Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

СОСТАВ И СВОЙСТВА АНТРОПОГЕННО-ПРЕОБРАЗОВАННОЙ МЕРЗЛОТНОЙ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

Горохова О.Г. 1
1 Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
Представлены экспериментальные данные по изучению состава и физико-химических, агрофизических и агрохимических свойств антропогенно-преобразованной мерзлотной лугово-черноземной почвы Центральной Якутии. Анализ физико-химических и агрохимических свойств исследуемой почвы указывает на низкий уровень ее плодородия. Выявлено, что данная почва обладает благоприятными агрофизическими свойствами для произрастания на ней растений, а в данном случае и ягодных культур.
мерзлотные лугово-черноземные почвы
состав и свойства
плодородие
гумус
1. Агрохимические методы исследования почв. – М.: Наука, 1985. – 496 с.
2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. – М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с.
3. Еловская Л.Г. Почвы земледельческих районов Якутии и пути повышения их плодородия. – Якутск: Якутск. кн. изд-во, 1964. – 76 с.
4. Еловская Л.Г., Коноровский А.К. Районирование и мелиорация мерзлотных почв Якутии. – Новосибирск: Наука, 1978. – 176 с.
5. Еловская Л.Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987. – 172 с.
6. Орлов Д.С., Лозанская И.Н., Попов П.Д. Органическое вещество почв и органические удобрения. – М.: Изд-во МГУ, 1985. – 98 с.
7. Оценка плодородия мерзлотных почв земледельческих районов Якутии по содержанию гумуса и нитратного азота (рекомендации). – Якутск: Изд-во ЯФ СО АН СССР, 1987. – 8 с.
8. Практикум по почвоведению / под. ред. И.С. Кауричева. – М.: Колос, 1980. – 272 с.
9. Шеин Е.В., Гончаров В.М. Агрофизика. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2006. – 400 с.

Согласно районированию земледельческих районов Центральной Якутии [3], пригородная часть г. Якутск входит в состав т.н. центральной подзоны Приленской зоны общей площадью 70,5 тыс. км2. Основу агромелиоративного фонда здесь составляют мерзлотные черноземы совокупно с черноземовидными почвами – лугово-черноземными и черноземно-луговыми, которые характеризуются как высокоплодородные. Данные почвы осваиваются под овощные и картофель при орошении, зерновые и кормовые, а в нашем случае и ягодные культуры.

Материалы и методы исследования

Наши исследования проводились в 2008-2010 гг. на территории Центральной Якутии, в пределах площади опытного участка – ягодника Якутского ботанического сада Института биологических проблем криолитозоны СО РАН. На данном участке возделывается смородина черная, произрастающая на мерзлотной лугово-черноземной почве, на фоне орошения и внесения органо-минеральных удобрений. Разрез 1БС-09 исследуемой мерзлотной лугово-черноземной почвы опытного участка был заложен на приозерном гривном повышении, примыкающем с западной стороны к озеру Итык – Кюель, в 100 м от берега озера, и характеризовался следующим морфологическим строением профиля: Апах(0-25) – АВСа(25-35) – ВСа(35-51) – ВССа(51-107) – С(107-136 см).

Определение химических и физико-химических показателей почвы (рН, содержание гумуса и азота, обменные катионы Са2+, Мg2+, Na+, гранулометрический состав) проводили по общепринятым в почвоведении и агрохимии методикам [2, 8].

Подвижные формы азота, фосфора и калия в слое почвы 0-20 см изучали также по стандартным методикам [1]. При этом нитратный азот определяли с дисульфофеноловой кислотой, аммиачный азот – с реактивом Неслера, подвижный фосфор – по Гинзбург-Артамоновой, обменный калий – по Масловой.

Агрофизические показатели, а именно удельную массу (УМ) определяли в лаборатории пикнометрическим методом, объемную массу (ОМ) – в полевых условиях методом режущего кольца, наименьшую влагоемкость (НВ) – методом заливных площадок и общую порозность (Ро) – расчетным методом [8, 9].

Результаты исследования и их обсуждение

Физико-химические свойства почвы разр. 1БС-09 приведены в табл. 1.

Таблица 1

Физико-химические свойства лугово-черноземной почвы, разрез 1БС-09

Горизонт

Глубина, см

рНводн.

Обменные катионы, мг-экв/100 г почвы

Na+,

% от суммы

СО2 карбонатов, %

Са+2

Mg+2

Na+

сумма

Апах

5-15

7,4

13,8

6,1

2,0

21,9

9

–*

АВСа

25-35

8,1

13,8

6,1

2,4

22,3

10

4,0

ВСа

37-47

8,6

12,2

3,4

3,5

19,1

18

9,1

ВССа

70-80

8,9

7,1

5,6

4,4

17,1

26

3,4

С

115-125

8,5

* Прочерк означает, что значение показателя не определено.

Как видно из этих данных (табл. 1), реакция рН водной вытяжки изменяется от слабощелочной в гор. Апах до щелочной в нижележащей части почвенного профиля. В составе обменных катионов почвенно-поглощающего комплекса (ППК) данной почвы абсолютно преобладают щелочноземельные катионы Са+2 и Mg+2, однако доля поглощенного катиона Na+ от суммы обменных оснований весьма значительна и возрастает сверху – вниз с 9 (в гор. Апах) до 26 % (в гор. ВС). Это позволяет нам, согласно известным градациям [4] отнести данную почву к солонцеватой. Причем, с глубиной степень солонцеватости возрастает.

Максимальное содержание подвижных карбонатов в почве разр. 1БС-09 отмечается в иллювиальном гор. ВСа и значительно меньшее в гор. АВСа и ВССа. Таким образом, почва опытного участка характеризуется более растянутым (до 45 см) и вышерасположенным к поверхности карбонатным профилем.

Гранулометрический состав почвы разр. 1БС-09 в верхней части почвенного профиля (гор. Апах, АВСа и ВСа) определяется согласно известной классификации механических элементов почв Н.А. Качинского [8] как среднесуглинистый, в гор. ВССа – как легкосуглинистый, а в гор. С – как супесчаный (табл. 2). Последнее является как следствием совокупности процессов почвообразования, так и того, что данная почва формируется на слоистых аллювиальных супесчано-легкосуглинистых отложениях.

Таблица 2

Гранулометрический состав лугово-черноземной почвы, разрез 1БС-09

Горизонт

Глубина, см

Содержание фракций, %; размер, мм

1-0,25

0,25-0,05

0,05-0,01

0,01-0,005

0,005-0,001

<0,001

<0,01

Апах

5-15

0,5

44,3

23,3

4,9

13,9

13,1

31,9

АВСа

25-35

0,2

37,7

27,3

6,9

12,7

15,2

34,8

ВСа

37-47

0,1

34,8

29,8

7,7

16,1

11,5

35,3

ВССа

70-80

0,1

44,2

27,5

6,5

12,6

9,1

28,2

С

115-125

0,3

60,6

19,9

2,4

8,4

8,4

19,2

Агрохимические свойства исследуемой лугово-черноземной почвы приведены в таблице 3. Содержание гумуса по почвенному профилю изменяется от 2,6 % в гор. Апах до 1,6 % в гор. ВССа и позволяет в целом согласно известной шкале [6] рассматривать его как низкое. Общее количество азота также низкое и уменьшается по профилю данной почвы сверху – вниз с 0,048 до 0,020 %. При этом исходя из значений отношений С:N можно также констатировать, что обогащенность гумуса азотом исследуемой почвы очень низкая, что в принципе не характерно для гумуса мерзлотных лугово-черноземных почв, которые наряду с черноземно-луговыми традиционно в данной сельскохозяйственной зоне рассматриваются как потенциально высокоплодородные [5]. Последнее является следствием процесса дегумификации в результате нерационального использования данной почвы, когда потери гумуса не компенсировались внесением органических удобрений.

В свою очередь, низкое содержание гумуса и валового азота в лугово-черноземной почве опытного участка приводит к закономерному снижению общего количества минеральных форм азота. Так содержание аммиачного и нитратного азота равномерное, а подвижных форм фосфора и калия – убывающее по профилю исследуемой почвы опытного участка, при этом наблюдаются вторые максимумы в надмерзлотных почвенных горизонтах (толще). В целом содержание нитратов, оцененное по градациям [7] является очень низким, а обеспеченность подвижными фосфатами по Гинзбург-Артамоновой характеризуется как средняя и высокая [1], в то время как доступным калием по Масловой – как низкая [2].

Таблица 3

Агрохимические свойства лугово-черноземной почвы, разрез 1БС-09

Горизонт

Глубина, см

Гумус, %

Азот, %

С:N

Подвижные, мг/100 г почвы

NH+4

NO-3

Р2О5

К2О

Апах

5-15

2,6

0,048

31

0,4

1,0

24,3

14,1

АВСа

25-35

2,1

0,024

51

0,3

0,8

13,8

9,1

ВСа

37-47

2,4

0,035

40

0,4

0,8

9,3

4,9

ВССа

70-80

1,6

0,020

46

0,8

0,8

16,5

5,6

С

115-125

Агрофизические свойства исследуемой почвы приведены в табл. 4. При этом значения удельной массы (УМ) или плотности твердой фазы почвы разр. 1БС-09 изменяются в поверхностном слое 0-50 см в пределах 2,61-2,66 г/см3, тогда как в нижележащей толще 50-100 см отмечается увеличение УМ с 2,66 до 2,69 г/см3. Последнее является, главным образом, следствием смены гранулометрического состава со среднесуглинистого в слое 0-50 см до легкосуглинистого в нижней полуметровой толще, которое сопровождается закономерным увеличением в составе почвенных гранулометрических фракций более тяжелых частиц мелкого песка (см. табл. 2).

Таблица 4

Агрофизические свойства лугово-черноземной почвы, разрез 1БС-09

Глубина, см

Удельная

масса, г/см3

Объемная масса, г/см3

Содержание частиц; размер, мм

Порозность, %

Наименьшая влагоемкость,

%

<0,01

<0,001

0-10

2,62

1,43

31,2

16,4

45,4

20,3

10-20

2,61

1,42

31,6

16,4

45,6

19,0

20-30

2,63

1,40

31,4

16,8

46,8

19,2

30-40

2,62

1,22

33,7

14,3

53,4

21,7

40-50

2,66

1,19

32,3

13,3

55,3

23,9

50-60

2,68

1,20

27,8

11,6

55,2

25,2

60-70

2,66

1,30

20,7

8,7

55,1

23,7

70-80

2,66

1,30

23,2

10,4

51,1

23,7

80-90

2,69

1,25

26,0

10,5

53,5

25,7

90-100

2,67

1,26

24,2

9,2

52,8

25,3

В целом в поверхностном слое 0-40 см исследуемой почвы значения плотности ее твердой фазы (2,61-2,63 г/см3) не выходят за пределы (2,55-2,65 г/см3), характерные для пахотных горизонтов минеральных суглинистых почв [9]. Значения объемной массы (ОМ) или плотности почвы разр. 1БС-09 уменьшаются сверху – вниз, достигая значений в верхнем слое (0-30 см) 1,40-1,43, средней части слоя (30-60 см) – 1,19-1,22 и нижней толще (60-100 см) – 1,25-1,30 г/см3. Величины общей порозности (Ро) в пределах почвенного профиля разр. 1БС-09 изменяются с 45,4 до 55,3 % (табл. 4). Причем, в верхней 0-30 см толще выявляется уплотнение почвы, которое фиксируется по увеличению ОМ (1,40-1,43 г/см3), уменьшению Ро (45,4-46,8 %) и наименьшей влагоемкости (НВ) (19,0-20,3 %). Это обстоятельство, вероятно, связано со слабой оструктуренностью исследуемой мерзлотной почвы, что, в конечном счете, приводит к самоуплотнению ее поверхностных горизонтов во время проведения вегетационных поливов смородины.

Выводы

1. Оценка агрофизических показателей мерзлотной лугово-черноземной почвы опытного участка позволяет констатировать, что исследуемая почва в целом обладает благоприятными свойствами, способствующими нормальному росту и развитию растений.

2. Исходя из агрохимических свойств данной почвы, необходимо отметить низкий уровень ее плодородия, что обусловлено незначительным содержанием гумуса и общего азота, низкой обеспеченностью подвижными формами N и K, а также высокой степенью солонцеватости.


Библиографическая ссылка

Горохова О.Г. СОСТАВ И СВОЙСТВА АНТРОПОГЕННО-ПРЕОБРАЗОВАННОЙ МЕРЗЛОТНОЙ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 8-1. – С. 40-42;
URL: https://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=3841 (дата обращения: 23.01.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074