Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Эрозия и охрана почв (В. Д. Иванов, Е. В. Кузнецова).doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
48.79 Mб
Скачать

Литература

  1. Аристов И. Ф., Иванов В. Д., Дощечкина Г. В. — Науч. –техн. бюл. по проблеме «Защита почв от эрозии», Курск, 1974, вып 2, с. 30.

  2. «Защита почв от эрозии» в Центр.-Чернозем. зоне: Рекомендации. - Каменная Степь, 1978.

  3. Иванов В.Д. – Вестник с.-х. науки, 1982, № 8, с. 69.

  4. Иванов В.Д. – Вестник с.-х. науки, 1983, № 7, с. 101-106.

  5. Иванов В.Д., Лопырев М.И. – Почвоведение, 1979, № 4, с. 81- 91.

  6. Калиниченко Н.П. Организация и технология работ по защите почв от водной эрозии. - М.: Высшая школа, 1978.

  7. Котов П.Ф., Мухин Н. Г. Борьба с эрозией, мелиорация и кормопроизводство. - Каменная Степь, 1977, с. 64 – 76.

  8. Костенко П.М., Иванов В.Д., Романюк В.Н. – Кормопроизводство, 1981, № 2, с. 22.

  9. Костенко П.М., Иванов В.Д., Романюк В.Н. – Земледелие, 1981, № 4, с. 51-52.

  10. Методические рекомендации по проетированию комплекса противоэрозионных мероприятий для проектов внутрихозяйственного землеустройства колхозов и совхозов Курской области. Курск, 1978.

  11. Ненароков М.И. Улучшение сенокосов и пастбищ. – Воронеж, Центр.-Чернозем. кн. изд-во, 1971.

  12. Овчинников И.А. – Вестник с.-х. науки, 1976, № 5, с. 113-120.

  13. Рожков А.Г. Борьба с оврагами. – М.: Колос, 1981.

  14. Указания по проектированию противоэрозионных мероприятий. - М.: Колос, 1970.

  15. Чижмаков А.Ф. Землеустройство, геодезия и планировка сельских населенных мест. – Воронеж, 1971, с. 101-113.

  16. Иванов В.Д., Чечин Д.И., Михайлова Н.Ф., Дощечкина Г.В. Рациональное использование овражно-балочных земель Центрального Черноземья. – Вестник с.-х. науки, 1985, № 8, с. 50-56.

14. Содержание гумуса, фосфора и калия в почвах Воронежской области и потери их от эрозии

С созданием в 1964 г. в стране агрохимической службы к настоящему времени накопился большой экспериментальный материал, требующий осмысления и детального анализа для определения практических шагов по поддержанию и повышению плодородия почв. В этом отношении определенный интерес представляет динамика содержания общего гумуса, подвижного фосфора и обменного калия по соответствующим турам проведения сплошного агрохимического обследования, выполненным по единой методике (табл. 1-3) и потерь их от эрозии (табл. 4-6) с учетом особенностей природных условий Воронежской области (рис. 1).

Территория Воронежской области делится на две зоны: лесостепную - 1 и степную - 11. В лесостепную зону (1) входят Среднерусская провинция - А с округом черноземов типичных и выщелоченных - а, включающим Землянский - 1, Хохольский - 2 и Репьевский - 3 районы, а также Окско-Донская провинция - Б с округом черноземов типичных - б, включающим Воронежский - 4, Панинский - 5, Бобровско-Терновский - 6 и Грибановский - 7 районы. В степную зону (11) входят Среднерусская провинция - В с округом черноземов обыкновенных - в, включающим Подгоренский - 8, Павловский - 9, Бутурлиновский - 10 и Калачеевский - 11 районы и с округом черноземов южных - г, включающим Кантемировский - 12 и Криушанский - 13 районы, а также Окско-Донская провинция - Г с округом черноземов обыкновенных и типичных - д Поворинского - 14 р-на (рис. 1).

Абсолютные отметки территории Воронежской области изменяются в пределах 150-250 м, глубина эрозионного (вертикального) расчленения составляет 20-125 м. Густота овражной сети за исключением Панинского района изменяется от 0,1 в Воронежском районе до 1,0 км/км2 в Подгоренском, Калачеевском и Кантемировском районах. Количество смытых почв варьирует в средних пределах от 10 до 40%. Годовое количество осадков находится в пределах от 550-600 в Бутурлиновском, Грибановском и большинстве других районов, до 650-700 мм в Землянском районе. Запас продуктивной влаги в метровом слое почвы в июле составляет 25-50 мм. Число суховейных дней в году от 13 до 26. Площадь пашни по районам составляет 70-90% от площади сельхозугодий. Удельный вес зерновых культур - 50-60%, кормовых - 20-30, пропашных - 10-30%. По совокупности природных факторов Воронежская область характеризуется выраженными эрозионно-засушливыми условиями.

Границы природно-сельскохозяйственных

зон

провинций

.......... округов

............... районов

Рис. 1. Схема природно-сельскохозяйственного районирования территории

Воронежской области (м 1:3000000; Атлас..., 1994). Пояснения - по тексту.

Воронежская область по совокупности агрометеорологических показателей делится на три агрометеорологических района. Первый и второй районы подразделяются, преимущественно по величине гидротермического коэффициента, на два подрайона: 1а (ГТК = 1,0-1,1) и 1б (ГТК < 1,0), а также 11а (ГТК = 1,0-1,1) и 11б (ГТК = 0,9-1,0). Гидротермический коэффициент третьего агроклиматического района меньше 0,9 (рис. 2).

Границы:

агроклиматических

районов;

агроклиматических

подрайонов

Рис. 2. Агроклиматическое районирование территории Воронежской области

(м 1:3000000; Атлас..., 1994)

Гумус - это сложное специфическое органоминеральное образование почвы в процессе их длительной эволюции. Он улучшает и оптимизирует водный, воздушный, тепловой, биологический и пищевой режимы почв, определяет уровень их плодородия. По содержанию гумуса в 0-20 см слое почвы делят на малогумусные (<4%), среднегумусные (4-6%), высокогумусные (6-8%) и тучные (более 8%). Наибольшим содержанием гумуса в пахотном слое почв (>7%) характеризуются Панинский и Верхнехавский районы; наименьшим (~4%) – Петропавловский и Богучарский. Средневзвешенное содержание гумуса по области за 30-летний период по шести турам обследования сохраняется на одном и том же уровне (5,63-5,64%). Представленные данные (табл.1) свидетельствуют о том, что содержание гумуса в черноземах Воронежской области стабилизировалось на сравнительно низком уровне задолго до создания в стране агрохимической службы. Колебания по турам обследования, тенденция его уменьшения и незначительное по ряду районов повышение - результат применения удобрений и культуры земледелия.

Табл. 1. Динамика средневзвешенного содержания гумуса в почвах области, %

Наименование

Районов

1965-

1978 гг.

1979-

1985 гг.

1986-

1990 гг.

1991-

1995 гг.

1996-

1999 гг.

Аннинский

6,73

6,77

6,72

6,97

6,90

Бобровский

5,56

5,66

5,70

5,85

-

Богучарский

4,04

4,25

4,50

4,00

-

Борисоглебский

4,71

4,81

4,51

4,55

-

Бутурлиновский

6,40

6,40

5,90

6,10

-

Верхнемамонский

4,10

4,31

4,60

5,00

4,88

Верхнехавский

6,93

6,94

7,06

7,36

7,25

Воробьевский

6,32

6,29

5,90

6,00

6,26

Грибановский

6,07

5,98

6,00

6,24

6,30

Калачеевский

5,30

5,38

5,50

5,30

5,63

Каменский

5,57

5,29

5,91

4,82

-

Кантемировский

4,97

4,97

4,80

4,80

4,60

Каширский

6,68

6,81

6,75

6,02

-

Лискинский

5,18

5,26

5,56

4,65

-

Нижнедевицкий

6,41

6,34

6,35

5,54

-

Новоусманский

5,81

5,98

6,36

5,97

-

Новохоперский

5,03

5,29

5,40

5,20

-

Ольховатский

5,39

4,32

5,40

5,30

-

Острогожский

4,65

4,87

4,96

4,60

-

Павловский

4,56

4,51

4,40

4,70

4,89

Панинский

7,39

7,39

7,47

7,32

-

Петропавловский

3,93

4,03

4,30

4,00

-

Поворинский

4,82

4,78

5,35

5,04

-

Подгоренский

5,54

5,66

5,42

5,09

-

Рамонский

5,19

5,09

5,24

5,27

5,30

Репьевский

6,04

5,55

5,93

6,04

-

Россошанский

5,15

5,03

5,10

5,00

-

Семилукский

6,10

6,11

6,63

6,24

-

Таловский

6,37

6,22

6,20

6,00

6,45

Терновский

6,23

5,96

6,25

6,12

-

Хохольский

6,09

5,78

5,78

6,28

6,26

Эртильский

6,70

6,55

6,62

6,69

-

По области

5,63

5,63

5,67

5,64

-

В течение длительного времени с полей ежегодно отчуждалась значительная часть растительной массы с основной и побочной продукцией, нарушался баланс между расходными и приходными статьями органической части почв. В результате этого уменьшалось содержание в почве гумуса, произошла агрофизическая и биологическая деградация черноземов. Этот негативный процесс усиливался процессами эрозии почв (рис. 2) и ее неизменным спутником - засухой.

Рис. 3. Карта ежегодных некомпенсируемых почвообразованием потерь почвы от эрозии по геоморфологическим и административным районам Воронежской области. Геоморфологические районы: I - северо-западный; II - северный; III - западный; IV - юго-западный; V - южный; VI - юго-восточный; VII - северо-восточный. Интенсивность поверхностного смыва почв за весенний паводок, т/га: 1 - <5; 2 - 5-10; 3 - 10-15; 4 - 15-20 (Иванов, 1983).

Таб. 2. Средневзвешенное содержание подвижного фосфора (мг/кг)

в почвах Воронежской области по административным районам

Наименование районов

1964-1970 гг.

1971-1978

гг.

1979-1985

гг.

1986-1990

гг.

1991-1995

гг.

Аннинский

86

95

90

107

130

Бобровский

73

85

85

106

117

Богучарский

57

59

63

86

76

Борисоглебский

75

80

76

85

109

Бутурлиновский

81

80

84

108

122

Верхнемамонский

63

66

72

86

96

Верхнехавский

79

92

83

92

132

Воробьевский

-

75

76

97

116

Грибановский

95

90

98

110

118

Калачеевский

68

66

80

92

111

Каменский

67

68

55

61

84

Кантемировский

55

44

59

75

91

Каширский

-

83

96

108

111

Лискинский

71

74

75

96

119

Нижнедевицкий

64

71

72

81

99

Новоусманский

73

74

84

101

118

Новохоперский

75

89

85

96

94

Ольховатский

62

55

61

100

102

Острогожский

77

79

78

99

119

Павловский

84

78

78

89

97

Панинский

107

101

101

107

132

Петропавловский

59

68

70

101

92

Поворинский

84

88

77

90

125

Подгоренский

69

68

65

72

99

Рамонский

62

76

66

104

89

Репьевский

74

71

66

83

98

Россошанский

65

63

65

96

107

Семилукский

67

73

74

95

97

Таловский

72

75

83

91

117

Терновский

97

88

96

105

122

Хохольский

75

70

65

82

113

Эртильский

99

92

105

118

132

По области

74

76

78

95

109

Табл. 3. Средневзвешенное содержание обменного калия

в почвах Воронежской области, мг на 1 кг почвы

Наименование районов

1964-1970

гг.

1971-1978

гг.

1979-1985

гг.

1986-1990

гг.

1991-1995

гг.

Аннинский

133

135

131

134

127

Бобровский

112

100

116

121

120

Богучарский

107

127

130

131

128

Борисоглебский

114

115

118

127

139

Бутурлиновский

135

113

133

135

146

Верхнемамонский

103

109

112

112

110

Верхнехавский

121

115

116

115

136

Воробьевский

-

119

119

121

144

Грибановский

129

124

122

128

133

Калачеевский

127

115

124

125

122

Каменский

103

130

127

109

105

Кантемировский

104

133

142

132

143

Каширский

-

125

134

129

131

Лискинский

92

110

110

114

123

Нижнедевицкий

89

125

124

102

106

Новоусманский

89

111

104

106

107

Новохоперский

117

109

118

129

126

Ольховатский

95

108

129

128

138

Острогожский

96

134

135

110

135

Павловский

112

95

108

113

125

Панинский

140

132

126

128

139

Пертопавловский

98

98

118

126

115

Поворинский

125

127

128

140

141

Подгоренский

108

139

133

132

121

Рамонский

99

109

103

119

128

Репьевский

126

126

105

98

112

Россошанский

121

119

129

135

125

Семилукский

99

122

121

125

137

Таловский

126

116

119

129

127

Терновский

119

123

125

127

134

Хохольский

118

136

120

119

131

Эртильский

135

131

139

125

148

По области

115

120

122

124

128

В отношении содержания подвижного фосфора (табл. 2) обращает внимание его существенное возрастание по двум последним турам обследования. Это произошло потому, что в результате применения минеральных удобрений на фоне небольших доз органических удобрений изменился состав почвенно-поглощающего комплекса, повысилась насыщность его Н+ и Al3+, что привело к подкислению почв и повышению растворимости фосфатов почвы и удобрений.

Особенно заметное повышение содержания подвижного фосфора произошло в Верхнехавском, Панинском, Эртильском и Аннинском районах - с 86-100 до 130-132 мг/кг почвы, а по материалам последнего (1996 г.) обследования и в Грибановском районе - с 95 до 135 мг/кг почвы. Снижения содержания подвижного фосфора в пахотном слое почв Воронежской области относительно первого тура обследования не выявлено.

Как и по содержанию подвижного фосфора, наметилась четкая тенденция возрастания содержания обменного калия в период от первого до последнего туров агрохимического обследования почв. Наименьшее его содержание в настоящее время в пределах 105-115 мг/кг почвы характерно для Каменского, Нижнедевицкого, Новоусманского, Верхнемамонского, Репьевского и Петропавловского районов. Наибольшее (138-148 мг/кг) содержание обменного калия в пахотном слое почв характерно для Эртильского, Бутурлиновского, Кантемировского Поворинского, Борисоглебского, Панинского и Ольховатского районов. Пространственные изменения в содержании обменного калия обусловлены характером почвообразующих пород и соответствующей природой почвенно-поглощающего комплекса почв данных районов.

Содержание в пахотном слое почв подвижных фосфатов и обменного калия в целом по Воронежской области находится в пределах третьего и четвертого классов обеспеченности, т.е. от среднего до повышенного уровня обеспеченности. В связи с этим определенный интерес представляет и вопрос о потерях гумуса, подвижного фосфора и обменного калия от эрозии почв в условиях Воронежской области. Это необходимо также еще и потому, что для расчета их баланса в почве необходимо не только учитывать более объективно расходные их статьи в пространственно-территориальном аспекте, но и увязывать их применительно к конкретным административным районам области.

Вопрос о потерях биогенных элементов от эрозии почв и в первую очередь тех основных элементов, которые находятся под постоянным контролем (мониторингом) государственной агрохимической службы, не так уж и прост, как это может показаться на первый взгляд. Дело в том, что до недавнего времени не было разработок, позволяющих с достаточной объективностью оценивать интенсивность поверхностного стока воды и смыва почв в пределах конкретных регионов на основе учета совокупности природных и антропогенных факторов, определяющих интенсивность эрозионных процессов и позволяющих прогнозировать их развитие на ближайшую и отдаленную перспективу. Для получения полного представления о всей пагубности этих негативных процессов необходимо знать также потери от эрозии за все время интенсивного использования черноземов по мощности смытого верхнего слоя почв, а также потери от стока поверхностных вод (ионный сток).

Рассмотрим более обстоятельно вопрос о потерях гумуса (азота и углерода), подвижного фосфора и обменного калия в зависимости от пространственного распространения эрозии в пределах Воронежской области. На рис. 3 представлена карта интенсивности эрозии почв. На основе показателей интенсивности смыва почв за год и содержания общего гумуса, подвижного фосфора и обменного калия можно определить (рассчитать) потери указанных веществ по административным районам области за год или за определенный период интенсивного использования почв.

Потери указанных веществ представлены в табл. 4-6. Они показывают, что ежегодные потери гумуса от эрозии почв находятся в пределах от 90 (Борисоглебский район) до 1000 кг/га (Ольховатский район) и более при средней областной величине потерь гумуса 429 кг/га без учета потерь лабильного гумуса, играющего исключительно важную роль в питании растений. В пересчете на навоз за 100 лет интенсивного использования почв указанные величины будут находиться в пределах от 100 до 1200 и 505 т/га навоза (табл. 4). Совершенно очевидно, что при ежегодном внесении 2-4 т/га навоза в год вместо необходимого до уравновешенного баланса - 8-9 т/га (Иванов, 1986) и с учетом потерь его от эрозии, проблема органического вещества почвы в черноземах приобретает стратегическое значение.

Табл. 4. Средневзвешенное содержание гумуса в пахотном слое почв, ежегодные смыв почвы и потери гумуса от эрозии (т/га), потери гумуса и условного навоза за 100 лет использования черноземов

Наименование

районов

Содержание гумуса, %

Смыв

почвы

Потери

гумуса

Потери за 100 лет,т/га

гумуса

навоза

Аннинский

6,90

2,0

0,138

13,8

162

Бобровский

5,85

2,1

0,123

12,3

145

Богучарский

4,00

10,8

0,432

43,2

508

Борисоглебский

4,55

2,0

0,091

9,1

107

Бутурлиновский

6,10

8,5

0,519

51,9

611

Верхнемамонский

4,88

6,8

0,332

33,2

391

Верхнехавский

7,25

2,0

0,145

14,5

171

Воробьевский

6,26

11,3

0,707

70,7

832

Грибановский

6,30

2,0

0,126

12,6

148

Калачеевский

5,63

11,7

0,659

65,9

775

Каменский

4,82

17,7

0,853

85,3

1004

Кантемировский

4,60

14,0

0,644

64,4

758

Каширский

6,02

2,0

0,120

12,0

141

Лискинский

4,65

5,5

0,256

25,6

301

Нижнедевицкий

5,54

9,7

0,537

53,7

632

Новоусманский

5,97

2,0

0,119

11,9

140

Новохоперский

5,20

3,8

0,198

19,8

233

Ольховатский

5,30

19,1

1,012

101,2

1191

Острогожский

4,60

13,0

0,598

59,8

704

Павловский

4,89

7,8

0,381

38,1

448

Панинский

7,32

2,0

0,146

14,6

171

Петропавловский

4,00

7,7

0,308

30,8

362

Поворинский

5,04

2,0

0,101

10,1

118

Подгоренский

5,09

18,2

0,926

92,6

1089

Рамонский

5,30

4,6

0,244

24,4

287

Репьевский

6,04

8,5

0,513

51,3

604

Россошанский

5,00

18,8

0,940

94,0

1106

Семилукский

6,24

8,5

0,530

53,0

624

Таловский

6,45

4,5

0,290

29,0

341

Терновский

6,12

2,0

0,122

12,2

144

Хохольский

6,26

9,3

0,582

58,2

685

Эртильский

6,69

2,0

0,134

13,4

158

По области

5,64

7,6

0,429

42,9

505

Табл. 5. Средневзвешенное содержание в пахотном слое почв подвижного фосфора, ежегодные его потери от эрозии и среднегодовой смыв почвы

Наименование районов

Содержание под-

вижного фосфора, мг/кг почвы

Среднегодовой

смыв почвы,

т/га

Ежегодные потери подвиж. фосфора, кг/га

Аннинский

119

2,0

0,240

Бобровский

117

2,1

0,246

Богучарский

76

10,8

0,821

Борисоглебский

109

2,0

0,218

Бутурлиновский

122

8,5

1,037

Верхнемамонский

83

6,8

0,564

Верхнехавский

119

2,0

0,238

Воробьевский

108

11,3

1,220

Грибановский

135

2,0

0,270

Калачеевский

96

11,7

1,232

Каменский

84

17,7

1,487

Кантемировский

89

14,0

1,246

Каширский

111

2,0

0,222

Лискинский

119

5,5

0,655

Нижнедевицкий

99

9,7

0,960

Новоусманский

118

2,0

0,236

Новохоперский

94

3,8

0,357

Ольховатский

102

19,1

1,948

Острогожский

119

13,0

1,547

Павловский

95

7,8

0,741

Панинский

132

2,0

0,264

Петропавловский

92

7,7

0,708

Поворинский

125

2,0

0,250

Подгоренский

99

18,2

1,802

Рамонский

124

4,6

0,570

Репьевский

98

8,5

0,833

Россошанский

107

18,8

2,012

Семилукский

97

8,5

0,825

Таловский

94

4,5

0,423

Терновский

122

2,0

0,244

Хохольский

103

9,3

0,958

Эртильский

132

2,0

0,264

По области

109

7,6

0,828

Табл. 6. Среднегодовые потери от эрозии обменного калия

Наименование

районов

Содержание

обменного калия,

мг/кг почвы

Среднегодовой

смыв почвы,

т/га

Потери

обменного калия,

кг/га

Аннинский

133

2,0

0,266

Бобровский

120

2,1

0,256

Богучарский

128

10,8

1,382

Борисоглебский

139

2,0

0,278

Бутурлиновский

146

8,5

1,241

Верхнемамонский

140

6,8

0,952

Верхнехавский

146

2,0

0,292

Воробьевский

126

11,3

1,424

Грибановский

132

2,0

0,264

Калачеевский

123

11,7

1,439

Каменский

105

17,7

1,859

Кантемировский

132

14,0

1,848

Каширский

131

2,0

0,721

Лискинский

123

5,5

1,193

Нижнедевицкий

106

9,7

1,028

Новоусманский

107

2,0

0,214

Новохоперский

126

3,8

0,479

Ольховатский

138

19,1

2,636

Острогожский

135

13,0

1,760

Павловский

137

7,8

1,069

Панинский

139

2,0

0,278

Петропавловский

115

7,7

0,886

Поворинский

141

2,0

0,282

Подгоренский

121

18,2

2,202

Рамонский

129

4,6

0,593

Репьевский

112

8,5

0,952

Россошанский

125

18,8

2,350

Семилукский

137

8,5

1,165

Таловский

113

4,5

0,509

Терновский

134

2,0

0,268

Хохольский

122

9,3

1,135

Эртильский

148

2,0

0,296

По области

128

7,6

0,973

Ежегодные потери со смытой почвой подвижного фосфора и обменного калия невелики (табл. 5 и 6) и находятся в пределах 0,2-2,6 кг/га. Однако следует заметить, что это самый ближайший резерв фосфорного и калийного питания растений, играющий важную роль в формировании их вегетативных и репродуктивных органов и урожая в целом. Если же при этом учесть временной фактор, скажем, в 100 лет, то потери этих элементов будут составлять от 20 до 260 кг/га. Необходимо иметь в виду и то обстоятельство, что применительно к конкретным агрометеорологическим условиям года, полям и рабочим участкам амплитуда колебаний потерь значительно шире, которые могут быть оценены с помощью специальной (динамической) шкалы (табл. 7).

Табл. 7. Динамическая шкала ежегодных потерь от эрозии пахотных почв

общего гумуса, подвижного фосфора и обменного калия

Потеря почвы,

т/га

Характеристика

потерь

Гумуса,

кг/га

Р2О5,

кг/га

К2О,

Кг/га

До 5

Незначительные

До 300

До 0,5

До 0,6

5 - 12

Умеренные

300 - 720

0,5 - 1,5

0,6 - 1,6

12 - 20

Большие

720 - 1200

1,5 - 2,5

1,6 - 2,6

Более 20

Очень большие

Более 1200

Более 2,5

Более 2,6

С помощью шкалы динамических потерь биогенных элементов и гумуса можно получить реальное представление о масштабах потерь в пространстве и во времени. По мере нарастания интенсивности смыва почв вниз по склону эти потери будут соответственно возрастать. Потери гумуса, фосфора и калия будут изменяться также в связи с динамикой поверхностного стока воды со склонов. Однако общие показатели потерь этих элементов будут укладываться в указанных пределах, характеризующих соответствующие категории эрозионноопасных почв (см. табл. 7).

В научном и практическом плане важно знать масштабы потерь от эрозии почв валовых форм гумуса, фосфора и калия за все время интенсивного использования черноземов Воронежской области. Пашня области представлена черноземами типичными (42,8%), обыкновенными (31,9%), выщелоченными (16,0%), южными (1,0%), карбонатными (1,1%) и лугово-черноземными почвами (4,4%). На долю аллювиально-пойменных почв приходится 1,3%, а серых лесных - 0,4%.

В табл. 8 приведены обобщенные данные мощности гумусового горизонта эталонных (несмытых) почв, почвенные разрезы которых расположены на водораздельном плато. Зная мощность гумусового горизонта несмытых почв (нижняя часть горизонта В), можно определить смытый слой применительно к слабо-, средне- и сильносмытым почвам. По весу смытой почвы и содержанию в них гумуса, фосфора и калия нетрудно рассчитать их потери от эрозии и получить целостное представление о масштабах потерь как этих, так и других элементов в целом по области.

Табл. 8. Морфометрические показатели мощности генетических

горизонтов почв Воронежской области

Генети-ческий горизонт

Число выборок

Средне- арифм. мощн., см

Средне- квадр. отклонение

Коэфф. измен- чивости

Сред-няя ошибка

Показа-тель точнос-ти

Достоверность

1

2

3

4

5

6

7

8

Чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный глинистый

А пах.

44

23

3,1

13,2

0,5

2,0

50

А п/п

88

36

5,6

15,5

0,6

1,6

61

В

86

66

3,7

5,7

0,4

0,6

164

ВС

85

90

8,4

9,3

0,9

1,0

99

Чернозем типичный среднемощный среднегумусный глинистый

А пах.

332

23

6,1

26,6

0,3

1,0

76

А п/п

501

38

5,2

13,7

0,2

1,0

190

В

524

68

7,3

10,8

0,3

1,0

227

ВС

492

96

11,0

11,4

0,5

1,0

192

Чернозем обыкновенный среднемощный среднегумусный глинистый

А пах.

25

22

4,3

19,2

0,87

3,86

26

А п/п

49

33

4,3

12,8

0,61

1,83

54

В

66

56

5,3

9,6

0,66

1,19

84

ВС

55

81

6,6

8,1

0,89

1,10

91

Чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый

А пах.

26

25

5,5

22,3

1,1

4,4

23

А п/п

37

36

4,7

13,2

0,8

2,2

46

В

37

63

3,9

6,2

0,6

1,0

98

ВС

38

92

9,2

10,0

1,5

1,6

62

Продолжение табл. 8

1

2

3

4

5

6

7

8

Чернозем типичный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый

А пах.

126

23

3,2

13,8

0,3

1,0

76

А п/п

202

39

6,4

16,3

0,4

1,0

97

В

197

67

5,6

8,4

0,4

1,0

167

ВС

152

93

11,1

12,0

0,9

1,0

103

Чернозем выщелоченный среднемощный малогумусный среднесуглинистый

А пах.

5

21

-

-

-

-

-

А п/п

16

33

3,6

10,8

0,9

2,7

37

В

13

63

5,3

8,4

1,5

2,3

42

ВС

14

91

8,5

9,3

2,3

2,5

40

Чернозем типичный среднемощный среднегумусный среднесуглинистый

А пах.

18

21

4,0

18,9

0,9

5,0

23

А п/п

21

36

22,2

61,2

4,8

13,0

7

В

21

65

4,6

7,1

1,0

2,0

65

ВС

18

92

10,6

11,5

2,5

3,0

37

Чернозем обыкновенный малогумусный среднемощный глинистый

А пах.

22

20

2,5

12,4

0,5

2,5

38

А п/п

67

31

4,3

13,8

0,5

1,5

59

В

68

53

4,6

8,6

0,6

1,0

97

ВС

75

78

8,9

11,4

1,0

1,3

76

Чернозем обыкновенный малогумусный карбонатный глинистый

А пах.

18

23

1,6

6,1

0,4

1,6

61

А п/п

93

32

5,9

18,1

0,6

1,9

53

В

101

59

5,5

9,3

0,5

0,9

109

ВС

91

87

10,5

12,1

1,1

1,3

79

Чернозем обыкновенный малогумусный среднемощный среднесуглинистый

А пах.

4

22

-

-

-

-

-

А п/п

20

30

5,0

16,3

11,1

3,7

27

В

20

57

3,6

6,3

0,8

1,4

71

ВС

20

83

11,3

13,6

2,5

3,0

33

Чернозем обыкновенный малогумусный маломощный глинистый

А пах.

7

22

-

-

-

-

-

А п/п

28

29

3,5

12,2

0,7

2,3

44

В

30

46

2,2

4,9

0,4

0,9

112

ВС

29

78

10,1

13,0

1,9

2,4

42

В табл. 9 приведены потери почв от эрозии, гумуса, углерода, азота, фосфора и калия за все время их интенсивного использования с учетом различной степени их смытости. Они показывают, что эти потери достаточно велики и на восполнение их потребуются огромные затраты финансовых (средства с налога на землю), материальных и трудовых затрат. Если принять во внимание, что площадь смытых пахотных почв составляет на сегодняшний день около 600 тыс. га, а эродированных почв овражно-балочного комплекса около 420 тыс. га, то проблема восстановления плодородия эродированных почв становится особенно актуальной.

Табл. 9. Усредненные показатели смыва почв, потерь гумуса, углерода, азота, фосфора и калия в почвах различной степени смытости

за время их интенсивного использования

Степень

смытости

Смытый

слой, см

П о т е р и, т / г а

почвы

гумуса

С

N

P2O5

K2O

Черноземы выщелоченные глинистые и тяжелосуглинистые

Слабая

8,0

880

48,4

24,2

2,42

1,23

17,6

Средняя

24,0

2760

151,8

75,9

7,59

3,86

55,2

Сильная

40,0

4800

264,0

132,0

13,2

6,72

96,0

Черноземы типичные глинистые и тяжелосуглинистые

Слабая

8,3

913

59,3

29,6

2,96

1,00

18,3

Средняя

24,9

2864

186,2

93,1

9,31

3,15

63,0

Сильная

41,6

4992

324,5

162,3

16,23

5,49

109,8

Черноземы обыкновенные глинистые и тяжелосуглинистые

Слабая

7,3

803

40,2

20,1

2,01

0,88

16,1

Средняя

21,9

2519

126,0

63,0

6,30

2,77

55,4

Сильная

36,6

4392

219,6

109,8

10,98

4,83

96,6

В табл. 9 для определения слоя смытой почвы и потерь гумуса авторы исходили из общепринятого положения о том, что слабая степень смытости почв характеризуется уменьшением мощности гумусового горизонта почв (от эталонной) на 25%, средняя - на 25-50% и сильная - более 50% с их плотностью, соответственно равной - 1,1; 1,15 и 1,2 г/см3. Среднее содержание гумуса - 5,5; 6,5 и 5,0%. Коэффициенты пересчета на потери валового углерода и азота - 0,5 и 0,05. Потери фосфора и калия определены по данным табл. 10.

Табл. 10. Валовой химический состав пахотного слоя черноземных почв, % на навеску, высушенную при 105 оС

Показатели

Черноземы

выщелоченные

типичные

обыкновенные

Гигроскопическая влага

2,88

3,49

3,80

Потеря при прокаливании

10,46

12,41

11,63

SiO2

68,42

63,72

62,84

Al2O3

10,22

11,46

11,75

Fe2O3

3,98

4,31

5,42

TiO2

1,09

1,12

0,98

CaO

2,51

2,73

2,28

MgO

1,13

1,61

1,77

K2O

2,00

2,20

2,20

Na2O

0,75

0,95

0,95

P2O5

0,14

0,11

0,11

SiO2

R2O3

9,1

7,6

7,0

На основании данных о химическом составе почв можно рассчитать потери биогенных элементов от эрозии почв как по интенсивности смыва почв за год, так и за все время их интенсивного использования. Разумеется при этом, что подобные данные могут представлять интерес не только по области в целом, но и что особенно важно - применительно к конкретному землепользованию. При этом следует учитывать также и потери биогенных элементов от эрозии с поверхностным стоком воды (ионный сток), удельный вес которого при определенных условиях может достигать значительных величин.

Табл. 10. Химический состав воды, мг/л

(Нижнедевицкая воднобалансовая станция)

Год

Сумма ионов

Ca2+

Mg2+

Na++K+

HCO32-

SO42+

Cl -

NO3 -

Фос-фаты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Лог Малютка, площадь водосбора 0,05 км2

1961

-

65,0

5,8

0,8

195,8

24,9

1,3

0,00

-

1962

-

55,5

3,4

2,2

160,0

20,6

3,2

-

-

1963

-

40,2

10,9

6,5

165,9

12,4

6,7

-

-

1972

-

32,3

1,6

2,6

85,2

13,3

1,0

-

-

1974

190,1

45,0

2,4

2,3

119,4

19,9

2,2

-

0,067

1976

66,3

23,1

2,2

0,0

50,2

2,3

0,1

4,70

0,105

1977

-

38,4

9,1

-

92,7

7,2

0,5

13,82

0,190

Продолжение табл. 10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1978

-

29,6

-

-

120,5

41,8

17,8

3,13

0,082

1979

-

27,9

2,8

0,5

36,6

17,5

9,4

9,20

0,054

1980

117,5

6,5

5,0

22,5

61,0

5,4

11,3

6,20

0,213

Средн.

124,7

36,4

4,8

4,7

185,4

16,5

5,5

6,18

0,12

Лог Вершинин, площадь водосбора 0,45 км2

1977

-

22,5

12,4

-

11,4

5,3

6,1

4,30

0,118

1978

-

26,1

-

-

-

69,5

9,6

13,70

0,130

1979

83,6

11,5

2,7

13,0

41,7

12,5

5,3

7,01

0,085

1980

145,0

18,2

4,9

17,2

32,5

33,6

20,7

8,47

0,107

Средн.

114,3

19,6

6,7

15,1

28,5

30,3

10,4

8,37

0,11

Руч. Ясенок, площадь водосбора 2,17 км2

1961

-

72,0

13,2

15,5

274,5

24,8

9,8

0,27

-

1962

-

77,3

7,9

11,7

266,2

20,7

6,0

-

-

1963

-

67,2

13,9

7,5

256,7

17,2

7,7

-

-

1974

362,8

62,4

5,5

18,4

237,9

22,4

16,1

-

0,143

1975

525,3

84,6

13,1

37,5

332,7

35,2

20,7

3,00

0,183

1976

446,3

67,9

10,3

34,2

264,7

22,5

24,6

3,30

0,562

1977

-

59,2

10,4

4,0

169,0

6,7

23,0

7,50

0,231

Средн.

444,8

70,1

10,6

18,4

257,4

21,4

15,4

3,52

0,28

Лог Барский, площадь водосбора 3,16 км2

1972

-

26,8

1,5

6,0

75,8

17,8

0,8

4,70

-

1974

122,6

27,7

2,8

2,1

66,7

16,7

7,2

-

0,112

1975

109,7

24,5

1,1

10,5

61,8

18,0

0,8

-

0,180

1976

94,5

21,5

3,2

6,0

53,1

7,1

2,3

5,60

0,413

1977

-

26,8

11,5

-

48,2

4,7

1,5

7,40

0,188

Средн.

108,9

25,6

4,0

6,2

61,1

12,9

2,5

5,90

0,223

Лог Долгий, площадь водосбора 2,57 км2

1972

-

15,6

2,2

30,7

15,2

0,0

5,0

-

-

1974

121,6

27,2

3,6

4,4

40,5

35,0

12,5

-

0,320

1976

50,1

20,8

1,0

0,0

57,4

6,0

0,4

-

0,057

Средн.

85,9

21,2

2,3

11,7

37,7

13,7

6,0

-

0,189

Лог Полевой, площадь водосбора 0,16 км2

1974

106,2

24,6

3,3

1,5

28,8

34,5

13,4

-

0,116

1976

73,5

17,6

4,9

-

47,6

3,4

0,0

-

0,254

1977

-

7,9

7,0

-

16,5

5,1

1,4

-

0,358

Средн.

89,9

16,8

5,1

1,5

30,1

14,3

4,9

-

0,242

На основании данных, приведенных в табл. 10, видно, что суммарный ионный сток с различных водосборных площадей может достигать концентраций от 86 до 445 мг/л. При поверхностном стоке воды около 50 мм в год потери от эрозии воднорастворимых соединений в области будут составлять 43-223 кг/га ежегодно. Поэтому внешнее успокаивающее представление, что с полей стекает чистая (прозрачная) вода, не представляющая угрозы снижению плодородия почв, является на самом деле изначальным иллюзорно-обманчивым впечатлением. Именно здесь, в «невидимой» части потерь биогенных элементов с жидким и твердым стоком, скрыта внутренняя кровоточащая рана снижения плодородия почв от эрозии.

Рис. 4. Ежегодные потери гумуса от эрозии почв по административным районам Воронежской области.

Обращает на себя внимание тот факт, что наибольшие потери от эрозии характерны и для таких биогенных элементов как кальций, магний и сера, играющих исключительно важную роль в формировании урожая выращиваемых культур.

Таким образом, на основании выполненных исследований и приведенного в работе фактического экспериментального материала можно определять потери практически любых химических элементов, и в первую очередь биогенных макро- и микроэлементов, что представляет научное и практическое значение в определении их потерь от эрозии и баланса в земледелии.

Литература

  1. Атлас Воронежской области. - Воронеж, 1994. - 48 с.

  2. Иванов В.Д. Эрозия на пахотных склонах Воронежской области и очередность проведения противоэрозионной мелиорации. - Геоморфология, 1983, № 2, с. 35-38.

  3. Иванов В.Д. Эффективность использования пашни на основе складывающихся режимов питания растений. - Агрохимия, 1986, № 4, с. 26-34.

  4. Орел А., Романюк В., Иванов В. Гумус в почве. - Коммуна, 1997, 21 ноября.

  5. Орел А.Н., Романюк В.Н., Иванов В.Д., Кузнецова Е.В. Почвы Воронежской области //Агрохимический вестник. - 1998, - № 2. - С. 9-15.

  6. Иванов В.Д., Кузнецова Е.В. Потери элементов питания растений и гумуса от эрозии почв на пашне в Воронежской области // Агрохимия, 2001, № 12, с. 5-12.

  7. Иванов В.Д., Кузнецова Е.В. Эрозия и охрана почв // Проблемы сохранения и восстановление потенциала русского чернозема / К 110-летию Особой экспедиции В.В.Докучаева и 90-летию кафедры почвоведения ВГАУ. – Воронеж: ВГАУ, 2002. – С. 9-11.