Опыт комплексной оценки влияния длительности земледельческого использования на свойства и режимы агрочерноземов Каменной степи | Почвенный институт им. В.В. Докучаева

Опыт комплексной оценки влияния длительности земледельческого использования на свойства и режимы агрочерноземов Каменной степи

И. И. Лебедева¹, Г. С. Базыкина¹, А. М. Гребенников¹, Ю. И. Чевердин², В. А. Беспалов²

1Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2 2Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы им. В.В. Докучаева, Россия, 397463, Воронежская обл., Таловский р-н, пос. 2 участка Института им. В.В. Докучаева, квартал 5-81

Проведено сравнительное изучение влияния сроков земледельческого использования (20, 60 и 120 лет) миграционно-мицелярных (типичных) агрочерноземов Каменной степи (Воронежская область России) на их морфологию, гумусное состояние, структуру, водно-физические свойства, водный и температурный режимы. Установлена морфологическая устойчивость во времени агрогоризонтов черноземов, остаточные признаки которых сохраняются даже под многолетней (130 лет) залежью. В первые 10–20 лет освоения отмечается уменьшение содержания гумуса агрочерноземов, в том числе лабильных гумусовых веществ, а также запасов органического углерода. В дальнейшем происходит стабилизация их гумусного состояния, хотя и на несколько более низком уровне, за счет относительного равновесия с процессами новообразования органических веществ. В первые годы освоения в агрогоризонтах отмечается незначительное увеличение плотности сложения, ухудшение структуры, уменьшение пористости, влагоемкости и запасов доступной для растений влаги. В дальнейшем физическое состояния этих горизонтов черноземов сохраняется на этом уровне, который является оптимальным. Теплообеспеченность черноземов пашни больше, чем под естественной растительностью, за счет прогревания до более высоких температур, что приводит к увеличению физического иссушения и аккумуляции карбонатов в поверхностных слоях почв. Водный режим черноземов как разновозрастных пашен, так и многолетней залежи Каменной степи можно определить как периодически промывной с дополнительным грунтовым увлажнением. Причиной последнего является наличие влагоаккумулирующего слоя (200–300 см) над контактом с водоупором – глинами, залегающими на глубине около 300 см.

Ключевые слова: морфология, карбонаты, гумус, структура, водно-физические свойства, теплообеспеченность, водный режим.

DOI10.19047/0136-1694-2016-83-77-102


THE EXPERIENCE OF THE COMPLEX ASSESSMENT OF THE IMPACT OF THE LENGTH OF AGRICULTURAL USE ON PROPERTIES AND REGIMES OF AGROCHERNOZEMS OF STONY STEPPE

I. I. Lebedeva¹, G. S. Bazykina¹, A. M. Grebennikov¹, Yu. I. Cheverdin², V. A. Bespalov2

1V.V. Dokuchaev Soil Science Institute, 119017, RussiaMoscow, Pyzhevskii 7, bld. 2
2V.V. Dokuchaev Agriculture Research Institute of  Central Chernozem Strip, 397463, Voronezh region, Talovsky district, pos. 2 section of  V.V. Dokuchaev Institute quarter 5-81

The comparative study of impact of long term agricultural use (for 20, 60, and 120 years) on migratory-micellar (typical) chernozems of Stony Steppe (Voronezh oblast, Russia), was conducted. The following properties were investigated: morphology, humus state, structure, water and physical properties, and water and temperature regimes. It is revealed that agro-layers of chernozems are sustainable in time. Their residual specificities are preserved even under long-term (130 years) layland. During the first 10–20 years of agricultural use the decrease of humus content is revealed: the decrease of the humus content including the labile humus matter, and also the decrease of organic carbon content. Hereafter, there occurs the stabilization of their humus state, though on the lower layer, due to relative equilibrium with the processes of organic matter new formation. In the first years of the agricultural use there is observed the insignificant increase of the bulk density, deterioration of the structure and the decrease of the porosity, water capacity and plant available water content. Further the physical state of these layers of chernozems is preserved on the optimal level. The heath provision of the plowland is higher than that under the natural vegetation due to the heating to the higher temperatures which causes the physical desiccation and accumulation of carbonates in the surface layers. The water regime of chernozems as mixed-aged plowlands, and long-termed layland of Stony Steppe may be determined as periodically percolative regime with additional ground moistening. The main reason of that may be the presence of water-accumulating layer (200–300 cm) above the aquiclude, which is composed of clays lying at the depth of 300 cm.

Keywords: morphology, carbonates, humus, structure, water and physical properties, heat provision, water regime.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Быстрицкая Т.Л., Герасимова М.И. О годовом цикле современного черноземного процесса // Почвоведение. 1988. № 6. С. 5–15.

2.   Вальков В.Ф., Клименко Г.Г., Крыщенко В.С. Дифференциация почвенной массы в генетических горизонтах черноземов // Почвоведение. 1981. № 12. С. 11–125.

3.   Гиляров М.С. Почвенная фауна черноземов // Черноземы СССР. Т. 1. М.: Колос, 1974. С. 215–229.

4.   Громыко Е.П. Микроорганизмы черноземов СССР // Черноземы СССР. Т. 1. М.: Колос, 1974. С. 198–214.

5.   Иванов А.Л., Лебедева И.И., Гребенников А.М. Факторы и условия антропогенной трансформации черноземов. Методология изучения эволюции почвообразования // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2013. Вып. 72. С. 26–46.

6.   Иванов А.Л., Лебедева И.И., Гребенников А.М. Эволюция черноземов как компонента агроэкосистемы // Мат-лы докл. VI съезда общества почвоведов им. В.В. Докучаева. Кн. 1. Петрозаводск, 2012. С. 363–365.

7.   Караваева Н.А., Жариков С.Н. О проблеме окультуривания почв // Почвоведение. 1998. № 11. С. 1327–1338.

8.   Караваева Н.А., Лебедева И.И., Герасимова М.И., Жариков С.Н. Опыт генетической интерпретации данных по водно-тепловому режиму естественных и агрогенных почв // Почвоведение. 1998. № 9. С. 1038–1048.

9.   Караваева Н.А, Лебедева И.И., Скворцова Е.Б., Герасимова М.И. Географо-генетическая концепция пахотных горизонтов и опыт их типизации // Почвоведение. 2003. № 12. С.1413–1421.

10.  Караваева Н.А., Лебедева И.И., Скворцова Е.Б. Географо-генетический подход к изучению пахотных горизонтов: диагностика подклассов // Почвоведение. 2004. № 6. С. 645–653.

11. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

12. Клименко Г.Г., Крыщенко В.С. К характеристике химического состава южных черноземов правобережья Нижнего Дона // Почвоведение. 1978. № 3. С. 18–25.

13. Коковина Т.П. Водный режим мощных черноземов и влагообеспеченность на них сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1974. 302 с.

14. Коковина Т.П. О почвенных процессах в типичном мощном черноземе под пашней // Почвоведение. 1978. № 9. С. 13–23.

15. Коковина Т.П., Лебедева И.И. Черноземы как элемент агроэкосистемы // Земледелие. 1988. № 1. С. 28–29.

16.  Королев В.А. Изменение физических свойств черноземов обыкновенных при длительном сельскохозяйственном использовании // Почвоведение. 2002. № 6. С. 697–704.

17. Королев В.А. Современное физическое состояние черноземов центра Русской равнины. Воронеж, 2008. 313 с.

18. Кузнецова И.В. Влияние длительности обработки на структуру и сложение мощных черноземов // Теоретические вопросы обработки почвы: Докл. на Всес науч.-техн. сов. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. С. 166–172.

19. Кузнецова И.В. Изменение физического состояния черноземов типичных и выщелоченных Курской области за 40 лет // Почвоведение. 2013. № 4. С. 434–441.

20. Кузнецова И.В., Уткаева В.Ф., Бондарев А.Г. Нормативы изменения физических свойств пахотных черноземов лесостепной зоны европейской России в условиях интенсивного сельскохозяйственного использования // Почвоведение. 2014. № 1. С.71–81.

21. Лебедева И.И. Гидрологические профили миграционно-карбонатных (типичных) черноземов и агрочерноземов // Почвоведение. 2002. № 10. С. 1214–1225.

22. Лебедева И.И. Современные гумусовые аккумуляции в черноземах Русской равнины // Современные проблемы почвоведения: Тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. М., 2000. С. 55–67.

23. Лебедева И.И. Черноземы Восточной Европы: Автореф. дис. ... д. геогр. н. М., 1992. 49 с.

24. Лебедева И.И., Овечкин С.В. Карбонатные новообразования в черноземах Левобережной Украины // Почвоведение. 1975. № 11. С. 14–30.

25. Лебедева И.И., Овечкин С.В. Карбонатный профиль восточно-европейских черноземов // Почвоведение: аспекты, проблемы, решения. Тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева М., 2003. С. 34–55.

26. Полевой определитель почв России. М., 2008. 182 с.

27. Санжарова С.И., Бганцов В.Н., Скворцова Е.Б. Структурное состояние чернозема типичного разной длительности сельскохозяйственного использования // Микроморфология антропогенно измененных почв. М.: Наука, 1988. С. 64–74.

28. Санжарова С.И., Санжаров А.И., Шульга С.А. Влияние сельскохозяйственного использования на структурное состояние типичных черноземов // Экологические проблемы сохранения и воспроизводства почвенного плодородия: Сб. научн. трудов. Курск, 1989. С. 126–138.

29. Тихонравова П.И. К вопросу о структурном составе и сложении почв Каменной степи // Разнообразие почв Каменной степи. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2009. С. 284–298.

30.  Тихонравова П.И., Перевалов И.А. Результаты полевых исследований физических свойств черноземов агролесоландшафта Каменная степь // Каменная степь: проблемы изучения почвенного покрова. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2007. С. 145–163.

31.  Францессон В.А. Черноземные почвы СССР // Избр. тр. М.: Сельхозиздат, 1963. 383 с.

32.  Хитров Н.Б. Лебедева И.И., Чевердин Ю.И., Чижикова Н.П., Ямнова И.А. Морфологические свойства почв Каменной степи // Каменная степь: проблемы изучения почвенного покрова. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. 2007. С. 36–71.

33.  Шеин Е.В. Курс физики почв. Изд-во Моск. ун-та, 2005. 432 с.