АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРЫ
156
ANTHROPOGENIC CHANGES OF SOME PROPERTIES OF SOILS IN
AGROCENOSES OF THE LLP "VOSTOK 1"
Shepelev M.A.
–
a senior teacher in ecology, Kostanai State University named after A.Baitursynov
Faterin V.A .
–
a4th-year student of the specialty 5V060800
–
Ecology, Kostanai State University
named after A.Baitursynov
The article gives the material concerning the change of some properties of typical black soilswhich
determine their fertility in agricultural production and are the basis of any biocoenosis of dry landwhich is
under the influence of anthropogenic load resulting from their agricultural use in the composition of arable
landin comparsonwith virgin land.
Many scientists found that on soils of Northern Kazakhstan after their plowing it is observed a constant
dehumidification of soils, leading to their degradation. General physical and water properties of soils
deteriorate.
In this paper,it is traced the change of the humus content in the soil profile of the arable land in 38
years in comparison with the adjacent virgin paparcelbelonging to pastures.
There is a clear dehumidification of arable land and hence its degradation. In connection with it the
density of soil consistency has risen,the porinessin subarable horizons has decreased, the smallest soil
moisture capacity in soil horizons has declined.
Conditions of stability of soils to wind erosion in typical seed- fallow crop rotation when using soil
conservation farming systems showed that on fallow field the soil becomenot wind resistant while under
crops it is wind resistant.
Keywords: humus, soil density, density of soil consistency, poriness.
«ВОСТОК 1» ЖШС АГРОЦЕНОЗДАРЫНДАҒЫ ТОПЫРАҚТАРДЫҢ КЕЙБІР
ҚАСИЕТТЕРІНІҢ
АНТРОПОГЕНДІК ӨЗГЕРУІ
Шепелев М.А.
-
А. Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті, экология
кафедрасының аға оқытушысы
Фатерин В.А. –
5В060800
-
экология мамандығының
студенті,
А. Байтұрсынов атындағы
Қостанай мемлекеттік университеті
Мақалада оңтүстік қара топырақтарының кейбір қасиеттерінің антроапогендік әсерлерден
ӛзгеруі
және оларды егістіктік маңындағы тың жерлермен салыстыру деректері келтірілген.
Сонымен қатар олар кезкелген биоценоз негізі ретінде ӛзгеруіне мән берілген.
Кӛптеген ғалымдардың еңбектерінде Солтүстік Қазақстан топырақтарында оларды жырту
кезігнен бастап топырақтың құнарсыздануы туралы айтылған, осыған орай оның деградациялану
нәтижесінен олардың физикалық, сулық қасиеттері нашарлайды.
Бұл мақалада топырақтың жыртылу қабатында оны 38 жыл игеруге немесе пайдалануына
байланысты топырақ кескінінде гумус мӛлшерінің ӛзгеруі және оны маңындағы тың жердің
кӛрсеткіштерімен салыстыра отырып тұжырымдама берілген.
Зерттеу нәтижеріне қарай жыртылатын учаскелерде дегумификация процесі айқын
байқалады, осыған байланысты топырақ деградацияланады. Сонымен бірге жайласу тығыздылығы
артады, топырақтың жыртылытан қабатының астыңғы бӛлігінде қуыстылығы тӛмендейді,
топырақ қабатары бойынша шектелген су сиымдылығы азаяды.
Дәнді
-
парлы ауыспалы егістерде топырақ қорғау жүйесін пайдалануға байланысты пар
танабының желге тӛзімді емес, ал астықты дақылдар танаптары тӛзімді екені байқалады.
Кілтті сӛздер: топырақ құнарлылығы, деградация, дегумификация, егістік, тың жерлер,
гумус мӛлшері, физикалық қасиеттері, қуыстылығы.
Почва является одной из сред освоенных
живыми оранизмами на
нашей планете. В сельс
-
ком хозяйстве она является средством произ
-
водства. Как среду обитания еѐ характеризуют
такие важные экологические факторы, как содер
-
жание органических веществ, негумисифицируе
-
мых и гумусифицируемых, содержание био
-
генных элементов, гранулометрический состав,
структура, плотность, пористость, и другие.
Вместе и атмосферой, гидросферой и ли
-
тосферой она создаѐт единую живую оболочку
земли, но формирование почвы в настоящее
время проходит под действием двух равноправ
-
ных категорий: естественных (природных) и
антропогенных факторов [1].
Не случайно академик В.И. Вернадский на
-
звал почвы «благородной ржавчиной Земли» [2].
Кроме биосферных функций она выпол
-
няет ещѐ и сельскохозяйственную функцию бла
-
годаря своему плодородию.
Но с момента антропогенного использова
-
ния земли плодородие еѐ, за редким исключе
-
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
157
нием, снижается. Многие почвы выводятся из
сельскохозяйственного использования по причи
-
не потери ими плодородия. Ещѐ 100 лет назад
В.В. Докучаев говорил об ухудшении черноземов
(«Арабский скакун, загнанный, забитый,…»),
предложил меры по их возрождению. Они
осуществились фрагментарно (Каменная степь и
другие), и сейчас деградация черноземов идет
ускоренным темпом, охватив большие площади.
Двадцатое столетие характеризуется резким
усилением антропогенного воздействия на
почвенный покров черноземной зоны [3].
Естественные процессы, которые были на
целинной почве оказались прерваны после пере
-
вода почв в пашни. И уже судьба пашни, еѐ пло
-
дородие, почвообразовательные процессы цели
-
ком зависят от агрономической деятельности
человека
Как известно, чернозѐмные почвы обла
-
дают высоким потенциальным плодородием. Но
в настоящее время в связи с их дегумификацией
-
снижением как запасов гумуса, так и с укора
-
чиванием гумусового горизонта, разрушением
структуры почвы под воздействием сельско
-
хозяйственной техники, и в связи с этим с еѐ пе
-
реуплотнением ухудшаются водные, воздушные,
пищевые режимы почв. Почвы теряют своѐ пло
-
дородие.
Исходя из этого, темой наших исследо
-
ваний стало изучение антропогенных изменений
некоторых свойств почв в агроценозах К.Х.
«Восточное».
Хозяйство расположено в первой природ
-
но
-
климатической зоне Костанайской области на
чернозѐмах обыкновенных.
Содержание гумуса, мощность гумусового
слоя и состав гумуса являются важными показа
-
телями потенциального плодородия почвы.
Однако как его интегрированный показатель гу
-
мус черноземов подвержен заметным измене
-
ниям под действием возрастающей антропоген
-
ной нагрузки на пахотные почвы. В первые 10
-20
лет после распашки происходит наиболее резкое
снижение количества источников гумуса [4].
Потери и недостаток легкоразлагаемых ор
-
ганических веществ приводит к усилению про
-
цессов выпахивания: ухудшение структуры, фи
-
зических и водно
-
физических свойств, ухудше
-
ние
питательного режима почв. Биологические
потери гумуса в пахотном слое чернозѐмов
южных за 37 лет составили от 23 до 32% [5].
Агрохимическое состояние черноземов юж
-
ных К.Х. «Восточное» представлено в таблице 1.
По содержанию гумуса в горизонте А
чернозѐм
обыкновенный на целинном участке
относится к малогумусному (5,81%).
С глубиной содержание гумуса, особенно с
горизонта В
2
–
горизонта гумусовых затѐков,
резко снижается. По профилю почвы миграция и
аккумуляция гумуса не выражена.
Степень реакции почвенного раствора (рН
7,8) в горизонте В
1
, по сравнению с рН 7,0 в го
-
ризонте А, говорит о наличии в почвенно
-
погло
-
щающем комплексе (ППК) ионов натрия. Ионы
натрия в ППК обуславливают солонцеватость.
Содержание гумуса в пахотных почвах
заметно меньше, чем на целинном участке. В
пахотном горизонте его содержание снизилось
до 4,19%, что ниже чем в гумусовоаккумуля
-
тивном горизонте (А) целинной почвы на 27,9
относительных процента.
Таблица 1
-
Агрохимическая характеристика чернозѐмов обыкновенных
Участок
Горизонт
Глубина,
см
Гумус
Содержание подвижных
форм, мг/кг
рН
%
т/га
N-NO
3
P
2
O
5
К
2
О
Целина
А
0
0-4
-
-
-
-
-
-
А
4-20
5,81
116,2
2,9
19,8
450
7,0
В
1
20-51
4,14
181,0
1,7
16,7
410
7,8
В
2
51-74
1,27
40,9
1,3
14,0
395
7,7
В
к
74-93
0,28
7,4
0,1
11,2
390
7,8
С
> 93
-
-
-
-
-
7,7
Пашня
А
пах
0-22
4,19
102,3
13,6
20,2
445
6,9
В
1
22-49
3,12
120,5
8,1
16,2
410
7,9
В
2
49-71
1,13
35,3
7,5
13,8
390
7,6
В
к
71-92
0,16
4,7
5,8
11,0
385
7,8
С
> 92
-
-
-
-
-
7,6
АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРЫ
158
Содержание же гумуса в т/га в пахотном
горизонте в сравнении с горизонтом А целинной
почвы уменьшилось с 116,2 до 102,3 т/га, то есть
на 12%. Но особенно резко снизилось содер
-
жание гумуса в горизонте В
1
со 181 до 120,5 т/га
то есть на 33,4%. Не столь заметное, но всѐ же
произошло снижение содержания гумуса в
нижележащих горизонтах В
2
и В
к
, В горизонте В
2
снижение составило 13,7%
Как видно из таблицы 1, содержание азота
нитратов в целинной почве незначительно,
максимум 2,9 мг/кг почвы в горизонте А. В
пахотной почве в горизонте А накапливалось
13,6 мг/кг почвы азота нитратов. А с глубиной его
содержание резко уменьшается. Нитрифицирую
-
щим микроорганизмам нужен кислород, а с
глубиной его содержание резко уменьшается. В
условиях засушливого климата с непромывным
водным режимом наблюдается слабая миграция
азота нитратов в нижележащие слои почв. Опти
-
мальное содержание азота нитратов в пахотных
почвах для зерновых культур составляет
15 мг/кг
почвы в гумусовом горизонте. Во многих иссле
-
дования ученых Северного Казахстана прове
-
денных в 60 –
70
годы
XX
века однозначно дока
-
зано, что применение азотных удобрений в
зернопаровых севооборотах нецелесообразно.
Азота накапливаемого в паровом поле доста
-
точно для всех культур севооборота [6]. Но
последние исследования ученых Северного Ка
-
захстана показали неправомерность таких во
-
просов [7]. Наши исследования лишь подтверди
-
ли это.
Содержание подвижных форм фосфора в
целинной и пахотной почвах примерно одина
-
ковое. Наибольшее количество их наблюдается
в гумусово
-
аккумулятивном и пахотном горизон
-
тах. Это связано с корневой деятельностью рас
-
тений, которые за много лет формирования почв
перекачали фосфор из нижележащих горизонтов
в верхние слои почвы, где содержится наиболь
-
шее количество корней и куда поступает отмер
-
шая наземная масса растений. Нижний предел
оптимального содержания подвижного фосфора
определяемого по
методу Мачигина в слое 0
-20
см составляет на черноземах обыкновенных 30
мг/кг почвы [7]. Следовательно, в анализируе
-
мых почвах наблюдался резкий дефицит содер
-
жания подвижных форм фосфора
Содержание подвижных форм калия на
обоих участках высокое. С глубиной также, как и
по фосфору наблюдается некоторое уменьше
-
ние запасов подвижных форм калия в почвах.
Миграции калия по почвенному профилю не
наблюдается.
К общим физическим свойствам почвы от
-
носятся плотность твѐрдой фазы почвы (удель
-
ный вес почвы), плотность почвы в целом (плот
-
ность сложения, объѐмный вес почвы, объѐмная
масса почвы), пористость почвы.
Величину плотности почв определяют мно
-
гие причины. Большое значение имеет минера
-
логический состав твердой фазы почвы, присут
-
ствие органического вещества. Тяжелые минера
-
лы в почве способствуют увеличению плотности,
а легкие понижают ее. Большое количество
органических веществ уменьшает плотность [8].
Наиболее благоприятная для того или ино
-
го растения плотность сложения почвы назы
-
вается
оптимальной.
Для большинства сель
-
скохозяйственных культур она составляет 1,0—
1,2 г/см
3
.
Как видно из данных таблицы 2 плотность
твѐрдой фазы почвы чернозѐма обыкновенного в
местах выполнения почвенного разреза колеба
-
лась на целинном участке от 2,64 до 2,76 г/см
3
.
Причѐм, в горизонте А она была минимальной и
составила 2,64 г/см
3
. Это наверное объясняется
наиболее высоким содержанием в горизонте А
органического вещества почвы.
На пахотном участке плотность твѐрдой
фазы почвы была близкой с целинным участком
и составляла от 2,63 г/см
3
в пахотном горизонте
до 2,74 –
2,75 г/см
3
в остальных почвенных
горизонтах.
В целинной почве плотность сложения во
всех горизонтах была равновесной. В горизонте
А была она была равна 1,25 г/см
3
. Но уже в
горизонте В
1
резко увеличилась до 1,41 г/см
3
.
Как уже об этом было сказано ранее, на опытном
участке располагался чернозѐм обыкновенный
солонцеватый и уже в горизонте В
1
отчѐтливо
проявилась солонцеватость этого горизонта. Но
довольно высокой оказалась плотность сложе
-
ния и в горизонтах В
2
, В
к
и С. Здесь уже навер
-
ное проявилось влияние карбонатов на плот
-
ность данных горизонтов почвы опытного участ
-
ка и высокое содержание карбонатов.
На пахотном участке плотность сложения в
пахотном горизонте А
пах.
была равна 1,11 г/см
3
,
что отвечает требованиям свежевспаханной поч
-
вы. Это оптимальная плотность сложения для
большинства сельскохозяйственных культур. Из
-
за солонцеватости горизонта В
1
, уплотняющего
действия колѐс
сельскохозяйственной техники
плотность сложения увеличилась до 1,43 г/см
3
,
что на 0,02 г/см
3
превысила плотность аналогич
-
ного горизонта целинной почвы. Следовательно,
в подпахотных горизонтах почва сильно уплот
-
нена.
Порозность –
одно из важнейших свойств
почвы, обуславливающее в основном водный и
воздушный режимы. От величины пор зависит
передвижение воды в почве, водопроницаемость
и водоподъѐмная способность, мобильность
воды.
Порозность обычно составляет в верхних
горизонтах почвы 55 –
70% а в нижних
–
35
–
50%. Порозность агрегата 50
-
60% считается
наилучшей, 50
-40-
хорошей,
45-40 -
удовлетвори
-
тельной и меньше 40%
-
неудовлетворительной
(Н. А. Качинский)
[9].
По классификации Н.А.
Качинского на целинном участке в горизонте А
наблюдалась наилучшая общая порозность –