Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Краткий обзор исследований по изучению гумуса 6
1.1. Основные понятия и классификация, состав и свойства гумусовых веществ 6
Глава 2. Объекты, методы и условия проведения исследований 14
2.1. Объекты и методика исследований 14
2.2. Краткая характеристика почв и условий почвообразования 15
Глава 3. Результаты исследований и их интерпретация 31
3.1. Закономерности содержания гумуса в почвах равнинной зоны Дагестана 31
3.2. Эколого-генетические особенности качественного состава гумуса основных типов почв равнинной зоны Дагестана 67
3.3 Содержание и групповой состав гумуса в почвах предгорной зоны Дагестана 76
3.4. Содержание и групповой состав гумуса в почвах горного Дагестана 90
3.5. Влияние антропогенных факторов на содержание и распределение гумуса в основных типах почв Дагестана 104
3.6. К вопросу о зависимости урожая от содержания гумуса в почве 111
3.7. Картограмма содержания гумуса в почвах Дагестана 116
Выводы 119
Список литературы 121
- Основные понятия и классификация, состав и свойства гумусовых веществ
- Эколого-генетические особенности качественного состава гумуса основных типов почв равнинной зоны Дагестана
- Содержание и групповой состав гумуса в почвах горного Дагестана
- Влияние антропогенных факторов на содержание и распределение гумуса в основных типах почв Дагестана
Введение к работе
Актуальность проблемы. Основное условие увеличения продуктивности земледелия - повышение плодородия почв. Важнейшая роль в этом принадлежит гумусу. Поэтому изучение содержания гумуса в почве является актуальной задачей агробиологической науки.
Общепризнанным является участие гумуса в питании растений, создании благоприятных водно-физических свойств почвы, миграции различных элементов в почве, породе и других компонентах биосферы. Следует подчеркнуть особую роль гумуса в санитарно-гигиеническом отношении, как аккумулятора энергии на земной поверхности. Показатели гумусового состояния почв и их изменение по природным регионам представляют основу при разработке системы применения удобрений и проведении практических мероприятий по повышению плодородия почв. В связи с этим изучение содержания и качественного состава гумуса в региональном аспекте имеет особое значение, как научная основа обеспечения оптимального баланса питательных веществ.
Исследования по данной проблеме в Дагестане проведены в ограниченных масштабах, и полученные данные по количественному и качественному составу гумуса различных типов почв характеризуют закономерные изменения в условиях почвообразования и круговороте веществ.
Цель и задачи исследований. Основной целью проведенных исследований являлось изучение закономерностей изменения содержания и качественного состава гумуса по природным зонам и влияние естественных и антропогенных факторов на гумусное состояние почв.
В процессе ее выполнения решались следующие задачи;
1. Изучение закономерностей распределения содержания гумуса в почвах по вертикальной поясности.
Выяснение причинной связи между экологическими условиями почвообразования и характером накопления, качественном изменении состава гумуса.
Влияния антропогенных факторов на содержание гумуса и распределение его по почвенному профилю.
4. Составление карты содержания гумуса в почвах Дагестана.
Положения выносимые на защиту:
Закономерности формирования гумуса в однотипных почвах определяются различием геолого-геоморфологических, гидрологических и литологических условиях Прикаспийской низменности Дагестана.
Анализ гумусного состояния почв предгорной зоны показал, что содержание и состав гумуса зависит от высотной поясности, экспозиции склона и гидротермического режима, а так же от уровня антропогенного воздействия.
Содержание и групповой состав гумуса коррелируют с количеством илистой фракцией.
Научная новизна. Впервые по природным зонам Дагестана изучены закономерности содержания гумуса и выявлены главные факторы, регулирующие уровень накопления гумуса и его качественный состав. Установлено, что почвы одного и того же типа, но формирующиеся в различных экологических условиях, имеют разное содержание гумуса и отличаются по его качественному составу. В почвах равнинной зоны показана роль илистой фракции как дополнительного параметра при оценке гумусного состояния почв. Впервые изучено накопление гумуса в почвах горной зоны в зависимости от рельефа, крутизны и экспозиции склона. Важное значение имеют полученные данные по влиянию антропогенных факторов на содержание и распределение гумуса в почвах и характер изменения его содержания в почве при сельскохозяйственном использовании земель продолжительностью 5 и 20 лет. Составлена картограмма содержания гумуса в почвах республики.
Практическая ценность исследований. Используя данные по содержанию гумуса в почвах изучаемого региона, можно регулировать пути повышения плодородия почв и разработать систему оптимизации их пищевого режима и эффективности применяемых удобрений. Практическое значение имеет и группировка почв по содержанию гумуса. Данные могут быть использованы при прогнозе изменений гумусового состояния и для расчета баланса органического вещества почвы.
Апробация материалов диссертации:
на IV конференции молодых ученых (Махачкала, 1982), Международной конференции, посвященной 275-летию РАН и 50-летию ДНИ, РАН (Махачкала, 1999), XV научно-практической конференции по охране природы Дагестана (Махачкала, 1999), VI съезде Докучаевского общества почвоведов (Москва, 2000) Всероссийской научной конференции посвященной 25-летию ПИБР ДНЦ РАН (Махачкала, 2001), IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах, состоит из введения, 3-х глав, выводов и списка использованной литературы.
Содержит 29 таблиц, 14 рисунков.
Список литературы представлен 208 наименованиями, из них 18 на иностранных языках.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных статей и тезисов, общим объемом, 3,03 п.л., личный вклад -70%.
Основные понятия и классификация, состав и свойства гумусовых веществ
Представления о гумусе сформировались еще в XIX веке благодаря таким ученым, как К. Шпренгель, Я. Берцелиус, Г. Мульдер и др.
В последующем работы В.В. Докучаева (1936, 1949), СО. Козловского (1893), С. Лесневского (1897) положили начало исследованию географических закономерностей гумусообразования и изменения состава гумуса в различных почвах. Фундаментальные исследования по изучению гумуса проведены И.В. Тюриным (1937), М.М. Кононовой (1951,1963), В.В. Пономаревой (1962).
П.А. Костычев (1889) впервые установил решающую роль микроорганизмов в гумусообразовании, внес значительный вклад в изучение проблемы накопления азота в гумусе. Поэтому П.А. Костычева по праву считают основоположником учения о процессе гумусообразования, поскольку им проведены классические исследования о характере и скорости разложения растительных остатков. В последующем были опубликованы крупные работы по изучению гумуса, его состава, закономерностей содержания в почвах различных регионов мира (Ваксман, 1937; Орлов 1974, 1990; Felbeck, 1965; Schnitzer и др. 1972; Flaig и др. 1975; Александрова, 1980).
В разное время по разному понималось понятие «гумус». В своих исследованиях Д.С. Орлов (1990), на наш взгляд, дает более точное определение: «Гумус - это совокупность всех органических соединений, находящихся в почве, но не входящих в состав живых организмов или образований, сохраняющих анатомическое строение, вернее не участвующих в построении тканей таких остатков, т. е. гумус - это индивидуальные (как специфические так и не специфические) органические соединения, продукты их взаимодействия, а также органические соединения, находящихся в форме органо-минеральных образований».
В вопросе о классификации гумусовых, веществ встречаются разноречивые мнения, имеется много опубликованных работ по этому вопросу. Развернутую классификацию форм гумуса и его составных частей дали F. Scheffer, P. Schachtschabel (I960). В схеме, данной этими авторами, положительным было то, что по нескольким показателям можно более точно определить его вещественный состав и функции, с отождествлением понятия «гумуса» со всей массой отмирающих в биосфере организмов независимо от их местообитания.
По схеме Л.Н. Александровой (1970,1980), гумус представляет собой сложную многокомпонентную систему, включающую три группы веществ: органические соединения исходных растительных остатков, постепенно подвергающихся трансформации; промежуточные продукты трансформации, образующиеся в процессе разложения первой группы соединений; гумусовые кислоты и их производные - особый класс органических соединений, образующихся в процессе гумификации органических остатков. К первой группе исходных органических остатков относятся белки, полинуклеотиды, гемицеллюлоза, целлюлоза, липиды, смолы, пигменты и прочие соединения. К промежуточным продуктам разложения относятся нуклеиновые кислоты, аминокислоты, моносахариды, аминосахара, уроновые кислоты, соединения фенольной природы, органические кислоты, жирные кислоты, прочие продукты.
По схеме номенклатуры гумусовых веществ почвы, к гумусовым кислотам относятся гуминовые и фульвокислоты (Орлов 1975, 1990).
Вопросам номенклатуры и самих терминов «гуминовые кислоты», «фульвокислоты», «гумины» в литературе большое внимание уделяли С.А. Ваксман (1937), С.С Драгунов (1957, 1962), А.А. Шмук (1924), И. В. Тюрин (1937, 1951, 1965), Л.Н. Александрова (1962, 1968), Д.С. Орлов (1969, 1970, 1974, 1975, 1990), J.C. Salfeld (1964), К Kumada (1965), К Kumada, О. Sato (1967) и многие другие.
Большой вклад в изучение состава свойств и процессов гумификации внесла Л.Н. Александрова (1970, 1980). Под ее руководством была проведена серия целенаправленных работ по изучению динамики процесса гумификации различных растительных остатков в условиях модельных опытов. Были выявлены специфические качества компонентов гумуса.
На основе глубокого и всестороннего изучения природы и свойств гумусовых веществ, как в нашей стране, так и в зарубежных странах было показано, что гуминовые кислоты и фульвокислоты связаны между собой переходными формами, и в определенных условиях могут образоваться друг от друга и что эти переходы зависят от экологических условий гумусообразования (Бельчикова, 1951; Кононова, 1956 Кононова, Александрова, 1956; Кауричев и другие, 1960, 1974; Аранбаев, 1978; Smith, Burns, 1965).
По результатам некоторых исследований (Тюрин, 1940; Зырин, 1948; Найденова, 1951) установлено, что в результате старения и нерастворимости гуминовых кислот в щелочах гуминовые кислоты прочно закрепляются с минеральной частью почвы и таким образом превращаются в гумины.
Состав гумусовых кислот зависит от комплекса условий их образования. По современным представлениям (Кононова 1963, 1972, 1974), в образовании гумусовых веществ участвуют различные компоненты растительных тканей как в форме продуктов их распада, так и продуктов метаболизма микроорганизмов, участвующих в процессе гумификации.
В зависимости от условий гумусообразования происходит изменение степени усложнения ароматической природы гуминовых кислот (Кононова, Бельчикова, 1950; Кононова, 1956, Орлов, 1960, 1990). Более глубокие исследования по изучению строения и свойств гумусовых веществ были проведены М.О. Коршун, И.Э. Гельман (1949); Т.В. Дроздовой (1955); И.С. Кауричевым (1960), Д.С.Орловым (1962) и др. Литературные данные (Александрова, 1970; Александрова, Румянцева, 1970; Орлов, 1974) свидетельствуют о том, что элементный состав гуминовых кислот колеблется в относительно узких пределах (С от 52 до 62%; Н - от 2,8 до 5,8%; О - от 31 до 39% N - от 1,7% до 5%). Причины колебаний состава гуминовых кислот до сих пор не установлены, по этому поводу имеются разные мнения. И.В. Тюрин (1937) и М.М. Кононова (1951) считали, что эти колебания закономерны и обусловлены изменениями степени окисленности и обводненности гуминовых кислот в ряду от северных почв к черноземам.
Д.С. Орлов (1974, 1975, 1977, 1990), статистически обработав многочисленный материал по элементному составу гуминовых кислот различных почв и вычислив их состав в атомных процентах, пришел к заключению, что четкого зонального ряда по системе окисления гуминовых кислот обнаружить не удается.
Исследования, проведенные Л.Н. Александровой (1980) по элементному составу гуминовых кислот, показали, что группа гуминовых кислот, образующаяся на первых стадиях процесса гумификации растительных остатков, наименее обуглерожена, содержит максимальное количество углерода, отношение C:N наиболее узкое, им характерны наиболее заметные колебания элементного состава.
Эколого-генетические особенности качественного состава гумуса основных типов почв равнинной зоны Дагестана
Наряду с количественным содержанием гумуса качественный состав также играет важную роль при оценке плодородия почв и в повышении урожайности сельскохозяйственных культур (Безуглова,1982). В этом направлении проведены исследования по основным типам почв, представляющим значительный интерес.
Исследования К.Н. Федорова, Н.В. Стасюк (1972) посвящены гумусу почв дельты Терека. В работах А.А. Абасова (1977), Д.С. Орлова и др. (1986); М.А. Баламирзоева, Э.Х. Нафталиева (1987) приводятся некоторые сведения о составе гумуса в почвах предгорной и горной зон Дагестана.
По данным А.С.Солдатова (1956) в каштановых почвах равнинной зоны Дагестана гуминовые кислоты преобладают над фульвокислотами, а гумины выступают на первый план, преобладая над обоими группами кислот.
Наши исследования, проведенные ранее (Магомедалиев, Бабаева, 1999, 2000) на многочисленном экспериментальном материале, посвящены содержанию гумуса основных типов почв низменной, предгорной и горной провинций Дагестана, и в них дается сравнительный анализ качественного состава гумуса в зональном аспекте.
При оценке гумусного состояния почв мы пользовались системой показателей, предложенной Л.А. Гришиной и Д.С. Орловым (1978). Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что по групповому составу гумуса почвы равнинной зоны республики можно разделить на две группы (табл.11 и 12). К первой группе можно отнести почвы, находящиеся в Терско-Кумской низменности. Условно мы называем ее первым регионом, а Терско-Сулакскую низменность- вторым. Почвы первого региона резко отличаются по групповому составу гумуса от идентичных почв Терско-Сулакской низменности (второй регион). Меньше всего гумуса и азота накапливается в почвах Терско-Кумской низменности, которая отличается резкой засушливостью и континентальностью. ( Здесь, в основном, произрастает полупустынная растительность, которая дает незначительную фитомассу. Так, например, биологическая продуктивность в зависимости от типа растительности в первом регионе по сезонам года колеблется от 5 до 10 ц/га, а в Терско-Сулакской - более 10 ц/га. По данным Н.А. Ярулиной (1983), территория с малой продуктивностью (10-20 ц/га) в дельте Терека составляет 42%. Если учесть Ногайскую степь, то эта цифра значительно возрастает. Обогащенность органического вещества азотом характеризуется отношением C:N.
Отношение C:N в слое 0-10 см в почвах равнинной зоны колеблется в широких интервалах: от 2,66 до 16,70 (Табл. 11-12). Вниз по профилю отношение меняется по - разному. Так, например, в светло-каштановых, лугово-каштановых почвах и солончаках типичных наблюдается тенденция к увеличению, а в луговых почвах и луговых солончаках соотношение уменьшается. Верхние горизонты светло-каштановых и лугово-каштановых почв Терско-Кумской низменности характеризуются очень высокой обогащенностью азотом (4,14-2,66) (по классификации (Л.А. Гришиной, Д.С. Орлова, 1978), а ниже 30-40 см - становится средней (8,19-8,18). В луговых почвах и типичных солончаках обогащенность азртом также высокая и колеблется от 6,08 до 8,56. Луговые солончаки по обогащенности азотом отличаются от остальных типов, в частности в слое 0-10 см обогащенность низкая (14,27), а в слое 16-26 - средняя (11,70).
В составе гумуса почв преобладают гумины. В луговых, лугово-каштановых почвах и солончаках негидролизуемый остаток колеблется от 40 до 50%). Светло-каштановые почвы характеризуются большим содержанием гуминов, чем ранее рассмотренные почвы. Количество его в них достигает до 60%.
Лугово-каштановые почвы Терско-Сулакской низменности по обогащенности азотом существенно отличаются от аналогичных почв Терско-Кумской низменности. В почвах Терско-Сулакской она очень низкая, а в Терско-Кумской - высокая и очень высокая. Это обусловлено тем, что на долю углерода в последней приходится менее 0,5%, а второго региона - 2 и более процентов.
В почвах Терско-Кумской низменности примерно близкое содержание гуминовых кислот и фульвокислот. Соотношение Сгк:Сфк составляет 1—1,2. Гумус по Гришиной и Орлова фульватно-гуматный, а по Алиеву различается: в гидроморфных - гуминно-фульфатно-гуматный, а автоморфные - фульватно - гуматный. В автоморфных почвах содержится менее 20% гуминовых кислот и фульвокислот, а в гидроморфных более 20% (табл.11,12).
Почвы Терско-Сулакской низменности характеризуются сравнительно высоким содержанием гуминовых кислот и фульвокислот, чем почвы Терско-Кумской низменности. В луговых, лугово-каштановых почвах и солончаках содержание гумусовых кислот близкое и колеблется по профилю от 25,7 до 38,7%, а в автоморфных зональных почвах от 15,9 до 28,8%. Соответственно содержанию гумусовых кислот изменяется количество гуминов. В частности в слое 0-10 см светло-каштановых и каштановых почв отмечено 43,3-46,8%, а гидроморфных почв - 34,4-37,9%. Соотношение Сгк:Сфк колеблется от 1,0 до 1,5. Как видно из данных (табл. 11, 12), гумус - фульватно-гуматный по шкале Гришиной и Орлова, а по Алиеву в гидроморфных почвах тип гумуса гуматный, а в автоморфных-гуминно-фульватно-гуматный.
В почвах Терско-Сулакской низменности количество фульвокислот немного выше, чем в почвах Терско-Кумской низменности. На наш взгляд это связано с тем, что в почвах Терско-Сулакской низменности содержание натрия выше, т.е. преобладает солонцеватость. Она способствует увеличению в составе гумуса фульвокислот и гуминов. Об этом также свидетельствуют исследования О.С. Безугловой (2001). Важным фактором является гранулометрический состав почв. В более легких почвах степень гумификации выше и выше скорость минерализации. По содержанию илистых и песчаных частиц почвы двух регионов резко отличаются. Данные по влиянию климатических условий и илистых фракций на аккумуляцию углерода легкими фракциями приводятся также в работе Л.С. Травниковой (2002).
В Терско-Сулакской низменности формирование почв происходит в более увлажненных условиях (обусловленных грунтовыми и поверхностными водами), в результате чего накопление и гумификация органических остатков происходит более интенсивно. Различие в степени гумификации и типа гумуса в различных зонах республики некоторые исследователи (Орлов и др. 1986) связывают с периодом биологической активности (ПБА). В северной части республики Дагестан ПБА составляет 100 дней, а в средней - 190 дней.
Содержание и групповой состав гумуса в почвах горного Дагестана
Согласно почвенно-климатическому районированию республики к горной зоне относится территория, расположенная выше 850 (1000) м. Площадь зоны составляет 2,041 млн. га или 38,3% от общей площади.
Разнообразие рельефа, климата в горных условиях способствовало формированию самых разнообразных типов и подтипов почв. По данным С.У.Керимханова (1976), широкое распространение4 здесь получили горнолуговые, горно-луговые дерновые, горно-луговые степные, горно-луговые черноземовидные, горно-луговые лесные и горно-луговые примитивные почвы.
Наибольшая доля (49,68%) приходится на горно-луговые почвы. Почвы эти богаты гумусом. Содержание его может колебаться от 5 до 18% (Керимханов, 1976).
Горно-луговые почвы, формировавшиеся в субальпийском и альпийском поясах, отличаются широким диапазоном колебаний высотных отметок в зависимости от экспозиционной ориентации. Для горно-луговых почв характерно наличие небольшой дернины серовато-бурого цвета, сильно пронизанной корневой системой растений. Гумусовый горизонт светлее и вместе с переходным горизонтом (В) по мощности достигает 40-50 см. Реакция почвы (рН) колеблется от 6,0 до 6,5. Количество гумуса колеблется от 4,56% ( разр.180, табл.21) до 12,40% (разр.68, табл.22).
Район горно-луговых почв северо-западного и юго-восточного среднегорьев Дагестана существенно не отличаются по содержанию гумуса. Количество его в верхнем горизонте достаточно высокое 7,10-12% (разр.68,69,69-а).
Горно-луговые почвы, встречающиеся в высокогорной части (выше 2000 м) характеризуются малой мощностью и меньшим содержанием гумуса 4,56-5,76% (разр.180, 201). Переходный горизонт (В) также характеризуется значительным содержанием гумуса. Количество гумуса в гор. В] и В2 среднем составляет 5,25-6,40%, а в эродированных разновидностях - 3% (разр.180). Количество гумуса в почвообразующей породе незначительное -0,64 (разр.68), за исключением погребенных слоев до 2,43% (разр.69-а).
Как видно из данных (табл.21) рН в горно-луговых типичных почвах идентичны, а содержание гумуса заметно отличается.
В эродированных горно-луговых почвах (разр.180) мощность гумусового горизонта небольшая (4-5 см) и количество гумуса также меньше, чем в других подтипах горно-луговых почв. При эрозии почв уменьшается не только мощность гумусового горизонта, но и содержание гумуса.
Некоторыми авторами (Керимханов, 1976; Залибеков, 1995) в горной зоне как самостоятельный тип выделяются горно-луговые дерновые почвы. По данным этих авторов на долю их приходится 6,5% от общей площади республики. В отличие от горно-луговых типичных почв, у горно-луговых дерновых имеется мощная дернина, под которой находится горизонт А.
По содержанию гумуса эти почвы относятся к группе высоко обеспеченных. По данным СУ. Керимханова (1976), количество гумуса в некоторых разрезах доходит до 20-24%. По нашим исследованиям содержание гумуса в дерновом слое составляет 8-16% в зависимости от условий формирования. В горизонте А и В некоторых разрезов (64,65) отмечено также значительное количество гумуса. Поскольку в образовании дернины и горизонтов А и В в разных условиях участвуют разные виды растительности, поэтому накопление гумуса в них тоже разное. На содержание гумуса в горно-луговых дерновых почвах оказывает влияние крутизна склона. При высокой крутизне накопление фитомассы ослабляется, наиболее благоприятные условия представлены на платообразных элементах рельефа (рис. 11,12).
Количество гумуса и мощность гумусового горизонта на склонах северной экспозиции больше по сравнению с южными. Это связано с тем, что на склонах южной экспозиции эрозионно-аккумулятивные процессы выражены относительно сильнее, чем на склонах северной экспозиции. В пределах одной экспозиции количество гумуса и мощность гумусового горизонта зависит от кривизны склона.
Как видно из рис. 11, в платообразной части северного склона мощность гумусового горизонта горно-луговых почв составляет 17 см., а содержание гумуса - 11,35%. На вогнутых участках этого же склона мощность гумусового горизонта увеличивается на 2-4 см, а на выпуклых местах уменьшается в 2 раза по сравнению с условиями платообразного рельефа. В нижнем конце вогнутой части склона мощность гумусового горизонта увеличивается на 13 см по сравнению с прямым склоном.
Полученные данные исследований свидетельствуют о существенном влиянии степени выпуклости и вогнутости и экспозиции склонов на мощность гумусового горизонта и содержание гумуса. Некоторые исследователи (Тюрина-Зейналашвили, 1986) связывают уменьшение гумуса со степенью смытости, допускают его уменьшение до 40-50% - при средней степени смытости и 70 % - при сильной смытости.
СВ. Зонн (1940), А.С. Солдатов (1956), З.Г. Залибеков (1995) в горной зоне выделяли горные черноземы. Другие исследователи - СУ. Керимханов (1976); М.А. Баламирзоев (1982) - установили, что в Дагестане встречаются кроме черноземов и горно-луговые черноземовидные почвы. Площадь их примерно составляет 3% от общей площади республики. Для изучения содержания гумуса были заложены почвенные разрезы на горнолуговых черноземовидных почвах.
Влияние антропогенных факторов на содержание и распределение гумуса в основных типах почв Дагестана
В своей работе мы также ставили задачу изучить влияние антропогенных воздействий на изменение содержания гумуса в почве, поскольку в литературе очень много противоречивых данных по данному вопросу.
По данным Н.Н. Кононовой (1951), Н.П. Бельчиковой (1965), A.M. Гринченко (1964), при распашке целинных почв и при длительной обработке происходит уменьшение содержания гумуса, гуминовых кислот и их доли в составе гумуса.
По литературным данным при освоении черноземов по сравнению с состоянием целинных почв несколько повышается содержание гуминовых кислот и уменьшается количество фульвокислот (Лаврентьева, 1972; Крыстанов, 1972; Поддубный, Кирюхина, 1973). По данным этих авторов, при обработке в составе гуминовых кислот увеличивается фракция гуматов кальция и уменьшается негидролизуемый остаток. И.Н. Гоголев и др. (1973) отмечают, что под влиянием орошения с применением обычной агротехники в черноземах уменьшается содержание гумуса и увеличивается количество фульвокислот, что ведет к сужению отношении Сгк: СфК. Имеются также данные по влиянию опустынивания почв на содержание и состав гумуса (Егоров, 1959; Магомедалиев, Бабаева, Шихрагимов, 2001). По их мнению при аридной деградации почв в составе гумуса уменьшается содержание гуминовых кислот и валовое содержание гумуса. По нашим исследованиям (Магомедалиев, Бабаева, 2001), окультуренные почвы, систематически удобряемые минеральными удобрениями, характеризуются значительно меньшим содержанием гумуса, чем целинные. В луговых тяжелосуглинистых почвах под рисом, озимой пшеницей, люцерной содержание гумуса в слое 0—10 см колеблется от 1,80 до 2,40%, а в почвах под пастбищами составляет 4,72% (табл.24). Повышенное количество гумуса в пастбищно-целинных почвах отмечено не только в верхнем слое, но и по всему профилю почв. Так, в слое 40-50 см показатель гумуса в целинных-пастбищных почвах составляет 2,36%, а в пахотных не превышает 1,40%. Низкое содержание гумуса в пахотных почвах по сравнению с целинными объясняется тем, что при систематическом применении минеральных удобрений происходит минерализация гумуса. В частности, по данным Б.А. Ковды (1981,1982), в каштановых почвах общие потери гумуса при сельскохозяйственном использовании составляют в среднем 29-30% его исходного количества. Значительно меньше гумуса по сравнению с другими агроценозами содержится в почвах под многолетними насаждениями. В почвах под фруктовыми садами (Буйнакская опытно-селекционная станция), где систематически применяются минеральные удобрения, количество гумуса в верхнем слое (0-10 см) почвы составляет 0,96-2,12%). В луговых почвах под виноградом (ДОМСК, Кизлярский район) отмечено 1,20-1,40%) гумуса при количестве его на целине 2,50-3,00%).
В некоторых хозяйствах предгорной зоны Дагестана (с. Гертма, Казбековский район), где возделывается картофель, содержание гумуса в горно-луговых почвах значительно выше, чем на пастбище-целине. В слое 0-20 см пахотных горно-луговых почв содержится 5,20-7,82%) гумуса при количестве его на пастбище-целине 3,90%. Это объясняется тем, что здесь систематически применяются высокие дозы навоза, за счет чего происходит повышение гумуса в почве.
На луговых почвах (Кизлярский район) под различными сельскохозяйственными культурами (озимая пшеница, люцерна - табл.24) показатели гумуса в слое 0-10 см существенно не различаются (1,80-2,40%). С глубиной происходит значительное снижение гумуса, но степень уменьшения в различных агроценозах выражена по-разному.
В почвах предгорной зоны также отмечено изменение содержания гумуса при сельскохозяйственном использований. В темно-каштановой почве 5-летней пашни содержание гумуса (табл.25) снизилось в слое 0-20 см, причем в верхнем слое (0-10) снижение составило 0,79%, в слое 10-20 см -0,16%. Глубже 20-30 см. не произошло существенных изменений. С увеличением сроков распашки количество гумуса снизилось и в нижележащих слоях. В частности, в слое 20-30 см количество его уменьшилось на 0,73%, а в слое 30-40 см -0,14%. Глубже 50 см содержание гумуса осталось без существенных изменений. В слое 90-100 см содержание гумуса по всем срокам колебалось от 0,98 до 1,02%. Наиболее высокая скорость дегумификации отмечена в первые 5 лет после распашки, затем наблюдается замедление этого процесса, о чем свидетельствует снижение среднегодовой убыли.
Вариационно-статистический анализ (табл.26) с высоким уровнем доверительной вероятности свидетельствует о различии пахотных и целинных почв по содержанию гумуса. Так, например, в каштановых целинных почвах количество гумуса в горизонте А составляет 2,54%, а у пашни - 2,05%. У луговых почв различие по гумусу в пахотных и целинных выражено в большей степени и вариабельность (V) ниже. Видимо, это связано с большим количеством сравниваемых пар по сравнению с каштановыми почвами.
Похожие диссертации на Влияние естественных и антропогенных факторов на содержание и состав гумуса в почвах Дагестана
