Сравнительная характеристика свойств целинного, пахотного и залежного чернозема типичного Курской области

Аналитические данные свидетельствуют о том, что длительное экстенсивное сельскохозяйственное использование чернозема типичного Курской области (Haplic Chernozem) вызывает неблагоприятные изменения некоторых его свойств. Это касается в первую очередь содержания гумуса и структурного состояния чернозема. Под влиянием бессменной озимой пшеницы (54 года) потери гумуса составили 24% от его содержания в целинной почве. Под влиянием бессменной кукурузы (54 года) потери гумуса достигли 32%, а под влиянием бессменного пара (54 года) – 48%. В результате минерализации гумуса, являющегося одним из основных агрегирующих агентов, ухудшилась водоустойчивость структуры чернозема. Количество водоустойчивых агрегатов в вариантах с бессменной озимой пшеницей и бессменной кукурузой уменьшилось по сравнению с целинным черноземом (на 30% и 39% соответственно). С точки зрения водоустойчивости структура чернозема трансформировалась в агроценозах с “избыточно высокой” в “хорошую”. Под влиянием бессменного пара содержание водоустойчивых агрегатов уменьшилось на 75%, а структура стала “неводоустойчивой”. При этом средний диаметр водоустойчивых агрегатов уменьшился в вариантах с бессменной озимой пшеницей, бессменной кукурузой и бессменным паром в 2.8, 3.6 и 4.8 раза соответственно, тогда как содержание водопептизируемого ила возросло в 2.8–4.7 раза, а рН среды увеличилась на 0.16–0.57. Наряду с этим в черноземе агроценозов уменьшилось содержание обменного кальция (более чем в 1.1 раза), снизилась гидролитическая кислотность (в 1.1–1.7 раза), уменьшилось содержание органических форм фосфора (в 1.1–1.4 раза), а отношение органических форм фосфора к минеральным снизилось в 2.1–4.1 раза. При переводе бессменного пара в залежь свойства чернозема изменяются с неодинаковой интенсивностью. Наиболее существенные изменения произошли с водоустойчивыми агрегатами. Их содержание за 20 лет возросло на 53%, а структура трансформировалась из “неводоустойчивой” в “хорошую” по водоустойчивости, при этом содержание водопептизируемого ила уменьшилось в 2.1 раза. За 20-летний период на 1.9 и 1.03 мг-экв/100 г почвы увеличилось содержание обменного кальция и гидролитической кислотности. Содержание гумуса возросло на 0.78%, т. е. восстановление содержания гумуса происходило со скоростью всего лишь 0.04% в год. Это необходимо учитывать при регулировании гумусового состояния выпаханных и эродированных почв. В целом воздействие бессменного пара на свойства чернозема оказалось столь глубоким, что за 20 лет после перевода его в залежь свойства чернозема в большинстве своем восстановились лишь до уровня, свойственного вариантам с возделыванием сельскохозяйственных культур.

1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ, 1970. 489 с.

2. Артемьева З.С. Органические и органно-глинистые комплексы агрогенно-деградированных почв: Автореф. дис. … док. биол. наук. Москва, 2008. 48 с.

3. Артемьева З.С., Кириллова Н.П., Силева Т.М., Сошникова Е.И. Органические и органо-минеральные составляющие фосфатного режима эродированных почв центра Русской равнины // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2016. Вып. 84. С. 75–100. DOI: 10.19047/0136-1694-2016-84-75-100.

4. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.

5. Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель в Российской Федерации в 2016 году. М.: Росреестр, 2017. 220 с.

6. Когут Б.М., Артемьева З.С., Кириллова Н.П., Яшин М.А., Сошникова Е.И. Компонентный состав органического вещества воздушно-сухих и водоустойчивых макроагрегатов типичного чернозема в условиях контрастного землепользования // Почвоведение. 2019. № 2. С. 161–170. DOI: 10.1134/S106422931902008X.

7. Лебедева И.И., Королева И.Е., Гребенников А.М. Концепция эволюции черноземов в условиях агроэкосистем // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2013. Вып. 71. С. 16–26. DOI: 10.19047/0136-1694-2013-71-16-26.

8. Мамонтов В.Г., Байбеков Р.Ф., Лазарев В.И., Юдин С.А., Цветков С.А., Таллер Е.Б. Изменение структурного состояния чернозема типичного Курской области под влиянием бессменных пара и озимой пшеницы // Земледелие. 2019. № 1. С. 7–10.

9. Медведев В.В., Адерихин П.Г., Гаврилюк Ф.Я., Чесняк Г.Я. Физико-химические свойства черноземов // Русский чернозем – 100 лет после Докучаева. М.: Наука, 1983. С. 199–214.

10. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Дополнительные показатели гумусного состояния почв и их генетических горизонтов // Почвоведение. 2004. № 8 С. 918–926.

11. Фокин А.Д. Идеи В.В. Докучаева и проблема органического вещества почв //Почвоведение. 1996. № 2. С. 187–196.

12. Русанов А.М., Тесля А.В. Изменение основных свойств степных черноземов как результат их постагрогенной трансформации // Вестник ОГУ. 2012. № 6 (142). С. 98–101.

13. Чекмарев П.А., Лукин С.В. Мониторинг плодородия пахотных почв центрально-черноземных областей России // Агрохимия. 2013. № 4. С. 11–22.

14. Чендев Ю.Г., Смирнова Л.Г., Петин А.Н., Кухарук Н.С., Новых Л.Л. Длительное изменение содержания гумуса в пахотных черноземах центра Восточно Европейской равнины // Достижения науки и техники АПК. № 8. 2011. С. 6–9.

15. Черногоров А.Л., Чекмарев П.А., Васенев И.И., Гогмадзе Г.Д. Агроэкологическая оценка земель и оптимизация землепользования. М.: Изд-во МГУ, 2012. 268 с.

16. Щеглов, Д. И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов / Д. И. Щеглов. М.: Изд-во “Наука”, 1999. 214 с.

17. Щеглов Д.И. Черноземы центральных областей России: современное состояние и направление эволюции // Черноземы Центральной России: генезис, эволюция и проблемы рационального использования. Воронеж: Издательско-полиграфический центр “Научная книга”, 2017. C. 5–18.

18. Щербаков А.П., Васенев И.И. Русский чернозем на рубеже веков // Антропогенная эволюция черноземов. Воронеж: Воронежский государственный университет. 2000. С. 32–67.

19. Cade-Menun B.J., Bainard L.D., LaForge K., Schellenberg M., Houston B., Hamelc C. Long-term agricultural land use affects chemical and physical properties of soils from southwest Saskatchewan // Canadian Journal of Soil Science. 2017. 97(4). P. 650–666.

20. Van den Bygaart A.J., Bremer, E., B.G. McConkey, B.H. Ellert, H.H. Janzen, D.A. Angers, M.R. Carter, Drury C.F., Lafond G.P., McKenzie R.H. Impact of sampling depth on differences in soil carbon stocks in long-term Agroecosystem experiments // Soil Science Society America Journal. 2011. 75 (1). Р. 226–234.