ОСОБЕННОСТИ СВОЙСТВ ПОЧВ ТРУБАЧЕВСКОГО ПИТОМНИКА (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ)
|
Аннотация
Введение 5
1. История изучения 7
2. Условия почвообразования 8
2.2. Геологическое строение, рельеф 10
2.3. Гидрографическая сеть 13
2.4. Почвообразующие породы 13
2.5. Растительность 14
Э.Объекты и методы исследования 16
3.1. Объекты исследования 16
3.2. Методы и методики исследования 32
4. Агрофизические свойства почв 34
4.1. Гранулометрический состав 34
4.2. Структурный анализ верхних горизонтов 40
4.3. Плотность сложения и порозность почвы в верхних горизонтах 44
5. Химические и физико-химические свойства почв 47
5.1. Содержание валового гумуса 47
5.2. Реакция среды 48
5.3Поглощенные основания 49
5.4. Содержание валового азота 53
5.5. Содержание подвижных форм фосфора 54
б.Рекультивация сельскохозяйственных угодий 56
Выводы 63
Список литературы 65
Введение 5
1. История изучения 7
2. Условия почвообразования 8
2.2. Геологическое строение, рельеф 10
2.3. Гидрографическая сеть 13
2.4. Почвообразующие породы 13
2.5. Растительность 14
Э.Объекты и методы исследования 16
3.1. Объекты исследования 16
3.2. Методы и методики исследования 32
4. Агрофизические свойства почв 34
4.1. Гранулометрический состав 34
4.2. Структурный анализ верхних горизонтов 40
4.3. Плотность сложения и порозность почвы в верхних горизонтах 44
5. Химические и физико-химические свойства почв 47
5.1. Содержание валового гумуса 47
5.2. Реакция среды 48
5.3Поглощенные основания 49
5.4. Содержание валового азота 53
5.5. Содержание подвижных форм фосфора 54
б.Рекультивация сельскохозяйственных угодий 56
Выводы 63
Список литературы 65
Вопросы генезиса и сельскохозяйственного использования серых лесных почв лесостепной зоны Западной Сибири подробно рассматривались в трудах Славниной (1957) Завалишина (1973), Дюкарева (1985), и в ряде других работ. В силу благоприятных агрофизических свойств серые лесные почвы успешно используются в сельском хозяйстве. Ощутимая смена экологической обстановки при вовлечении новых почв из-под леса в категорию земель сельскохозяйственного назначения (пашни), а также при зарастании лесом заброшенных пашен и залежей, значительно видоизменяет направленность, характер и скорость почвообразовательных процессов, приводит к ухудшению почвенного плодородия. Это обусловлено тем, что на смену экологических условий быстрее всего реагируют почвы, которые претерпевают изменения. Причина этих изменений кроется также в характере и количестве поступления растительных остатков в почву, улучшении аэрации, внесении минеральных удобрений и механическом воздействии сельскохозяйственной техники.
О том, что бывшие пахотные почвы очень долго несут признаки антропогенного характера, является общеизвестным фактом. Уже при изучении молодых залежей возникают вопросы о степени «восстановления» прежде всего таких компонентов ландшафта, как почвы и растительность (Анциферова, 2005).
В условиях Сибири этот вопрос до сих пор остается малоизученным, однако потребность в его изучении велика и вполне объяснима в связи с чрезвычайно выраженной динамикой антропогенных процессов (Сорокина, 2008).
Чтобы проследить изменения в почвах, подвергшихся антропогенному воздействию, необходимо проводить контроль или мониторинг химического и физико-химического состояния почв, основу которого составляют результаты химических и агрофизических анализов почв.
В настоящее время проблема получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур при земледелии остается актуальной. Это связано в первую очередь с истощением природных ресурсов на фоне увеличения численности населения. По данным Полянской, Сухановой, Звягинцевой(2012) выявлено, что в почвах залежи возрастает численность и биомасса разных групп микроорганизмов по сравнению с почвами пашни. Во всех вариантах залежей и пашен в структуре общей биомассы микроорганизмов наблюдается доминирование грибного мицелия - от 90% в верхних горизонтах до 97% в нижних горизонтах. В структуре грибной биомассы в почвах пашен больше доля спор, которая составляет от 9% в верхних горизонтах до 4% в нижних. В почвах залежи этот процент меньше - 3.5- 6%. Таким образом, запасы и состав микробной биомассы почв, находящихся 5
в условиях залежи, более приближены к ненарушенным почвам. При этом, в почве изменяется не только количество питательных веществ, вынесенные с урожаем, но и агрофизические свойства почв, что связано с использованием сельскохозяйственной техники.
Цель работы: оценить агро-физико-химическое состояние возделываемых почв Трубачевского питомника и выявить сходства и различия в их свойствах с целинными и залежными аналогами.
Для реализации цели решались следующие задачи:
1) Анализ литературных и картографических источников по теме исследования с соответствующим составлением литературного обзора.
2) Проведение полевых исследований почв Трубачевского питомника.
3) Проведение аналитических работ по определению основных физико -химических свойств почв с последующей интерпретацией.
Объекты исследования - агросерые лесные почвы, которые используются с целью получения культурных древесных пород на территории Трубачевского питомника.
Предмет исследования - влияния возделывания агросерых почв на изменение их некоторых агрохимических свойств.
Фактический материал получен автором в ходе проведения полевых работ в период 2019-2021 гг.: описано 6 разрезов, произведён отбор 36 почвенных проб; проработанный материал был проанализирован автором на базе лаборатории кафедры почвоведения и экологии почв ТГУ.
Методы исследования - полевые, сравнительно-географические,
морфогенетические, картографические, лабораторно-аналитические и пр.
Практическая значимость исследования: дальнейшая разработка по рациональному использованию серых лесных почв и их рекультивация.
Автор глубоко признателен за помощь в работе, поддержку и конструктивные замечания своему научному консультанту ассистенту каф. почвоведения и экологии почв И.В.Крицкову, своему научному руководителю к.б.н., деценту С.В. Лойко, и выражает признательность всему коллективу кафедры почвоведения и экологии почв НИ ТГУ.
О том, что бывшие пахотные почвы очень долго несут признаки антропогенного характера, является общеизвестным фактом. Уже при изучении молодых залежей возникают вопросы о степени «восстановления» прежде всего таких компонентов ландшафта, как почвы и растительность (Анциферова, 2005).
В условиях Сибири этот вопрос до сих пор остается малоизученным, однако потребность в его изучении велика и вполне объяснима в связи с чрезвычайно выраженной динамикой антропогенных процессов (Сорокина, 2008).
Чтобы проследить изменения в почвах, подвергшихся антропогенному воздействию, необходимо проводить контроль или мониторинг химического и физико-химического состояния почв, основу которого составляют результаты химических и агрофизических анализов почв.
В настоящее время проблема получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур при земледелии остается актуальной. Это связано в первую очередь с истощением природных ресурсов на фоне увеличения численности населения. По данным Полянской, Сухановой, Звягинцевой(2012) выявлено, что в почвах залежи возрастает численность и биомасса разных групп микроорганизмов по сравнению с почвами пашни. Во всех вариантах залежей и пашен в структуре общей биомассы микроорганизмов наблюдается доминирование грибного мицелия - от 90% в верхних горизонтах до 97% в нижних горизонтах. В структуре грибной биомассы в почвах пашен больше доля спор, которая составляет от 9% в верхних горизонтах до 4% в нижних. В почвах залежи этот процент меньше - 3.5- 6%. Таким образом, запасы и состав микробной биомассы почв, находящихся 5
в условиях залежи, более приближены к ненарушенным почвам. При этом, в почве изменяется не только количество питательных веществ, вынесенные с урожаем, но и агрофизические свойства почв, что связано с использованием сельскохозяйственной техники.
Цель работы: оценить агро-физико-химическое состояние возделываемых почв Трубачевского питомника и выявить сходства и различия в их свойствах с целинными и залежными аналогами.
Для реализации цели решались следующие задачи:
1) Анализ литературных и картографических источников по теме исследования с соответствующим составлением литературного обзора.
2) Проведение полевых исследований почв Трубачевского питомника.
3) Проведение аналитических работ по определению основных физико -химических свойств почв с последующей интерпретацией.
Объекты исследования - агросерые лесные почвы, которые используются с целью получения культурных древесных пород на территории Трубачевского питомника.
Предмет исследования - влияния возделывания агросерых почв на изменение их некоторых агрохимических свойств.
Фактический материал получен автором в ходе проведения полевых работ в период 2019-2021 гг.: описано 6 разрезов, произведён отбор 36 почвенных проб; проработанный материал был проанализирован автором на базе лаборатории кафедры почвоведения и экологии почв ТГУ.
Методы исследования - полевые, сравнительно-географические,
морфогенетические, картографические, лабораторно-аналитические и пр.
Практическая значимость исследования: дальнейшая разработка по рациональному использованию серых лесных почв и их рекультивация.
Автор глубоко признателен за помощь в работе, поддержку и конструктивные замечания своему научному консультанту ассистенту каф. почвоведения и экологии почв И.В.Крицкову, своему научному руководителю к.б.н., деценту С.В. Лойко, и выражает признательность всему коллективу кафедры почвоведения и экологии почв НИ ТГУ.
На основании изучения влияния антропогенного воздействия на агро-физикохимическое состояние серых лесных почв Трубачевского можно сделать следующие выводы:
1. Территория Трубачевского питомника расположена в подтайге Томской области в пределах Томь-Яйского междуречья. Исследованные агросерые почвы в соответствии с Классификацией и диагностикой почв России (2004) относятся к стволу постлитогенных, к отделу текстурно-дифференцированному, к типу агротемно-серых лесных почв.
2. Исследуемые почвы по гранулометрическому составу относятся к иловатокрупнопылеватым и мелкопылевато-крупнопылеватым средним и тяжелым суглинкам. Они имеют лессовидный характер, что подтверждается большим содержанием пылеватой фракции (0,05-0,001 мм). В целинных почвах, и старозалежных почвах отмечаются более высокие показатели содержания физической глины в верхних горизонтах, что может быть связано с интенсивной распашкой и возделыванием почв, способствующим выносу тяжелой фракции из верхних горизонтов.
3. Выявлено влияние антропогенной нагрузки на основные агрофизические параметры почв. По полученным данным видно, что коэффициент структурности, полученный при сухом просеиваний, на целинных почвах и старой залежи больше, чем на пашнях и молодой залежи. В почве под залежью в верхних горизонтах, по сравнению с пашней увеличивается доля ценных для агрономического использования агрегатов размером от 10 до 0,25 мм, об этом свидетельствует показатель агрономической структуры. На пашнях он колеблется в пределах 51,47-72,10%, на старой залежи- 62,78-82,23% и на целине достигает 67,64-96,55%
4. На пашнях наблюдается подпахотное переуплотнение вследствие использования на полях тяжелой сельскохозяйственной техники. Об этом свидетельствует более высокая плотность нижележащего горизонта, которые плотнее пахотного горизонта на 0,23 г/см3. На залежах плотность почвы несильно дифференцирована и колеблется в пределах от 1,09-1,15 г/см3. Наличие подпахотного переуплотнения подтверждается и более низкой агрегатной и межагрегатной порозностью уплотненного горизонта. Разница составила 5 %и 6,17% соответственно на пашне_1 и 6% и 5,85% на пашне_2.
5. Выявлено влияние антропогенной нагрузки на основные параметры физикохимического состояния почв. Почвы обладают значительным содержанием гумуса, фосфора и азота. Обнаружено небольшое уменьшение общего азота и подвижного фосфора в пашнях по сравнению с целинными аналогами. Во всех исследуемых почвах зафиксированы высокие значения гидролитической кислотности, в верхнем горизонте она достигает 7,16 с глубиной показатели уменьшаются и в нижних горизонтах достигают и 1,7 мг-экв/100 г почвы. На залежах в процессе покоя увеличивается сумма Ca2+ и Мд2+,возрастает емкость катионного обмена, что благоприятно сказывается на структуре почв.
На основании полученных данных установлено, что частая вспашка и возделывание приводят к ухудшению водно-физических свойств почв, однако, при прекращении возделывания происходит восстановление агрофизических свойств, свойственных целинным аналогам. Избежать дальнейшую деградацию исследуемых агросерых почв позволят ряд мер: известкование для снижения кислотности почв, мульчирование, оптимизирующее воздушно-водный режим почв, а также внесение минеральных и органических удобрений. Глубокая вспашка позволит разрушить подпахотный уплотненный горизонт, тем самым улучшив водно-воздушный режим в пахотном горизонте.
1. Территория Трубачевского питомника расположена в подтайге Томской области в пределах Томь-Яйского междуречья. Исследованные агросерые почвы в соответствии с Классификацией и диагностикой почв России (2004) относятся к стволу постлитогенных, к отделу текстурно-дифференцированному, к типу агротемно-серых лесных почв.
2. Исследуемые почвы по гранулометрическому составу относятся к иловатокрупнопылеватым и мелкопылевато-крупнопылеватым средним и тяжелым суглинкам. Они имеют лессовидный характер, что подтверждается большим содержанием пылеватой фракции (0,05-0,001 мм). В целинных почвах, и старозалежных почвах отмечаются более высокие показатели содержания физической глины в верхних горизонтах, что может быть связано с интенсивной распашкой и возделыванием почв, способствующим выносу тяжелой фракции из верхних горизонтов.
3. Выявлено влияние антропогенной нагрузки на основные агрофизические параметры почв. По полученным данным видно, что коэффициент структурности, полученный при сухом просеиваний, на целинных почвах и старой залежи больше, чем на пашнях и молодой залежи. В почве под залежью в верхних горизонтах, по сравнению с пашней увеличивается доля ценных для агрономического использования агрегатов размером от 10 до 0,25 мм, об этом свидетельствует показатель агрономической структуры. На пашнях он колеблется в пределах 51,47-72,10%, на старой залежи- 62,78-82,23% и на целине достигает 67,64-96,55%
4. На пашнях наблюдается подпахотное переуплотнение вследствие использования на полях тяжелой сельскохозяйственной техники. Об этом свидетельствует более высокая плотность нижележащего горизонта, которые плотнее пахотного горизонта на 0,23 г/см3. На залежах плотность почвы несильно дифференцирована и колеблется в пределах от 1,09-1,15 г/см3. Наличие подпахотного переуплотнения подтверждается и более низкой агрегатной и межагрегатной порозностью уплотненного горизонта. Разница составила 5 %и 6,17% соответственно на пашне_1 и 6% и 5,85% на пашне_2.
5. Выявлено влияние антропогенной нагрузки на основные параметры физикохимического состояния почв. Почвы обладают значительным содержанием гумуса, фосфора и азота. Обнаружено небольшое уменьшение общего азота и подвижного фосфора в пашнях по сравнению с целинными аналогами. Во всех исследуемых почвах зафиксированы высокие значения гидролитической кислотности, в верхнем горизонте она достигает 7,16 с глубиной показатели уменьшаются и в нижних горизонтах достигают и 1,7 мг-экв/100 г почвы. На залежах в процессе покоя увеличивается сумма Ca2+ и Мд2+,возрастает емкость катионного обмена, что благоприятно сказывается на структуре почв.
На основании полученных данных установлено, что частая вспашка и возделывание приводят к ухудшению водно-физических свойств почв, однако, при прекращении возделывания происходит восстановление агрофизических свойств, свойственных целинным аналогам. Избежать дальнейшую деградацию исследуемых агросерых почв позволят ряд мер: известкование для снижения кислотности почв, мульчирование, оптимизирующее воздушно-водный режим почв, а также внесение минеральных и органических удобрений. Глубокая вспашка позволит разрушить подпахотный уплотненный горизонт, тем самым улучшив водно-воздушный режим в пахотном горизонте.
