Состав чернозема почвы: Состав чернозема и его описание

Содержание

Состав чернозема и его описание

Описывая состав чернозема, первое, на что хотелось бы обратить внимание – это на концентрацию гумуса. Обычный чернозем представляет собой землю черного цвета, которая содержит в себе от 5 до 15% гумуса, 70-90% натрия, является самой благоприятной для выращивания практически любых сельскохозяйственных культур. Содержит в себе несметное количество органических составляющих, полезных микроорганизмов и червей. Следует отметить, что на образование черноземного грунта требуется, по крайней мере, 6-8 тысяч лет. На этот процесс имеют свое влияние более 100 самых различных факторов, главными из которых традиционно являются климатические, геологические и биологические факторы.

Еще одно характерное для чернозема описание его структуры. Она отличается своим зернисто-комковатой видом – именно такая структура способствует максимальному проникновению вглубь грунта влаги после обильных атмосферных осадков и воздуха, столь необходимых для корневой системы растений. Черноземные почвы расположены преимущественно под слоем травянистой растительности степной и лесостепной зоны в пределах умеренно-континентального климатического пояса. Жаркое и продолжительное лето, характеризующееся высокими температурами и относительно небольшим количеством осадков, способствует интенсивному обмену полезных, питательных веществ и микроэлементов между растениями и смой почвой. Кроме того на состав почвы чернозем влияет еще и фактор пополнения влажности за счет грунтовых вод. В особенности это актуально в летний период, когда наблюдается малое количество атмосферных осадков. В этом случае корни растений активно впитывают в себя полезные, питательные вещества из подступающих грунтовых вод. Следует отметить, что самые плодородные черноземные почвы территориально расположены на территории Воронежской и Тульской областей – это общеизвестный научный факт.

Касаясь описания почвы чернозема немаловажно отметить, что произрастающие на ней растения в засушливое летнее время посредством своей развитой корневой системы пронизывает грунт на отдельные агрегаты, чем обеспечивается нормальный приток воздуха. Кроме того, между такими агрегатами обитает невероятное количество самых разнообразных микроорганизмов, оказывающих крайне благоприятное воздействие на состав грунта, разрыхляя и преобразуя отмершие и перегнившие остатки растений и их отдельных частей в полезные вещества.

Отметим, что, несмотря на многочисленные попытки ведущих ученых мира, воспроизвести состав чернозема в искусственных лабораторных условиях не представляется возможным. Человеку не под силу создать все факторы, которые непосредственно способствуют процессу создания этого вида самой плодородной в мире земли. В настоящее время чернозем используется для повышения уровня урожайности грунтов, которые несколько истощены. При этом наиболее приемлемым и результативным вариантом традиционно является подпитка земель с помощью смеси чернозема с торфом, песком и прочими компонентами.

Всё о грунтах и торфе

© 2014-2015 Granitresurs

Состав чернозема

   Чернозем — это самая плодородная почва лесостепных и степных регионов России. Её формирование происходит в течение многих лет под действием конкретных условий: умеренно холодный и сухой климат, и обилие луговой и степной растительности. Гумификация (разложение)  огромного количества растительных остатков, которые каждый год остаются в почве, скапливаются в верхних слоях в виде перегноя (гумуса). Гумус — ценнейший элемент чернозема, который влияет на содержание в чернозёме питательных веществ. Из-за высокого уровня содержания гумуса черноземистая почва имеет темно-бурый или черный цвет. Помимо всего в ней  содержится много ценных микроэлементов: азот, фосфор, калий и др.    Чернозем обладает суглинистым составом и идеальной для выращивания растений зернистую или, как иначе сказать, комковатую структуру. В итоге, в нем поддерживается постоянный и оптимальный водно-воздушный режим. Обладает кислотностью близкой к нейтральной, довольно высокое содержание почвенных микроорганизмов, кальция. Процентной содержание гумуса в нём может колебаться и доходить до отметки 15. Как результат всех вышеперечисленных свойств — это  высокое плодородие такого типа почвы. От количества гумуса и условий, в которых он  сформирован, черноземы подразделяют на выщелоченные, типичные, южные, оподзоленные и обыкновенные.

   Этот вид почвы идеален для любых видов посадки. Не требуется доп. обработки и применения различных удобрений. При хорошей влажности он очень плодороден — его можно применять для выращивания овощных, зерновых и кормовых культур, для разведения садов и виноградников, при проведении озеленительных работ в ландшафтном дизайне.

   Частенько чернозем применяется для формирования конкретного задела плодородности почвы. Добавление его даже в самую бедную и истощенную почву приводит к её оздоровлению, все ее характеристики восстанавливаются: водопроницаемость, обогащение питательными элементами. Значительный эффект можно заметить при применении этого вида на легких супесчаных и песчаных почвах.

   Данный вид почвы характеризуется высоким естественным плодородием: большое содержание гумуса, элементов питания, зернисто-комковатая почвенная структура, суглинистый механический состав. В чернозёме значительное содержание почвенных микроорганизмов. Приобретая его для изготовления почвенной смеси на приусадебном участке, нужно помнить, что не возможно раз и навсегда разрешить проблему образования плодородного верхнего слоя. Несколько лет спустя, из-за резкой перемены природных условий микробиологический состав изменится, понизится содержание питательных веществ, почвенные агрегаты разрушатся. В итоге останется глинистый субстрат, который будет растрескиваться при высыхании, а после дождей превращаться в непролазную грязь.

   Чернозем весьма прост в применении, но при применении в условиях Московской области, требуется добавлять компост, песок и/или торф для разрыхления.

Гранулометрический состав чернозема | Pesok174.ru

 Добрый день уважаемые посетители. На этой странице сайта можно получить полезную информацию о черноземе. Получить полезные советы о выборе, его характеристиках и свойствах. Если вы садовод с Челябинска, то вы можете заказать чернозем для посадок с доставкой. Данный чернозем можно использовать для посадки растений и деревьев на участке. Обновить грунт на даче и в огороде.  Достоинства приобретаемого чернозема:

  • черного цвета
  • без мусора
  • рассыпчатый
  • без комков и глины
  • под посадку растений

Что такое чернозем?

 Чернозем — это обладающая плодородием сложная полифункциональная и многокомпонентная система, расположенная в верхнем слое земли. Полифункциональность почвы – связана с тем, что она является одновременно природным телом, средой обитания многих живых организмов, средством сельскохозяйственного производства. Многокомпонентность почвы определяется огромным разнообразием входящих в ее состав органических и неорганических веществ. Почва имеет особый органо-минералогический состав. В процессе почвообразования происходит накопление гумуса и других сложных органических соединений. Почвы имеют свойство обогащаться биогенными вторичными алюмосиликатными минералами, биофильными элементами и тем самым, получают главное свойство – плодородие.

Окраска чернозема


 Окраска почвы – наиболее доступный для наблюдения морфологический признак. Окраска почв зависит от его химического состава, условий почвообразования и влажности. Наиболее важны для окраски почв три группы веществ. Гумусовые вещества придают почве черную, темно-серую окраску, соединения железа – красную, оранжевую и желтую. Верхние слои окрашены гумусом в черные цвета. Чем большее количество гумуса содержит почва, тем темнее окрашен верхний слой. Наличие железа и марганца придает почве бурые и красные тона. Белесые, белые тона предлагают наличие процессов оподзоливания (вымывания продуктов разложения минеральной части почв), осолодения, засоления, окорбоначивания, т.е. присутствие в почве кремнезема, каолина, углекислого кальция и магния, гипса.

Виды почв

Гранулометрический состав чернозема – содержание в мелкоземе почвы механических элементов различной крупности. Почвы классифицируются по гранулометрическому составу в зависимости от содержания физического песка или физической глины.

В народе различают следующие виды почв:

  • глинистые
  • песчаные
  • суглинистые (глина, песок, суглинок)

 Минеральная часть почв в подавляющем большинстве составляет 55-60% ее объема и до 90-97% массы. Общее число минералов, находящихся в почвах и почвообразующих породах исчисляется сотнями. Каждый минерал обладает этими свойствами и имеет характерные для него внутренние строения.

 

Исчерпаемасть почв

 Почва является незаменимым исчерпаемым относительно возобновляемым природным ресурсом. По принципу заменимости она относиться к незаменимым природным ресурсам, поскольку ни сегодня, ни в обозримом будущем нет другого природного ресурса, который мог бы заменить почву в полной мере в качестве средства сельскохозяйственного производства. По принципу исчерпаемости и возобновимости природным ресурсам. Исчерпаема она потому, что ее количество ограничено и абсолютно, и относительно наших потребностей и сроков существования. Возобновимой она оказывается потому, что по мере использования почвенные ресурсы постоянно восстанавливаются, относительно возобновимой, — так как период восстановления достаточно велик. На главную.

Чернозем: формирование, свойства, виды

Чернозем – это плодородная земля, насыщенная гумусом и минеральными соединениями, которые позволяют растениям получать азот,железо,серу, фосфор. Тесное взаимодействие климата, травянистой растительности, рельефа местности, материнской породы приводят к накоплению гумуса в верхних земляных слоях.

Чернозем естественным образом формирует коллоидные органические вещества, гуминовые, фульвокислоты, что обеспечивает оптимальные условия для развития различных культур – от зерновых и плодовых до овощных и сахароносных. Чернозем распространен в степных и лесостепных зонах, занимая в них 11.6% площади.

Факт: на Россию приходится 52% мировых залежей чернозема. Черноземные зоны располагаются на Северном Кавказе, Западной Сибири, в Поволжье, центральных областях. На них приходится более 50% пахотных земель в России.

Как формируется чернозем

Для образования чернозема необходимы определенные биологические, геологические и климатические условия:

  1. Волнисто-равнинный рельеф, у которого в отдельных зонах есть овраги, речные террасы или западины.
  2. Карбонатные материнские породы – лёссы и лёссовидные суглинки .
  3. Непромывной или периодически промывной водный режим, при котором происходит последовательное иссушение-увлажнение почвы.
  4. Густая растительность с мощными корнями (средняя глубина 50-100 см). Зимой и осенью она впитывает осадки, а весной – питает землю влагой. Перегной луговых и степных растений, который на 75-85% состоит из корней, формирует гумус.
  5. Участие живых микроорганизмов, беспозвоночных животных в экосистеме, которые рыхлят землю, перерабатывают растительность.
  6. Умеренный или умеренно-континентальный климат.
  7. Умеренная испаряемость влаги – до 25%.
  8. Средний уровень осадков 350-550 мм.
  9. Средняя годовая температура +3-70С.
  10. Близкорасположенные грунтовые воды, которые улучшают воздухообмен, ускоряют разложение растений, увлажняют и питают их. Корни, получив влагу и полезные вещества, пронизывают грунт, разрыхляя землю. Это улучшает воздухообмен в грунтовых слоях.

Комплексное взаимодействие условий приводит к разложению растительности, формированию гумуса, который накапливается в верхних слоях почвы, и образованию черноземного горизонта. Этот процесс занимает сотни лет.

Свойства чернозема

  • насыщенный темно-бурый или черный цвет. Если почва имеет белесый цвет, то в ней есть гипс, кремнезем, углекислый кальций и каолин;
  • высокая воздухо-, водопроницаемость;
  • комковатая или крупнозернистая, умеренно-рыхлая структура;
  • до 15% гумуса, 70-90% кальция и до 20% магния в составе обменных катионов.;
  • нейтральный уровень кислотности. В редких случаях – слабощелочной;
  • при намокании приобретает вид, схожий с глиной;
  • при сжатии оставляет черный след на коже, что говорит о высоком содержании гумуса.
Типичный профиль чернозема: поверхностный слой на 3-5 см, темный гумусовый  слой на 30-100 см , переходный слой к материнской породе, коренная порода.

Классификация

Чернозем классифицируется по условиям образования,мощности гумусового слоя, содержанию гумуса,засоленности.

По условиям образования

Выщелоченный или тяжелосуглинистый (в лесных зонах, ближе к Северу)

Образуется при разложении злаковых, разнотравно-злаковых растений. До 6-10% гумуса в составе, повышенное содержание кальция и магния

Оподзоленный (в лесных зонах)

Имеет кремнеземистую структуру. Образуется в широколиственных травянистых лесах. Содержит до 5-8% гумуса. Кислотность близка к нейтральной

Обыкновенный (в степных зонах)

Комковатая структура, высокая влагоемкость. Образуется за счет распада разнотравных, типчаково-ковыльных растений. До 6-10% гумуса

Типичный (в суглинках, лесостепных, лугово-степных зонах)

Образуется при разложении злаковых культур, разнотравных растений. Содержание гумуса в пределах 8-15%

Южный (в степных зонах)

Формируется при отмирании типчаково-ковыльной растительности. Содержит до 4-6% гумуса

По уровню гумуса в составе

Микрогумусные

До 2%, цвет светло-серый

Слабогумусные

До 4%, цвет серый

Малогумусные

4-6%, цвет темно-серый

Среднегумусные

6-9%, цвет черный

Тучные

От 9%, цвет черный

По мощности гумусового слоя, см

Сверхмощные

От 120

Мощные

80-120

Среднемощные

40-80

Маломощные

До 40

По засоленности

Обычные

Карбонатные

Солонцеватые

Солонцевато-солончаковатые

Сферы применения

Чернозем подходит для зерновых,стимулирующих,овощных, кормовых и других культур, его применяют:

  • при окультуривании глинистого грунта;
  • в теплицах, для комнатных растений;
  • для сельскохозяйственных посадок;
  • для участков с плохим дренажем. Позволяет сформировать воздушно-водный режим, оптимальный для растений;
  • при посадке газонов;
  • для поднятия уровня участка. При сильном заболачивании следует сочетать его с песчаной подушкой или плодородным грунтом;
  • при озеленительных работах в ландшафтном дизайне;
  • при разведении садов, виноградников;
  • при рекультивации истощенной земли. Особенно легких песчаных и супесчаных почвах.

Недостатки

Из недостатков чернозема можно выделить:

  1. Деградация при отсутствии регулярного удобрения. Необходимо восполнять питательные вещества.
  2. Непригодность в чистом виде для цветущих растений и овощных культур. Они не имеют мощной корневой системы, из-за чего грунт уплотнится. Поэтому в смесь добавляют торф, песок или компост, чтобы разрыхлить почву.
  3. Непригодность для участков с неподходящим климатом. Если заменить верхние слои грунта на участке в Москве или Подмосковье, чернозем быстро деградирует даже при использовании удобрений. Все из-за промывного водного режима.

Альтернатива чернозему – почвогрунт, сертифицированный Московским экологическим регистром (МЭР). Он обеспечит схожую плодородность и урожайность при меньшей цене в 3-5 раз.

Что такое чернозем? Полезная информация от СадПрайм.

Черноземы повсеместно используются для посевов всех важнейших культур: зерновых, овощных, кормовых и т.д. Применение данного вида почвы создает наилучшие условия для быстрого роста и развития растений. Основной минус черноземных почв заключается в том, что расход и поступление влаги в них весьма нестабилен, но это легко компенсируется правильным уходом за посаженной в черноземную почву культурой.
 Не следует путать чернозем с обыкновенным грунтом черного цвета или торфом (торф образуется только на болотистых территориях).

 

Как отличить чернозем от простого темного грунта?

 

Настоящий чернозем — это тяжелая, жирная почва очень темного цвета. При намокании она весьма скользкая, почти глинистая, а при высыхании твердеет и трескается на открытом солнце.

 

Свойства чернозема.

 

 Черноземы условно можно разделить на нескольких разных видов.ю обусловленных тем, при каких климатических и физических условиях они формировались, и уровнем содержание в них перегноя: южный, оподзоленный, типичный и обыкновенный. Оподзоленный виды имеют слабощелочную реакцию (pH 6,6-7), богаты кальцием, магнием, натрием и водородом в верхних слоях. Выщелоченные черноземы имеют слабокислую реакцию (рН 5,5-6,5) и отличаются низким содержанием магния и фосфора.
 По уровню качественных свойств виды черноземов не сильно различны, но, исходя из опыта, именно южные черноземы считаются наилучшими! Это стоит отметить каждому желающему приобрести чернозем для озеленения своего участка.

 

Плюсы и минусы:

 

 

  Применяя черноземы на собственном участке, необходимо понимать, что это не позволит вам создать условие высокой плодородности на долгое время, ведь всего через несколько лет из него вымоется большая часть элементов и веществ питания, а по причине воздействия низких температур в зимний сезон — необратимо преобразуется микробиологический состав гррунта. В итоге, без регулярного обновления, останется только глиноподобный субстрат, растрескивающийся при высыхании и превращающийся в жуткую грязь в дождливую погоду.
  Но не нужно полностью отказываться от чернозема при озеленительных мероприятиях. Ведь, так или иначе, черноземы по праву считаются наилучшей почвой природного происхождения. Достаточно соблюдать всего два условия по мере необходимости:

 

— Использовать чернозем желательно в небольших количествах в смеси с легкими песчаными почвами. Для более глинистых грунтов рекомендуется применять торф и конский или коровий навоз.

— Использовать чернозем нужно на регулярной основе, особенно если почва на вашем участке имеет несбалансированный состав питательных элементов.

 

  Если вы решили повысить уровень плодородности и отрегулировать состав грунта на своем участке, то разумное использование черноземов — это одно из самых продуктивных решений!

 

 

Чтобы царь не обеднел. Чернозему тоже нужно помогать.

— Вы встретились с типичным, я бы сказал, классическим русским черноземом, — отреагировал на мои воспоминания Евгений Викторович. — Пожалуй, только Россия да Украина владеют огромными площадями этих ценнейших земель, в которых глубина гумусового (черного цвета) слоя достигает более метра. Черноземы есть и в Америке, и в Европе, но лишь на ограниченных площадях. Они не столь мощные и не обладают высоким содержанием почвенного органического вещества (гумуса). А у нас эти уникальные почвы занимают тысячи гектаров, протянувшихся по Центрально-черноземному району, Кубани, частично Северному Кавказу, Сибири.

— Так кто такой Его Величество Чернозем?

— Царь почв — так его назвал основатель почвоведения Василий Васильевич Докучаев. Уникальность чернозема в наличии в нем гумуса — сложного органического вещества, состоящего в основном из углерода, азота, водорода и множества сорбированных минеральных веществ. Ими он и питает растения. Термодинамическая устойчивая смесь органических веществ формируется почвенной биотой и, по-видимому, не имеет своей устойчивой формулы. Черноземы иногда содержат до 12 процентов гумуса (их называют “тучными”) — это очень много. Потому так высока урожайность этих высокопроизводительных почв, никакие другие даже в сравнение с ними не идут. В Курской области, например, развитые хозяйства, соблюдающие требования агротехники, собирают примерно 40-45 центнеров зерновых с гектара. А на обычных, широко распространенных подзолистых почвах этот показатель едва дотягивает до 30. Не зря в старину (особенно на Кубани) говорили: воткнешь в чернозем палку — и она зацветет. 

— Писали, что во время вой­ны немцы эшелонами выво­зили чернозем в Германию.

— Да, эшелонов было несколько, но один наши летчики разбомбили: чернозем размыло дождями, крестьяне растащили его по полям. Немцам мало что досталось и никакой выгоды они не получили. Ведь чтобы добиться высоких урожаев, слой этих богатейших почв, как я уже говорил, должен достигать метра и обязательно содержать степную биоту, которая формируется многими тысячелетиями. Чернозем обладает необыкновенной структурой — почвоведы называют ее зернистой. Берешь в руки ком земли — и он рассыпается на мелкие комочки в 3-5 миллиметров, напоминающие гречку. Вы упомянули воронежский чернозем, по нему после дождя действительно не пройдешь: сапоги от земли не оторвешь, столько на них всего налипает. Но через день-другой поле подсохнет, и почва снова примет естественное, как говорят почвоведы, “агрегатное” состояние, готово впитывать воду и “служить” растениям. Будто чернозем помнит свою прежнюю, исконную форму и всякий раз к ней возвращается. Но до сих пор мы не знаем, как образуется эта необыкновенная агрегатная структура из геологических пород (лессовых отложений), почему под дождем она вроде бы разрушается, а затем вновь формируется.

— Но даже уникальные почвы со временем беднеют?

— Да, самые плодородные почвы, если их использовать столетиями, постепенно истощаются. Прежде всего, меняется структура чернозема — такова главная его особенность. При постоянной эксплуатации количество гумуса сокращается, чернозем теряет агрегатную структуру, способность впитывать и сохранять воду, гумус может окисляться — и углекислый газ попадает в атмосферу. В итоге плодородие почв заметно падает. В былые годы чернозему вредила тяжелая сельскохозяйственная техника. Наши хозяйства очень ей увлекались. Она действительно была эффективна, но приводила к образованию плотных комьев земли — крестьяне звали их “чемоданами” (в отличие от “гречневых” агрегатов), из-за них заметно уменьшалось плодородие почв. 

— Эта болезнь лечится, наука здесь может помочь?

— Безусловно. Прежде всего, необходимо дать почве отдых. Наши предки использовали севооборот: сажали на полях многолетние травы — люцерну, клевер и другие. Они возвращали в почву азот, благодаря чему количество гумуса восстанавливалось. Отводили земли “под пар” и какое-то время вообще их не распахивали. Почва накапливала воду, биота успевала наработать питательные вещества — и плодородие земли возрождалось. Эти методы нужно использовать и сегодня. И идти дальше: наука стремится управлять почвенными процессами, старается помочь чернозему не потерять свои уникальные качества. 

Чтобы понять, как в черноземе возникают чрезвычайно ценные агрегатные структуры, в наших фундаментальных исследованиях мы разделяем органическое вещество почвы (гумус) на основные составляющие: гидрофильные и гидрофобные компоненты. Гидрофильные воду притягивают, а гидрофобные, содержащие стеариноподобные вещества, ее отталкивают. Противоположные эти качества чудесным образом сочетаются в гумусе. Мы изучаем, как он образуется, “работает” в черноземах, и предлагаем различные способы оказания помощи в случае необходимости. Соотношение компонентов в гумусе определяется методом жидкостной хроматографии. Затем с помощью томографов выясняем пористость черноземов — это очень важное качество почвы. Так благодаря точным приборам изучаем устройство “агрегатов” почвы, ищем ответы, с помощью каких элементов образуется та или иная структура. Каким соотношением гидрофобных и гидрофильных компонентов достигается водоустойчивость? Мы близки к пониманию этих чрезвычайно ответственных и сложных процессов. И на основе накопленного знания учимся “строить” гуминовые структуры искусственным путем. Это могут быть, например, специальные гели, которые выделяют из торфа, различных органических веществ и даже угля.

Водорастворимые органические вещества (это они, по-видимому,  делают почву рыхлой и помогают формированию не распадающихся в воде агрегатных структур) находим в самых неожиданных местах, например в защитных лесополосах. Гумус образуется из перегнившего тонкого слоя листьев. Это подтверждает сделанный нами вывод, что водорастворимая органика способствует образованию прочной, агрегатной, зернистой водоустойчивой структуры. Такой раствор из “живой” лесной подстилки можно вносить в нуждающиеся в подкормке и восстановлении черноземы.

— Как давно вы ведете эти исследования?

— Загадками образования водоустойчивых структур занимаюсь более 40 лет, с тех пор как окончил аспирантуру. Со временем пришло понимание, что гумус необходимо изучать как сложное природное физико-химическое образование. Определилась и цель поиска: найти и понять механизм формирования агрегатной структуры за счет органического вещества. Наши эксперименты подтверждают, что мы на верном пути: искомый механизм действует и помогает восстановлению органической структуры черноземов.

Отмечу, что наши работы успешно продвигаются благодаря поддержке Российского научного фонда, его гранта коллектив удостоился в 2014 году. На средства РНФ наша группа организует экспедиции и выезды в “поле”, где мы отбираем образцы почв и изу­чаем их непосредственно в природных условиях. Открываем школу молодых ученых: хотим заинтересовать студентов и аспирантов агрономических вузов нашими исследованиями, чтобы они представляли всю сложность природных образований и изменений, которые могут помочь земле. Но главное — благодаря фонду закупаем современные приборы. Я уже говорил об использовании томографов и хроматографии, есть у нас и лазерный дифрактометр — с помощью этой техники наши сотрудники определяют гидрофизические свойства почв. Стоит это оснащение очень дорого, а еще нужны средства, чтобы поддерживать аппаратуру в рабочем состоянии. Даже не знаю, как бы мы выходили из положения без помощи РНФ. 

— Молодежь интересуют эти исследования?

— Приблизительно половина состава нашей группы — это молодежь. Новая совершенная техника буквально притягивает  молодых сотрудников. С ее помощью они исследуют многочисленные внутренние процессы, рассчитывают и анализируют полученные данные. 

— На каком уровне находятся ваши работы, если сравнить их с зарубежными?

— Скажу так: мы с коллегами друг друга понимаем, а это, считаю, очень важно. Ведь мы ведем исследования разными путями. Особенно близки нам наработки французских и немецких специалистов: они также рассматривают органические вещества как сложные физико-химические смеси и изучают их роль в образовании “агрегатов”. 

— А что дальше? К чему могут привести ваши работы? 

— О перспективах фундаментальных исследований я уже говорил, но мы занимаемся и практическим их применением — создаем, в частности, измерительный прибор в виде простых устройств для контроля оптимальных условий роста растений. Его можно поместить в землю, и он зафиксирует состояние почв. Скажем, недостаток влаги или ее избыток, хватает ли минеральных удобрений и т.д. (это можно определить и на глаз, но под силу лишь очень опытным агрономам). На основе полученных данных специалисты будут знать, что делать: в одних случаях, скажем, проводить дренажные работы, в других — орошать поля. Смогут точно рассчитывать и управлять плодородием почв. Главное, это поможет земле.

 

Состояние украинских черноземов: истощение почв — Latifundist.com

Лучше обстоят дела с фосфором, точнее, его подвижными соединениями. Специалисты говорят, что в 2011-2015 гг. наблюдалась тенденция стабилизации и незначительного повышения содержания подвижных соединений фосфора в почвах. Если, по данным 9-го тура, показатель был 104 мг/кг, то, по результатам следующего, составил 110 мг/кг. В «Держгрунтохороне» объясняют, что основным источником пополнения почв фосфором являются его запасы в материнской породе и в фосфорсодержащих органических соединениях почвы. Основное количество фосфора содержится в верхнем (0-25 см) слое почвы, что связано с деятельностью растений, активным поглощением его почвой и внесением удобрений. Специалисты также отмечают, что одним из факторов перехода труднорастворимых минеральных фосфатов в доступные формы является подкисление почвенного раствора, которое происходит из-за внесения больших доз азотных удобрений, что приводит к росту степени подвижности фосфатов.

Также за последний период исследований в почвах выросло содержание подвижных соединений калия — до 121 мг/кг, что соответствует высокому уровню обеспеченности. Ученые отмечают, что, несмотря на уменьшение объемов внесения калийных удобрений и дефицитный баланс калия, существенного снижения обеспеченности почв этим элементом в последние годы почти не происходит. Повышение содержания в грунте обменного калия обусловлено разными факторами. Прежде всего, ростом среднегодовых температур, постепенным повышением кислотности почв, а также внесением калийных удобрений под экономически привлекательные культуры и др.

Почвоведы обращают внимание на то, что Украина как экспортер сельскохозяйственной продукции ежегодно вывозит за пределы страны значительное количество питательных веществ, которые не полностью компенсируются внесенными в почву удобрениями. По экспертной оценке, в 2019 МГ только с зерном пшеницы и кукурузы было вывезено несбалансированных удобрениями 117 тыс. т азота, 137 тыс. т фосфора и 85 тыс. т калия.

Ориентировочные потери элементов питания с экспортированным зерном в 2019/2020 МГ (по данным «Института почвоведения и агрохимии им. А. Н. Соколовского»)

Чернозем — обзор | ScienceDirect Topics

12.7.6.2.1 Черноземы

Черноземы (или моллизоли в таксономии почв США), обычно приравниваемые к черноземам, относятся к числу наиболее плодородных почв, используемых в настоящее время в сельскохозяйственном производстве. Обычно они развивались на эоловых и углеродистых отложениях, в основном на лессах. В результате в их глинистой минералогии преобладают трехслойные глинистые минералы с высокой активностью, способствующие высокому ЕКО. Текстура от алевритовой до суглинистой, базовая насыщенность составляет от 70% до 100%.Влагоудерживающая способность высокая из-за илистой текстуры, часто превышающей 150 мм. Кроме того, почвы обычно содержат большое количество калия и фосфатов, доступность которых зависит от степени декальцификации. В отличие от так называемых феоземов декальцификация черноземов является неполной, и некоторые из растворенных карбонатов ранее перераспределяются в нижних слоях почвы или подпочвенного слоя, образуя вторичные карбонатные осадки на минеральных поверхностях («мягкая порошкообразная известь») или в порах почвы («лессовая корка»).Однако самая поверхностная почва не содержит извести, а значения pH слегка кислые.

Формированию Черноземов способствовало климатическое созвездие, характерное для степей, то есть холодная зима и жаркое лето, при этом большая часть роста растений приходится на влажную весну. Эти особые созвездия вынуждают более крупных почвенных животных, таких как дождевые черви, мыши и суслики, уходить в более глубокие почвы, когда условия жизни на поверхности почвы неблагоприятны, например, в жаркие засушливые летние месяцы.Во влажное время года эти животные очень активны на поверхности почвы. В результате эти почвы характеризуются высокой степенью биологического перемешивания почв — процесса, называемого биотурбацией. Это приводит к образованию биологически стабилизированных почвенных агрегатов в самой поверхностной почве (концепция иерархии агрегатов была разработана для Черноземов; см. раздел 12.7.6 ), так называемых кротовин (нор животных) на более низкой поверхности почвы. и недра, и в целом включение ОВ в богатые гумусом могучие черные горизонты А (Driessen et al., 2001). В классическом случае этот темный горизонт А затем подстилается непосредственно материнским известковым лессом, что приводит к образованию так называемого почвенного профиля A – C. В зависимости от системы классификации к горизонту A добавляется небольшая заглавная буква «p» для p lowing, «h» для h umic и «x» для биологической mi x ing »( Рисунок 16 , Фото 1). Горизонт C обычно относится к категории Cc из-за наличия карбонатов.

Рисунок 16. Репрезентативные профили почв мира (1) Чернозем

Появление черноземов в основном ограничивается лессовым поясом и бывшим степным климатом по всему миру, то есть они обычно являются зональными почвами.Таким образом, черноземы встречаются на Великих равнинах США и в Пампе Аргентины, в Центральной и Восточной Европе, например, в Германии, Венгрии, Румынии и Украине, а также в некоторых частях Азии (Россия и Китай) около 50 ° северной широты. Они соответствуют моллизолам в классификации США. Иногда эти почвы подстилаются горизонтами Bt, что указывает на лессивацию глины на других стадиях развития почвы, вероятно, в условиях более влажного (лесного) климата.

Однако глубина горизонтов А варьируется от> 40 см в Германии и некоторых участках в США до> 70 см на некоторых участках в России до> 300 см на отдельных участках китайско-маньчжурской степи (Родионов и др. ., 2010). Эти различия в глубине почвы подтверждают гипотезу о том, что другие процессы, помимо декальцификации и биотурбации, способствовали формированию почвы, такие как лесные пожары или антропогенные воздействия, коррелирующие с подсечно-огневым земледелием, эрозией и образованием коллювия (см., Например, Eckmeier et al. ., 2007, для обзора, Gerlach et al., 2012). Кроме того, отсутствие гомогенизированных радиоуглеродных возрастов в поверхностной почве, как можно было бы ожидать от единственного биогенного перемешивания, поддерживает идею о том, что биотурбация сама по себе не может объяснить появление толстых темных горизонтов A (Scharpenseel et al., 1986). Происхождение SOM охватывает даже несколько тысяч лет, что снова противоречит монопричинной теории почвообразования в континентальном климате. Кроме того, нет никаких доказательств присутствия черноземов Центральной Европы в позднем ледниковом периоде, который также имел континентальный климат (Eckmeier et al., 2007).

Черный цвет горизонта mollic A привлек внимание геохимического сообщества в последние годы, поскольку появляется все больше свидетельств того, что он коррелирует с наличием пирогенного углерода (например,г., Eckmeier et al., 2007; Родионов и др., 2010; Schmidt et al., 2002). Неполное сжигание биомассы оставляет после себя уголь и сажу, его формы ЧУ могут объяснить частую ароматическую природу ПОВ (Haumaier and Zech, 1995; Schmidt et al., 2002). Глейзер и Амелунг (2003) даже предположили, что может существовать петля положительной обратной связи: высокое плодородие Черноземов сопровождается высоким производством биомассы, которые затем оставляют больше ЧУ после пожаров растительности, чем участки с более низкой первичной продуктивностью.Тем не менее, не все эти СУ должны возникать в результате выгорания естественной растительности. Eckmeier et al. (2007) подчеркнули, что не только лесные пожары, которые являются повсеместным элементом степной среды, но и антропогенные пожары, например, используемые в раннем подсечно-огневом земледелии, способствуют возникновению ПОВ и, следовательно, почвообразованию. А совсем недавно Kiem et al. (2003), Rethemeyer et al. (2004b) и Brodowski et al. (2007) показали, что, по крайней мере, в Нижней Саксонии (Германия) пыль от диагенетических углей, а также от сжигания ископаемых источников энергии уже составляла до 50% органических C.Таким образом, высокий радиоуглеродный возраст больше не является показателем длительного времени пребывания ПОВ, а скорее отражает загрязнение от ископаемого топлива, которым нельзя пренебрегать при характеристике ПОВ.

Таким образом, ПОВ, обнаруженное в Черноземах, склонно к стабилизации за счет биологически опосредованного агрегатного образования. Идея агрегированной иерархии полностью актуальна. Таким образом, ПОВ может быть богатым сахаридами, которые являются первичными связующими агентами в микроагрегатах и ​​которые в Черноземах могут даже сохраняться, а не лигнины (Amelung et al., 1997; Чешир, 1985). Процессы стабилизации управляются этими органоминеральными взаимодействиями, а не механизмами селективного сохранения выбранных фрагментов SOM (Flessa et al., 2008; von Lützow et al., 2007). Тем не менее, значительная часть ПОВ также образуется в результате сжигания биомассы. Этот СУ является стабильным в почве, может накапливаться относительно других компонентов ПОВ и является ароматическим по своей природе. Поскольку черноземы обычно используются в сельскохозяйственных целях и подвержены эрозии, эти формы ПОВ могут также попадать в реки в коллоидных формах, а затем становиться частью региональной динамики биогеохимических элементов.

Чернозем — обзор | ScienceDirect Topics

6.1.2 АТМОСФЕРНЫЙ CO

2 И ЖИДКАЯ ФАЗА ПОЧВЫ

Ионометрия — удобный метод для выяснения влияния различных факторов на состав жидкой фазы почвы. Для определения влияния парциального давления CO 2 в почвенном воздухе на состав жидкой фазы почвы (H + , Ca 2) были проведены две серии модельных экспериментов (Snakin et al., 1987a). + , Na + активности и Эх).

В первой серии опытов использовали сосуд из 11 (рис. 34), заполненный следующими грунтами:

Рис. 34. Поперечное сечение экспериментального сосуда: 1 — истечение гравитационной воды; 2 — сетка; 3 — грунт; 4 — крышка с отверстиями для ввода электродов; 5 — приток газовой смеси

1)

чернозем обыкновенный целинный Приазовской области, глубина 0-20 см;

2)

аллювиальная дерново-луговая карбонатная почва, глубина 0-20 см;

3)

серая лесная почва, глубина 0-20 см.

Во второй серии экспериментов сосуды аналогичной конструкции объемом 1 л помещали в климатическую камеру и заполняли:

1)

Чернозём субкавказский обыкновенный глубокий с карбонатами мицелия с неорошаемой территории, 0- Глубина 50 см;

2)

субкавказский чернозем обыкновенный глубокий солонцеватый с карбонатами мицелия с орошаемой территории, глубиной 0-50 см;

3)

дерново-подзолистая тяжелосуглинистая почва, глубина 0-10 см.

Для минимизации изменений влажностного статуса почвенный воздух был обогащен водяным паром и смешан с CO 2 в необходимом соотношении по показаниям ротаметров. Содержание углекислого газа контролировали по периодическим 100 см пробам газовой смеси 3 , обработанным абсорбцией 0,05 N Ba (OH) 2 и титрованием 0,05 серной кислотой в присутствии фенолефталеина. Измерения активности ионов в почвах проводились следующими электродами: EM-Ca-01, ESL-41G-05 и ESL-43-07 (pH), ESL-51-11 (Na), ETP-02 (Eh). , ЭВЛ-1 М3 (электрод сравнения, насыщенный серебром / хлоридом серебра — см. Таблицу 15).Для сравнения почвенный раствор был заменен этанолом из образцов почвы. В таблице 106 приведены некоторые свойства изученных почв.

Таблица 106. Свойства экспериментально изученных почв

Тип почвы Гумус (C) (%) Водная вытяжка, pH CO 2 из карбонатов (мэкв. / 100 г) Водная вытяжка (мэкв / 100 г)
Ca 2 + Na + HCO 3
Неорошаемый Чернозем Подкавказья 2.18 7,4 89 0,67 0,15 0,73
Чернозем орошаемого Предкавказья область 3,9 7,7 44 1,09 0,05 0,73
Аллювиальная дерново-луговая карбонатная почва 1.39 7,8 78 1,64 0,09 0,41
Серая лесная почва 1,21 6,0 16 0,14 9013 0,06

4
9013 0,06 909 1,15 5,4 12 0,20 0,05 0,08

Особое внимание следует уделять надежности данных, так как почва, как и ее образцы, подвержены влиянию сложных процессов, которые разные направления.Это объясняется микробиологической активностью, изменением влажности почвы во время эксперимента и, возможно, смешиванием с KCl из электрода сравнения, особенно в более продолжительных экспериментах, которые проводились в данном эксперименте, и последующей заменой катионов из адсорбирующего комплекса почвы на K. Возможны значительные изменения жидкофазного состава почвы. Во второй серии экспериментов, где значение pH жидкой фазы почвы постоянно регистрировалось, ионоселективные электроды (ИСЭ) показали резкое увеличение ионов H + , Ca 2 + и Na + .Это увеличение было подтверждено анализом этанола, замещенного почвенными растворами 22 (Таблица 107). Следовательно, нам не удалось проверить данные при повторении обработки углекислым газом во второй серии экспериментов, поэтому при дальнейшем обсуждении результатов основное внимание будет уделяться тенденциям в процессах, а не их количественной стороне.

Таблица 107. Состав почвенных растворов, замененных до и после эксперимента (мэкв / л)

Тип почвы pH Ca 2 + Mg 2 + K + Na + Cl
до после до до до после до после до до до до до после
Орошаемый 8.13 7,52 22,6 168 25,3 90 0,58 23,7 11,3 87 7,3 277
Без орошения 7,88 7,68 19,3 180 10,3 25 0,55 6,0 0.75 10,6 3,8 175
чернозем
Sod-4 9013 9013 903 9013 9013 10,4 0,56 5,0 1,09 4,5 2,0 70
почва 9032 9 изменение давления CO 2 в условиях эксперимента было быстрым (Таблица 108).После повышения концентрации CO 2 в течение 3 часов были получены надежные показания. Более детальное изучение процесса показало, что равновесие pH было зафиксировано через 30-40 мин при увеличении парциального давления CO 2 (рис. 35). При понижении давления CO 2 время достижения стабильного значения pH составляло 7-15 часов. Показания ионоселективных электродов были также получены после достижения постоянного значения pH жидкой фазы.

Таблица 108. Изменения pH и pCa в жидкой фазе почвы при pCO 2 изменения в газовой фазе

± 0,1 0,1 4,8
Тип почвы Параметр Время от начала опыта
0 3 ч 1 день 2 дня 3 дня 4 дня
Чернозем обыкновенный pCO 2 3.8 1,13 1,13 1,3 1,13 1,13
Приазовской области PH 7,0 ± 0,1 6,5 ± 0,1 6,5 ± 0,2 6,5 ± 0,2 6,7 ± 0,1
pCa 2,0 ± 0,1 1,9 ± 0,2 1,9 ± 0,1 1,9 ± 0,1 2,1 ± 0,2 2,2 ± 0,2
луг pCO 2 3.8 1.07 1.07 1.07 1.07
известняковая почва pH 7,6 ± 0,1 6,7 ± 0,1 6,7 ± 0,1 6,7 ± 0,1
pCa 1,9 ± 0,1 1,8 ± 0,2 1,9 ± 0,1 1,8 ± 0,1 1,8 ± 0,1
Серая лесная почва p 3.8 1,22 1,22 1,22 1,22
pH 4,8 ± 0,2 4,7 ± 0,1 4,7 ± 0,1 4,7 ± 0,2
pCa 2,4 ± 0,1 2,5 ± 0,2 2,6 ± 0,2 2,4 ± 0,3 2,5 ± 0,2

Рис. 35. Изменение pH жидкой фазы в чернозем при увеличении (а) и уменьшении (б) концентрации CO 2 от 5 до 0.04% в поступающей газовой смеси

Корреляция между жидкофазным составом почвы и составом почвенного воздуха также проиллюстрирована в таблице 108. pH наиболее чувствителен к изменению содержания CO 2 в газовой фазе. Коэффициенты корреляции pCO 2 -pH для чернозема обыкновенного Приазовья и дерново-лугово-карбонатной почвы практически совпадали (r = 0,71). Для серой лесной почвы с незначительным содержанием CaCO 3 корреляции не установлено.Для всех исследованных почв корреляция между активностью Са в жидкой фазе и содержанием CO 2 отсутствовала.

Аналогичные результаты были получены во второй серии экспериментов (рис. 36). Обыкновенный чернозем Подкавказья имел тесную корреляцию между значениями pH и pCO 2 . Коэффициент корреляции составляет 0,95 для орошаемого и 0,84 для неорошаемого чернозема при P = 0,99. Десятикратное увеличение концентрации CO 2 в этих почвах приводит к снижению pH на 0,4-0.5 шт. Следует отметить незначительную погрешность pH-электродов. Для дерново-подзолистой почвы корреляция между pH и значениями pCO 2 слабая (r = 0,3). Зависимости изменения активности Ca 2 + от pCO 2 не обнаружено.

Рис. 36. Влияние концентрации CO 2 во входящей газовой смеси на Eh, pH, pCa и pNa в жидкой фазе орошаемых (1) и неорошаемых (2) черноземов и дерново-подзолистой почвы ( 3)

Достоверной корреляции между pCO 2 в газовой фазе и активностью ионов Na + в жидкой фазе исследованных почв не установлено.Значения pCO 2 и Eh для орошаемых и неорошаемых черноземов характеризовались тесной обратной корреляцией (r = -0,80). Отсутствие такой корреляции для дерново-подзолистой почвы 23 свидетельствует о том, что изменение активности ионов водорода является наиболее вероятной причиной изменения значений Eh согласно следующему уравнению:

(24) Eh = E0 + A⋅lnOxRed ⋅H + y,

, где y — стехиометрический коэффициент в общей окислительно-восстановительной реакции; [ Ox ] и [ Red ] представляют собой соответствующие активности окисленной и восстановленной форм веществ, которые принимают участие в процессе.Это подтверждается тем фактом, что увеличение концентрации CO 2 (следовательно, снижение парциального давления кислорода) должно уменьшать значение Eh, а не увеличиваться, как показано на рис. 36. Наши результаты для обыкновенного чернозема Подкавказья показали, что при единице pH при уменьшении за счет увеличения концентрации CO 2 Eh увеличивается на 32-44 мВ, тогда как более высокие значения характерны для орошаемых почв. Аналогичные значения кривой корреляции Eh-pH (39 мВ для чернозема и 44,4 мВ для дерново-подзолистой почвы) были получены при искусственном закислении почвы (Горшкова, Орлов, 1981).

Отсутствие соответствующих изменений pH в жидкой фазе некоторых почв и стабильность активности Са для всех типов почв имеют простое объяснение.

Теоретически, когда CO 2 увеличивается в почвенном воздухе, должно происходить снижение pH. Однако у этого снижения есть определенный предел. Для системы H 2 O жидкость — CO 2gas , увеличение концентрации CO 2 с 0,04 до 50% должно сопровождаться подкислением воды 24 при pH от 5.От 6 до 4,6 при температуре t 20 0 ° C. Если pH жидкой фазы близок или ниже этих значений, то значительного подкисления через CO 2 , вероятно, не произойдет, что наблюдалось в газовых растворах. подзолистые и серые лесные почвы. Оценки для системы CaCO 3solid — H 2 O жидкость — CO 2gas показали, что концентрация CO 2 увеличивается на порядок в газовой фазе и сопровождается подкислением на 0.7 единиц pH. Однако в карбонизированных почвах это изменение показало более низкие значения (0,4-0,5), что можно объяснить буферной емкостью почв.

Активность ионов кальция в жидкой фазе почвы является важным показателем карбонатного равновесия. В естественных условиях изменение этого параметра часто связано с изменением концентрации CO 2 по уравнению:

CaCO3solid + CO2gas + h3Oliquid↔CaHCO32.

Теоретически активность Са должна увеличиться с 2.От 8 до 6,0 мэкв / л при увеличении концентрации CO 2 с 0,5 до 5% в присутствии CaCO 3 в твердой фазе. Однако активность Са намного выше (см. Таблицы 105, 108, Рис. 36), и мы не наблюдали значительного увеличения значения Ca , поскольку рост активности был на уровне инструментальной ошибки (<19%) для двухвалентных ионов. .

Результаты показали, что CO 2 в почвенном растворе не является решающим фактором pH жидкой фазы кислых почв и не определяет в значительной степени активность кальция.Данные таблицы 107 доказывают, что уровень активности Са влияет на баланс одновалентных ионов в почвах, которые замещают Са из адсорбционного комплекса почвы. Эти выводы не доказывают, что более высокое содержание CO 2 в почвенном воздухе является причиной потерь Са орошаемых почв по сравнению с неорошаемыми почвами (Буяновский, 1974; Зборищук, 1979). Замена кальция из адсорбционного комплекса почвы солями оросительной воды с последующим промыванием — более вероятная причина декальцификации орошаемых почв.

Черноземные почвы Новосибирской области: проблемы их рационального использования и сохранения

  • 1.

    Докучаев В.В., Русские черноземные почвы. Отчет Free Econ. Soc. (СПб, 1883).

  • 2.

    Костычев П.А., Почвы Черноземья России, их происхождение, состав и свойства (Санкт-Петербург, 1886).

  • 3.

    Г. Н. Высоцкий, Почвоведение, № 1/4, 19 (1899).

  • 4.

    К. К. Гедроиц, в Почвенно-абсорбционный комплекс и почвенно-абсорбированные катионы как основа генетической классификации почв, Носовская агрономия. Экспериментальная станция (Ленинград, 1925), вып. 38, с. 3–30.

  • 5.

    Прасолов Л.И., в Почвах СССР (Изд. АН СССР, Москва-Ленинград, 1939), Вып. 1. С. 225–259.

    Google ученый

  • 6.

    I.В. Тюрин, в Труды юбилейной сессии Дед. К 100-летию В. В. Докучаева (Изд-во АН СССР, Москва-Ленинград, 1949), с. 85–101.

    Google ученый

  • 7.

    Кононова М.М., Органическое вещество почвы (М .: Изд-во АН СССР, 1963).

    Google ученый

  • 8.

    Ф.Ю. Гельцер, Значение микроорганизмов в формировании гумуса и прочности структуры почвы (Сельхозгиз, М., 1940).

    Google ученый

  • 9.

    Мишустин Е.Н., Микроорганизмы и плодородие почвы (М .: Изд-во АН СССР, 1956).

    Google ученый

  • 10.

    Горбунов Н.И., Мелкозернистые минералы и методы их изучения (М .: Изд-во АН СССР, 1963).

    Google ученый

  • 11.

    Классификация и диагностика почв СССР (Черноземье) . М .: Колос, 1977. С. 86–98.

  • 12.

    Крупеников И.А., Чернозем Молдавии (Кишинев, Изд. Карта Молдовеняске, 1967).

    Google ученый

  • 13.

    Н. И. Базилевич, в Почвенно-географический отдел СССР (М .: Изд-во АН СССР, 1962), с.196–200.

    Google ученый

  • 14.

    Карманов Н.И., в Почвенно-географический отдел СССР (М .: Изд-во АН СССР, 1962), с. 200–203.

    Google ученый

  • 15.

    Л.Ю. Дитц, Т. Н. Елизарова, Б. А. Смоленцев, А. И. Сысо, в Путеводитель научных полевых экскурсий IV съезда Докучаевского общества почвоведов (ГУП РПО РАСХН, Новосибирск, 2004), с.61–88 с.

    Google ученый

  • 16.

    В.А. Хмелев, А.А. Танасиенко. Земельные ресурсы Новосибирской области и способы их рационального использования (Новосибирск: ИПА СО РАН, 2007) с. 74–189 (рукопись).

    Google ученый

  • 17.

    И. П. Трубецкая, Н. И. Чащина, в Строение, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы , Vol.1: Биогеоценозы и их компоненты (Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1974), с. 54–57.

    Google ученый

  • 18.

    В. А. Хмелев, В. В. Давыдов, География, плодородие, мелиорация земель Западной Сибири (Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1984), с. 21–56.

    Google ученый

  • 19.

    Димо В.Н., Тепловой режим почв СССР (М .: Колос, 1972).

    Google ученый

  • 20.

    Танасиенко А.А., Особенности эрозии почв Сибири (Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003).

    Google ученый

  • 21.

    Танасиенко А.А., Почвоведение, № 11, 1380 (2002).

  • 22.

    Танасиенко А.А., Эродированные черноземные почвы юга Западной Сибири (Новосибирск: Наука, 1992).

    Google ученый

  • 23.

    В. В. Пономарева, Почвоведение, 1974, № 7, 27.

  • 24.

    В. А. Ковда, в Русское Черноземье через 100 лет после Докучаева (Наука, М., 1983), с. 253–281.

    Google ученый

  • 25.

    Танасиенко А.А., Путилин А.Ф., Сибирский экологический журнал. 1 (3), 185 (1994).

    Google ученый

  • 26.

    Орлов А.Д., Эрозия и эрозия земель Западной Сибири (Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1983).

    Google ученый

  • 27.

    Каштанов А.Н., Защита почв от ветровой и водной эрозии (М .: Россельхозиздат, 1974).

    Google ученый

  • 28.

    В. И. Усенко, В. К. Каличкин, Органические удобрения на черноземных почвах Западной Сибири, , (Р-ПО СО РААН, Новосибирск, 2003).

    Google ученый

  • 29.

    Хмелев В.А. в О почвах Сибири (Новосибирск: Наука, 1978) с. 35–72.

    Google ученый

  • (PDF) ЧЕРНОЗЕМНЫЕ ПОЧВЫ КЫРГЫЗСТАНА

    220

    Черноземы, используемые в сельском хозяйстве, занимают относительно небольшую площадь. Они расположены

    в восточной части Иссык-Кульской котловины (1800-2300 м над уровнем моря), на предгорной равнине

    северного склона Атбашинского хребта, в восточной части Атбашинской долины и в несколько

    других места на высоте 2500-2700 м над уровнем моря.Сумма положительных температур

    выше 10 ° C составляет 1600-2100 ° C. Атмосферные осадки выпадают 500-600 мм в год. Естественная

    растительность травяно-лугово-лугово-степная. Почвообразующие породы представлены лессовидными

    суглинками, подстилаемыми валунно-галечными отложениями.

    Горно-долинные черноземы широко распространены в восточной части Иссык-Кульской области

    на делювиальных пролювиальных тропах, у подножия хребтов Терскей и Кунгей Ала-Тоо,

    заменяют темно-каштановые почвы.Здесь они занимают более 3 тысяч гектаров на

    абсолютных отметках в пределах 1800-2000 (2100) м. В восточной возвышенной и хорошо увлажненной части

    Таласской и Кеминской долин горно-долинные черноземы залегают на высотах 1400-1800 м.

    Горно-долинные малогумусовые черноземы имеют темно-коричневую или темно-коричневато-

    коричневую окраску гумусового горизонта, мощность которого колеблется в пределах 50-60 см.

    Текстура легкая и среднесуглинистая.В верхнем горизонте содержание гумуса достигает — 4,0-6,0%, азота

    — 0,3-0,35%, карбонаты выщелачиваются. Эти почвы имеют нейтральную реакцию, pH

    в пределах 7,0. Абсорбционная способность достигает 30,0-35,0 мг-экв. на 100 г почвы. Используются под

    посев зерновых культур в условиях орошения и богарного земледелия.

    Горно-долинные среднегумусовые черноземы имеют в целом темно-коричневую окраску

    гумусового горизонта, мощность которого достигает 60-80 см, и зернисто-комковатую структуру

    .В отличие от малогумусных, состав этих почв тяжелее — от среднегумусовых до тяжелых.

    Содержание гумуса 6,0-10,0%, азота общего до 0,4%. Карбонаты плохо выщелачиваются из

    верхних горизонтов. Абсорбционная способность достигает 40,0-45,0 мг-экв. на 100 г почвы. Они

    используются для посева зерновых, многолетних трав и под сенокосы.

    Горно-долинные черноземы наиболее богаты по содержанию обменного калия

    из всех почв сельскохозяйственной зоны.Обменный калий в пахотном горизонте

    23-92 мг, в среднем 46,7 мг, в подпахотном 18-57 мг, в среднем 28,3 мг на 100 г почвы.

    Соль — труднорастворимые соли.

    Горные черноземы широко распространены на северных и восточных склонах

    Кунгей Ала-Тоо и сравнительно меньше на северных склонах Киргизского и Таласского хребтов.

    Они занимают значительную площадь на склонах хребтов, граничащих с межгорными впадинами — в

    восточной части Терскей Ала-Тоо, Джумгал, Суусамыр, Нарын, хребты Ат-Баши и на северо-восточном склоне

    Ферганского хребта в пределах 2100 (2300) — 2400 (2500) м над уровнем моря

    , под травяно-разнотравным лугостепи.По предварительным данным,

    горных

    черноземов занимают 662 тыс. Га.

    Горные черноземы сочетают в себе черты каштановых и горно-луговых почв

    и поэтому имеют совершенно оригинальные подтипы, отличные от равнинных и горно-долинных

    черноземов. Последние отличаются хорошо развитым дерновым горизонтом, четкой дифференциацией почвенного профиля

    , темно-коричневым, почти черным цветом, большим содержанием гумуса до

    до 15% и узким соотношением C: N (9 -11).

    От классических черноземов равнины отличаются относительно молодым возрастом

    за счет постоянного участия свежих продуктов выветривания в почвообразовании, значительно укороченным профилем

    и четкой дифференциацией на генетические горизонты, а также отсутствием постепенного

    переход гумуса из горизонта А в горизонт В1.

    Горные черноземы делятся на среднегумусовые и многогумусовые (полнотелые).

    Среднегумусовые горно-черноземные почвы приурочены к более пологим склонам.Материнские породы

    представляют собой делювиальные, пролювиально-делювиальные отложения. Средние, иногда скелетные, текстуры

    , в основном среднесуглинистые. Эти почвы темно-коричневого цвета; в гумусовом аккумулятивном горизонте

    содержится от 6,0 до 10,0% гумуса, который постепенно уменьшается вниз. Реакция почвенного раствора

    от слабощелочной в верхних горизонтах до щелочной в нижних горизонтах

    , рН 7,2-8,7. Эти почвы насыщены кальцием и магнием.Количество абсорбированного магния

    увеличивается с глубиной и в нижнем горизонте превышает

    Оценка агроэкологического состояния многолетних орошаемых лугово-черноземных почв

    Доступно онлайн 29 января 2020 г.

    DOI
    https: //doi.org/10.2991/assehr.k.200113.137 Как использовать DOI?
    Ключевые слова
    орошение, гумус, гуминовые кислоты, структурно-агрегатный состав, лабильное органическое вещество
    Реферат

    Исследовано влияние длительного орошения на плодородие лугово-черноземной почвы и оценено ее текущее агроэкологическое состояние.Содержание гумуса стабилизировалось на среднем уровне и колебалось за годы исследований в пределах 4,95-5,18. Изучено влияние длительного полива на плодородие лугово-черноземной почвы и оценено ее текущее агроэкологическое состояние. Содержание гумуса стабилизировалось на среднем уровне и колебалось за годы исследований в пределах 4,95-5,18%; в слое 0-20 см до 4,88-5,21. Изучили влияние длительного полива на плодородие лугово-черноземной почвы и оценили ее текущее агроэкологическое состояние.Содержание гумуса стабилизировалось на среднем уровне и колебалось за годы исследований в пределах 4,95-5,18%; в слое 0-20 см до 4,88-5,21%; в слое 20-40 см. Степень гумификации органического вещества в орошаемой почве была высокой, соотношение гуминовых и фульвокислот не изменилось и составило 1,5-1,7, тип гумуса оставался стабильно фульватно-гуматным. Гуминовые кислоты занимают более 50,0. Исследовано влияние длительного полива на плодородие лугово-черноземной почвы и оценено ее текущее агроэкологическое состояние.Содержание гумуса стабилизировалось на среднем уровне и колебалось за годы исследований в пределах 4,95-5,18%; в слое 0-20 см до 4,88-5,21%; в слое 20-40 см. Степень гумификации органического вещества в орошаемой почве была высокой, соотношение гуминовых и фульвокислот не изменилось и составило 1,5-1,7, тип гумуса оставался стабильно фульватно-гуматным. Гуминовые кислоты занимают более 50,0%; гумуса и их количество не изменилось под действием орошения.Почвы характеризуются очень низким содержанием свободной фракции гуминовых кислот, средним содержанием кислот, связанных с кальцием, и высоким содержанием кислот, связанных с минеральной частью почвы. Внутри групп гуминовых кислот наблюдалось перераспределение фракций. Количество гуминовых и фульвокислот, связанных с минеральной частью почвы, увеличилось в 1,2-2,0 раза. Изучено влияние длительного полива на плодородие лугово-черноземной почвы и оценено ее текущее агроэкологическое состояние.Содержание гумуса стабилизировалось на среднем уровне и колебалось за годы исследований в пределах 4,95-5,18%; в слое 0-20 см до 4,88-5,21%; в слое 20-40 см. Степень гумификации органического вещества в орошаемой почве была высокой, соотношение гуминовых и фульвокислот не изменилось и составило 1,5-1,7, тип гумуса оставался стабильно фульватно-гуматным. Гуминовые кислоты занимают более 50,0%; гумуса и их количество не изменилось под действием орошения.Почвы характеризуются очень низким содержанием свободной фракции гуминовых кислот, средним содержанием кислот, связанных с кальцием, и высоким содержанием кислот, связанных с минеральной частью почвы. Внутри групп гуминовых кислот наблюдалось перераспределение фракций. Количество гуминовых и фульвокислот, связанных с минеральной частью почвы, увеличилось на 1,2-2,0%; с одновременным восстановлением гуминовых кислот, связанных с кальцием. Увеличилось содержание фракции свободных фульвокислот.Энергетический потенциал органического вещества находится на критическом уровне. Часть наиболее доступной энергии аккумулируется в подвижных гуминовых кислотах. В них сосредоточено от 79 до 192 ГДж / га потенциально активной энергии. Под влиянием орошения в почве отмечалась тенденция к развитию вторичного ощелачивания, о чем свидетельствовало увеличение состава обменных катионов магния и повышение содержания натрия до 7 Мы исследовали влияние длительного орошения на плодородие. лугово-черноземной почвы и оценено ее современное агроэкологическое состояние.Содержание гумуса стабилизировалось на среднем уровне и колебалось за годы исследований в пределах 4,95-5,18%; в слое 0-20 см до 4,88-5,21%; в слое 20-40 см. Степень гумификации органического вещества в орошаемой почве была высокой, соотношение гуминовых и фульвокислот не изменилось и составило 1,5-1,7, тип гумуса оставался стабильно фульватно-гуматным. Гуминовые кислоты занимают более 50,0%; гумуса и их количество не изменилось под действием орошения.Почвы характеризуются очень низким содержанием свободной фракции гуминовых кислот, средним содержанием кислот, связанных с кальцием, и высоким содержанием кислот, связанных с минеральной частью почвы. Внутри групп гуминовых кислот наблюдалось перераспределение фракций. Количество гуминовых и фульвокислот, связанных с минеральной частью почвы, увеличилось на 1,2-2,0%; с одновременным восстановлением гуминовых кислот, связанных с кальцием. Увеличилось содержание фракции свободных фульвокислот.Энергетический потенциал органического вещества находится на критическом уровне. Часть наиболее доступной энергии аккумулируется в подвижных гуминовых кислотах. В них сосредоточено от 79 до 192 ГДж / га потенциально активной энергии. Под влиянием орошения в почве отмечена тенденция к развитию вторичного ощелачивания, о чем свидетельствует увеличение состава обменных катионов магния и повышение содержания натрия до 7%. Структурная агрегация свидетельствовала о развитии физической деградации.Содержание агрегатов агрономической ценности не превышало 45,2-59,9,9. Изучено влияние длительного полива на плодородие лугово-черноземной почвы и оценено ее текущее агроэкологическое состояние. Содержание гумуса стабилизировалось на среднем уровне и колебалось за годы исследований в пределах 4,95-5,18%; в слое 0-20 см до 4,88-5,21%; в слое 20-40 см. Степень гумификации органического вещества в орошаемой почве была высокой, соотношение гуминовых и фульвокислот не изменилось и составило 1.5-1,7, тип гумуса оставался стабильно фульватно-гуматным. Гуминовые кислоты занимают более 50,0%; гумуса и их количество не изменилось под действием орошения. Почвы характеризуются очень низким содержанием свободной фракции гуминовых кислот, средним содержанием кислот, связанных с кальцием, и высоким содержанием кислот, связанных с минеральной частью почвы. Внутри групп гуминовых кислот наблюдалось перераспределение фракций. Количество гуминовых и фульвокислот, связанных с минеральной частью почвы, увеличилось на 1.2-2.0 & проц; с одновременным восстановлением гуминовых кислот, связанных с кальцием. Увеличилось содержание фракции свободных фульвокислот. Энергетический потенциал органического вещества находится на критическом уровне. Часть наиболее доступной энергии аккумулируется в подвижных гуминовых кислотах. В них сосредоточено от 79 до 192 ГДж / га потенциально активной энергии. Под влиянием орошения в почве отмечена тенденция к развитию вторичного ощелачивания, о чем свидетельствует увеличение состава обменных катионов магния и повышение содержания натрия до 7%.Структурная агрегация свидетельствовала о развитии физической деградации. Содержание агрегатов агрономической ценности не превышало 45,2-59,9%; и был ниже оптимального уровня. Агрегаты почвы не были устойчивы к разрушительному воздействию воды.

    Открытый доступ
    Это статья в открытом доступе, распространяемая по лицензии CC BY-NC.

    Типичные крерноземные почвы Бельцкой степи

    Описание

    Объект включает пять длительных полевых экспериментов на типичной черноземной почве в Бельцкой степи Молдовы.Площадь составляет n га при общей площади n2 га Научно-исследовательского института полевых культур «Селектия», которая обеспечивает буферную зону.

    Чернозем — лучшая пахотная почва в мире и исторически житница Европы и Северной Америки. Чернозем Бэлцкой степи тесно связан с основанием почвоведения В.В. Докучаев в конце 19 века; он описал почву этой местности как «первоклассную» и типичную по своей большой мощности, структуре и запасу гумуса.В течение последних полутора веков в условиях все более активного промышленного земледелия черноземные почвы претерпели глубокие, но в значительной степени незамеченные изменения, угрожающие стабильности всей агроэкосистемы. Долгосрочные полевые эксперименты позволяют отслеживать и оценивать влияние различных методов ведения сельского хозяйства (севообороты, монокультура и различные системы обработки почвы, удобрения и орошения) на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие почвы. Накопленные данные экспериментов на Баити демонстрируют негативное влияние деятельности человека на продуктивность и экологическую функциональность чернозема, а также способы восстановления этой функциональности и плодородия.

    Текущие полевые эксперименты установлены сроком до 50 лет; три относятся к эпохе «зеленой революции», которая зависела от использования невозобновляемых источников энергии и их производных (минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов). Два других эксперимента были начаты совсем недавно, чтобы найти пути к более устойчивому сельскому хозяйству. Все эксперименты являются составными частями исследовательской программы Департамента устойчивых систем земледелия Научно-исследовательского института полевых культур Selectia.

    Обоснование выдающейся универсальной ценности

    Бельцкий хемозем лежал в основе почвоведения в конце XIX века. Более того, Собственность имеет выдающуюся универсальную ценность для определения взаимодействия между интенсивными методами ведения сельского хозяйства и окружающей средой. Черноземные почвы имеют фундаментальное значение для глобальной продовольственной безопасности, но в то же время им угрожают необратимые изменения, в частности потеря гумуса под пахотными землями, что делает их значительным источником атмосферного CO2.Потенциально эти почвы могут и должны быть глобально значимым поглотителем углерода.

    Долгосрочные полевые эксперименты оценивают изменения в агроэкосистемах по сравнению с естественными экосистемами. В ходе полевых экспериментов в Бельцах отслеживается связывание углерода и выбросы, которые оказывают прямое влияние на изменение климата, выщелачивание нитратов и загрязнение грунтовых вод, влияние управления и изменения климата на урожайность сельскохозяйственных культур и совокупное влияние изменения климата и управления почвой на запасы углерода в почве. .Они также демонстрируют влияние различных методов ведения сельского хозяйства и веерных систем на наземное и подземное биоразнообразие, включая находящиеся под угрозой исчезновения виды выдающейся универсальной ценности и бесчисленные виды, которые еще неизвестны. В соответствии с этим предложением в настоящее время планируется дальнейшее расширение небольшой территории. под лугом, чтобы восстановить естественную степную экосистему, которая предоставит более точные биологические и гидрологические критерии.

    Критерий (v): Необратимые изменения хемозема, вызванные различной деятельностью человека, вызывают потерю функции и целостности почвы с далеко идущими известными (и неизвестными) последствиями.Эрозия верхнего слоя почвы является острым и очевидным симптомом, но хроническая, незаметная потеря гумуса при традиционных системах земледелия без присмотра в конечном итоге приводит к катастрофическому переходу к другой и нестабильной экосистеме. Мониторинг влияния различных методов ведения сельского хозяйства на физические, химические и биологические свойства хемозема является ключом к пониманию этих процессов и разработке более эффективных методов ведения сельского хозяйства, которые могут обратить их вспять. Только долгосрочные полевые эксперименты могут предоставить достоверные данные и ощутимые свидетельства коварных изменений, которые происходят в течение десятилетий, а также провести различие между процессами, вызванными деятельностью человека, и природными циклами, такими как метеорологические засухи.

    В соответствии с этим предложением в дальнейшем планируется воссоздать естественную степную среду обитания как биологический и гидрологический критерий.

    Критерий (ix): Влияние методов ведения сельского хозяйства на глобальное потепление, вымывание питательных веществ и загрязнение водотоков и грунтовых вод, а также отвлечение дождевых осадков от пополнения ресурсов почвы и грунтовых вод на разрушительный сток являются насущными проблемами для нашего поколения — и будут давить на будущие поколения. Устойчивое развитие абсолютно требует устранения этих негативных последствий.Свидетельства долгосрочных полевых экспериментов, а также научные навыки и опыт, которые они приобретают, будут становиться все более ценными для общества; Общественная оценка почв и почвоведения с точки зрения продовольственной и водной безопасности, биоразнообразия, изменения климата и культурного значения чернозема для общества в степи имеет решающее значение для разумной политики и управления.

    Критерий (x): Более половины наземного биоразнообразия находится под землей — в почве. Он обеспечивает, среди прочего, круговорот углерода и питательных веществ, удаление отходов и поддержание проницаемости почвы, от которой зависит гидрологический цикл.Благодаря долгосрочным испытаниям на Объекте, междисциплинарные группы специалистов из разных областей знаний могут изучать влияние различных методов ведения сельского хозяйства и систем ведения сельского хозяйства на наземные и почвенные компоненты флоры, фауны и микроорганизмов, чтобы понимать и управлять ими. -сохранение на местах биологического разнообразия, в том числе находящихся под угрозой исчезновения видов выдающейся универсальной ценности.

    Сохраняя эту уникальную экосистему и памятник цивилизации, мы можем определить пути и средства устойчивого развития общества и сельского хозяйства в частности.

    Подтверждение подлинности и / или целостности

    Целостность Имущества определяется:

    · Все элементы, необходимые для выражения его выдающейся универсальной ценности;

    · Достаточный размер для обеспечения полного представления функций и процессов, которые передают значение собственности;

    · Страдает от неблагоприятных последствий развития и / или пренебрежения.

    Индустриализация сельского хозяйства игнорирует негативные последствия различных методов ведения сельского хозяйства для почвы, окружающей среды в целом и для здоровья населения.Долгосрочные полевые эксперименты позволяют систематически оценивать эти последствия и устойчивость сельскохозяйственных систем; Объект, который будет включен в Список всемирного наследия, включает в себя долгосрочные полевые эксперименты, насчитывающие более пятидесяти лет. Кроме того, территория, прилегающая к экспериментальной станции Selectia, обеспечивает значительную буферную зону, которая поддерживает целостность объекта.

    Биологическое разнообразие местообитаний в естественных и сельскохозяйственных экосистемах на уровне ландшафта позволит междисциплинарным группам ученых оценить вклад биоразнообразия в здоровье почвы и устойчивость агроэкосистем.

    Сравнение с другими подобными объектами недвижимости

    Других объектов всемирного наследия почв не существует.

    Собственность в Бельцах можно сравнить, с одной стороны, с долгосрочными полевыми экспериментами в Ротамстеде в Англии, проводимыми в настоящее время более 150 лет назад, а с другой стороны, с лабораторией В.В. Центрально-Черноземный биосферный заповедник им. Алехина недалеко от Курска в России, построенный вокруг ухоженной естественной степной среды обитания.

    Поместье в Бельцах выделяется своей исторической связью с основами почвоведения, а также научным, образовательным и культурным значением его долгосрочных экспериментов.Полученные данные демонстрируют влияние различных систем земледелия и конкретных методов ведения сельского хозяйства на плодородие хемоземов и выбросы парниковых газов; и загрязнение почв и грунтовых вод нитратами и агрохимикатами. Такие исследования имеют большое, но недооцененное значение на глобальном уровне. Список всемирного наследия станет эталоном всей науки, образовательным и культурным ресурсом.

    Дифференциация вещественного состава Львовской области сероземных черноземов (Украина) | Папиш

    Алексеев, В.Е., 2012. Способ оценки минералогического состояния силикатной части черноземов. Почвоведение, 2: 189–199.

    Андрющенко Г.А., Бильская М.В., Билан А.М., Вороной В.В., Сухарская И.М., 1981. Черноземы лесостепной зоны Влажной атлантической фации Черноземья Черноземья. СССР (Украина)], Москва: 80–95.

    Аринушкина Е.В., 1970. Руководство по химическому анализу почв. М .: 487 с.

    Богуцкий А.Б., 1986. Антропогенные покровные отложения Волыно-Подолии // Антропогенные отложения Украины. Киев: 121–132.

    Брык, М., Словинская-Юркевич, А., Медведев, В.В., 2012. Оценка морфометрического состава многолетних навозов Чернозема Украины.Международная агрофизика, 26: 117–128.

    Добровольский Г.В., 2012. Развитие теории черноземов в трудах И. А. Крупеникова. Почвоведение, 12: 1008–1011.

    Кит, М.Г., 2008. Морфология грунтов. Львов: 27–28.

    Лисецкий Ф.Н., Голеусов П.В., Чепелев О.А. Развитие черноземов Днестровско-Прутского междуречья в Голоцене.Почвоведение, 5: 540–555.

    Медведев В.В., Лактионова Т.Н. Особенности формирования вертикальных водных потоков в черноземном типичном. Вестник ХНАУ, 1: 37–43.

    Медведев В.В., 2014. Змист и закономерности антропогенной эволюции грунтов. Грунтознавство, 15, 1–2 (24), Киев-Днепропетровск: 17–32.

    Оленчук Я., Николын А., 1969. Грунты Львовской области, Львов: 40–64.

    Папиш И. Я., 2013. Валовый химический состав черноземов Сокальско-Торчинской возвышенности. Вестник Львов. Universytetu, Seriia Geographichna, Вестник Львовского университета, География серьезная, 44: 265–274.

    Папиш И.Я., Чижикова Н.П., Позняк С.П., Варламов Е.Б., 2016.Глиняная минералогия агрочерноземов Западной Украины. Евразийское почвоведение, 49, 10: 1161–1173.

    Полупан М.И., Соловей В.Б., Величко В.А., 2005. Классификация почв Украины. Киев: 300.

    .

    Роде А.А., 1971. Система методов исследования в почвоведении. Новосибирск: 34–56.

    Вадюнина А.Ф., 1986. Методы исследования физических свойств почв. М .: 416.

    Всемирная справочная база почвенных ресурсов, 2014 г. Международная система классификации почв для обозначения почв и создания легенд для почвенных карт / Отчет о мировых почвенных ресурсах № 106.

    Добавить комментарий