Содержание к диссертации
Введение
1 История изученности проблемы гумусового состояния орошаемых черноземных почв европейской части страны и Западной Сибири 8
2 Общая характеристика объектов исследования Омского Прииртышья и условия их проведения 35
2.1 Метеорологические условия 35
2.2 Общие сведения и характеристика орошаемого массива СибНИИСХоза 36
2.3 Общие сведения и характеристика исследуемого длительно орошаемого массива Новоомской оросительной системы 40
2.4 Объекты, методика и условия проведения исследований 41
3 Трансформация гумусового состояния лугово-черноземных почв Омского Прииртышья под влиянием длительного орошения 44
3.1 Влияние длительного орошения на содержание валового и резервного гумуса и его запасы в лугово-черноземных почвах Омского Прииртышья 44
3.2 Изменение энергопотенциала лугово-черноземных почв Омского тт Прииртышья под влиянием длительного орошения 56
4 Содержание лабильного углерода в богарных и длительно орошаемых лугово-черноземных почвах Омского Прииртышья
5 Трансформация качественного состава гумуса лугово-черноземных почв Омского Прииртышья под влиянием орошения
5.1 Трансформация фракционно-группового состава лугово-черноземных почв Омского Прииртышья под влиянием длительного орошения 67
5.2 Изменение состава почвенно-поглощающего комплекса лугово-черноземных почв Омского Прииртышья под влиянием длительного орошения 88
3 Влияние длительного орошения на показатели реакции среды лугово-черноземных почв Омского Прииртышья
Выводы 104
Предложение производству 106
Библиографический список 107
Приложения 129
- История изученности проблемы гумусового состояния орошаемых черноземных почв европейской части страны и Западной Сибири
- Общие сведения и характеристика орошаемого массива СибНИИСХоза
- Изменение энергопотенциала лугово-черноземных почв Омского тт Прииртышья под влиянием длительного орошения
- Содержание лабильного углерода в богарных и длительно орошаемых лугово-черноземных почвах Омского Прииртышья
Введение к работе
Изменение экологической обстановки при вовлечении почв в орошаемое земледелие оказывает существенное влияние на эволюцию их свойств и режимов. В зависимости от исходного состояния почвенного покрова, сложившейся гидромелиоративной обстановки, технологии возделывания сельскохозяйственных культур и ряда других факторов эволюция орошаемых почв имеет разнонаправленный характер. При этом ведущая роль здесь принадлежит антропогенному фактору, определяющему такие важнейшие составляющие эволюционного процесса как тип водного режима и глубину залегания грунтовых вод, особенности биологического круговорота веществ, направленность трансформации гумусового состояния почв, интенсивность проявления миграционных процессов, ирригационной эрозии и т.д.
Практика орошения черноземов, как в европейской части страны, так и в Сибири, показала, что дополнительное увлажнение этих почв без учета их региональных и мелиоративных особенностей и применение необоснованных, несоответствующих им режимов орошения, приводит к неблагоприятным изменениям в направленности процессов почвообразования, вызывающим снижение плодородия почв (уменьшение валовых запасов гумуса, изменение его качественного состава), а нередко и трансформацию их в почвы, непригодные для земледелия.
В степной и лесостепной зонах Западной Сибири, наиболее освоенных под земледелие, основу пахотного фонда составляют черноземные почвы. Высокое потенциальное плодородие и агропроизводственные возможности этих почв в значительной степени лимитируются недостаточной влагообеспеченностью. Для улучшения водного режима черноземов и создания на них агроценозов с повышенной и устойчивой биопродуктивностью все больше применяется орошение с использованием местных вод - речных и подземных.
Начатое в 60-70 гг. XX века крупномасштабное орошение почв Западной Сибири в первые годы способствовало увеличению урожаев овощных, плодово-ягодных культур, но, начиная с 80-х годов, стали фиксироваться негативные последствия орошаемого земледелия. Западная Сибирь в мелиоративном отношении является довольно сложным, но важным сельскохозяйственным регионом страны. Большая неоднородность геологического строения, микрозападинность рельефа, слабая дренированность территории, высокая карбонатность, засоленность почвообразующих и подстилающих пород - основные причины чрезвычайной комплексности почвенного покрова. Исследованиями, проведенными в Омской области [32], установлено, что значительные различия по основным агрофизическим свойствам почв наблюдаются даже в пределах однородных массивов и одной разности. Все это говорит о том, что каждый конкретный участок при интенсивном его использовании в сельскохозяйственном производстве требует индивидуального подхода с учетом свойств почвенного профиля. Актуальность темы. В настоящее время в связи с недостаточной влагообеспеченностью многих земледельческих районов лесостепной и степной зон Западной Сибири одной из наиболее острых проблем является орошение черноземов и почвенно-экологические проблемы, вызванные преобразованием ландшафтов под влиянием оросительной мелиорации. Однако эволюция орошаемых почв Западной Сибири изучена недостаточно. Комплексные исследования по влиянию орошения на водно-воздушный, мерзлотно-тепловой, солевой режимы и эволюцию сибирских черноземов успешно велись институтом Почвоведения и Агрохимии СО АН СССР [147]. Данные, полученные по изучению влияния орошения на черноземные почвы европейской части России, для сибирских условий не вполне приемлемы, что связано с региональными особенностями почв и климата. Особую актуальность приобретает слабоизученная проблема орошения черноземных почв Омского Прииртышья, связанная с новой экологической Ъ обстановкой, несвойственной естественным условиям почвообразования, что и оказывает влияние на качество и количество валового и резервного гумуса орошаемых черноземных почв, а так же на содержание в них лабильного органического вещества. В связи с этим возникла необходимость исследования влияния кратковременного и длительного орошения на гумусовое состояние черноземных почв и прогнозирование его последствий в сложных и своеобразных условиях данной территории. Цели и задачи. Цель настоящей работы - изучение влияния орошения на гумусовое состояние лугово-черноземных почв Омского Прииртышья, используемых в кормовых и овощных севооборотах при интенсивной и экстенсивной системах орошаемого земледелия. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
• установить влияние длительного орошения на содержание валового гумуса, его запасы и энергопотенциал в лугово-черноземных почвах, используемых в кормовых и овощных севооборотах при интенсивной и экстенсивной системах орошаемого земледелия;
• определить величину резервного гумуса в богарных и длительно орошаемых лугово-черноземных почвах при интенсивной и экстенсивной системах орошаемого земледелия под разными видами сельскохозяйственных культур;
• выявить закономерности изменения количества лабильного КФ органического вещества под влиянием многолетнего (20-25 лет)
орошения в лугово-черноземных почвах, находящихся в разных хозяйственных условиях орошаемого земледелия;
• установить влияние многолетнего орошения на трансформацию качественного (фракционно-группового) состава гумуса лугово А черноземных почв Омского Прииртышья, используемых в кормовых и
овощных севооборотах в условиях кратковременного и длительного орошения;
• определить состав почвенно-поглощающего комплекса лугово-черноземных почв на удобренных фонах (интенсивная система земледелия) и на фонах без внесения удобрений (экстенсивная система земледелия) в кормовых и овощных севооборотах, находящихся в богарных условиях и условиях длительного орошения;
• выявить роль длительного орошения в изменении реакции среды лугово-черноземных почв, находящихся в разных севооборотахи системах земледелия.
Научная новизна исследований. Впервые для условий лесостепной зоны Омского Прииртышья выполнены комплексные сравнительные исследования гумусового состояния черноземных почв, которые позволяют установить закономерности трансформации (качественные и количественные изменения) валового гумуса, содержания лабильного органического вещества и энергопотенциала почв под влиянием кратковременного и длительного орошения при интенсивной и экстенсивной системах орошаемого земледелия, а также показать роль орошения в изменении гумусового состояния черноземных почв зоны недостаточного увлажнения.
Практическая ценность работы. Проведенные исследования показали, что направленность и темпы трансформации органического вещества в лугово-черноземных почвах в условиях орошения зависят от длительности срока орошения и севооборотов. Полученные выводы могут быть использованы для оценки и прогнозирования степени изменения гумусового состояния почв в условиях длительного орошения и на других обширных территориях в зонах недостаточного увлажнения с равнинно-гривным рельефом и слабой естественной дренированностью.
На защиту выносятся следующие положения:
Влияние длительного орошения на трансформацию органического вещества лугово-черноземных почв, используемых в экстенсивной и интенсивной системах орошаемого земледелия сопровождающуюся:
• изменением валовых запасов гумуса (в % и т/га);
• снижением фонда лабильного органического вещества;
• трансформацией фракционно-группового состава гумуса;
• изменением состава почвенно-поглощающего комплекса;
• переходом реакции среды в сторону подщелачивания. Апробация исследований. Основные результаты исследований были опубликованы в 9 печатных работах, доложены и обсуждены на IX научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов ОмГАУ (г. Омск, 2003 г.), на международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых "Экология южной Сибири и сопредельных территорий" (г. Абакан, 2003 г.), на межрегиональной конференции молодых ученых, проводимой в рамках празднования 50-летия освоения целинных и залежных земель (г. Омск, 2004 г.).
Результаты исследований переданы для обсуждения и внедрения в программу научных опытов в Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства (СибНИИСХ) для контроля за состоянием орошаемых почв Омского Прииртышья. В проведении научно-исследовательской работы большую помощь оказали научные сотрудники лаборатории орошаемого земледелия СибНИИСХ и кафедры почвоведения Омского государственного аграрного университета, за что автор выражает им глубокую благодарность. Также выражаю искреннюю признательность к.б.н., доценту Мищенко Л.Н., к.б.н., заведующему лабораторией орошаемого земледелия СибНИИСХ Бойко B.C. за помощь в проведении научно-исследовательской работы, ценные советы и конструктивные замечания.
История изученности проблемы гумусового состояния орошаемых черноземных почв европейской части страны и Западной Сибири
Гумус представляет собой относительно динамичную составную часть почвы, подвергающуюся количественным и качественным изменениям под влиянием целого ряда факторов, среди которых ведущим является хозяйственная деятельность человека. К настоящему времени накоплен большой теоретический и практический материал об изменении гумусового состояния многих почв, и особенно черноземных, как при экстенсивной, так и интенсивной системах богарного земледелия. Как отмечает Фокин А.Д., именно в черноземах произошли наиболее глубокие и масштабные изменения состояния органического вещества [153]. Многие исследователи [54, 55, 63, 74, 105, 147, 151, 160, 171] отмечают, что при распашке целинных и залежных земель, в которых разложение гумуса соответствовало его новообразованию за счет гумификации растительных остатков, и длительном использовании их в сельском хозяйстве происходит уменьшение содержания валового гумуса в верхних слоях черноземов вследствие ускоренной минерализации и ограниченного поступления органического вещества в почву. Так, по оценке В.А. Ковды, за 70-80 лет потери гумуса в пахотных почвах страны по сравнению с началом XX века составили 40-50% [43]. В европейской части России абсолютное снижение количества гумуса в черноземных почвах за последние 20-50 лет использования, по данным А.И. Жукова и П.Д. Попова, составило в среднем 3,6% [43].
Примером снижения валового гумуса в результате длительного сельскохозяйственного использования могут служить данные Фиапшева Б.Х. и Шхацевой С.Х., полученные для предкавказского чернозема, в котором содержание гумуса в метровом слое уменьшилось на 90 т/га, или 21% от его общего запаса за 25 лет сельскохозяйственного использования [151]. В сложившейся обстановке интенсивного ведения сельскохозяйственного производства с каждым годом растущее отчуждение питательных веществ из почвы обусловливает непрерывную минерализацию гумуса, снижение его запасов. При этом его количественное снижение сопровождается трансформацией и качественного состава [49,151, 159]. В отличие от европейской части страны в сибирском регионе потери гумуса заметно ниже и составляют 0,6-1,47%, что объясняется меньшей минерализацией гумуса в условиях более позднего их освоения, умеренного климата, менее длительной и интенсивной обработкой почвы и небольшой долей пропашных культур в полевых севооборотах. В лугово-черноземных почвах его убыль в пахотном слое за 130-150 лет составила 15-25%, что намного больше, чем в зональных черноземных почвах [43]. Такое интенсивное снижение гумуса в этих почвах Кирюшин В.И. и Лебедева И.Н. объясняют минерализацией повышенных количеств детрита, бурых гуминовых кислот и значительным усилением окислительных условий [54]. Кроме того, комплекс сельскохозяйственных воздействий на черноземы лесостепной зоны Западной Сибири также способствует снижению валового гумуса в пахотном слое за счет уменьшения поступления органического вещества в почву, усиления минерализации растительных остатков и гумусовых веществ [91].
Так, по данным Мищенко Л.Н. и Рейнгарда Я.Р. за счет эрозионных процессов запасы гумуса на юге Омской области в слое 0-50 см сократились на 10-50% относительно их первоначального уровня. Общий вынос почвенной массы составил 767 млн. тонн, в том числе гумуса 43,6 млн. тонн. Расчет баланса гумуса, проведенный по структуре посевных площадей, показал, что ежегодный дефицит гумуса за счет эрозии составляет 293 тыс. тонн, на минерализацию расходуется до 791, 1 тыс. тонн [92]. Сопоставляя данные по снижению валового гумуса в различных регионах страны под влиянием длительного систематического использования, мы видим, что его уменьшение в черноземных почвах Украины за 22 года составили 0,8-1,2% от веса почвы. В черноземах Красноярского края за этот же период они достигли 1,3% от веса почвы [41], а в условиях Канской лесостепи за 70-80 лет использования черноземов выщелоченных и оподзоленных величина валового гумуса сократилась на 12,7-19,0% от его общего содержания [70]. Таким образом, при распашке целинных земель и залежей в богарных условиях, как европейской части России, так и Сибири наблюдается закономерное уменьшение количества гумуса связанное с разложением гумусовых веществ, не восполняющихся в достаточной степени их новообразованием, запасы энергии, аккумулированной в нем, снижаются, и процессы минерализации затрагивают стойкие его соединения [66,98]. Как отмечала Кононова М.М., наиболее интенсивно разложение органических веществ протекает в орошаемых условиях [64]. Орошение радикально изменяет интенсивность и направленность процессов гумусообразования. Однако в литературе нет единого мнения относительно воздействия оросительных вод, как на процессы гумусообразования, так и на органическое вещество почвы. Примеров негативного воздействия ненормированного орошения на свойства и плодородие черноземов уже немало в стране, в том числе и на оросительных системах Сибири [22, 28, 93, 117, 118, 133, 147].
Общие сведения и характеристика орошаемого массива СибНИИСХоза
По данным первичного почвенного картографирования (Прудникова В.М., Мищенко Л.Н.) и почвенных изысканий (Омскгипроводхоз), проведенных вторично в 1970 году, почвы СибНИИСХ представлены черноземом выщелоченным и черноземом обыкновенным. Характеристика основных свойств почвы будущего опытного участка произведена сотрудниками лаборатории орошаемого земледелия СибНИИСХ в 1976 году по данным опорных разрезов до глубины 3,0 м и 17-ти временных гидрологических скважин. По описанию 4 заложенных разрезов, исследуемый массив характеризовался следующими особенностями: пахотный горизонт варьировал в пределах 26-30 см и характеризовался темно-серой окраской, рыхлым сложением и комковато-пылеватой структурой; вскипание почвы от 10% НС1 установлено с глубины 68-82 см; материнская порода залегала на глубине 88-118 см; в пределах 2 м отмечалось слабое оглеение в виде редких сизых пятнышек; уровень грунтовых вод на территории стационара варьировал в пределах 4,5-5,0 м, а их минерализация составляла 0,62 г/л. В целом морфологическое описание профиля лугово-черноземной среднеднемощнои многогумусовой тяжелосуглинистой почвы опытного массива представлено в приложении А. Однако полученные материалы по морфологии исследуемых почв и уровню грунтовых вод свидетельствуют, что в настоящее время они относятся к типу лугово-черноземных почв. При этом основными диагностическими признаками являются: уровень грунтовых вод (3-6 м), отсутствие выщелоченного от карбонатов горизонта ВС и слабое оглеение грунта с глубины 130-200 см от поверхности, свидетельствующее о развитии восстановительных процессов в этой части профиля.
Общая площадь стационара составляет 36 га, из них 26 га занимают опытные поля, 10 га - защитные полосы. Площадь одного поля равна 2,7 га, у делянки - 360 м . Каждое поле разбито на 72 клетки, которые характеризуются разным содержанием фосфора. В 1977 года лабораторией орошаемого земледелия на полях опытного стационара были созданы четыре фона с разной обеспеченностью фосфором (поЧирикову): 0 - фон без внесения удобрений; 1 - фон с высоким содержанием фосфора; 2 - фон с повышенным содержанием фосфора; З фон с очень высоким содержанием фосфора. С 1985 по 1995 год на все фоны вносили фосфорные удобрения в дозе Р6о- В последующие годы на этих фонах фосфорные удобрения вносились поперек делянок только на однолетних культурах в дозе Р60, на многолетних травах фосфорные удобрения не вносились, поэтому к 2003 году выше указанные фоны характеризовались иным содержанием фосфора: 0 - фон без внесения удобрений; 1 - фон с повышенным содержанием фосфора; 2 — фон с повышенным содержанием фосфора; 3 — фон с высоким содержанием фосфора. Для изучения современного гумусового состояния длительно орошаемых лугово-черноземных почв СибНИИСХоза на данной территории нами были заложены разрезы на вариантах с длительным возделыванием многолетних трав (15 лет) и зерновых культур (10 лет) на фонах с внесением и без внесения минеральных удобрений. По описанию 5 заложенных разрезов современный исследуемый орошаемый массив характеризуется следующими особенностями: пахотный горизонт варьирует в пределах 22-26 см и характеризуется темно-серой окраской и комковатой структурой; вскипание почвы от 10% НС1 отмечено с глубины 80-90 см; материнская порода залегает на глубине 77-89 см; уровень грунтовых вод на современной территории стационара в годы исследований варьирует в широком интервале с минерализацией 0,96 г/л, что связано с подъемом грунтовых вод под влиянием орошения на всей территории массива и большим поступлением атмосферных осадков за период исследований.
В целом морфологическое описание лугово-черноземной среднемощной многогумусовой тяжелосуглинистой длительно орошаемой почвы современного опытного стационара представлено в приложении А. На опытных полях СибНИИСХ, начиная с 1976 года, применяется минеральная система удобрений. В качестве удобрений используется двойной суперфосфат, аммиачная селитра и хлористый калий. Азотные удобрения на поля стационара вносятся весной поперек делянок сеялкой СЗП-3,6 на 2-3 см в дозе N3o- На многолетних травах азотные удобрения вносятся и под второй укос (N30+N30) с последующей обработкой БИГ-За. Фосфорные удобрения в дозе Р60 вносятся осенью под вспашку сеялками СЗП-3,6. Калийные удобрения в дозе К6о вносят под травы весной 1 РМГ-4. Следует отметить, что на орошаемых землях СибНИИСХ органические удобрения вносились однократно в 1991 году в дозе 40 т/га, поэтому воспроизводство гумуса в почвах опытного стационара обеспечивается в основном за счет ежегодно создаваемого в агроценозе органического вещества. С 1976 года территория стационара используется в кормовых севооборотах, где доля многолетних трав и травосмесей составляет 69% (приложение Б). Следовательно, на исследуемой орошаемой территории пожнивно-корневые остатки сельскохозяйственных культур служат основным источником синтеза гумусовых соединений в почве при минеральной системе удобрений.
Изменение энергопотенциала лугово-черноземных почв Омского тт Прииртышья под влиянием длительного орошения
Почвообразование - процесс постоянной трансформации энергии и вещества, приводящий к появлению и проявлению специфического свойства почвы - плодородия. В формировании почвенного плодородия важная роль принадлежит гумусу, содержание, запасы и состав которого практически определяют все агрономически ценные свойства и продуктивность почв. Почва как сложная и многофазная система обладает определенной энергоемкостью в отношении органического вещества. Под энергоемкостью понимается способность почвы связывать и прочно удерживать максимальное для данных условий количество энергии органического вещества в единице объема почвы. Однако в каждой почве в любое время имеется определенное количество органического вещества в несвязанном состоянии. Общее содержание прочносвязанного и свободного органического вещества характеризует энергосодержание данной почвы. Функционирование экосистем направлено на сохранение максимального уровня энергоемкости за счет вовлечения в биологический круговорот легкодоступных для трансформации фракций органического вещества. В этих условиях обеспечивается высокая устойчивость плодородия [169]. Развивая учение Вернадского о биосфере, Ковда В.А. выделял особую роль почв как аккумулятора органического вещества и связанной с ним энергии, способствующей устойчивости биосферы. По его данным, растительные остатки, поступая в почву, несут примерно 20 кДж энергии на 1 г сухого вещества.
Энергия, аккумулированная в органическом веществе, определяет энергопотенциал почвы, который зависит от количества валового гумуса, его запасов и качественного состава. Проведенные нами исследования на длительно орошаемых лугово-черноземных почвах СибНИИСХ и АО "Новоомский", находящихся в разных севооборотах и системах земледелия, указали на снижение и трансформацию этих показателей под влиянием многолетнего орошения. Так как эти показатели определяют плодородие почв, то необходимо было проследить изменение величины энергопотенциала лугово-черноземных почв под влиянием длительного орошения при разных системах земледелия. Энергопотенциал исследуемых почв определялся по методу Алиева С.А. [42]. С начала вовлечения почв в орошаемое земледелие произошло снижение энергопотенциала в основном за счет расхода энергии органического вещества, не связанного с минеральной частью и не прошедшего глубоких биохимических превращений, что привело почву, как систему, к новому состоянию с меньшей устойчивостью плодородия (таблица 8).
По данным таблицы 8, заметные потери энергии произошли в пахотном слое орошаемых лугово-черноземных почв СибНИИСХ. До введения орошения энергопотенциал богарной почвы в пахотном слое составлял 2109,1-2166,9 Дж/га, убывая с глубиной до 996,0 Дж/га. Длительное орошение полей, несмотря на щадящие нормы полива, способствовало снижению валового гумуса и его запасов на всех исследуемых вариантах, в свою очередь это отразилось на энергопетенциале орошаемых почв, вызвав его снижение. Заметное снижение величины энергопотенциала по отношению к контролю 1976 года наблюдается на вариантах с длительным возделыванием зерновых культур. Здесь уменьшение энергопотенциала в пахотном слое варьирует от 153,7-133,6 Дж/га на удобренном фоне до 275,0-224,5 Дж/га на неудобренном варианте. Как отмечал Ковда В.А., растения в экологических системах с почвенным покровом ежегодно фиксируют около 10 ккал химически активной энергии. В травянистых ландшафтах запасы энергии в гумусовой оболочке в 20-30 раз превышают запасы энергии в растительной биомассе. Поскольку многолетние травы развивают большое количество фитомассы, после отмирания которой в почву поступает значительное количество органического вещества, то и энергопотенциал почв, занятых многолетними травами приближается к контролю 1976 года (таблица 8). Это подтверждают и данные, полученные по Новоомской оросительной системе, где возделывание многолетних трав на длительно орошаемых почвах увеличило энергопотенциал этих почв по отношению к вариантам с длительным возделыванием овощных культур (таблица 9).
Содержание лабильного углерода в богарных и длительно орошаемых лугово-черноземных почвах Омского Прииртышья
Фонд углерода органического вещества почвы делится на две большие группы: углерод минерализуемых органических веществ и веществ, сравнительно устойчивых к биодеградации, куда входят собственно гумусовые вещества специфической природы, прочносвязанной с минеральной частью почвы. Легкоминерализуемые соединения могут быть использованы как источник углерода и энергии почвенными микроорганизмами и растениями. Эта группа соединений чрезвычайно разнообразна по фракционному составу и включает в себя углерод фитомассы, как предшественника мортмассы, углерод мортмассы, гумусовые вещества и углерод лабильных органических веществ [145].
К лабильным органическим веществам относятся: детрит - смесь мелких неразложившихся и полуразложившихся, частично гумифицированных растительных остатков, углерод микробобиомассы, углерод абионтических веществ и подвижные гумусовые вещества [145]. В микробобиомассу входят бактерии, микроскопические грибы, водоросли, протозоо и мельчайшие нематоды. В этой фракции сосредоточено от 0,3 до 5,0% углерода почвенного органического вещества. К абионтическим веществам относятся соединения, синтезированные микроорганизмами, растениями и почвенными животными, и попадающие в почву в результате гибели клеток или активного выделения живыми организмами. В эту же группу входят в небольшом количестве аминокислоты, пурины, пиримидины и в значительном - полисахариды. Запасы этих соединений в черноземах достигают 15-18% от запаса углерода почвенного органического вещества. Количество легкоразлагаемого органического вещества (Слов) и азота в его составе является показателем эффективного плодородия почв. По относительному содержанию Слов в составе общего гумуса Ганжара Н.Ф. предложил следующую оценку степени выпаханности почв по 25-бальной шкале: 0 баллов - невыпаханные; 0,1-5 — очень слабовыпаханные; 5-15 — слабо- и средневыпаханные; 15-25 — сильновыпаханные и очень сильно выпаханные почвы. К невыпаханным почвам относятся те почвы, в которых относительное содержание Слов 25% и более. Оптимальная величина Слов в почвах должна составлять 0,4-1,2% или 12-36 т/га в пахотном слое [27]. Исследованиями, проведенными нами на орошаемых лугово-черноземных почвах СибНИИСХ в 2002-2003 гг. и АО "Новоомский" Омской области в 2001 году, установлено, что эти почвы характеризуются разной степенью выпаханности в зависимости от возделываемой культуры. Исследования по определению лабильного органического вещества проводились для пахотного слоя орошаемых и богарных лугово-черноземных почв Омского Приитышья. Данные, полученные для опытных полей СибНИИСХ, свидетельствуют, что максимальная величина СЛов устанавливается в богарных условиях и достигает 0,69%.
Согласно выше приведенной классификации, такая почва характеризуется средней степенью выпаханности (рисунок 2). Под влиянием антропогенной нагрузки на почвы в агроценозах величина Слов уменьшается вследствие ускоренной минерализации различных фракций Слов под влиянием орошения, а также за счет отчуждения наземной фитомассы с урожаем. Многолетнее орошение (25 лет) опытных полей СибНИИСХ способствовало снижению Слов в кормовых агроценозах по отношению к богаре, как на удобренных фонах, так и на фонах без внесения удобрений. Несмотря на то, что при интенсивной системе орошаемого земледелия формируется больше биомассы, величина Слов приближается к его величине на неудобренном фоне. Так, на варианте с длительным возделыванием зерновых при экстенсивной системе орошаемого земледелия содержание Слов составляет 0,48% и оценивается средней степенью выпаханности. Несмотря на внесение минеральных удобрений под зерновые культуры, способствующих большему образованию биомассы, содержание Слов в почве приближается к фону без внесения удобрений и составляет 0,52% и имеет аналогичную оценку степени выпаханности (рисунок 2). Как показали исследования, по сравнению с зерновыми культурами возделывание многолетних трав на орошении способствует накоплению лабильных фракций органического вещества, особенно в зоне действия их корневых систем. Под покровом многолетних трав содержание Слов на удобренном и неудобренном фонах практически одинаково. При интенсивной системе орошаемого земледелия почва классифицируется как средневыпаханная, так как доля Слов достигает 0,62% в корнеобитаемом слое. Этот вариант по содержанию Слов приближается к богаре -контрольному варианту 2002-2003 гг. Среднюю степень выпаханности имеет и неудобренный фон, где величина Слов составляет от 0,57% (рисунок 2). Поскольку лабильные органические вещества обладают высокой миграционной способностью, то незначительное их превышение на минеральных фонах связано с выносом Слов поливными водами в нижележащие слои почвы. Более низкое поступление органического вещества в подпахотный слой и орошение на всех исследуемых вариантах опытных полей СибНИИСХ обусловливает менее высокое образование и аккумуляцию Слов (приложение В). Овощные культуры вследствие слаборазвитой поверхностной корневой системы поставляют в почву небольшое количество органического вещества и образуют незначительное количество подвижных гумусовых кислот, поэтому лугово-черноземная длительно орошаемая (более 20 лет) почва АО "Новоомский", используемая в овощных севооборотах, в пахотном слое классифицируется как средневыпаханная, так как доля Слов составляет 0,49% (рисунок 3).
