Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Антропогенное воздействие на почвенный покров, формы и масштабы агрогенной деградации, пути оптимизации 9
Глава 2. Задачи, методы и условия проведения исследований 9
2.1. Задачи и методы исследований 19
2.2. Природно-климатические условия формирования почвенного покрова на Черноморском побережье Краснодарского края 21
2.2.1. Климатические условия формирования почв побережья 22
2.2.2. Рельефные условия 28
2.2.3. Водная эрозия 34
2.2.4. Почвообразующие породы 37
2.2.5. Растительный покров 40
2.2.6. Гидрографические и гидрологические условия на побережье 42
2.2.7. Антропогенный фактор почвообразования 43
2.3. Почвенный покров Черноморского побережья России 45
2.3.1. Бурые лесные почвы (Лб) 49
2.3.1.1. Бурые лесные кислые почвы (Лбк) 52
2.3.1.2. Бурые лесные кислые оподзоленные почвы (Лбкоп) 56
2.3.1.3. Бурые лесные слабоненасыщенные почвы (Лб") 57
2.3.2. Бурые лесные глеевые почвы (Лб1) 59
2.3.3. Желтозёмы (Ж) 62
2.3.4. Дерново-карбонатные почвы (Дк) 67
2.3.5. Коричневые почвы (Кч) 72
2.3.6. Аллювиальные почвы (А) 76
2.3.6.1. Аллювиальные дерновые карбонатные почвы (Аок) 77
2.3.6.2. Аллювиальные дерновые насыщенные почвы 80
2.3.6.3. Аллювиальные луговые карбонатные почвы (Ак) 85
2.3.6.4. Аллювиальные луговые насыщенные почвы 88
2.3.6.5. Аллювиальные луговые кислые почвы 92
2.3.6.6. Болотные аллювиальные иловато-перегнойно-глеевые почвы (Абнг) 93
Глава 3. Влияние сельскохозяйственного производства на почвенный покров влажных субтропиков Краснодарского края 97
3.1. Агробиологические и технологические особенности возделывания чая, фундука и субтропических культур 98
3.1.1. Требования чайного растения к почвенным условиям 98
3.1.2. Требования фундука к почвенным и рельефным условиям 101
3.1.3. Требования субтроплодовых культур к почвенным условиям 102
3.2. Антропогенное воздействие на бурые лесные кислые, бурые лесные кислые оподзоленные почвы и желтозёмы 105
3.2.1. Влияние культур на содержание гумуса и основных элементов питания 105
3.2.2. Влияние многолетних культур на катионнсьобменную способность бурых лесных кислых почв и желтоземов 121
3.2.3. Изменение агрофизических свойств бурых лесных кислых почв и желтоземов под воздействием многолетних культур 142
3.2.4. Влияние культур на воздушную фазу бурых лесных кислых почв и желтоземов 164
3.2.5. Жидкая фаза желтоземов и бурых лесных кислых почв под культурам и лесом 166
3.25.1.Содержание продуктивной влаги под многолетнишы культурами в сравнении с почвой под лесом 166
3.2.5.2. Влияние культур на водопроницаемость желтоземов и бурых лесных почв 171
Выводы 177
3.3.1 Антропогенное воздействие на бурые лесные слабоненасыщенные почвы 181
Глава 4. Влияние сельскохозяйственного производства на почвенный покров города Геленджика 199
4.1. Требования виноградного растения к почвенным условиям 199
4.2. Отношение плодовых культур к почвенным условиям 201
4.2.1. Требования семечковых плодовых пород к почвам 201
4.2.2.Требования косточковых пород к почвам 201
4.3. Характер изменения дерново-карбонатных почв под агроценозами 203
4.4. Антропогенное воздействие на коричневые почвы 208
4.5. Антропогенное воздействие на пойменные почвы 209
Заключение 212
Рекомендации производству 216
Список используемой литературы 217
Приложения 237
- Антропогенное воздействие на почвенный покров, формы и масштабы агрогенной деградации, пути оптимизации
- Природно-климатические условия формирования почвенного покрова на Черноморском побережье Краснодарского края
- Антропогенное воздействие на бурые лесные кислые, бурые лесные кислые оподзоленные почвы и желтозёмы
- Отношение плодовых культур к почвенным условиям
Введение к работе
Актуальность темы. Почвенный покров - сложный социально-экологический объект исследований, обладающий всеми признаками системы, изучение которых необходимо для научно-обоснованного управления многими отраслями, поскольку Земля - пространственный базис размещения хозяйственной деятельности человека, прежде всего, сельскохозяйственного производства.
Плодородие почв является материальной основой урожаев и характеризуется комплексом показателей. Потеря почвой плодородия приводит к её деградации, наносит не только огромный экономический ущерб, но и нарушает экологическое равновесие и связи, что ухудшает социальное условия людей (Урушадзе Т.Ф., 1996; Шептухов и др., 1997; Державин Л.М., 1998). В настоящее время 30 - 40% территории педосферы подвергнуто сильнейшей антропогенной деградации или разрушению (Никитин Е.Д., Скворцова Е.Б., 2001).
Природно-климатические условия Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа обусловили пестроту почвенного покрова и специализацию сельскохозяйственного производства - возделыванию многолетних культур: винограда, плодовых и субтроплодовых пород, орехоплодных, чая и др. Каждая из перечисленных культур имеет свои биологические особенности и специфические требования к почве, которые и формируют технологии их выращивания.
Длительное возделывание монокультур приводит к одностороннему воздействию на почвы. К тому же при вовлечении лесных почв в сельскохозяйственное производство нарушается вся природная структура их формирования, в результате чего изменяется количественно и качественно почвенный профиль (Герасимов И.П., 1949). Долго бытовавшая паровая система содержания междурядий многолетних насаждений привела к
5 разрушению почв. Усилились процессы водной эрозии (Бурыкин A.M., 1960; Акулич Е.П., 1980; Козин В.К., Беседина Т.Д., 1996, 2001).
Внесение минеральных удобрений в дозах создания положительного баланса привело к негативным последствиям - внедрению их в большой круговорот и нарушению экологического равновесия не только в гидросфере, но и в атмосфере. Антропогенное воздействие на почвы стало глобальным (Любимова И.Н., 1998; Ягодин Б.А., 2001).
Кроме того, почвы субтропиков России имеют ценность не только в связи с возможностью выращивания на них таких культур, как чай, виноград и т.д., но и как несущие рекреационные функции для окружающей среды Северо-Западного Кавказа.
Агрогенную трансформацию почв под ведущими сельскохозяйственными культурами на побережье автор выполнял в процессе научных исследований и методических разработок во ВНИИ цветоводства и субтропических культур с 1986 по 2003 гг. (номера госрегистрации и по договорам с ГИЗРом № 161 в 1990 г.; № 192 в 1991 г.; №10 в 1992 г.; с комитетом по Земельным ресурсам и Землеустройству Краснодарского края №253 от 25/V-1993; № 257 от 10/VI-1993; №260 в 1995г.)
Цели и задачи исследований. Значительное увеличение площадей под многолетними культурами в 50 - 70-х годах привело к вовлечению в сельскохозяйственное производство почв, сформировавшихся под лесом. Расширялись насаждения чая, винограда, яблони, косточковых плодовых пород, фундука, которые имеют специфические технологии возделывания. В связи с чем, была поставлена цель - выяснить влияние технологий выращивания ведущих культур на свойства почв.
Задачами прикладного почвоведения XXI века ставится изучение экологических процессов в естественных и антропогенных системах землепользования, скорости и направленности изменений свойств почвы в агроценозах, разработке критериев качества почв как одного из показателей состояния окружающей среды побережья.
Исходя из общих основных задач агропочвоведения и целей работы, поставлены следующие конкретные задачи:
изучить свойства основных типов и подтипов почв современных сельхозугодий на Черноморском побережье Северо-Западного Кавказа (Геленджик - Адлер) и составить карту-схему их размещения;
выявить характер изменений показателей плодородия под ведущими культурами зоны влажных субтропиков России;
изучить воздействие технологий выращивания винограда и промышленных садов на свойства дерново-карбонатных, коричневых и пойменных почв.
Научная новизна. В результате многолетних исследований,
крупномасштабного почвенного обследования сельскохозяйственных земель на Черноморском побережье Краснодарского края, постановки мониторинга земель сельскохозяйственного назначения во влажных субтропиках России и оценки земель под многолетними насаждениями впервые установлена направленность воздействия технологий возделывания многолетних культур на свойства почв:
биологические особенности чая и технология его выращивания вызывают значительные антропогенные преобразования в свойствах почв на классификационном уровне. Агрогенная трансформация почв под плантациями чая в настоящее время имеет положительное значение для культуры чая;
возделывание фундука и субтроплодовых на современном этапе сельскохозяйственного производства влияет на свойства почв в меньшей степени;
внесение минеральных удобрений в оптимальных дозах, разработанные для чая, фундука и хурмы, позволяет получать высокие экономически и экологически оправданные урожаи;
Выявлена тесная коррелятивная связь обменной кислотности с подвижным алюминием под чаем и фундуком.
7 Определено содержание «стабильных» агрегатов в профиле бурых лесных кислых почв и желтозёмов, объясняющих их эрозионную устойчивость. Практическая и научная ценность работы.
Представлена современная почвенная карта-схема сельхозугодий на Черноморском побережье Северо-Западного Кавказа.
На основании выявленных диагностических свойств почв проведена оценка их чаепригодности и микрозонирование отрасли чаеводства.
Выявлены необратимые процессы воздействия минеральных удобрений на почву.
Установлены виды агрогенной деградации почв региона.
Реализация результатов исследований.
На основании методики оценки земель под насаждения чая проведена внутрихозяйственная оценка земель сельскохозяйственных предприятий города Сочи: ЗАО «Дагомысчай», «Шапсугский чай», «Хоста-чай», «Мацестинский чай», АООТ «Солох-Аульский чай» и «Адлерский чай».
Микрозонирование отрасли чаеводства поможет рационально использовать финансирование при восстановлении плантаций чая.
Апробация работы. Материалы исследований послужили основой агроэкологической методики оценки земель под многолетними насаждениями, апробированной по всем сельхозугодиям побережья (1990 - 2003 гг.), в краевых научно-практических конференциях (1994, 1995, 2002), во Всероссийских научно-практических конференциях (1994, 1996, 2001), научных конференциях ВНИИ цветоводства и субтропических культур (1994, 2003), публикациях в журналах «Садоводство и виноградарство», «Агрохимия», в отчётах комитету по земельным ресурсам и землеустройству по мониторингу земель сельскохозяйственного назначения (1993 - 1997 гг.) и крупномасштабного почвенного обследования сельхозучреждений города Геленджика (1992 - 1995 гг.).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из Введения, четырёх глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованных
источников и приложений. Изложена на 236 страницах печатного текста, содержит 118 таблиц, 58 рисунков и 56 приложений. Список использованной литературы включает 210 источников, из них 7 на иностранных языках.
Личный склад автора. Показатели свойств почв под плантациями чая определены самим автором.
Обследование почв Черноморского региона проведено автором в качестве одного из почвоведов, камеральная обработка - лично автором.
Исследование почв под воздействием антропогенного фактора выполнены автором в качестве ответственного исполнителя.
Автор данной работы глубоко признательна Бушину Павлу Михайловичу, доктору с.-х. наук, руководителю лаборатории агрохимии и почвоведения, w святившего себя культуре чая.
Большую благодарность автор выражает коллегам отдела горной мелиорации и защиты почв от эрозии, лаборатории агрохимии и почвоведения, проектно-изыскательской экспедиции ГНУ ВНИИ цветоводства и субтропических культур.
Автор искренне благодарна Заслуженному деятелю науки Кубани, доктору с.-х. наук Козину Владимиру Константиновичу за консультации и ценные замечания при написании диссертационной работы.
Антропогенное воздействие на почвенный покров, формы и масштабы агрогенной деградации, пути оптимизации
Общая площадь земель России, представленных почвами, составляет 162,3 млн. га (Столбовой B.C., Шеремет Б.В., 1997). Сельскохозяйственные угодья занимают 13% от общей площади, в числе которых пашня составляет 7,7%, многолетние насаждения - 0,04%, сенокосы и пастбища - 5,2%. Леса и кустарники находятся почти на половине площади земель (46%).
В связи с обострением экологического кризиса на глобальном и региональном уровнях возникла необходимость защиты почв от разрушения и деградации. Тем более что, используя плодородие почв, человек получает более 90% продуктов питания и сырье для промышленности (Добровольский Г.В., 1994).
Почвенный покров составляет собой тончайшую и самую плотно населенную организмами оболочку планеты Земля. Через нее непрерывно идут процессы обмена веществом и энергией между атмосферой, литосферой, гидросферой и населяющими почву организмами, включая человека. Стало очевидным важнейшее экологическое значение почвы как незаменимой компоненты всех наземных экосистем, обеспечивающих устойчивое состояние биосферы Земли (Керженцев А.С., 1995). По отношению к почве остальные элементы геосистемы (климат, растительность, рельеф) выступают как факторы почвообразования и эволюции (Козловский Ф.И., 1991). Человеческая же деятельность стала самостоятельным и глобальным фактором почвообразования, влияющим на устойчивое развитие цивилизации, биоразнообразие в природе и сохранение плодородия почв. Потеря почвой плодородия приводит к упадку сельского хозяйства, обнищанию и вымиранию наций.
Почвенное плодородие является материальной основой урожаев и характеризуется комплексом свойств почвы: количеством и качеством гумуса, показателем рН, составом почвенно-поглощающего комплекса, агрономически ценной структурой, оптимальным сложением и мощностью почвенного профиля. Биоклиматический же потенциал основных земледельческих районов России в 2,4 - 3,2 раза ниже, чем в странах Западной Европы и США (Романенко Г.А., 1995). Низкая продуктивность и неустойчивость земледелия России связаны с постоянно снижающимся плодородием почв, которое уже в ближайшем будущем может быть необратимо утрачено на обширных территориях (Державин Л.М„ 1998), поэтому генетический потенциал сортов сельскохозяйственных культур здесь используется меньше, чем на половину.
Все острее встает проблема деградации почв, несущей эколого-экономический ущерб и ухудшающей социальные условия жизни людей. Деградация не ограничивается только снижением плодородия, но и приводит к нарушению или утрате общеэкологических функций (Виноградов Б.В., Орлов В.А., Снакин В.В., 1993; Герасимов М.С., Караваева Н.А., Таргульян В.О., 2000; Морковкин Г.Г., 2000). Существенное значение имеет определение типов деградации почв, параметров их количественной диагностики. Сорокина Н.П. (2000) выделила на пахотных землях России следующие виды агрогенной деградации: современную эрозию, дегумификацию, агролессиваж, агрофизическую деградацию, приводящих к гетерогенизации почвенного покрова. Е.И. Панкова и А.Ф. Новикова (2000) составили схему почвенно-агроэкологического районирования сельскохозяйственных земель России. Черноморское побережье края в ней относится к 4-ому (Г) классу, который охватывает горные территории, где земледелие имеет очаговый характер. Климат, почвенный покров здесь определяются вертикальной поясностью, обуславливающей потенциальную и ускоренную эрозию. Основными причинами проявления эрозии являются нарушение и уничтожение верхних генетических горизонтов, потеря гумуса в 30-см слое почвы и снижение урожайности. Джанаев Х.Г. (2000) установил, что сельскохозяйственное производство во всех районах Предкавказья за 50 лет привело к уменьшению мощности гор. А на обыкновенных и выщелоченных черноземах, а в каштановых почвах глубина вскипания переместилась с поверхности в 30-см слой, уменьшилась сумма поглощенных оснований.
Набор показателей, характеризующих состояние почв, обширный, исследователи указывают около 30. Но диагностическая значимость их для различных почв не идентична. Неравнозначность оценочных показателей, их сезонная динамика и взаимодействие, разное исходное состояние и устойчивость к деградации требуют выделение стабильных и динамичных параметров. Все исследователи выделяют следующие основные направления деградации: уменьшение мощности толщи, вовлеченной в активное современное почвообразование, снижение аккумуляции органического вещества; ухудшение структуры почвы, состава ППК, кислотно-щелочных свойств; нарушение, изменение в негативную сторону влаго-, газо- и теплообменов; уменьшение продуцирования растительной массы; ухудшение среды обитания биоты.
В результате длительного сельскохозяйственного использования земель происходят изменения исходного почвенного покрова (Иванова Н.Н. и др., 1998; Любимова И.Н., 1998), проявляющиеся по всему комплексу показателей плодородия почв. Агрогенное воздействие на почвы приводит к изменениям в почвенном профиле. Генетический профиль почвы, формирующийся в естественных условиях для той или иной территории, представляет собой закономерно организованную систему, обусловленную природными факторами почвообразования (Солнцева Н.П., Герасимова М.И., Рубилина Н.Е., 1990). Но такие антропогенные воздействия как плантаж, планировка, механическая обработка почвы, окультуривание, развивающаяся эрозия, приводят к уменьшению мощности горизонта А, обуславливая иной почвенный вид на классификационном уровне (Добровольский Г.В., Гришина Л.А., 1985; Смеян Н.И., Цытрон Г.С., 1996; Вишнякова О.В., 1996; Блохин Е.В., 1996; Брехова Л.И., Щеглов Д.И., 1996). Использование почв всех типов, как под полевыми, так и под плодовыми культурами (Семенюк Г.М., 1983; Наумов В.Д., 1996; Бузоверов А.В., 1998) сопровождается глубокой перестройкой структурно-функциональной организации почвы в целом, изменением гидротермического и воздушного режимов самого верхнего аккумулятивного слоя, а под многолетними культурами - всего профиля.
Под воздействием сельскохозяйственного производства повсеместно в почвах агроэкосистем трансформируется гумусное состояние; снижается его содержание, ухудшается качественный состав, усиливаются процессы дегу-мификации (Шугалей Л.С., 1996; Зборищук Н.Г., 1996; Караваева Н.А., Герасимова М.И., 1997). По данным Л.М. Державина (1998) на 1 января 1996 г. более 40% площади пашни имели низкое содержание гумуса (менее 3%). Так черноземы Алтайского края (Бурлакова Л.М., 1996) потеряли 1,1 - 1,5 % гумуса, что привело к выравниванию подтиповых различий по этому признаку.
Природно-климатические условия формирования почвенного покрова на Черноморском побережье Краснодарского края
Протяженность территории рассматриваемого региона вдоль Черноморского побережья - 300 км от Новороссийска до границы с Абхазией. В административном отношении сюда входят земли городов Новороссийска, Геленджика, Туапсинского района, четырех районов города Сочи, последние занимали на 01.11.1975 г. 755 тысяч га (Акулич Е.П., 1980). Это узкая полоса, протянувшаяся в пределах высот от 0 до 800 м над уровнем моря, закрытая от проникновения холодных масс с севера грядами Большого Кавказа различной высоты и омываемая акваторией не замерзающего моря, которые создали климатические провинции от средиземноморской (город Геленджик) до влажно-субтропической (город Сочи). Климат оказывает прямое и косвенное влияние на процессы почвообразования. Прямое влияние на почвы сказывается при непосредственном воздействии элементов климата (осадки, температурный режим), поскольку с ним тесно связаны гидротермический режим почв и биологические процессы. Сочетание температурных и водных условий обуславливает тип растительности, темпы гумусообразования, микрофлору и фауну почвы. С климатическими условиями тесно связаны процессы превращения минеральных соединений в почве. Атмосферный климат через свойства и состав почвы определяет водно-воздушный, температурный и окислительно-восстановительные режимы минеральных соединений в почве. Климат оказывает большое влияние на эрозионные процессы. Для анализа климатических условий, определяющих направление почвообразования, показателен график гидротермических условий по Волобуеву (1956, 1958), дающий в совокупности качественные рубежи в распределении тепла и влаги. На рисунке 1 представлены гидротермические условия почвообразования Черноморского побережья Краснодарского края по отдельным пунктам. Рассмотрим отдельно каждый климатический показатель побережья. Осадки определяют водный режим почв и наиболее существенные почвенные процессы (Bini С, Vasselli О., Pancani М., Caradossi N., De Siena С, 1991). На рисунке 1 видно, что количество осадков увеличивается от Геленджика к Сочи с 707 до 1534 мм, т.е. в 2 раза. Распределение осадков в течение года неравномерное, максимальное количество дождей выпадает в осенне-зимний период (10, 11, 12, 1, 2 месяцы), самый засушливый на всем побережье май. Характер распределения осадков по сезонам по побережью от Геленджика до Адлера одинаковый.
Индекс К на рисунке 1 характеризует степень увлажненности климата и определяется соотношением осадков к испаряемости. Судя по рисункам, он изменяется в течение года в следующем порядке: с января по март и с октября по декабрь осадки превышают испаряемость, в результате чего на побережье наблюдается в той или иной степени промывной режим почв. В Геленджике индекс К в указанные периоды равен 2, в Туапсе и Адлере - 3, в Сочи и Лазаревской - 3-4. Вегетационный период на побережье сопровождается засушливыми периодами, когда индекс К меньше единицы. Следовательно, условия увлажнения на территории имеют переменно-влажный характер. Таким образом, климат побережья можно отнести от средиземноморского в Геленджике до субтропического в Сочи, но характер субтропиков переменно-влажный. По Зонну СВ. (1987) климат территории от Туапсе до Гудаута является «скорее переходным к влажным субтропикам». А.И. Ромашкевич (1974) все побережье Краснодарского края относит к влажным субтропикам. Туапсинский район и Сочи по Селянинову (1936) относятся к влажным субтропикам. Анализ гидротермических условий последних лет (1975 - 1995 гг.) показал усиливающуюся засушливость климата в районе Сочи, как и впрочем, на планете (рис. 2).
Промывной режим почв наблюдается только в январе - феврале и в ноябре - декабре. С третьей декады февраля по первую декаду ноября условия увлажнения территории характеризуются преобладанием испарения над количеством осадков. Активные периоды почвообразования протекают в основном при относительно сухих условиях. Температурные условия побережья определяются тремя основными факторами: во-первых, высотою над уровнем моря; во-вторых, степенью конти-ненталыюсти климата и в третьих - защищенностью от прорывов холодных масс воздуха (Селянинов, 1936). Море, медленно нагреваясь летом и медленно охлаждаясь зимой, значительно сглаживает годовой ход температуры. Среднегодовая температура воздуха в Геленджике равна + 13,3С, в Сочи - + 14,1 С (см. рис. 1). Температуры воздуха двух самых холодных месяцев (январь -февраль) близки между собой по всему побережью и составляют + 3,8 - + 5,9С. Температуры самых теплых месяцев июля и августа около 23С. Устойчивое появление средней суточной температуры выше 10С наблюдается в конце марта в районе Сочи, в Геленджике - во второй декаде апреля. Прекращение активных температур на побережье приходится на ноябрь: для Геленджика - в начале ноября, для Сочи - в конце ноября. Сумма активных температур в Геленджике составляет 3780, в Туапсе - 4075, в Сочи - 4243С. Температурный режим почвы. Анализ данных температуры почвы по отдельным слоям за 20 лет с 1975 по 1995 гг. показал, что температура почвы не достигает отрицательных значений. Активные температуры (выше 10С) наступают в конце марта и прерываются в первой декаде декабря. Повышение температуры почвы до 20С длится в течение апреля и мая, понижение температуры с 20 до 10С наблюдается со второй декады октября по первую декаду декабря. В июле - августе температура почвы достигает + 27С, естественно, особенно прогревается слой 0-5 см. Температура почвы обусловлена притоком глобальной радиации в сочетании с длинноволновым излучением и тепловым потоком в толще почвы.
Антропогенное воздействие на бурые лесные кислые, бурые лесные кислые оподзоленные почвы и желтозёмы
Мониторинговые наблюдения в течение 1992 - 1997 гг. показали существенные изменения свойств бурых лесных почв и желтозёмов под культурными растениями. Натурным почвенным стандартом или эталоном взяты почвы под лесом для каждого полигона. Так Крупеников И.А. (1985) предложил один из трех стандартов - целинные микрозаповедники, почвы -раритеты, модели почв высокого плодородия. В условиях побережья целинными являются почвы, формирующиеся под лесной растительностью до настоящего времени. Главной функцией любой экосистемы является процесс обмена веществ и энергии- биологический круговорот, который в биологии и физиологии значится как метаболизм и трактуется как способ обновления живого вещества. Процесс трансформации органического вещества в почве отражает всю сложную систему функционирования почвы как одной из важнейшей компоненты экосистемы. Функционирующая почва представлена набором генетических горизонтов, каждый из которых принимает определённую массу живого и отмершего органического вещества и выделяет в процессе трансформации минеральные вещества в атмосферу, гидросферу, фитомассу. Разница между входом и выходом накапливается в почве и формирует её профиль, в котором выделяются стабильные и динамичные зоны (Фридлянд П.Г., Ивахненко Н.Н., 1985). Чистая первичная продуктивность естественных зональных биогеоценозов (леса) зависит непосредственно от климатических условий района, почвообразующих пород, характера рельефа. Смена же лесной растительности такими многолетними культурами как чай коренным образом меняет общую природную обстановку: изменяется характер поступления и использования органических остатков, питательных веществ, гидротермический режим и т.д. Ведущим показателем почвенного плодородия и его изменения является гумус. Возделывание чая приводит к повышению содержания гумуса в корнеобитаемом слое как в бурых лесных почвах, так и в желтозёмах (рис. 14; приложения 1 - 4). Как правило, данные содержания гумуса в почве леса более стабильны, чем в почвах чайных плантаций (табл. 54, 55). Варьирование данных содержания гумуса усиливается на границах генетических горизонтов.
Однако, содержание гумуса в почве плантации Кошмана, возделываемой около 100 лет, близко к данным гумуса в почве леса (рис. 14) и характеризуется средним коэффициентом вариации, особенно в верхней полуметровой толще (табл. 55), что свидетельствует о стабилизации биологического круговорота в данном агроценозе. Распределение гумуса по почвенному профилю характерно для лесного типа накопления, где основные запасы гумуса сосредоточены в слое 0-40 см. Изменяется и качественный состав гумуса (табл. 56, 57). Если в слое 0 -20 см почвы леса в гумусе преобладают гуминовые кислоты, то в почве чайной плантации на протяжении всего профиля фульвокислоты преобладают над гуминовыми кислотами. Агрессивная фракция фульвокислот под лесом составляет 2,6 - 6,1%, тогда как под растениями чая - 1,6 - 11,5% от валового содержания гумуса. Содержание гуминовых кислот, связанных с полуторными окислами, в почве чайных плантаций выше, чем под естественной растительностью (лесом). Сравнение данных содержания гумуса, под вышеназванными ценозами в условиях бурых лесных ненасыщенных почв (Бушин П.М., Беседина Т.Д., Прокопенко И.А., Ефимченко В.И., 1985) также свидетельствовало о накоплении органического вещества под культурой чая, имеющего фульватный характер. Причём оптическая плотность гумусовых кислот почвы чайной плантации выше, чем оптическая плотность гумусовых веществ почвы из-под леса. Таким образом, возделывание чая в условиях влажных субтропиков Краснодарского края сопровождается повышением содержания органических веществ в почве и изменением фракционного состава гумуса в фульватную сторону. Технология возделывания культур влияет и на пищевой режим почв. На рисунках 15 и 16 показан характер распределения минерального азота в аммиачной и нитратной форме в бурых лесных почвах и желтозёмах под чаем, фундуком и фейхоа в сравнении с почвой под лесной растительностью.
Отношение плодовых культур к почвенным условиям
Слива и алыча могут расти на дренированных склонах мощностью почвенного профиля 40 - 60 см. Оптимум рН для сливы равен 6,5, для алычи -6,3. Слива переносит высокое содержание карбонатов, если почвы имеют достаточную мощность и хорошую гумусированность. Особенностью сливы и алычи является меньшая чувствительность к уплотнению почвы, деревья хорошо развиваются при плотности 1,4-1,5 г/см3. Алыча и слива мирятся с временным переувлажнением. Поэтому сады сливы чаще размещаются на скелетных почвах, а сады крупноплодной алычи на глееватых. По своему происхождению персик - растение горных районов юга и отличается значительной приспособленностью к климатическим условиям данных регионов.
Основная масса его корней сосредоточена в слое 0-60 см. плохо переносит карбонаты и горизонт вскипания должен быть ниже 60 см от поверхности. Глубина грунтовых вод должна находится ниже 2 м от поверхности. Хорошо развивается при рН равном 6 — 7, сильнокислая среда (менее 4,0) задерживает его рост. Слабая скелетность почв благоприятна для культуры. Исходя из требований растений персика, его насаждения здесь были размещены на мощных почвах в поймах рек. В связи с довольно низким (700 мм в год) количеством осадков сады здесь содержат под паром, что накладывает свой отпечаток на плодородие почв, усиливаются минерализация гумуса, эрозионные процессы. Климатические и рельефные условия, состав почвообразующих пород и другие факторы предопределили формирование дерново-карбонатных почв на территории Геленджика, что в свою очередь обусловило специализацию сельскохозяйственного производства и характер использования данных почв (табл. 111). Дерново-карбонатные почвы формировались на склонах под лесной растительностью, и освоение их под многолетние насаждения (сады и виноградники) привело к значительным потерям гумуса (табл. 112). Если по содержанию гумуса дерново-карбонатные типичные мощные почвы, находящиеся под пологом леса, отнесены в средне- и многогумусные виды, то под виноградом и садом они относятся уже к виду малогумусных. Для виноградного растения содержание гумуса 2 - 3% оптимально, для яблони — низкое. Резкое снижение содержания гумуса прослеживается в пахотном горизонте и связано с потерями гумуса при освоении и минерализацией его при паровом содержании междурядий. Необходимо заметить, что сравнение дерново-карбонатных почв под лесом и многолетними культурами производится в одном и том же агроландшафте. Дерново-карбонатные почвы, используемые в земледелии, как и находящиеся под лесом, имеют слабощелочную среду, которая под виноградом имеет тенденцию к подщелачиванию с повышением содержания карбонатов в них по всей глубине профиля. В саду этого явления не наблюдается.
Сумма поглощённых оснований в пахотном слое уменьшается до 8 - 20 мг-экв/100 г почвы. Дерново-карбонатные типичные мощные почвы на делювиальных глинах и суглинках имеют низкую обеспеченность фосфором и повышенную обеспеченность калием для виноградного растения. В.В. Егоров и др. (1977) считают, что при вовлечении в сельскохозяйственное производство дерново-карбонатные почвы не претерпевают существенных изменений. Однако, ими отмечено, что при их освоении мощность горизонта Аі за счёт припахивания горизонта В и ВС изменяется, содержание гумуса уменьшается до 3 - 6%. Почвенное обследование таких крупных хозяйств района как совхоза «Дивноморский» (1993), АО «Архипо-Осиповское» (1994) и АПК «Геленджик» (1995) показало, что все насаждения винограда находятся на тех видах дерново-карбонатных почв, у которых нет верхнего тёмноокрашенного горизонта, а если и остался, то плантажной вспашкой перемешан с переходным горизонтом В и имеет чаще буроватую или сероватую окраску гор. В. Значительное снижение содержания гумуса изменило не только потенциальное плодородие почв, но и ухудшило их физическое состояние и биологические свойства почв. Вовлечение среднемощных видов дерново-карбонатных типичных почв, формирующихся на делювиальных глинах и тяжёлых суглинках, приводит к потере гумуса, а значит и к снижению плодородия почвы, проявляющемуся в слое 0-40 см (табл. 113). Подщелачивается верхний слой, усиливается его карбонатность, коэффициент Друино-Гале достигает 13, сумма поглощённых оснований уменьшается. Повышение же активных карбонатов может вызвать хлороз у виноградного растения. Содержание гумуса в плантажированном слое стало ниже 2%. Вовлечение данного вида почв в земледелие сопровождалось с помощью мощной техники, которая позволила раздробить почвообразующие породы, лежащие на глубине 60 см. Последующие культивации как бы просеяли через щебень частицы почвы вниз, и поверхность междурядий виноградников стала сильно щебневатой. Таковым оказался участок Усов бугор в Дивноморске, площадь которого составила около 214 га, а на 95 га поверхность его покрыта щебнем в средней и сильной степени. В АПК «Геленджик» виноградники на Лысаковом бугре на 28% сильнощебневатые, здесь слой щебня иногда достигает 30 см.
