Ученые доказали, что в последние годы произошли серьезные изменения гумусного состояния почв. В почвах идет процесс дегумификации – уменьшение содержания и запасов гумуса в пахотном горизонте, как под действием эрозионных процессов, так и в следствие др. причин.
Одна из причин неизбежного снижения процентного содержания и запасов гумуса в дерново-подзолистых почвах связана с механическим перемешиванием подстилки и перегнойно-аккумулятивного горизонта с нижележащим бедным гумусом горизонтом. Дегумификация идет и в тех почвах, в которых пахотный горизонт не выходит за предел горизонта А, в частности в черноземах. Этот процесс обусловлен также резкой сменой экологических условий, уменьшением количества поступающих в почву органических остатков, а часто и изменением их качества. Это приводит к тому, что комплекс организмов, приспособленных к переработке значительно большего количества исходного органического вещества, не получая его, используют гумус почвы. Этот процесс продолжается пока не произойдет формирование комплекса организмов, соответствующим новым условиям. После этого устанавливается равновесие на новом уровне и гумусное состояние стабилизируется.
Наибольшие потери отмечены в севооборотах с чистым паром без трав (за 40 лет в пахотном горизонте содержание углерода снизилось на 33 % (Хлыстовский и др., 1981)). Уменьшение содержание органического вещества в почве сопровождается ухудшением физических свойств и прежде всего структуры и водопроницаемости, что способствует усилению процессов эрозии. Особенно опасных для пахотных почв. Постепенное разрушение пахотного слоя эрозией усиливает процесс дегумификации.
Процесс дегумификации зафиксирован на черноземах при длительном их использовании, без применения органических удобрений. Скорость процесса и уровень стабилизации зависят от агрофона. При этом содержание водорастворимого, подвижного гумуса увеличивается, а содержание негидролизуемого остатка уменьшается, суживается отношение Сгк:Сфк, снижается оптическая плотность. Старопахотные мощные типичные черноземы, без внесения удобрений из тучных превратились в среднегумусные. А малогумусные – в слабогумусированные. Соответственно изменился и запас гумуса.
В 1981 г было проведено сравнение содержания и запасов гумуса в черноземах на тех точках, где 100 лет назад работал В.В. Докучаев. Было выявлено, что ежегодные потери гумуса на разных подтипах черноземов и в разных условиях их использования составили 0,5-1,8 т/га, потери запасов гумуса составили от 15 до 40 %.
Изменение содержания гумуса определяется структурой посевных площадей, соотношением в севооборотах пропашных культур и культур сплошного сева, удельным весом многолетних трав, применением органических и минеральных удобрений. С увеличением, например, насыщенности севооборотов пропашными культурами на 10% среднегодовые потери гумуса в пахотном слое возрастают на 0,2 т/га.
Изменение гумусного состояния у черноземов наблюдается и при орошении. Отмечено снижение запасов гумуса в первые периоды орошения и затем постепенное восстановление их со временем. Происходит перераспределение гумуса по профилю. В пахотном горизонте содержание его уменьшается, а в подпахотном - увеличивается. Меняется качественный состав гумуса: снижается содержание гуминовых кислот, возрастает роль фульвокислот.
Изменение качественного состава гумуса сказывается на изменении физических свойств орошаемых черноземов: изменении структуры, возникновения признаков слитости.
Потери гумуса сопровождаются ухудшением агрофизических свойств почв. При длительной распашке без внесения органических удобрений и посевов многолетних трав резко снижается содержание наиболее ценных зернистых агрегатов размером 1-5 мм. За счет них возрастает фракция >10мм и пылеватая фракция <25мм. Ухудшение структуры и сокращение водопрочности агрегатов ведет к ухудшению водно-физических свойств, усилению эрозии, заиливанию поверхности почв во время дождя и образованию корки при высыхании. Все это снижает естественное плодородие черноземов.
Потери органического вещества происходят и при мелиорации торфяных почв. В результате осушения уменьшается мощность торфяного горизонта. При смене анаэробных условий на аэробные накопление торфа прекращается, активизируется процесс его минерализации. Уменьшение мощности торфяного слоя происходит за счет уплотнения торфяной массы вследствие частичного обезвоживания, коагуляции коллоидов, изменения природной структуры торфа и эрозии торфа.
Оптимальный уровень влажности пахотного слоя для с/х культур (65-80%) совпадает с условиями максимального разрушения торфа, так как этот интервал влажности благоприятен для микроорганизмов. Поэтому регулированием водного режима можно тормозить процесс минерализации.
В зависимости от интенсивности осушения типа, вида, степени разложения и мощности торфа, характера и длительности использования торфяной почвы уменьшение мощности торфяного слоя колеблется в пределах от 1до 12 см, составляя в среднем 2-3 см в год. Потери за счет минерализации и эрозии составляют 0,1- 0,5 см, остальные за счет уплотнения.
Ежегодные потери органического вещества составляют от 2до 16 т/га, при средней величине 6-7 т/га с пашни.
Скорость минерализации и процесс трансформации в перегнойные почвы зависит от вида торфяных отложений. Низинные осоково-моховые, осоковые и моховые торфа имеют повышенное содержание редуцирующих веществ, в т.ч. полисахаридов и низкое содержание гуминовых кислот (менее 30%). Им свойственна высокая скорость минерализации. Торфа древесный, тростниковый, древесно-тростниковый имеют низкое содержание редуцирующих веществ и высокое (до 40-50 %) содержание гуминовых кислот. Они минерализуются в 1,5-3 раза медленнее, чем торфа 1 группы.
В Алтайском крае в настоящее время слабогумусированные и малогумусные почвы занимают более 86% площади пашни, высокогумусные – 2-3%. Например, в Косихинском р-не за 18 лет использования пашни содержание гумуса снизилось на 0,89-2,47 %, в условиях Алтайского Приобья (учхоз Пригородное) в черноземах выщелоченных и обыкновенных за 20-летний период гумус снизился на 0,24-0,91% - величины угрожающе высокие. «Допустимыми» потерями гумуса считаются такие потери, которые могут компенсироваться внесением 1 тонны навоза, а это соответствует 0,1 т гумуса (расчет баланса органического вещества).
Поможем написать любую работу на аналогичную тему