УДК 631.4
ВЛИЯНИЕ
АНТРОПОГЕНЕЗА НА СОЛЕВОЙ СОСТАВ
ЧЕРНОЗЕМА
СЕГРЕГАЦИОННОГО
Чевердин Юрий Иванович
Беспалов
Владимир Алексеевич
Титова
Татьяна Витальевна
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Центрально-Черноземной полосы им. В.В. Докучаева,
Россия, Воронежская область
Аннотация. Проведены
исследования в 2014-2019 гг. состава водных вытяжек почв в ряду залежь косимая,
пашня 1992 года, пашня 1952 года. Почва – чернозем сегрегационный. С увеличением
срока агрогенного воздействия отмечается снижение
величины сухого остатка в верхнем полуметровом слое.
Ключевые слова:
чернозем сегрегационный, состав водной вытяжки.
Распашка
степных почв и переход естественных ценозов в
высокоинтенсивные агроценозы вызывает изменение
направленности большинства почвенных процессов. Отмечаются кардинальные
изменения влагообеспеченности, гумусного состояния,
физических и физико-химических характеристик, биологической и биохимической
активности и многих других показателей потенциального и эффективного плодородия
[1].
В связи с этим возможно изменения накопления и массопереноса веществ по
почвенному профилю. Одной из основных характеристик, требующей оценки качественного
состава являются показатели водной вытяжки почв различного характера
использования.
Объекты и методы исследований. Исследования
проводились в Каменной Степи (Воронежская область). Объекты исследований – залежь косимая 1882 года, пашни – 1952 и 1992 года распашки.
Состав водной вытяжки определялся в почвенных образцах, отобранных до глубины
200 см. Почва опытного участка – чернозем сегрегационный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый. Мощность темногумусового горизонта – 63-67 см. Исследования
проводились в период 2014-2019 гг.
Результаты исследований. Анализ
полученных экспериментальных данных показывает примерно одинаковое количество
сухого остатка по всем объектам исследований. В почвах естественных ценозов (залежь косимая) максимальное количество солей
отмечается в верхнем полуметровом слое почвы. Величина сухого остатка в слое
почвы 0-20 см равнялась 0,100%, в слое 30-50 см – 0,102%. В нижележащих
горизонтах почвы (от 50-200 см) сумма легкорастворимых солей варьировала в
интервале от 0,07 до 0,09%. Какой либо четкой
закономерности в этом случае установить не удалось.
Сельскохозяйственное
использование наложило свой отпечаток на профильное распределение солей. С
увеличением длительности использования отмечается тенденция снижения сухого
остатка. Причем наибольшее снижение характерно для пашни с наиболее длительным
сроком использования. Так, на пашне 1992 года, величина сухого остатка в первом
полуметре была на уровне залежи косимой (0,105-0,120%), а уже на пашне 1952
года – снижалась до значений 0,070-0,085%. Такая же тенденция характерна и для
нижележащих горизонтов почвы – от 50 до 200 см. В первом случае количество
солей варьировало в интервале от 0,57 до 0,87%, во втором – от 0,57 до 0,73%.
Причем, меньшие значения характерны для нижних почвенных горизонтов.
Что
касается катионно - анионного состава, то необходимо
отметить следующее. Анионом-доминантом в почвах
залежи косимой являются гидрокарбонаты. Их количество в почвенном профиле
колебалось от 0,75 до 1,0 ммоль экв/100
г с небольшими различиями по почвенным горизонтам (рис. 1). Второе место
принадлежит сульфат-ионам. Их величина изменялась по профилю почвы от 0,257 до
0,621 ммоль экв/100 г. Причем максимальные значения (0,621 ммоль
экв/100 г) свойственно нижнему горизонту почвы
170-200 см. Достаточно высокое содержание сульфатов отмечено и в верхнем слое
почвы 0-20 см – 0,471 ммоль экв/100
г. В почвенных горизонтах на глубине от 20 до 120 см их величина была
минимальной – 0,257-0,321 ммоль экв/100
г. Содержание хлоридов практически не изменялось и варьировало от верхних горизонтов
к нижним в интервале от 0,15 до 0,2 ммоль экв/100 г.
Рис.
1– Солевой профиль залежи косимой 1882 года (2014-2019
гг.)
В
составе катионов лидирующее положение принадлежит ионам кальция. Максимальное
их содержание (1,0 -1,25 ммоль экв/100
г) в слое почвы 0-100 см с постепенным снижением до 0,25 ммоль
экв в карбонатно-аккумулятивном горизонте. Второе
место в катионном составе принадлежит магнию. В отличие от кальция, его
концентрация увеличивается от верхних горизонтов к нижним – от 0,5 ммоль экв/100 г (слой почвы 0-20
см) до 1,25 ммоль экв/100 г (170-200 см).
Содержание натрия было незначительным. Изменялось в пределах от 0,22 ммоль экв /100 г до 0,161 ммоль экв. Причем наиболее
высокие показатели характерны для горизонта почвы 100-150 см. В этом случае
можно говорить о максимальном накоплении ионов натрия на этой глубине.
Почва
пашни 1992 года несколько по химизму засоления была аналогична почве
естественного ценоза. Лидирующее положение в анионном
составе принадлежит гидрокарбонатом при практически равномерном их
распределении по почвенному профилю. В основном их величина варьировала в
пределах от 0,7 ммоль до 0,8 ммоль
экв/100 почвы (рис. 2).
Каких
либо существенных закономерностей изменения концентрации
по генетическим горизонтам нам выявить не удалось. Сульфат-ионы занимали
подчиненное положение. Их количество изменялось в пределах 0,278 – 0,599 ммоль экв/100 г. Максимальная
концентрация сульфатов отмечена в горизонте от 30 до 150 см. При этом
минимальные значения характерны для слоя почвы 170-200 см – 0,278 ммоль экв/100 почвы.
Основной
отличительной особенностью солевого состава почвенного покрова пашни 1992 года
является более высокая концентрация сульфатов в составе водной вытяжки. В почве
залежи их величина находилась в основном на отметке 0,4 и практически не
превышала это значение. В пахотной почве концентрация сульфатов была намного
выше и в большинстве анализируемых горизонтах превышала значения 0,5 ммоль экв, достигая максимальных
значений 0,621 ммоль экв в
слое почвы 50-70 см (на залежи 0,257 ммоль экв соответственно). Концентрация хлоридов была на уровне
почв естественного ценоза и варьировала в интервале
0,10- 0,15 ммоль экв/100 г почвы.
В
катионном составе ионом лидером также является кальций. По профилю почвы его
концентрация изменяется от 1,0 ммоль экв/100 г почвы в верхних горизонтах почвы (0-50 см) до минимальных значений 0,50
ммоль экв/100 г в слое
170-200 см.
Рис.
2 – Солевой профиль пашни 1992 года (2014-2019 гг.)
При
этом содержание ионов магния увеличивается от верхних горизонтов почвы к
нижним, но в абсолютном значении уступает почвам залежи. В большинстве
почвенных горизонтов его величина находится на уровне 0,25 - 0,50 ммоль экв/100 г (за исключением
слоя почвы 100-120 см – 0,75 ммоль экв/100 г). Концентрация натрия, как и на залежной почве,
была невысокой и изменялась в пределах 0,009 – 0,087 ммоль
экв/100 г почвы. Каких-либо существенных изменений от
характера использования угодий нами не выявлено.
На
пашне с максимальным сроком антропогенной нагрузки (пашня 1952 года) химизм и
характер формирования солевого профиля был близок к паше 1992 года. Но все же
необходимо отметить некоторые особенности. В анионном составе лидирующее
положение также занимали гидрокарбонаты с некоторым увеличением их содержания в нижних
карбонатно-аккумулятивных горизонтах. Так в верхнем слое почвы (0-20 см)
величина HCO3 отмечена на уровне 0,75 ммоль
экв/100 г почвы с варьированием в пределах 0,9 - 1,0 ммоль экв/100 г в нижележащих
горизонтах (рис. 3).
Содержание
сульфат-ионов по профилю изменялось в незначительных пределах. Необходимо лишь
отметить минимальную их величину из всех исследованных угодий. В количественном
выражении эти изменения варьировали в основном в пределах от 0,249 до 0,385 ммоль экв/100г. Минимальное
содержание сульфатов характерно для слоя 170 - 200 см – 0,107 ммоль экв/100 г.
В
составе катионов лидером является кальций. При этом необходимо отметить тренд
увеличения его концентрации от верхних гумусовых горизонтов к нижним –
карбонатно-аккумулятивным горизонтам. В численном выражении эти изменения
составили от 0,50 до 0,75-1,25 ммоль экв/100 г. Величина
ионов магния уменьшалась от 0,75 ммоль экв/100 г
в верхнем горизонте почвы (0-20 см) до 0,25 ммоль экв/100 г – в нижнем (170-200 см). Концентрация ионов натрия была незначительной
– в пределах 0,019-0,074 ммоль/экв/100
г с повышением значений вниз по профилю почвы.
Рис.
3– Солевой профиль пашни 1952 года, 1 линия (2014-2019 гг.)
Выводы.
Исследования химического состава водных вытяжек чернозема сегрегационного не
выявили существенных изменений в зависимости от характера их использования.
Длительное сельскохозяйственное использование не оказывает негативного влияния
на показатели засоленности. Отмечаются незначительные изменения в соотношении
компонентов катионно-анионного состава. В агрогенных почвах отмечается снижение концентрации
сульфат-ионов и кальция в нижних карбонатных горизонтах.
Список
использованной литературы:
1.
Чевердин Ю. И. Изменения свойств почв
юго-востока Центрального Черноземья под влиянием антропогенного воздействия /
Ю. И. Чевердин. – Воронеж: Истоки, 2013. – 336 с.
Сведения
об авторах:
Чевердин Юрий Иванович –
главный научный сотрудник отдела агропочвоведения и агролесомелиорации НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева, доктор
биологических наук; e-mail: cheverdin62@mail.ru
Беспалов Владимир Алексеевич –
старший научный сотрудник отдела агропочвоведения и агролесомелиорации НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева, кандидат
биологических наук; e-mail: vabespalov@bk.ru
Титова Татьяна Витальевна –
старший научный сотрудник отдела агропочвоведения и агролесомелиорации НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева, кандидат
биологических наук; e-mail: tvtit@mail.ru
INFLUENCE OF ANTHROPOGENESIS ON SALT
STRUCTURE OF CHERNOZEM SEGREGATION
Cheverdin Yu.I.
Bespalov V.A.
Titova T.V.
Abstract. Researches in 2014-2019 of structure of water extracts
of soils among wild land, an arable land of 1992, an arable land of 1952 are
conducted. Soil - chernozem segregation. With
increase in term of agrogene influence decrease in
size of the dry rest in the top half-metre layer is
marked.
Keywords: chernozem segregation,
structure of a water extract.
References:
1.
Cheverdin Ju. I. Changes of
properties of soils of the southeast of the Central Chernozem
region under the influence of anthropogenous
influence/ Ju. I. Cheverdin.
– Voronezh: Sources, 2013. - 336 p.