ВЛИЯНИЕ  ВОДНОЙ  ЭРОЗИИ  НА  АГРОФИЗИЧЕСКИЕ  СВОЙСТВА  СЛАБОЭРОДИРОВАННЫХ  ЧЕРНОЗЕМНЫХ  ПОЧВ

Лобосова  Елена  Владимировна

студент  4  курса,  кафедра  физической  географии  и  геоэкологии  КГУ,  РФ,  г.  Курск

Е-mail :  tyt-ne-zdes2010@yandex.ru

Гонеев  Игорь  Александрович

канд.  геогр.  наук,  доцент  КГУ,  РФ,  г.  Курск

Эрозия  почвы  по  масштабности  в  Курской  области  была  и  остается  самым  мощным  фактором  потерь  ресурсов  плодородия  почвы  и  урожая,  ухудшения  окружающей  среды.  Наиболее  масштабным  и  вредоносным  видом  деградации  почв  является  водная  эрозия.  Это  один  из  наиболее  мощных  современных  рельефообразующих  процессов,  перемещающих  огромные  массы  вещества  в  пределах  хозяйственно  освоенных  земель,  снижения  урожаев;  существенный  источник  загрязнения  окружающей  среды  химическими  компонентами  почвы  и  привнесенными  в  нее  загрязнителями,  одна  из  первопричин  заиления  малых  рек  и  деградации  агроландшафтов  [3;  5].

Одним  из  важнейших  природных  факторов,  влияющих  на  интенсивность  эрозионных  процессов,  является  рельеф,  проявляющийся  через  крутизну,  длину,  экспозицию  склона.  Однако  всегда  следует  помнить,  что  природные  условия  создают  лишь  предпосылки  для  возникновения  антропогенной  эрозии,  но  непосредственная  причина  ее  проявления  —  это  хозяйственная  [4;  8].  Поэтому  необходимо  применять  комплекс  мер  для  предотвращения  возникновения  эрозионных  процессов,  включающий  в  себя  правильное  определение  специализации  хозяйств,  всесторонне  учитывающее  природные  условия  территории  [7,  с.  18].

Защита  земель  от  эрозии  с  внедрением  комплекса  противоэрозионных  мероприятий  является  важным  звеном  в  обеспечении  плодородия  земель  и  рационального  их  использования.  При  организации  почвозащитного  земледелия  важно  знать,  в  каком  направлении  изменяются  основные  свойства  почвы,  чтобы  подобрать  оптимальные  варианты.  Наиболее  важными  из  таких  параметров  являются  гранулометрический  состав,  кислотность,  содержание  гумуса  и  основных  микроэлементов,  которые  в  настоящее  время  исследованы  недостаточно  широко.

Важным  экологическим  свойством  почвы  является  структурно-агрегатное  состояние,  особенно  ее  водопрочность  (способность  сопротив­ляться  нарушающему  действию  воды).  Почвы  с  прочной  структурой  хорошо  впитывают  влагу  и  аэрируются,  хорошо  обрабатываются,  не  подвергаются  эрозии.  Водопрочность  зависит  от  типа  почв,  степени  гумусированности.  Еще  исследованиями  П.Л.  Костычева  (1940)  и  B.Р  Вильямса  (1951)  было  установлено,  что  устойчивая  комковато-зернистая  структура  обеспечивает  рыхлость  верхне­го  горизонта  почвы,  что  создает  условия  для  нормального  прорастания  семян,  развития  всходов  и  корневой  системы  растений  [1,  с.  56].

Исследование  эрозионной  устойчивости  почвы  складывается  из  множества  разнородных  величин,  каждая  из  которых  рассматривается  как  самостоятельная  переменная.  Однако  их  влияние  на  формирование  эрозионной  устойчивости  почвы  проявляется  не  порознь,  а  в  совокупности  явления.

Имеется  большое  количество  работ,  посвященных  противоэрозионным  приемам  агротехники  (Каштанов  А.Н.,  1974;  Бастраков  Г.В.,1993)_,  а  также  защитным  —  воздействию  растительности  и  почвоулучшателей  на  процессы  эрозии  (Швебс  Г.И.  1981;  Сухановский  Ю.П.,  2003)  [6,  с.  24].

В  последние  десятилетия  значительно  ослаблено  внимание  научных  заведений  к  изучению  почв,  особенно  чернозёмов  —  главного  национального  богатства  России.  В  настоящее  время  эти  ценнейшие  почвы  оказались  незащищенными,  находятся  в  опасности,  степень  их  эксплуатации  превышает  допустимые  антропогенные  нагрузки.

Наблюдаются  усиленные  процессы  деградации:  развитие  дефляции,  водной  эрозии,  нарушается  структура  посевных  площадей,  не  соблюдается  чередование  культур  в  севооборотах,  господствует  монокультура,  активизируется  и  приобретает  особую  опасность  новый  разрушительный  внутрипочвенный  процесс  —  гидроморфизм  чернозёмов  [2,  с.  11].

Влияние  гранулометрического  состава  на  противоэрозионную  стойкость  почв  сложно,  многообразно  и  не  вполне  изучено.

Целью   данной  работы  было  изучение  структурного  состояния  и  водопрочности  агрегатов  чернозёмов  выщелоченных  разной  степени  смытости  на  лессовидном  суглинке,  проследить  изменения  содержания  гумуса  и  микроэлементов  с  применением  ГИС-  технологий.

Задачи:

·     изучить  плотность,  структурность  почв,  количество  водопрочных  агрегатов  диаметром  от  0,25  до  10  мм;

·     проанализировать  полученные  данные  и  сделать  вывод  о  влиянии  водной  эрозии  на  указанные  параметры  почвы.

Объекты  и  методы  исследования.

Исследования  проводились  на  территории  ОНО  ОПХ  «Панинское»  ГНУ  ВНИИ  земледелия  и  защиты  почв  от  эрозии  (Курская  область,  Медвенский  район)  на  водораздельном  плато  и  склоне  северной  экспозиции.  Почвенный  покров  участка  представлен  чернозёмными  почвами  с  различной  степенью  смытости,  тяжелосуглинистым  на  лессовидном  карбонатном  суглинке.

Для  анализа  был  произведен  отбор  проб  из  10  точек  на  водоразделе  и  склоне  северной  экспозиции.  Гранулометрический  состав  и  водопрочность  агрегатов  определялись  методами  сухого  и  «мокрого»  агрегатного  анализа  по  Саввинову,  после  которых  высчитывался  коэффициент  структурности  почвы. 

Математическая  обработка  результатов  и  составление  картосхем  проводились  с  помощью  программных  пакетов  Microsoft  Excel  и  SURFER.

Результаты  и  обсуждение

При  мониторинге  исследуемого  участка  было  выявлено,  что  мощность  гумусового  горизонта  А+АВ  различались  в  зависимости  от  местоположения  в  рельефе.  Так,  для  несмытых  почв  она  составляет  в  среднем  от  70  до  100  см,  для  слабосмытых  черноземов  —  55—68  см,  для  намытых  —  от  105  до  115  см.

При  изучении  плотности  сложения  данных  почв  по  глубине  наименьшие  значения  приходятся  на  чернозем  типичный  и  составляют  в  среднем  1,039  г/см³,  в  смытых  аналогах  она  увеличивается  до  1,101  г/см³  (таблица  1).  Разрушение  водопрочных  агрегатов  водными  потоками  увеличивает  плотность  сложения  почв,  что  напрямую  влияет  на  агрегатный  состав  почв,  в  следствие  чего  на  30  %  уменьшается  их  коэффициент  структурности  с  5  до  3,5,  то  есть  происходит  снижение  (график  1).  Ухудшение  агрофизических  свойств  почвы  в  значительной  степени  будет  отражаться  на  урожае  произрастающих  на  этой  территории  культур.

Таблица  1.

Средние  значения  плотности  сложения  черноземов.

График  1.  Изменение  коэффициента  структурности  от  смытости  почв

Результаты  мокрого  просеивания  изучаемых  чернозѐмов  показывают,  что  количество  агрономически  ценных  водопрочных  агрегатов  в  пахотных  горизонтах  почв  слабосмытых  заметно  уменьшается  до  44—51  %  и  среднесмытых  —  до  26—42  %.

Замена  в  структуре  почвенного  покрова  отмечаемых  на  плакоре  среднемощных  вариантов  черноземов  их  слабосмытыми  аналогами  сопровождается  значительным  снижением  содержания  количества  водопрочных  агрегатов  более  0,25  мм  более,  чем  на  20  %.  Содержание  водопрочных  агрегатов,  отвечающих  за  агрономическую  структуру  в  склоновых  почвах  увеличивается  в  ряду  намытые  почвы  —  не  смытые  почвы  —  слабосмытые  почвы,  и  колеблется  от  35  %  до  55  %.

Пространственное  распределение  водопрочных  агрегатов  по  склонам  представлено  на  данной  картосхеме  (рисунок  2).

Рисунок  2.  Пространственное  распределение  агрегатов  размером  более  0,25  мм  на  склоне  северной  экспозиции  по  выбранным  точкам  отбора

Заключение.

В  результате  проведённых  исследований  было  установлено,  что  водная  эрозия  оказывает  существенное  действие  на  важные  параметры  почвы.  У  слабосмытых  аналогов  по  сравнению  с  типичными  черноземами  уменьшается  мощность  гумусового  профиля  до  55—75  сантиметров,  увеличивается  плотность  сложения  и  уменьшается  структурность  за  счет  преобладания  глыбистой  фракции.

Намытые  почвы  имеют  более  мощный  горизонт  (105—115  см)  и  содержат  больше  питательных  веществ,  но  у  них  разрушена  нормальная  агрегатная  структура  и  коэффициент  структурности  немного  меньший,  чем  у  смытых  черноземов.

В  почвах,  подверженных  эрозии,  резко  уменьшается  количество  водопрочных  агрегатов,  наиболее  ценные  фракции  (1—3  мм)  отсутствуют.  Поэтому  вспашка  эродированных  почв  должна  проводиться  поперёк  склонов,  необходимо  применить  террасирование  и  другие  противоэрозионные  мероприятия.

Такие  черноземы  менее  всего  годятся  для  сельскохозяйственного  использования.  Поэтому  важно  проводить  необходимые  противоэрозионные  и  восстановительные  мероприятия  для  данных  почв.

Список  литературы:

1.Акулов  П.Г.  Основные  свойства  черноземов  Центрально-Черноземной  зоны  России  /  П.Г.  Акулов,  Б.Ф.  Азаров,  В.Д.  Соловиченко  //  Плодородие  черноземов  России  /  под  ред.  Н.З.  Милащенко.  М.:  Агроконсалт,  1998.  —  688  с.

2.Глазовская  М.А.  География  почв  с  основами  почвоведения:  учебник/  М.А.  Глазовская,  А.Н.  Геннадиев.  М.:  Изд-во  МГУ,  1995.  —  400  с. 

3.Доклад  о  состоянии  и  охране  окружающей  среды  Курской  области  в  2004  году.  Курск,  2005.  —  119  с.

4.Заславский  М.Н.  Эрозия  почв.  М.1999.  —  250  с.

5.Сордонова  М.Н.  Ветровая  эрозия  в  республике  Бурятия.  //  Молодые  ученые  —  сельскому  хозяйству  России.  /  Сб.  матер.  Всерос.  конф.  М.:  ФГНУ  «Росинформагротех»,  2004.  —  С.  11—16.

6.Сухановский  Ю.П.  Методика  дождевания  стоковых  площадок  для  исследования  эрозионных  процессов  Курск:  ВНИИЗиЗПЭ  РАСХН,  2005.  —  30  с.

7.Щербаков  П.Н.,  И.И.  Васенев.  Антропогенная  эволюция  черноземов  Воронеж:  Воронежский  государственный  университет,  2000;  —  412  с.

8.Черепанов  Г.Г.  Особенности  обработки  почвы  на  склоновых  землях.  М.:  Изд-во  МГУ,  1995.  —  150  с.