ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2009, № 9, с. 1142-1150
ДЕГРАДАЦИЯ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ ^^^^^^^^ И ОХРАНА ПОЧВ
УДК 631.43
ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ЗАЛЕЖНЫХ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
© 2009 г. И. В. Кузнецова, П. И. Тихонравова, А. Г. Бондарев
Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7
Поступила в редакцию 20.02.2008 г.
Изменение свойств серых лесных почв в результате 8-10-летнего залежного состояния проявляется в изменении физико-химических, биологических свойств в основном в верхней части бывшего пахотного слоя. Увеличивается содержание органического вещества, подвижных форм фосфора и калия; значительно увеличивается содержание корней, биологическая активность почвы. Изменение физических свойств почв наблюдается в верхней и средней частях бывшего пахотного слоя. Отмечается улучшение структурного состояния этого слоя, уменьшается его плотность. Ведущим фактором трансформации залежных серых лесных почв является биологический фактор. При этом значительную роль играют физические процессы набухания-усадки и замерзания-оттаивания почв.
ВВЕДЕНИЕ
За последние 10-15 лет из сельскохозяйственного оборота в России выпало от 30 до 40 млн. га пахотных почв. Это не только почвы, использование которых в настоящее время экономически не выгодно (низкоплодородные, удаленные от населенных пунктов, выпаханные и сильнодеградированные), но и почвы плодородные, окультуренные, бывшие орошаемые и осушенные.
Важным аспектом в изучении залежных почв является естественное восстановление плодородия антропогенно-деградированных, то есть выпаханных, эродированных и переуплотненных почв, и выявление возможных путей эволюции плодородных почв, выведенных из сельскохозяйственного оборота. Наиболее изучена постагро-генная эволюция дерново-подзолистых почв. Исследования Макарова [13], Скворцовой с соавт. [18], Рубилиной, Холоповой [17], Барановой с соавт. [2], Якименко [23], Кулинской, Скворцовой [12], Рожкова [15] и других исследователей, проведенные на дерново-подзолистых почвах южнотаежной лесной подзоны в ряду пашня-разновозрастная лесная залежь показали, что при оставлении этих почв в залежь под лесной растительностью идет процесс восстановления свойств генетического профиля дерново-подзолистых почв. Заметные изменения свойств почв происходит уже в 30-летнем лесу. После 100-летнего пребывания под лесом почва сохраняет черты старопахотных почв. Для полного восстановления свойств генетического профиля целинной почвы необходимо более 120-170 лет. Наиболее консервативны при зарастании пашни лесом морфологические признаки почв [2]. Один из основных признаков этих почв - ровная граница бывшего пахотного слоя - не исчезает в течение 170 лет. Наиболее быстро (в течение 30-70 лет) восстанавливаются физико-химические свойства почв
(активная и гидролитическая кислотность, содержание обменных кальция, магния и алюминия), физические свойства (плотность, агрегирован-ность) и зоогенность. Изменения касаются верхней 0-30 (35) см толщи почв. Многими исследователями подчеркивается роль лесной подстилки как особого элемента биогеоценоза и одного из основных источников поступления органических и минеральных веществ в почву под лесом [8, 14, 16, 21, 24].
Данных по изменению свойств оставленных в залежь серых лесных почв, черноземов и каштановых почв недостаточно [3, 7, 10].
Цель работы - изучить изменение свойств пахотных серых лесных почв в первые 8-10 лет после выведения их в залежь при естественном восстановлении растительности под влиянием природных факторов почвообразования.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объекты исследований расположены в северо-восточной части Среднерусской возвышенности, в среднем течении р. Ока.
Исследования проводились в Ясногорском р-не Тульской обл. на территории садового товарищества "Николина гора" в 2002 и 2003 гг. Ключевые участки заложены в средней части пологого склона юго-восточной экспозиции. Разрезы на залежи отстоят от разреза на пашне на расстоянии 100 м и в 15 м друг от друга.
Объектами исследования являлись серые лесные тяжелосуглинистые почвы на современной пашне (под вико-овсяной смесью в 2002 г. и под озимой пшеницей в 2003 г.), под 9-10-летней залежью под луговым разнотравьем и 8-9-летней залежью под молодым березняком. Почвообразую-
щие породы трех исследованных объектов (пашня и два залежных участка) идентичны между собой.
Физические и агрохимические свойства почв определялись стандартными методами [1, 6], биологическая активность почв - по методу Штатнова [22] в 3-кратной повторности. Содержание корней определяли по 5-сантиметровым слоям до глубины 30 см. Для этого использовали буры с круглым сечением высотой 5 и 10 см, объем буров - 680 и 1360 см3. Повторность определения 3-кратная. Одновременно определялась плотность и влажность почвы с 5-кратной повторностью. Корни растений выделялись из почвенных образцов путем отмывки их на ситах с диаметром отверстий 0.25, 0.5 и 1.0 мм. Объем корней определялся при естественной влажности, масса корней - в воздушно-сухом состоянии, насыщенность почвы корнями рассчитывалась по их объему.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
По морфологическим признакам профиль пахотной серой лесной слабосмытой почвы (разр. 3-02) дифференцирован на следующие горизонты. Гор. А пах делится на два подгоризонта:
А'пах, 0-15 см - светло-серый тяжелый суглинок, рыхлый, структура мелкокомковато-по-рошистая с участками мелких глыб (до 5 см), пронизан корнями, переход резкий по плотности;
А''пах, 15-28 см - серый тяжелый суглинок, плотный, встречаются глыбы больших размеров (>10 см), пронизан корнями, редко встречаются ходы червей, в нижней части горизонта отмечаются мелкие пятна гор. В, переход по окраске и структуре резкий;
А2В1, 28-44 см - буровато-серый тяжелый суглинок, неоднородный по окраске, уплотнен, структура ореховатая и мелкоореховатая, орехи многопорядковые, распадающиеся на мелкие призмочки, много гумусовых пятен, на срезе видны бурые и рыжевато-бурые мелкие пятна, переход заметный по окраске;
В1, 44-63 см - бурый, легкоглинистый, структура ореховатая с более темными глинистыми кутанами, встречаются гнезда белесой присыпки и отдельные гумусовые пятна;
В2, 63-85 см - коричневато-бурый, легкоглинистый, структура крупноореховатая, кутаны светло-бурые, по окраске близки к внут-рипедной массе, переход постепенный по структуре, плотности и окраске;
ВС, глубже 85 см - бурый с желтым оттенком, легкоглинистый, кутан почти нет, структурные отдельности мелкопризмовидные, острогранные.
Профиль серой лесной слабосмытой (разр. 2-02) залежной почвы под формирующимся лугом расположен несколько ниже по склону. В раститель-
ном покрове преобладает пырей, встречаются единичные экземпляры чернобыльника, одуванчика, зверобоя, полыни горькой, кипрея обыкновенного, пятна зеленого мха. Бывший пахотный горизонт глубиной до 30 см разделяется, так же, как и на пашне, по плотности на два подгоризонта:
А'(пах), 0-15(17) см - буровато-серый тяжелый суглинок, структура крупнокомковатая, более плотный, чем на пашне, густо пронизан корнями травянистых растений, встречаются ходы червей, переход резкий по плотности;
А''(пах), 15(17)-28(30) см - буровато-серый тяжелый суглинок, очень плотный, спрессованный, со слабой горизонтальной делимостью, встречаются отдельные мелкие включения иллювиального горизонта, ходы червей; переход по цвету, структуре, плотности;
А2В1, 28(30)-40 см - буровато-серый тяжелый суглинок, неоднородно окрашенный, встречаются темно-серые и бурые включения, структура ореховатая, переход заметный по окраске;
В1, 40-65 см - серовато-бурый, легкоглинистый, структура крупноореховатая (мелкопризматическая), распадающаяся на орешки, с темно-бурыми глинистыми пленками по граням структурных отдельностей, встречаются мелкие ржавые пятна и языки с белесой окраской, до глубины 60 см отмечаются редкие крупные кротовины, переход постепенный по окраске и структуре;
В2, 65-85 см - бурый, легкоглинистый, оре-ховато-призмовидной структуры, пленки по граням структурных отдельностей более светлые с желтым оттенком, сходные по окраске с внутрипедной массой, переход постепенный по структуре, окраске;
ВС, глубже 85 см - бурый с желтым оттенком, легкоглинистый, мелкопризмовидной структуры, пленки по граням структурных отдельностей выражены слабо.
Профиль серой лесной слабосмытой почвы (разр. 1-02) под молодым лесом расположен в 15 м на запад от разр. 2-02. Растительность представлена лесной порослью высотой 5-7 м, возраст - 7-8 лет. Состав древостоя: 8Б10с1Ив (единично С). Травянистый напочвенный покров редкий с участием злаков и лесного разнотравья. Отдельные участки покрыты мхом. Опад маломощный (0.5-1.5 см), несплошной. Бывший пахотный горизонт разделяется по окраске и структуре на три подгоризонта.
А'(пах), 0-3 см - дернина, буровато-серый суглинок, свежий, уплотнен, с неясной слоева-тостью или плитчатостью, пористый, толщина плиток от 0.5 до 1.5 см, переход заметен по плотности и структуре;
А''(пах), 3-22 см - буровато-серый тяжелый суглинок, плотнее предыдущего, комковатой структуры, содержит примесь буроватого материала в виде мелких фрагментов гор. В, встречаются мицелий грибов, корни травянистой растительности и редкие древесные корни, переход заметный по структуре и плотности;
А'''(пах), 22-28 см - буровато-серый тяжелый суглинок, сильно уплотнен, структура ореховато-плитчатая, острогранная, переход резкий по окраске и структуре;
А2В1, 28-43(46) см - неоднородный по окраске тяжелый суглинок, буровато-серый с темными потеками и единичными пятнами белесой присыпки, мелкоореховатый, рассыпается на орешки 2-3 мм, грани орехов острые, по граням структурных отдельностей глинисто-гумусовые пленки, в нижней части горизонта окраска пленок светлеет, встречаются корни, ходы червей, переход постепенный по окраске;
В1, 43(46)-70 см - бурый, легкоглинистый, структура ореховатая, по граням структурных отдельностей коричневые пленки, встречаются редкие пятна с белесой присыпкой, вертикальные тонкие трещины, по ходу древесных корней наблюдаются гифы грибов, переход постепенный по окраске и структуре;
В2, 70-86 см - буры
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.