Содержание к диссертации
Введение
1. Общие тенденции деградации черноземов при сельскохозяйственном использовании 10
1.1. Теоретические предпосылки развития слитизации и осолонцевания почв 11
1.2. Изменения состава и свойств черноземов 19
1.2.1. Изменение физических свойств 19
1.2.2. Гранулометрический состав 25
1.2.3. Гумусное состояние 26
1.2.4. Изменение окислительно-восстановительного и кислотно-щелочного потенциала 31
1.2.5. Изменения микробиологических показателей 36
1.2.6. Применение удобрений и содержание основных элементов питания 49
1.3. Изменение минеральной основы 52
2. Объекты и методы исследований 56
3. Условия и факторы почвообразования 61
3.1. Геоморфология и гидрология 61
3.2. Климат 64
3.3. Материнские породы 70
3.4. Растительный покров 80
4. Единство процесса почвообразования и его особенности в условиях естественных и антропогенных ценозов 82
4.1. Единство и сущность почвообразовательного процесса 82
4.2. Особенности почвообразования в условиях целины и пашни 94
4.2.1. Особенности в изменении живого вещества 97
4.2.2. Особенности физико-химических процессов 117
5. Изменения морфологических признаков 150
5.1. Морфологическая характеристика черноземов обыкновенных 150
5.2. Морфологическая характеристика черноземов южных 156
5.3. Морфологическая характеристика черноземов выщелоченных 158
5.4. Морфологическая характеристика черноземов солонцеватых и солонцевато-слитых 160
6. Трансформация минеральной основы почв 166
6.1. Изменения в составе кластогенних минералов 166
6.2. Характеристика состава глинистых минералов 179
6.3. Трансформация соединений кремния 194
7. Гранулометрический состав и физические свойства 201
7.1. Гранулометрический состав 201
7.2. Изменение физических свойств 210
7.3. Структурное состояние 213
8. Состав и трансформация ППК 219
9. Изменения в содержании органического вещества и элементов питания 239
9.1. Органическое вещество 239
9.2. Содержание основных макроэлементов 245
9.3. Изменения в содержании микроэлементов 249
10. Проблемы подтопления почв 255
11. Проблемы подкисления, подщелачивания и слитизации почв 276
12. Предложения по предотвращению деградации черноземов и повышению их плодородия 285
Краткое обобщение 306
Выводы 312
Список использованной литературы 315
Приложения 365
- Изменение окислительно-восстановительного и кислотно-щелочного потенциала
- Применение удобрений и содержание основных элементов питания
- Особенности почвообразования в условиях целины и пашни
- Морфологическая характеристика черноземов солонцеватых и солонцевато-слитых
Введение к работе
Почвообразовательный процесс един по своей сущности. Общие законы почвообразования наиболее подробно изложены в трудах В.В. Докучаева, П.А. Костычева, В.И. Вернадского, К.Д. Глинки, Л.И. Просолова, В.Р. Виль-ямса, А.А. Роде, В.А. Ковды, П.А. Герасимова и многих других ученых. Из этих работ можно выделить одну главную идею, что почвообразование есть процесс взаимодействия «живой» и «косной» материи. Живая материя, представленная корнями растений и сопутствующими им микроорганизмами в процессе своей жизнедеятельности вынуждена разрушать минеральную основу почвы, приспосабливая ее к выполнению функции питания. «Косная» минеральная материя, таким образом, постоянно видоизменяется. Итогом такого видоизменения, как правило, является обеднение почв элементами минерального питания.
Почвообразование в естественных условиях работает по замкнутому типу. В итоге этого, происходит накопление лабильных элементов питания и энергии химических связей органического вещества.
Почвообразование в условиях агроценнозов имеет разомкнутый характер, вызванный, прежде всего отчуждением элементов питания вместе с урожаем. В итоге, в значительной степени трансформируется минеральная основа почвы и весь комплекс свойств с ней связанных. В современных условиях это приводит к таким негативным последствиям как уплотнение, обесструк-туривание почв, проявлению их слитизации, снижению продуктивности обрабатываемых угодий.
Актуальность темы. Почвообразование есть процесс взаимодействия «живой» и «косной» материи. Живая материя, представленная корнями растений и сопутствующими им микроорганизмами в процессе своей жизнедеятельности вынуждена разрушать минеральную основу почвы, приспосабливая ее к выполнению функции питания. «Косная» минеральная материя, та-
ким образом, постоянно видоизменяется. Все негативные стороны, которые
* приобретает почва в результате сельскохозяйственного использования, мно-
гие исследователи связывают, как правило, с действием почвообрабатывающей техники, минеральных удобрений, орошения и т. д.
До сих пор такие утверждения носят дискуссионный характер. Тем не менее, процесс уплотнения, обесструктуривания, слитизации, потери эффек-тивного плодородия обрабатываемых угодий продолжается. Механизм изме-нения состава и свойств почв агроценозов не до конца ясен. Решение этой задачи представляет не только теоретический, но и большой практический интерес.
С производственной точки зрения так же необходимо знать направлен
ность почвообразовательных процессов в агроценнозах. Это необходимо для
Ф прогнозирования возможных последствий снижения почвенного плодородия,
его масштабов, а так же разработки мер по предотвращению развития негативных последствий сельскохозяйственного использования черноземов.
Целью исследования было выявление причин изменения почвообра
зовательного процесса при вовлечении черноземов в сельскохозяйственное
использование, а так же изучение сопряженной с ним трансформации состава
ф и свойств этих почв и выработки эффективных мер для предотвращения де-
градации черноземов и повышению их плодородия. В задачу исследований входило:
раскрыть особенности почвообразовательного процесса в естественных условиях и в условиях агроценнозов;
изучить изменения в составе живого вещества;
определить изменения основных параметров физико-химических процессов в суточном и сезонном цикле;
определить изменения в составе минеральной основы почв;
изучить изменения основных параметров свойств черноземов определяющих их продуктивность;
вскрыть особенности современного земледелия, связанные с проблемами подтопления, подкисления и подщелачивания почв;
выявить причины ослитовывания почв агроценнозов;
дать рекомендации по предотвращению процессов деградации черноземов.
Научная новизна. Впервые выявлены особенности почвообразовательного процесса агроценнозов связанные с изменениями в живом веществе и физико-химических процессах почв. Вскрыты основные причины развития слитизации черноземов агроценнозов независимо от их подтипа. Показана ведущая роль в этом процессе растений и сопутствующих микроорганизмов.
Доказана связь между преобразованием минеральной основы почв и
всего комплекса свойств черноземов, определяющих их продуктивность. Оп
ределены особенности почвообразования в условиях смены водного режима
ж почв обусловленного глобальным подтоплением всей территории Северо-
Кавказского региона. Приведены длительные стационарные исследования кафедры по мелиорации и реминерализации черноземов. Предложены новые пути повышения почвенного плодородия на основе применения горных пород различного генезиса.
Защищаемые теоретические положения.
Ф - Процесс почвообразования в естественных условиях и в агроценозах име-
ет существенные различия. При вовлечении черноземов в сельскохозяйственное производство возрастает их биологическая активность и напряженность физико-химических процессов.
В процессе агрогенного почвообразования черноземы теряют свои первозданные и приобретают новые признаки, которые ведут к деградации их состава и свойств и снижению уровня плодородия.
В основе деградации черноземов лежит усиление темпов выветривания и преобразование минеральной основы, вызванное изменением в условиях питания растений агроценозов.
*
Угрозой современного земледелия является глобальное подтопление территории Северокавказского региона, которое носит чисто антропогенный характер.
Повысить плодородие черноземов возможно только на основе коренного обновления минеральной основы почв.
Практическое значение. В результате работы выявлена общая тенденция деградации черноземов при сельскохозяйственном использовании, которая может послужить теоретической основой для разработки практических мер по стабилизации и повышению почвенного плодородия. В работе предложены конкретные меры по предотвращению деградации черноземов.
Апробация работы. В основу диссертационной работы положены двадцатилетние исследования проведенные самим автором, под его руководством и непосредственном участии в коллективе кафедры почвоведения, проведенных на различных подтипах черноземов Центрального Предкавказья.
Основные результаты исследований докладывались на ежегодных научных конференциях Ставропольского государственного аграрного университета, съездов почвоведов, международных конференциях по эволюции и деградации почв, проведенных в Москве, Днепропетровске, Суздале, Ташкенте, Ростове, Краснодаре. Всего по изучаемой теме выпущено более 40 статей и монография «Агрогенная деградация черноземов Центрального Предкавказья». Частично выводы исследований изложены в учебнике «Почвоведение (почвы Северного Кавказа)» и практикуме по почвоведению.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 523 страницах машинописного текста, содержит 56 таблиц, 23 рисунка и 107 приложений. Состоит из введения, обзора литературных источников, десяти глав экспериментальной части, краткого обобщения и основных выводов . Список литературы включает 517 работ отечественных и зарубежных ученных.
А.Я.Стоморев
В процессе выполнения работы автор получал консультации, советы и помощь таких ученых как, профессоров Ф.Р. Зайдельмана, В.В. Снакина, Е.Г. Моргуна, И.В. Ковды, Ю.А. Штомпеля, которым автор выражает свою глубокую благодарность. За помощь в проведении исследований в полевых и стационарных условиях автор благодарен коллективу кафедры почвоведения, доцентам В.Я.Лысенко, Т.И.Льговой,
Н.И.Хаджинову
Г.И. Зинченко, А.Н. Марьину, а так же ассистентам В,И. Фаизовой, И.В. Кар-галеву, А.А. Новикову.
за его не-
Особую благодарность хочется выразить бывшему заведующему кафедрой и научному консультанту профессору
В.И. Тюльпанову
посредственное участие в подготовке и становлении меня как ученого, а так же привитии основных идей той научной школы, которую он организовал. Все кто более или менее знаком с научными трудами этого выдающегося и светлого человека могут заметить, что основные его идеи особенностей почвообразовательного процесса проходят красной нитью через всю диссертацию.
Изменение окислительно-восстановительного и кислотно-щелочного потенциала
Антропогенная деятельность вызывает коренные сдвиги в ходе окислительно-восстановительных процессов почвы, микробиологической активности и, как следствие тому, вызывает преобразование ее минеральной части. Процесс почвообразования не может идти без участия растения, без его корневых выделений. По мнению А.А. Роде (1947), обмен веществ в системе «почва-растения» составляет основу почвообразования. Если раньше некоторые авторы (К.И. Рудаков, 1953; E.I. RusseU 1950) считали, что выделение веществ корнями в почву процесс патологический, рассматривающийся просто как «потеря веществ», то в настоящее время большинство исследователей признает важность и закономерность выдели- тельной функции корнями растений (Ю.В. Титов, 1963; A.Agers; R.H. Thou- ton, 1968; D.A. Barber, Y.E. Martin, 1976). Корневые выделения растений в значительной мере изменяют геохимические условия столь динамичной гетерогенной среды, какой является почва, приспосабливая ее для выполнения функции питания. Большое количество работ, посвященных вопросам взаимоотношения почвы и целинной растительности (Р.Х. Айдинян, 1954; Н.И. Базилевич, Л.Е. Родин, 1954, 1964; Н.И. Базилевич, 1955, 1958, 1973, 1975; В.А. Ковда, 1956; В.А. Ковда с соавт., 1971), почвы и культурной растительности (A.M. Грод-зинский, 1965; С.А. Самцевич, 1966; А.В. Манорик, Н.И. Белима, 1973) показывают, насколько важно знание этого процесса для понимания почвообразования. Имеются сведения о зависимости процесса выделения веществ корнями от уровня питания (И.А. Геллер, 1955; Т.В. Кириллова, 1964; А. Уоллес, 1966; А.В. Манорик, Н.И. Белима, 1973), от времени суток (Г.В. Николаев, 1964; ПА. Власюк, М.А. Садулаев, 1966; А.П. Дубров, В.В. Булагина, 1967; Н.Н. Дзюбенко, У.И. Якубов, 1973). В неоднотипных экосистемах, в частности, орошаемых и неорошаемых севооборотах, растения находятся в различных условиях пищевого режима.
От этого зависит количественный и качественный состав корневых выделений. Работами многих исследователей отмечается увеличение мощности корневой системы в посевах сельскохозяйственных культур (А.С. Кружилин, 1936,1952; Н.С. Петинов, 1954; Т.Н. Евдокимова, Л.И. Новожилова, 1980). Орошение влияет на распределение корней по почвенному профилю. Исследованиями И.В. Красовской (1951), Н.С. Петинова (1959) установлено, что при частых поливах корни растений располагаются в основном в поверхностных слоях почвы. Несомненно, что корневая система растений, вынужденная располагаться преимущественно в пахотном горизонте почвы, изменяет ее минеральную часть, влияет на микробиологическую активность, процессы окисления и восстановления, реакцию среды. Уже в работах основоположников научного почвоведения В.В. Докучаева, Н.М. Сибирцева отмечалось, что избыток влаги в почвах приводит к развитию раскислительных процессов. С динамикой влажности тесно связаны условия аэрации почвы, то есть важнейшего фактора развития окислительного процесса - доступа свободного кислорода. Этим определяется главная сторона влияния степени увлажнения почвы на ее ОВ-состояние. Вместе с тем, содержание влаги в почве влияет на интенсивность микробиологических процессов, а, следовательно, и на скорость потребления кислорода.
Наконец, повышение влажности почвы способствует переходу в мобильное состояние различных компонентов органической и минеральной частей почвы, прямо или косвенно (через воздействие на микробиологические процессы) влияющих на ее ОВ-состояние (И.С. Кауричев, Д.С. Орлов, 1982). Динамика окислительно-восстановительного процесса на орошаемых и неорошаемых почвах несколько различна. В опытах, проведенных Д.С. Орловым с соавторами (1980), было показано что в неорошаемых почвах (пред-кавказский чернозем) наиболее низкие значения ОВП были в апреле — 500-515 мВ. Летом, в результате подсыхания почвы и снижения активности микроорганизмов, значения ОВП увеличиваются до 570-590 мВ. На орошаемых участках картина складывается несколько иначе. Значения потенциалов находились в пределах 460-555 мВ, причем для почв с более длительным сроком орошения наиболее низкий ОВП наблюдался в летние месяцы. По данным Ю.Н. Грищенко (1975), величина Eh при частом затоплении может падать на 300-400 мВ. Н.П. Пановым с соавторами (1967), Н.П. Панов, В.П. Гущин (1975, 1976) показано, что чернозем обыкновенный при естественном увлажнении имеет устойчивые высокие показатели ОВП. Орошение в больших дозах приводит к возникновении временных восстановительных условий. Активизация восстановительного процесса в орошаемых черноземах при избытке влаги отмечалась неоднократно и другими авторами (В.Д. Комаров, А.А. Каликинский, 1972; А.Р. Джиндил, 1974; AM. Вигутова, 1989; W.H. Patrick, 1960). По мнению некоторых авторов развитие восстановительных процессов стимулируется присутствием органического вещества (Д. С. Орлов и др., 1990; З.Н. Громова, 1973). Существуют однако и такие мнения, что в условиях орошения может складываться вполне благоприятный окислительно-восстановительный режим при временном снижении Eh после полива.
Применение удобрений и содержание основных элементов питания
Антропогенный фактор оказывает огромное влияние на питательный режим черноземов. С урожаем выносится большое количество элементов питания, которые в естественных экосистемах подлежат возврату и почву. Поддерживать почвенное плодородие приходится внесением органических и, чаще всего, минеральных удобрений. Наиболее важным и наименее стабильным в почвах является азот. В.А. Омелянский писал: «Азот более драгоценен с общебиологической точки зрения, чем самые редкие из благородных металлов». Результаты, приведенные в работах A.M. Гринченко (1964); Л.К. Шевцовой (1966, 1986); Э.И. Шконде, И.Е. Королевой (1964); Ю.К. Кудзина, СВ. Сухобруса (1966); Е.Н. Алексеевой (1970); А.П. Щербакова, А.Я. Гетманца (1976); П.Н. Шиян (1983); Н.В. Стороженко (1983); Т.И. Евдокимова, Т.И Новожилова (1980); А.Ф. Стулина, Б.Н. Золотаревой (1988); Н.К. Воронин , И.Д. Словко (1973) и др. свидетельствуют, что удобрения повышали содержание общего азота в черноземных почвах. При этом по навозному фону в почве накапливалось азота больше, чем по фону длительного внесения минеральных удобрений. Имеются данные указывающие, что длительное применение удобрений не оказывало влияния на содержание общего азота в черноземах (Л.К. Шев- цова, 1966; СМ. Гуревич, В.И. Скороход, 1975). Исследованиями Б.Х. Фиапшева, С.Х. Шхацевой (1979), В.М. Антоню-ка и К.Е. Забелого (1983) установлено снижение общего содержания азота по контрольным и удобренным вариантам в черноземах под воздействием орошения.
Это подтверждается работами Д.С. Орлова с соавторами (1980), Т.И. Евдокимовой и Л.И. Бреховой (1986). Имеются также данные свидетельствующие, что орошение не влияет на валовое содержание азота в черноземах (И.Н. Антипов-Каратаев, В.Н. Филиппова, 1955; B.C. Крышенко с соавт, 1983; А.И. Столяров с соавт., 1991) и что содержание азота в орошаемых черноземах выше (А.Р. Джиндил, 1974; Е.И. Тукалова с соавт., 1982). Основоположник геохимии академик А.Е. Ферсман (1959) тіазвал фос-фор «элементом жизни и мысли». Он входит в состав ферментов, хромосом, витаминов и АТФ, обеспечивая энергию биосинтеза белков, углеводов и жиров. В неорошаемых условиях длительное внесение удобрений сопровождалось закономерным повышением общего содержания фосфора в чернозем-ной почве (Э.И. Шконде, 1982; Л.С. Любарская, 1973; СМ. Гуревич, В.И. Скороход, 1975; Г.А. Кольцова, Э.Г. Акимов, 1986). Имеются также данные, свидетельствующие о повышении содержания и подвижных форм фосфатов (А.С Любарская, 1973; М.Д. Романенко, 1965; Н.М. Майборода, 1983; Н.Д. Коновалов, 1988; Б.С Носко, И.И. Филон, 1988). При орошении обнаружено достоверное уменьшение содержания ПОД вижного фосфора в полевом опыте по сравнению с неорошаемой пашней (П.Е. Простакова, П.В. Носов, 1964; СС. Агаларов, 1975; Е.И. Тукалова с соавт., 1982).
Снижение содержания фосфора некоторые связывают с привносом Са2+ с поливной водой, который может способствовать переводу фосфата в менее доступное состояние (П.С. Простаков, 1958). А.В. Петербургский (1959) писал, что калий является необходимым и незаменимым элементом питания микроорганизмов и растений. Длительное применение минеральных удобрений и навоза в богарных условиях несколько увеличивало содержание валового калия в черноземах (Л.С. Любарская, 1973; В.Е. Гончаренко с соавт., 1986). При этом есть данные (A.M. Гринченко с соавт., 1964; В.Т. Мамонтов, 1990) показывающие, что систематическое внесение минеральных и органических удобрений существенных изменений в валовое содержание калия не вносит. Имеются утверждения, что многократное внесение удобрений повыша- ет в черноземах содержание подвижных форм калия (М.Д. Романенко, 1965; СМ. Гуревич, В.И. Скороход, 1963; А.К. Воробьева, Л.М. Зосим, 1973; П.С. Авраменко с соавт., 1975; А.Ф. Стулин, Н.Б, Золотарева, 1988; B.C. Чумак, Г.М. Белоус, Е.А. Теплицкий, 1993). Существует мнение о слабом действии минеральных удобрений на содержание подвижных форм калия в черноземах (Ю.К. Кудзин, 1973; Л.М. Жукова, В.Е. Силаева» 1966; Е.М. Алексеева, 1970; Г.М. Белоус, B.C. Чумак, 1982). Исследованиями П.Е. Простакова (1958), Т.В. Поповой и И,А. Чоудри (1977) установлена мобилизация необменного калия в обменную под дейст вием орошения. Вместе с тем увлажнение почвы с последующим ее высыха нием может быть причиной перехода подвижных форм калия удобрений в необменную форму (П.М. Смирнов, А.В. Петербургский, 1975).
Особенности почвообразования в условиях целины и пашни
Целинные почвы представляют собой совокупности с более четкими гранями по своим физико-химическим свойствам. Почвы агроценозов - менее однородные группы, которые в большей части не соответствуют своим целинным аналогам и не выделяются в особые группировки, соответствующие своим типам. При окультуривании формируется особый тип почвы агроценозов, свойства и экологическая роль которых отличны от их естественных предшественников. В первую очередь нарушается баланс выноса - поступления различных элементов питания. Как писал В.А. Ковда «В природных экосистемах растительная или животная биомасса, ее прирост и опад (в расчете на единицу времени) являются звеньями процесса аккумуляции и перераспределения солнечной энергии, фотосинтетически связанной растениями и биогенными звеньями круговорота веществ в системе организмы - почва - вода - атмосфера (В.А. Ковда, 1981, стр.88). «В природных экосистемах растительная или животная биомасса, ее прирост и отпад (в расчете на единицу времени) являются звеньями процесса аккумуляции и перераспределения солнечной энергии, фотосинтетически связанной растениями и биогенными звеньями круговорота вещества в системе организмы - почва — вода - атмосфера» (В.А.Ковда, 1981, с.88). Биохимические круговороты веществ в естественных экосистемах близки к замкнутому типу. Они представляют собой управляемый сложившийся биоценозом механизм улавливания, аккумуляции, перераспределения и потребления энергии организмами и почвами. В этих условиях почвы удерживают колоссальное количество потенциальной энергии, равное ее содержание в надземной биомассе и накапливают запасы питательных веществ на многие поколения растений.
Практически вся биологическая продукция в природных экосистемах остается, разлагается и минерализуется на поверхности и внутри почвы. Лишь небольшая ее часть (3-4%) в виде органно-минеральных соединений уходит вместе с водными и воздушными потоками и включается в геологический круговорот планеты (В.А. Ковда, 1981; Н.И. Базилевич, 1975). Сельскохозяйственное производство коренным образом меняет механизм функционирования природных экосистем. Прежде всего отчуждается от 20 до 80% от всей биологической продукции в качестве продовольствия, фуража, топлива или органического сырья. Это приводит к разомкнутости круговорота химических элементов, вовлеченных в цикл и к изменению баланса энергии в экосистеме (A.M. Витко,1965; В.А. Олиер, 1971; Ф,И. Левин, 1969). Поэтому возникает постепенное обеднение культурной экосистемы (агробио-геоценоза), прежде всего почвенного покрова, запасами потенциальной энергии и важными элементами минерального питания (В.А. Ковда, 1981, 1982, 1967, 1985, 1969). Под влиянием сельскохозяйственного использования почвенный покров претерпевает динамичные и эволюционные изменения, которые совершаются значительно быстрее, чем в естественных ценозах. Об этом свидетельствуют результаты многих исследователей в различных почвенно-климатических зонах страны (A.M. Гринченко с соавт., 1960, 1964, 1968; И,Г. Адерихин, 1964; П.Г. Адерихин, А.Н. Щербаков, 1973; А.П. Щербаков, И.И. Весенев, 1994; В.А. Ковда, 1973; Б.Х. Фиапшев, С.Х. Шхацева, 1979; В.И. Тюльпанов, B.C. Цховребов, 1990; 1991; 1992; 1995 и др.). В отличие от целинных и лесных современные пахотные почвы, унаследовавшие тот или иной почвенный профиль от первых, продолжают свое развитие под влиянием в основном одновидовых культур, 80-90% корневой системы которых сосредоточено в пахотном горизонте. Кроме корневого он испытывает тоже огромное техногенное воздействие, направленное на создание благоприятных условий жизни возделываемых видов.
Создавая комфортные условия для полевых культур в пахотном слое почвы, человек постепенно «отучил» их от необходимости полноценного освоения нижележащих горизонтов, чем и определил ускоренную деградацию минеральной ос- новы пахотного горизонта. Нарастание кислотности, ухудшения физических свойств, качественного состава органического вещества и прочих показателей почвенного плодородия напрямую связано с деградацией минерального состава почвы. Чтобы установить истинные причины падения почвенного плодородия, а также «получить возможность создать вполне рациональную классификацию почв, необходимо изучить процессы распада минералов по горизонтам почвы (К.Д. Глинка, 1978 с. 135). Для пахотных почв это особенно важно, так как позволит не только ус тановить степень минерального износа пахотного горизонта, но и наметить рациональные пути минералогического его обновления с целью улучшения корневого питания возделываемых культур. Скорость и величина деградации почвенного плодородия со временем, при единой сущности и механизме почвообразования, во многом зависят от генезиса и минерального состава почвообразующих пород (И.В. Замотаев, В.А. Таргульян, 1994; В.А. Таргульян, Т.А. Соколова, 1996; СВ. Зонн, 1995, 1996). Хотя они и не являются движущей силой почвообразовательного про- цесса, а вступают лишь как объекты выветривания, через свой особый мине ралогический состав, структуру и текстуру определяют направленность (сиа- литизация, аллитизация, ферралитизация, ферритизация и др.) и ход почво образования. Именно своеобразие почвообразующей породы определяет раз- витие и смену почвенных форм с ноль-момента до естественной смерти поч- вы. Строение почвенного профиля, функциональные свойства, состав минеральных и органических новообразований, а, следовательно, и плодородие той или иной почвенной формы ограничены более или менее продолжительным отрезком времени, В земледелии важно установить ту стадию развития почвы и соответствующую ей почвенную форму, которая обладает наиболее высокой природной производительной силой и требует наименьших технологических затрат на производство возможно высокого урожая конкретного вида сельскохозяйственной культуры.
Морфологическая характеристика черноземов солонцеватых и солонцевато-слитых
Темно-серый, хорошо оструктуренный, влажноватый, густо пронизан корневой системой целинной растительности, следы биогенной деятельности просматриваются в виде личинок под дернинным горизонтом, тонко пористый и пор много. Не вскипает от 10% НС1. д 17-25 Темно-серый, пронизан корневой системой растений. Структура комковатая с признаками плитчатости. Имеются включения однородного материала в виде светлых прослоек пыли, вероятно, эолового происхождения. Поры тонкие и средние и их мало. Не вскипает от 10% НС1. і 25-39 Темно-серый, темнее предыдущего. Оструктурен, структура зернистая и мелко-комковатая. Поры тонкие и их мало. Имеются включения корней растений. Горизонт более сухой чем горизонт А. Не вскипает от 10% НС1. о 39-95 Темно-серый, при высыхании темнее предыдущего. Имеются солевые прожилки белого цвета в виде псевдомицелия, предположительно гипса и других солей. Более влажный чем горизонт В), менее оструктурен. Структура ореховая и мелкокомковатая. Пор мало и они тонкие. С глубин 84 см вскипает Из вышеизложенного можно заключить, что общим для этих двух разрезов остается лишь мощность почвенного профиля, где материнская порода начинается с глубины 140 см на целине и 142 см на пашне. В остальном на- блюдаются существенные различия. Оструктуренная почва верхних горизонтов целины становится менее структурной на пашне при отсутствии системы пор в горизонте Апах. К низу поры появляются, но тонкие и в небольшом количестве. Следы биогенной деятельности, хорошо просматривающиеся на целине, пропадают или частично пропадают на пашне. Иллювиальный горизонт на целине начинается с глубины 25 см, а на пашне - с 34 см, т.е. на 9 см ниже, что свидетельствует о более интенсивном иллювиировании на пашне. Факт того, что вовлечение почв в с.-х. производство приводит к активизации элювиальных процессов и опусканию нижней границы элювиальных горизонтов отмечали многие исследователи (И.С. Кауричев, 1965; А.А. Короткое, 1972; А.К. Суворов, 1974; В.В. Тюлин, 1969). Другим показателем интенсивности иллювиирования служит то, что вскипание от 10% НС1 на целине происходит с глубины 82 см, а на пашне — с глубины 125 см, т.е. разница в 43 см.
Следовательно, в условиях агроценозов создаются все предпосылки для промывания карбонатов кальция в низле-жащие горизонты. Это связано, в первую очередь, с рыхлением почвы и более активным поступлением протонов водорода в почвенное тело при развитии мощной корневой системы культурной растительности. Как известно, выщелачивание почв от СаСОз является одним из показателей снижения почвенного плодородия. На основании описания этих двух разрезов, можно сделать вывод о том, что с.-х. производство вносит существенные коррективы в строение солонцевато слитых почв. Наблюдается обесструктуренность пахотного горизонта, высокая плотность, расчлененность вертикальными трещинами, стальной отлив. Все эти признаки присущи слитым почвам, которые слабо проявляются на целинных угодьях. Уровень вскипания от 10% НС1 на пашне понизился несущественно, всего на 10 см.
Время эксплуатации этих почв в агро-ценозах всего 40 лет. Наблюдается также снижение нижней границы иллювиального горизонта В] на 5 см и В2 на 12 см. Обобщенный материал почвенных исследований за многолетний период подтверждает выявленные закономерности изменения морфологических признаков изученных почв. На черноземах южных таких с.-х. предприятий как с-з «Петровский», к-з «Колос» Петровского района и др., а также на черноземах обыкновенных к-зов «Россия», им. Ленина, «Горьковский» Новоалександровского района и других, отмечается снижение уровня залегания белоглазки, нижней границы иллювиального горизонта, потеря структуры верхних и особенно пахотного горизонта. На черноземах выщелоченных Шпаковского, Кочубее вского районов и черноземов солонцеватых мечено снижение уровня вскипания от 10% НО, более глубокое залегание и вытянутость иллювиального горизонта. Заметно развитие процессов слитизации, выраженных в обесструктуривании почв, их сильном уплотнении и покрытии глубокими вертикальными трещинами. На черноземах солонцевато-слитых различий по уровню вскипания и залегания белоглазки не наблюдается. Таким образом, на основании проведенных исследований морфологических признаков почв по ключевым участкам и обобщения ранее полученного материала различных туров почвенного обследования с.-х. предприятий можно сделать следующие выводы: 1. При вовлечении черноземов в пашню развиваются процессы слити-зации, выраженные в потере первозданных и приобретении новых признаков, характерных для слитых почв. На изначально слитых почвах процесс слитизации получает дальнейшее развитие и углубление. 2. Наблюдается снижения уровня залегания белоглазки на карбонатных черноземах и снижение уровня вскипания на выщелоченных и солонцевато-слитых черноземах в среднем на 35-40 см. 3. Следы биогенной деятельности на пашне отсутствуют или слабо просматриваются.
