АГРОХИМИЯ, 2015, № 1, с. 35-40
УДК 631.4:631.417.2(470.65)
ДИНАМИКА ГУМУСНОГО И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ РЕСПУБЛИКИ СЕВЕРНАЯ
ОСЕТИЯ-АЛАНИЯ
© 2015 г. Р.Б. Албегов1' 2, С.С. Гагиева2
1Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова 362025 Владикавказ, ул. Ватутина, 44-46, Россия 2Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства 363110 Республика Северная Осетия-Алания, Пригородный район, с. Михайловское, ул. Вильямса, 1, Россия
E-mail: svetlana.gagieva@mail.ru
Поступила в редакцию 18.09.2014 г.
Впервые рассмотрены вопросы гумусного и энергетического состояния основных типов почв разных природных поясов Республики Северная Осетия-Алания. Приведены сведения об интенсивности антропогенной нагрузки на почвы и причинах усиления дегумификации почв после 1990-х гг.
Ключевые слова: гумусное и энергетическое состояние, почвы, Республика Северная Осетия-Алания.
ВВЕДЕНИЕ
Несмотря на достаточно подробное исследование почв Республики Северная Осетия-Алания [1-5], в научной литературе полностью отсутствуют сведения об их энергетическом состоянии.
Территория РСО-Алания по морфоструктур-ным условиям объединяется в классы равнинных и горных ландшафтов [6]. Основным критерием выделения классов ландшафта служит гипсометрический фактор, отражающий ярусные ландшафтные закономерности, которые на территории Северной Осетии, как и в других горных странах, характеризуются вертикальной зональностью или поясностью. По мере перемещения с севера на юг, на территории республики наблюдается закономерная смена природных ландшафтов от степей до горных лугов и нивального пояса [7]. В структуре ландшафтов РСО-Алания выделены три агроэкологические зоны: равнинная, предгорная, горная [6]. Большое разнообразие рельефа и климатических условий РСО-Алания на относительно небольшой территории (площадь республики всего 798.7 тыс. га) обусловили пестроту почвенного покрова. Здесь встречается широкий спектр почвенных разновидностей (от светло-каштановых до горнолесных почв). Равнинная часть (Моздокский административный р-н) занимает площадь 90211 га, расположена в пределах высот 135-200 м н.у.м., имеет наклон с юга на север. Здесь в основном сосредоточе-
ны каштановые, темно-каштановые и лугово-каштановые почвы с мощностью гумусовых горизонтов (А+В) на недефлированных участках ~40 см и с содержанием гумуса в верхнем горизонте до 5%.
Предгорная зона охватывает предгорные наклонные равнины и склоны между высотами 500-926 м н.у.м. Внутри зоны выделяются подзоны неустойчивого, достаточного и повышенного увлажнения. В почвенном покрове зоны доминируют предкавказские обыкновенные черноземы (мощностью гумусового горизонта А+В до 80 см), черноземы предкавказские выщелоченные и лугово-черноземные выщелоченные почвы. Вся территория предгорной зоны почти распахана, естественная растительность сохранилась по берегам рек и в местах, неудобных для обработки. Цель работы - изучение энергетического потенциала и тенденций изменения содержания гумуса в почвах республики.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Сложный рельеф, многообразие природно-климатических условий и почв республики обусловили необходимость закладки реперных участков на основных пахотных землях сельскохозяйственного использования. В качестве руководства для исследований использовали работу [8]. На участках отбирали почвенные пробы (не менее 10), из
35
3*
которых составляли смешанную пробу для агрохимических анализов [4].
Методической основой оценки энергетического состояния почв РСО-Алания послужили исследования [9, 10], где запасы энергии гумуса рассчитаны по его окислению хромовой кислотой и установлено, что 1 г гуминовой кислоты содержит от 18-22 Дж, 1 г фульвокислоты -~19 Дж энергии. Принято, что теплотворная способность гумуса всех типов почв в среднем равна 4000 кал/г, что соответствует 16.8 Дж (или 16.8 кДж/кг гумуса), и доказано, что запасы энергии в гумусе, рассчитанные по окисляемо-сти, вполне достоверны и близко совпадают с результатами определения энергии гумуса калориметрическим методом [11, 12].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ литературных данных о содержании гумуса в почвах РСО-Алания позволил отметить, что гумусированность почв на территории республики постепенно повышается с севера юг, т. е. от лугово-каштановых почв к выщелоченным и дерновым слабооподзоленным почвам [1-5]. Составленный авторами ряд ранжирования гумусированности республики имеет последовательность: лугово-каштановая < темно-каштановая < аллювиально-луговая выщелоченная < лугово-черноземная сильновыщелоченная < чернозем обыкновенный < дерновая (чернозе-мовидная) выщелоченная < дерновая слабоопод-золенная слабоглеевая.
Неравномерно распределены в почвенном покрове и запасы гумуса. Больше гумуса в черноземах луговых степей. Например, лугово-чернозем-ные выщелоченные почвы в слое 100 см содержат гумуса 389 т/га, черноземы оподзоленные - 439, дерновые выщелоченные - 482, темно-каштановые карбонатные - 350 т/га [5]. Энергопотенциал данного слоя почв меняется в пределах 40308100 ГДж/га. Из указанной энергии в горизонте А+В сосредоточено 3710-7580 ГДж/га, 54-58% энергопотенциала приходится на горизонт А (рис. 1).
Сложный процесс гумусообразования на территории республики непосредственно связан с климатическими условиями ландшафтов. Более богаты гумусом почвы, развивающиеся при высоких показателях ГТК. В подзоне достаточного увлажнения предгорной зоны Правобережного района содержание гумуса в верхнем слое 0-20 см почвы при ГТК = 1.72 было равно 7.23%. При ГТК = 0.75 в каштановых почвах Моздокского района содержание гумуса было в пределах 2.86-4.98%.
Более высокое содержание гумуса в лугово-черноземных выщелоченных и других почвах южной (предгорной) части республики объяснено благоприятным сочетанием богатой растительности с повышенным количеством выпадающих осадков, умеренно теплым климатом и составом материнских пород, которые в сумме способствовали образованию большего количества органического вещества [6].
9000 8000 7000 4 6000
5- 5000
I 4000 в. ¥
Й зооо 2000 1000 0
1 2 3 4 5 6 7 8
3763 3948 3998 2704 3427 2671 2604 1764
7576 6787 6871 5191 4905 4620 5174 3712
■ А
□ А + В
Рис. 1. Запасы энергии в горизонтах А и А+В основных типов почв РСО-Алания: 1 - дерновые выщелоченные, 2 - дерно-земы выщелоченные, 3 - дерноземы оподзоленные, 4 - дерноземы карбонатные (обыкновенные), 5 - лугово-черноземные выщелоченные, 6 - луговые карбонатные среднемощные, 7 - темно-каштановые, карбонатные, 8 - каштановые карбонатные.
ДИНАМИКА ГУМУСНОГО И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ. 140-
§
120
100
80
&1-Н
в
л
а ?
о Е
60
40
20
0- 1 2 3 4 5 6 7 8
■ 1994-1999 54 14 19 24 28 19 26 10
□ 1999-2004 41 119 62 39 99 79 118 40
Рис. 2. Среднегодовые потери энергии гумуса в основных типах почв РСО-Алания за 1994-1999 и 1999-2004 гг.: 1 - чернозем выщелоченный, маломощный, 2 - чернозем карбонатный (обыкновенный), 3 - чернозем выщелоченный, среднемощный, 4 - чернозем слабовыщелоченный (типичный), 5 - луговая карбонатная, среднемощная, 6 - лугово-черноземная, карбонатная, 7 - серая лесная оподзоленная, 8 - темно-каштановая, карбонатная.
Анализ многолетней динамики энергопотенциала почв РСО-Алания, проведенный авторами по данным станции агрохимической службы «Северо-Осетинская» [4], показал значительные потери энергии. За период с 1994 по 1999 г. потери энергии гумуса составили 13.8-54.1 ГДж/га, с 1999 по 2004 г. - от 31.6 до 119 ГДж/га (рис. 2).
Снижение энергозапасов почв связано с потерей ими части гумуса. В 1994 г. общие запасы гумуса в почвах менялись в пределах 69139 т/га, в 2004 г. - от 39 до 115 т/га. Ежегодные потери гумуса за период с 1994 по 1999 г. составили 0.82-3.22 т/га, за 1999-2004 г. увеличились до 1.88-7.10 т/га (табл. 1).
Причиной постепенного снижения гумуси-рованности и усиления общей деградации почв республики (особенно после 1994 г.) является ухудшение экономической ситуации в аграрном комплексе и уменьшение объема мелиоративных работ на сельскохозяйственных угодьях. Реорганизация (ликвидация) колхозов и совхозов привела к нарушению систем севооборотов, дроблению севооборотных полей, сокращению посевов многолетних бобовых трав. Одновременно продолжались, а также возросли темпы использования пашни без применения органо-минеральных удобрений. В 1981-1985 гг. органические удобрения вносили в дозе 4.6 т/га, в 2000-2005 гг. их использование снизилось до 0.14-0.17 т/га. Применение минеральных удобрений в республике с 1986 по 1995 г. сократилось на 120.2 кг/га
(с 176.4 до 56.2 кг/га в расчете на д.в.). В дальнейшем (2000-2005 гг.) их внесение в почву не превышало 20 кг/га.
Оценив антропогенную нагрузку на ландшафты по степени распаханности территории [4] в пределах административных районов РСО-Ала-ния, авторы установили следующую убывающую по следовательно сть: Моздокский р-н (распахан-ность угодий составляет 82.8%, что соответствует очень высокой антропогенной нагрузке) > Ардон-ский р-н (распаханность 72.1% - очень высокая нагрузка) > Правобережный р-н (распаханность 66.3% - очень высокая нагрузка) > Дигорский р-н (распаханность 65.3% - высокая нагрузка) > Кировский р-н (распаханность 54.8% - высокая нагрузка) > Пригородный р-н (распаханность 52.8% - высокая нагрузка) > Ирафский р-н (распаханность 31.9% - повышенная нагрузка) > Ала-гирский р-н (распаханность 29.2% - повышенная нагрузка) (табл. 2).
Приведенные данные показали, что во всех агроландшафтных зонах республики сельскохозяйственные угодья (особенно пашня) подвержены чрезмерной антропогенной нагрузке. Следует также учесть, что значительная часть пашни РСО-Алания расположена на участках с уклоном >3о, что усиливает развитие эрозионных процессов, которые, как было отмечено, сопровождаются потерей гумуса. Слабоэродированные почвы за 20 лет потеряли от 10.1 до 26.8% гумуса, средне-эродированные - 24.7-41.7%, сильноэродирован-ные - 40.6-59.1% [6] (табл. 3).
Таблица 1. Динамика гумусово-энергетического состояния пахотного слоя (0-20 см) почв РСО-Алания
С
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.