Введение 3
1. Обзор литературы 4
1.1. Современное состояние проблемы 4
1.2. Факторы почвообразования исследуемой территории 8
1.2.1. Климат 8
1.2.2. Растительность 8
1.2.3. Почвообразующие породы 9
1.2.4. Рельеф 10
2. Объекты и методы исследования 10
3. Результаты и обсуждение 15
Выводы 62
Список литературы 64
Приложение 66
Значительное сокращение площадей сельскохозяйственных угодий в Российской Федерации повысило внимание исследователей к почвам постагрогенных ценозов.
Выбивание пахотного клина из сельскохозяйственного оборота в результате самозарастания привело к изменениям морфологических, физических, физико-химических и химических свойств почв, которые в основном затрагивают верхнюю толщу их профилей, прежде всего, постагрогенные пахотные горизонты.
В литературе представлены многочисленные примеры постагрогенной трансформации пахотных почв, которая обычно изучается с помощью различных хронорядов постагрогенных биогеоценозов. При этом оценку временной динамики может сильно усложнить пространственное варьирование свойств почв, которое будет создавать значительные шумовые колебания, так что пространственную изменчивость можно будет принять, как временную. Кроме того, все ранее существующие данные по разрезам, принимаемые за исходное состояние почвы в хроноряде, получены на основании изучения одного разреза. В данной работе исследование проводилось на основании изучения мониторинговых площадок, площадью 20^20 м, на которых закладывался опорный полнопрофильный разрез с сетью из 8¬ми прикопок на месте исходного разреза пахотной почвы с максимальной точностью заложения на прежнем месте.
Таким образом, оценка пространственной изменчивости ряда почвенных свойств (горизонтальной по площади сайта и вертикальной вглубь толщи почвенного профиля) на уровне мониторинговых площадок, может помочь увеличить достоверность получаемых данных для дальнейших обобщений более глобального масштаба.
Цель работы - оценка локальной пространственной изменчивости свойств гумусовых горизонтов постагрогенных и пахотных почв центра Ярославской области.
В задачи исследования входило:
1. Оценить пространственную дифференциацию пахотных и залежных почв в отношении показателей морфометрии строения верхней части профиля на уровне пробной площадки (далее - сайт);
2. Выявить тренд трансформации пахотных горизонтов, находящихся в обработке, а также после перевода пашни в залежь по степени дифференциации гумусовой толщи в отношении запасов гумуса, минерального азота и подвижных элементов минерального питания растений.
3. Верифицировать правильность заложения основного почвенного разреза в сайте в системе прикопок на основании обобщения фактического материала по мофрологии и свойствам как объекта мониторинговых исследований.
Работа выполнена при поддержке проекта РФФИ (Российский фонд фундаментальных исследований) №19-29-05243 мк «Эволюционные процессы в постагрогенных почвах Ярославского Поволжья на фоне современных изменений климата».
1. Выявлено заметное варьирование строения пахотных горизонтов почв, находящихся в обработке (основной разрез и прикопки) внутри сайтов: для суглинистых разностей выделено два пахотных горизонта, для супесчаных - в основном три. Для суглинистой почвы молодой залежи выделено два постагрогенных горизонта; для почвы зрелой супесчаной залежи, поверх двух постагрогенных горизонтов диагностирован вновь образованный горизонт AY и дернина. Установлено уменьшение варьирования по мощности постагрогенных горизонтов почв залежей с увеличением их возраста.
2. В слое 0 - 20 см прогумусированной толщи выявлен узкий размах варьирования запасов углерода в пахотных почвах и почвах молодой залежи и более широкий размах варьирования - в почве зрелой залежи. В нижней гумусовой толще в этом ряду низкие величины коэффициента V запасов углерода характерны для почв молодой и зрелой залежей, а высокие величины этого показателя - для пахотных почв. Варьирование запасов углерода верхней 0 - 20 см и нижней 20 - 32(39) см прогумуссированных толщ зрелой пашни практически совпадают. Следовательно, с увеличением срока залежности почв варьирование по запасам углерода уменьшается.
3. В слое 0 - 20 см прогумусированной толщи выявлен узкий размах варьирования запасов азота, фосфора и калия в пахотных почвах и почвах молодой залежи и более широкий размах варьирования - в почве зрелой залежи. В нижней гумусовой толще узкий размах варьирования запасов азота, фосфора и калия характерен для почв молодой и зрелой залежей, более широкий - для пахотных почв. Следовательно, с увеличением залежности почв варьирование по запасам азота, фосфора и калия уменьшается.
4. Наименьшее количество выделенных ареалов по мощности, запасам углерода, азота, фосфора и калия характерно для пахотных почв и почв зрелой залежи, наибольшее - для почв молодой залежи, что связано с перераспределением мощности и запасов углерода органических соединений, азота, фосфора и калия под действием почвенной мезофауны.
5. Верифицировано положение основного разреза для каждого из четырех сайтов относительно морфологии и свойств, а именно: для сайтов ЗИ-21-19, представленного агродерново-подзолистыми почвами пашни на двучлене, ЗИ- 223-19, представленного агросерогумусовыми супесчаными пахотными почвами на двучлене, и З-37-19, представленного агрозёмами текстурно-дифференцированными постагрогенными на двучлене, приуроченными к почвам молодой залежи 7-9 лет, больше 50% вариабельности запасов углерода, азота, фосфора и калия совпадает с основными разрезами этих сайтов, следовательно, заложение основных разрезов было верным.
Однако для сайта ЗИ-223а-19, представленного серогумусовыми постагрогенными супесчаными почвами на двучлене, приуроченными к почвам зрелой залежи 30 лет, правильность заложения основного разреза вызывает сомнения, поскольку общая вариабельность сайта в отношении запасов азота не совпадает с основным разрезом, основной разрез принадлежит зоне, которая занимает небольшую часть сайта (5%). Полученные данные должны использоваться при интерпретации мониторинговых исследований почв основных разрезов сайтов.
