<<
>>

Выпахивание.

«Выпахивание» (истощение, «утомление») является другим важнейшим фактором повсеместно наблюдаемой агродеградации черноземов. Это очень сложное, но по сути своей целостное агроэколо- гическое явление чаще разбивается на частные составляющие (Козловский, 1994): фитопатогенное почвоутомление - нарушение санитарного состояния почвы, загрязнение ее микроорганизмами и вредителями; агрохимическое истощение - нарушение баланса питательных элементов, вследствие превышения их выноса над возвратом; агрофизическую деградацию - ухудшение водно-воздушного режима вследствие утраты почвой структуры и уплотнения; агротехническую деградацию - ухудшение систем обработки вследствие ухудшения физико-механических свойств пахотного слоя; биологическое обеднение - утрату или угнетение полезной почвенной микробиоты.

Успехи, достигнутые в решении этих частных проблем, способствовали разрушению представлений о выпаханности как целостной агроэкологической проблеме. В немалой степени на это повлияло и отсутствие надежной диагностики деградации почвы, разнообразие и динамика ее агроэкологических проявлений, сравнительно медленное развитие, которые затрудняют объективное выделение многолетней тенденции изменения почвы и продуктивности культур на фоне ежегодных колебаний этих показателей.

Классическая концепция агродеградации черноземов (Докучаев, 1952; Костычев, 1892; Измаильский, 1893) связывает ее с утратой агрономически ценной структуры и гумуса. Что касается потери гумуса старопахотными почвами, то целесообразно говорить лишь об относительном обеднении конкретных представителей известных регионально-типологических вариантов почв. В ином случае агроген-

ная динамика может в значительной мере перекрываться исходными зонально-провинциальными различиями. Так, выпаханный чернозем Воронежской области может содержать 6-7 % гумуса, в то время как для большинства черноземов западных районов Курской области характерно содержание гумуса 4.5-5.5 %.

При введении целинных черноземов в пашню отмечается отчетливое увеличение глыбистости, снижение количества агрономически ценных структурных агрегатов и водопрочных агрегатов размером более 0.25 мм, уменьшение величины критерия водопрочности. Деградация структуры часто охватывает весь верхний полуметровый слой почвы, но наиболее заметные изменения происходят в пахотном горизонте и прилегающей плужной подошве (в среднем, 0-30 см). На орошаемых массивах наиболее активное обесструкту- ривание черноземов происходит в первые годы орошения (Щеглов, 1995). Затем интенсивность процесса постепенно снижается (с приближением предельных значений основного диагностического показателя), но кумулятивные результаты деградации становятся более выражены.

Агрогенное обесструктуривание, несомненно, резко снижает качество земель, но отсутствие агрономически ценной структуры свойственно не только старопахотным почвам. Подавляющее большинство случаев земледелия основано на возделывании бесструктурных (в агрономическом отношении) почв. В значительно большей степени, чем бесструктурность, на плодородие влияет уплотнение почвы (Козловский, 1994). Уплотнение старопахотных черноземов долгое время не привлекало внимания, поскольку примерно до 50-х годов равновесная плотность их пахотных горизонтов обычно находилась в пределах оптимального интервала - ниже 1.30 г/см3.

Воздействие на влажную почву тяжелой техники, тракторов типа Т-150 и «Кировец», стало приводить к ее значительному переуплотнению, которое сопровождалось иссушением, цементацией, растрескиванием пахотного горизонта и существенным снижением средней продуктивности сельскохозяйственных культур. Наиболее глубокий анализ физических причин переуплотнения старопахотных черноземов был проведен В.В. Медведевым (1988), который рассмотрел процесс трансформации целинного чернозема в старопахотный в единой системе на всех уровнях организации почвы - от элементарных гранулометрических частиц до профиля в целом.

В ходе выпахивания черноземов повышается гидрофильность поверхности минеральных частиц, упрощаются агрегаты, уменьшается полезная межагрегатная порозность.

Пахотный горизонт начинает быстро уплотняться после обработки, и диапазон сезонного изменения плотности достигает 0.31-0.36 г/см3. Существенно снижаются влагоемкость и водопроницаемость, ухудшаются реологические свойства.

Выпахивание лесостепных черноземов ускоряется при наличии плоскостной эрозии. В то же время, припахивание карбонатов (пассивная карбонатизация) приводит к некоторому улучшению физических свойств пахотного горизонта. При близком залегании карбонатов даже среднесмытые черноземы часто обнаруживают лишь невысокую или умеренную деградацию (Козловский, 1991; 1994).

Сложности диагностики реального плодородия черноземов (в условиях значительного варьирования значений параметров их исходного состояния и уровня выпаханности) иллюстрируются на примере соотношений средневзвешенных данных по бонитету почвенного покрова хозяйств трех районов Курской области и статистических показателей урожайности зерновых и сахарной свеклы в этих хозяйствах за десятилетний период (табл. 12.3).

Таблица 12.3.

Средневзвешенные значения бонитета почв и урожайности для хозяйств

трех представительных районов Курской области

Параметры

Кореневский

Конышевский

Солнцевский

Среднее

%

%

%

%

Посевная площадь, га

3397

100

3984

117

3613

106

3688

108

Площадь зерновых, га

1823

100

2134

117

2023

111

2008

110

Площадь сах.

свек., га

502

100

474

94

463

92

478

95

Бонитет по Карманову (Почвенный Институт)

86.5

100

76.1

88

80.5

93

80.4

93

Бонитет по зерновым (РосНИИЗемПроект)

36.7

102

31.9

88

39.2

108

35.8

99

- Средний

27.3

103

20.4

77

19.8

75

21.9

83

- Максимальный

41.3

100

30.4

73

28.8

69

32.6

78

- 80 %-й обеспечен.

22.1

100

15.0

68

13.6

61

16.2

73

Бонитет по сах. св.

89.3 I 102

77.9

89

99.5

114

88.8

102

(РосНИИЗемПр.)

1

Урожай по сахарной свекле (ц/га):

- Средний

339

100

161

47

164

48

214

63

- Максимальный

430

102

244

58

255

60

302

/>72

- 80 %-й обеспечен.

257

98

94

36

94

36

141

53

Бонитеты были рассчитаны по методикам Почвенного института и РосНИИЗемПроект, как наиболее популярным и активно используемым в наше время, соответственно для целей мелкомасштабного почвенно-экологического зонирования и фискального налогообложения земель.

Ни в коей мере не ставим под сомнение их качество. Как известно, каждая методика разрабатывается для своего масштаба и своих целей. Тем не менее отметим, что они (как впрочем и другие известные нам методики) не позволяют надежно количественно диагностировать деградацию черноземов на наиболее работающем в практике уровне хозяйств и полей. Проблема осложняется и тем, что в реальной ситуации чрезвычайно трудно отделить влияние объективных факторов и субъективных агротехнических ошибок. Методические подходы к их разграничению еще предстоит разработать.

Теоретической основой для их разработки могут послужить концепции элементарных почвообразовательных процессов, их регионально-типологических форм, лимитирующих факторов плодородия и морфогенетического мониторинга почвенного покрова, наиболее активно развиваемые в Институте Географии РАН («Процессы почвообразования...», 1985; Козловский, 1991).

Проиллюстрируем возможности такого подхода на примере шкал выпаханности степных черноземов (Козловский, 1994). В качестве «ядра» морфологической и аналитической диагностики деградации была принята физическая деградация почв. В морфологии она проявляется уплотнением пахотного горизонта, утратой и переорганизацией исходной зернистой и комковатой структуры (табл. 12.4). Дальнейшая ее трансформация приводит к периодическому формированию крупных монолитных глыб (на глубину до 50-60 сантиметров), «чемоданов» по меткому определению механизаторов.

Разработка шкалы деградации почв включала обоснование числа градаций, характеристику их агроэкологической сущности и мор- ф о аналитическую диагностику (табл.

12.5). Она построена на функциональной основе. Проявление деградированности учитывается по снижению продуктивности, а также усложнению агротехники и ухудшению условий обработки почвы - от отсутствия ограничений в выборе способов и средств обработки почвы до резкого сокращения средней продуктивности зерновых культур и частых пересевов.

Приведенные ориентиры позволили унифицировать подход к агроэкологической оценке разнообразных проявлений выпаханности черноземов степной зоны. Очень важно, что они опираются на наиболее дешевые методы анализа, доступные для массовых определений. И в лесостепной зоне имеется немало подобных наработок.

Представляется перспективной разработка и внедрение в областных филиалах РосНИИЗемПроект районированных шкал деградации черноземов с комплексной диагностикой их основных уровней, опирающейся не только на морфологию почвенного профиля, но также особенности поверхности пашни, состояние культурной, сорной растительности и почвенной биоты, агроландшафта в целом.

Таблица 12.4.

Морфологические признаки выпаханности черноземов               (балльная оценка - Козловский, 1994)

Баллы

Признаки

Апах

А(В)подпах, до 50 см

1

Плотность невысокая. При вспашке крошится и легко распадается на агрегаты. Корка не выражена

Видимых изменений нет

2

Корка неплотная, распадается на агрегаты. Апах уплотнен, но твердость невысокая. При вспашке крошится слабо, но в пластах глыбы распадаются. Вертикальные трещины лишь по колеям

Видимых изменений нет. Плужная подошва не выражена или слабо выражена

3

На поверхности плотная корка. Апах уплотнен неравномерно, локально очень высокие плотность и твердость. Глыбы в пластах устойчивы, «оплывают» после дождей.

Вертикальные трещины до 1 см

Выражена плужная подошва. Вертикальные трещины глубиной до 50-60 см и шириной до 2 мм через 5-10 см

4

Крупные полигональные трещины. Высокая плотность и крупноблоковое сложение. При распашке распадается на блоки в 20-25 см, сохраняющиеся до весны.

Уплотнен во всей верхней части. Густота вертикальных трещин более 2 на 10 см. Единичные трещины с гумусовыми клипсами до 80 см

5

Как предыдущий. Плотное сложение на глубину более 25 см

Сильно уплотнен на всю мощность. Вертикальные трещины с засыпкой до 1 м. Вертикальная ориентация карбонатов

Таблица 12.5.

Показатели агрофизической деградации по величинам равновесной плотности (V), г/см3, и баллам шкалы плотностей (1-5)

Почва

Горизонт

1

2

3

4

5

Ч обыкн.

Anaxl

9.7-0.8

0.7-0.8

0.8-1.2

1.2-1.4

1.4

Апах2

0.9-1.0

1.0-1.1

1.1-1.3

1.3-1.4

1.4

Аподпах)

1.1-1.15

1.15-1.2

1.2-1.4

1.4-1.45

1.45

Аподпах2

1.1-1.15

1.10-1.15

1.15-1.2

1.2-1.45

1.45

Ч южный

Anaxl

0.9-1.0

1.0-1.1

1.1-1.4

1.4-1.5

1.5

/>Апах2

1.0-1.1

1.1-1.2

1.2-1.4

1.4-1.5

1.5

Аподпах!

1.1-1.15

1.15-1.2

1.2-1.4

1.4-1.55

1.55

АподпахЗ

1.25-1.3

1.25-1.35

1.25-1.35

1.35-1.55

1.55

<< | >>
Источник: Щербаков А.П., Васенёв И.И. (ред.). Агроэкологическое состояние чернозёмов ЦЧО. 1996

Еще по теме Выпахивание.:

  1. ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
  2. Рельеф областей древних оледенений. 
  3. Геологическое развитие
  4. Конечно-моренные образования в рельефе Беларуси
  5. Геоморфологическое районирование
  6. Озера. Генетические типы озер
  7. Физико-географические провинции
  8. Изменения гумусного состояния черноземов ЦЧО за последние сто лет
  9. Оценка изменений гумусного состояния черноземов ЦЧО по материалам экспедиции “Русский Чернозем’’
  10. Глава 8. Эрозия и плодородие черноземов
  11. Выпахивание.
  12. Заключение
  13. 7. География и климат.