Материал: Pochvovedenie_Kovda_chast1

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

изогумусовых полос, составленной В. В. Докучаевым

в

1883 г.,

с современной Картосхемой содержания гумуса в

черноземах

ETC показало резкое обеднение гумусом этих почв за

послед­

ние 100 лет (табл. 70), а особенно за последние 20 лет

в связи

с увеличением техногенной нагрузки на черноземы.

 

 

Отрицательный баланс гумуса свойствен не только

распахи­

ваемым черноземам, но и пахотным почвам всех типов, если не

применяются

соответствующие

мероприятия. Так,

по

данным

Н . В . Бугаева

и

А. В. Осиновой

(1968), за 30 лет земледелия

потери гумуса

в

пахотной дерново-подзолистой

почве

соста­

вили 26% от первоначального содержания, или 0,4 т/(га•год). При наименее благоприятном балансе эти потери могут достигать 2—3 т/га, например в посевах пропашных культур.

Потери гумуса обусловлены в значительной мере эрозией почв. Так, на слабоэродированных черноземах запас гумуса снижен на 5—10% по сравнению с почвами, не затронутыми эрозией, на средне- и сильно эродированных снижение составляет 30—40%. В среднем на площади черноземной зоны ежегодные потери гумуса от эрозии могут составлять до 200 кг/га.

Возникла проблема бездефицитного баланса гумуса в окуль­ туренных почвах, т. е. проблема сохранения хотя бы нулевого баланса. Это достигается определенными приемами агротехники, включающими обязательное применение органических удобрений, севообороты с травяным клином, посевы сидератов и промежу­ точных культур, повышение количества растительных остатков путем увеличения урожайности культур, борьбу с эрозией.

Вместе с отчуждаемой частью выращенной растительной массы с полей вывозится большое количество элементов питания. Если в естественных экосистемах эти элементы рано или поздно с опадом возвращались в почву, то с урожаем сельскохозяйст­ венных культур ежегодно удаляется из почвы 60–70% от по­ требленного количества элементов питания и тем больше, чем выше урожай. При средних урожаях на разных почвах под раз­

ными культурами вынос (в кг/га)

азота колеблется от 65 до

285,

фосфора (Р

2 O5 ) —от 26 до 67,

калия

(K2 O) — о т 42

до

235.

Кроме того,

выносятся десятки и

сотни

килограммов

на

1 га

таких биофильных элементов, как кальций, магний, сера. Эти потери компенсируются применением минеральных и органиче­ ских удобрений. Однако, по данным А. В. Петербургского (1979), за счет органических и минеральных удобрений и в меньшей степени других источников в среднем по СССР бездефицитным является лишь баланс фосфора. Баланс двух других питатель­ ных элементов сводится с дефицитом (табл. 71). Баланс всех питательных элементов под зерновыми и подсолнечником не скомпенсирован.

Необходимо подчеркнуть, что приведенные показатели нескомпенсированности баланса питательных элементов занижены, так как в числе потерь не учтены потери питательных элементов с эрозией. В зоне подзолистых почв ежегодно смывается в сред-

378

37 9

 

 

 

Т а б л и ц а 70.

Изменение содержания гумуса и его потери в пахотном слое

 

 

 

 

 

 

(0—30 см) черноземов лесостепи ETC за 100 лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Г. Я. Чесняк, 1983)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание и

запасы гумуса

Потери

 

Среднего­

Потери

Подтип черноземов

 

Районы исследований

 

 

 

 

гумуса за

 

довые по­

гумуса от

 

 

 

 

 

 

 

1881 г.

1981

г.

100 лет,

 

терн гуиу-

исходных

 

 

 

 

 

 

 

т/га

 

са,т/га

запасов, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

% к мас­

т/га

% к мас­

т/га

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

се почвы

 

се почвы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Черноземы

типичные

 

Тамбовская

и

Воро­

10–13

300–390

7–10

210–300

90

 

0,9

23–30

То же

 

 

 

нежская области

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курская и

Харьков­

7–10

221–315

4–7

142–248

67–79

 

0,7–0,8

21–36

 

 

 

 

ская области

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Черноземы

выщелочен­

 

Ставропольский

край

7–10

231–330

4 – 7

150–263

67–81

 

0,7–0,8

20–34

ные

 

 

 

 

 

 

7–10

 

4–7

 

52–71

 

0,5–0,7

17–32

Черноземы

 

обыкно­

 

Воронежская

обл.

221–315

150–263

 

венные

 

 

 

Молдавская

ССР

4–7

126–221

2–4

75–150

51–71

 

0,5–0,7

32–40

Черноземы

типичные

 

Куйбышевская

обл.

13–16

390–480

8–10

240–300

150–180

 

1,5–1,8

38–39

Черноземы

обыкно­

 

Оренбургская

обл.

9–11

270–330

6–8

180–240

90

 

0,9

27–33

венные

 

 

 

 

 

 

 

 

4–7

120–210

270

 

2,7

56–69

Черноземы

выщело­

 

Ульяновская

обл.

13–16

390–480

 

ченные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нем с каждого гектара пашни 1 т почвы, в черноземной зоне эта величина возрастает до 4 т. При этом с каждого гектара рас­ паханного чернозема с твердым стоком выносится в среднем (в кг): N — 20, К — 7, Р — 6, Са — 50, Mg — 25, S — 8.

20.8. Водно-солевой баланс

Осушительные и оросительные мелиорации изменяют водный и солевой баланс территорий и почв. При осушении увеличива­ ются расходные статьи водного баланса и он становится отрица­ тельным; при орошении резко возрастают приходные статьи баланса и он становится положительным.

Проектирование новых осушительных и оросительных систем и водных мелиораций должно базироваться на знании естествен­ ного водно-солевого баланса территории и его прогнозе после орошения и осушения. Переосушка и развеивание гидроморфных почв, вторичное засоление и заболачивание орошаемых почв связаны главным образом с явлениями резкой декомпенсации баланса грунтовых вод и вместе с тем водного баланса почв, вызванными ошибками проектирования и эксплуатации ороси­ тельных систем.

Рассмотрим изменение водно-солевого баланса почв при оро­ шении. В числе приходных статей баланса появляются ороси­ тельные воды. Как правило, на поля подается больше воды, чем может быть потреблено растениями. Избыток поливной воды сте­ кает вниз по профилю и пополняет грунтовые воды. Этот источ­ ник пополнения грунтовых вод — инфильтрацию на поливных и промывных полях обозначим Iinf. Кроме того, приходная часть баланса грунтовых вод возрастает за счет инфильтрации в ир­ ригационных каналах (Iinc), инфильтрации из водохранилищ (Isip), инфильтрации избыточных сбрасываемых вод ( I w ) . К статьям расхода на орошаемых полях добавляется лишь отток в дрены —

Т а б л и ц а 71. Баланс питательных веществ в земледелии СССР

(А. В. Петербургский, 1979 год)

 

 

Поступление в почву, млн. т

 

Отчуж­

 

Баланс

Пита­

 

 

 

 

 

дение

 

 

 

тельные

с органи­

с мине­

с посев­

за счет

Всего

урожа­

млн. т

кг/га

вещества

ями,

 

ческими

ральны-

ным ма­

симбио-

 

млн. т

 

 

пашни

 

удобре­

ми удоб­

териалом

тической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ниями

рениями

 

фиксации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

2,82

6,53

0,64

0,44

10,43

12,68

2,25

– 10,3

Р2 O5

1,27

4,02

0,26

5,55

4,36

+

1,19

+ 5,5

K2O

2,96

4,19

0,27

7,42

12,00

– 4,56

– 20,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

380

Od, если оборудован искусственный дренаж. Для орошаемых территорий баланс грунтовых вод выражается формулой

I r + I i n f + I g w + I a w + I i n c + I s i p + I w = / > ,

 

</ Q w g + Qt + Qe +

Qd.

(100)

Если отток от дрены не превышает дополнительных приход­ ных статей, это увеличивает запас грунтовых вод и вызывает подъем их уровня. В связи с изменением баланса грунтовых вод и водного баланса в целом меняется и солевой баланс террито­ рии и почв. Однако солевой баланс не является простым отра­ жением элементов и знака водного баланса.

В формировании солевого баланса большую роль играет ис­ ходный запас легкорастворимых солей в грунтовой воде и поч­ венной толще, поскольку эти соли очень легко мобилизуются и перераспределяются в почвенно-грунтовой толще. Вторым важным фактором является концентрация солей в оросительной воде, почвенных растворах и, особенно, грунтовых водах. При­ нято выделять следующие элементы солевого баланса: 1) сум­ марный запас легкорастворимых солей; 2) приход солей за опре­ деленный период; 3) расход солей за этот же период.

Приходные и расходные статьи баланса совпадают с приход­ ными и расходными статьями водного баланса.

В наиболее общем виде, исключая малозначащие компоненты баланса, уравнение солевого баланса орошаемых почв можно записать в следующем виде (В. А. Ковда, 1966):

S = Sz + Suw – SUW + Stw + Sae – Sv, (101)

где ΔS — изменения в суммарном запасе солей; Sz — запас солей в начале балансового периода; Suw, — приток солей от грунтовых вод; Stw — приток солей с ирригационными водами; Sae — приток солей из атмосферы; SUW — вынос солей в грунтовые воды; Sv — вынос солей с урожаем.

Выделяют три основных типа солевого баланса при орошении: 1) транзитный, когда содержание солей почти не меняется и ба­ ланс грунтовых вод регулируется в основном их слабым подзем­ ным стоком и транспирацией; 2) положительный накопительный баланс — засоление; в этом случае баланс грунтовых вод регули­ руется в основном испарением; 3) отрицательный баланс — рас­ соление; баланс грунтовых вод регулируется в основном подзем­ ным оттоком.

При орошении необходимо поддерживать либо транзитный баланс (в случае использования незаселенных почв), либо отри­ цательный баланс, если орошаются засоленные почвы. Отрица­ тельный баланс достигается с помощью правильно построенной дренажной системы.

Глава двадцать первая

ПЕРВИЧНОЕ ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ

21.1. Концепция первичного почвообразовательного процесса

Под первичным почвообразованием понимается развитие почвообразовательного процесса под воздействием литофильных организмов на плотных магматических, метаморфических либо осадочных породах.

В результате первичного почвообразования на скальных гор­ ных породах формируются «эмбриональные» почвы, «препочвы», «почвы-пленки» мощностью от нескольких миллиметров до не­ скольких сантиметров, часто образующие лишь фрагментарный почвенный покров среди выходов скал и каменистых осыпей. Эти специфические природные образования не играют существен­ ной роли в общих биосферных процессах, не могут обеспечить продуктивное развитие растительного покрова и поэтому не рас­ сматриваются в категории продуктивных земельных ресурсов. Однако важность их теоретического изучения несомненна имен­ но как начального этапа почвообразования на земной поверх­ ности. Вероятно, изучая современное почвообразование под литофильными организмами на плотных скальных породах, можно в какой-то степени подойти и к изучению древнего почвообразо­ вания на суше Земли, когда только началось ее освоение автотрофными организмами. Особенно много исследований в этом отношении провел академик В. Р. Вильяме, считавший, что жизнь зародилась именно на суше Земли, в рухляке выветрива­ ния, и что развитие жизни и развитие почвообразования шло параллельно. Изучение первичного почвообразования действи­ тельно имеет существенный теоретический интерес, позволяя, так сказать, в чистом виде вскрыть многие закономерности почво­ образования в целом, в частности закономерности взаимодей­ ствия биологического и геологического круговоротов веществ, процессов разложения и синтеза, процессов аккумуляции и вы­ носа, баланса почвообразования.

В первичном

почвообразовании

последовательно сменяют

друг друга следующие группировки

организмов:

микрофлора,

преимущественно

бактерии — лишайники, сначала

эндолитиче-

ские, затем эпилитические (накипные, листоватые, кустистые) — мхи — древесные и травянистые растения.

21.2. Почвообразование при участии микрофлоры

Естественно, первые поселенцы должны обладать хорошей приспособленностью к суровым экологическим условиям среды на скальных 'поверхностях, где характерны большие амплитуды

382

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/124454