Оценка трансформации плодородия почвы залежи на катене в Красноярской лесостепи

Аннотация

Цель исследования. Оценить трансформацию некоторых абиотических факторов и показателей плодородия, а также развитие эрозионных процессов в постагрогенной тёмно-серой глееватой почве естественной залежи и при её повторном освоении в пашню на сопряженных частях склона катены в условиях Красноярской лесостепи.

Место и время проведения. Исследования проведены в Красноярской лесостепи в 2017–2019 гг. на постагрогенной тёмно-серой глееватой почве неосвоенных и введённых в пашню залежей. Залежь находилась в корневищно-дерновинной стадии сукцессии, её возраст составлял 18 лет. Экспериментальные распаханные участки этой залежи введены в пашню в 2016 г., то есть являлись вновь освоенными.

Методы. Использовали катенарный метод почвенных исследований. На склоне восточной экспозиции крутизной 1,8˚ заложили катену, по геоморфологическому профилю которой выделили три части склона, сопряженные между собой: вершина, выположенная середина и подножие. Массив залежи разбили на два граничащих между собой участка: необработанная и повторно введенная в сельскохозяйственное освоение залежь. На каждой позиции катены провели морфологическое описание почвенных профилей, дали характеристику основных свойств генетических горизонтов, определили плотность сложения, структурный состав, рассчитав содержание агрономически ценных фракций (АЦФ). В динамике (с мая по август) провели измерение температуры и влажности почвы в слоях 0–10 и 10–20 см, а также определили содержание подвижных минеральных форм азота: обменного аммония (N-NH₄) и нитратного азота (N-NО₃). С помощью «почвенных ловушек» установили возможность проявления эрозионного стока, процессов аккумуляции мелкозёма и биоты по склону. Повторность отбора образцов и всех определений трёхкратная.

Основные результаты. По морфологическому описанию почв в разрезах на трёх частях склона катены необработанной залежи установили, что почвенные профили полноразвитые. Почва – тёмно-серая постагрогенная слабооподзоленная глееватая тяжёлосуглинистая на коричнево-бурой глине. Отчётливо выделяется бывший пахотный слой, свидетельствующий о постагрогенной стадии развития почв («плужная подошва»). На распаханном участке по сравнению с необработанной залежью установлена более сильная прогреваемость почвы за счёт теплоемкой оголенной поверхности массива. Почва на вершине склона, относительно других точек, практически всегда характеризовалась более высокой температурой. Содержание влаги в верхних слоях почвы на обработанной залежи за три года исследований существенно выше, чем на необработанной. При высоком содержании гумуса и большой доли АЦФ в структурном составе почвы обоих объектов исследования очень мала доля пылеватой фракции. За счёт механической обработки при освоении залежи практически не снижается доля глыбистой фракции. Структурное состояние почвы всех объектов исследования по содержанию АЦФ характеризуется как отличное или хорошее. Содержание этих фракций несколько возрастает в почве всех частей склона на обработанной залежи. Более высокой плотностью сложения отличается почва в нижней аккумулятивной точке катены за счёт утяжеления гранулометрического состава. После распашки залежи плотность сложения почвы несколько снижается в середине и у подножия склона.  Коэффициенты варьирования плотности сложения почвы очень низкие, что говорит о слабой пространственной пестроте этого показателя на всем массиве.

Содержание аммонийного азота в почве обоих участков залежей в течение всех периодов вегетации низкое или среднее, статистически не различающееся. Обеспеченность почвы необработанной залежи нитратным азотом очень низкая или низкая. После распашки залежи и её сельскохозяйственного использования степень обеспеченности нитратным азотом повышается на один-два класса. При этом существенно увеличивается суммарное содержание подвижных минеральных форм азота, оценивающееся как повышенное, что статистически подтверждается.

Коэффициенты сноса и аккумуляции почвенной массы свидетельствуют о значительно меньшей подверженности её переносу на необработанной залежи. Аккумулирующая функция свойственна середине склона на обработанной залежи по сравнению с вершиной и подножием. Доля биоты в эрозионном стоке достаточно высокая, особенно в середине склона необработанной залежи. Установлена слабая пространственная неоднородность эрозионной почвенной массы во всех частях склона в катене на залежи с существенным увеличением «пестрополья» при её распашке, особенно в середине и подножие склона.

Заключение. Различия абиотических факторов и изменение комплекса показателей плодородия тёмно-серой глееватой почвы на необработанной и повторно введённой в пашню залежи определяются положением частей склона в катене. Максимальная интенсивность протекания почвенных режимов и процессов, трансформации почвенных свойств характерны для подножия склона необработанной залежи и середины склона освоенной залежи. По комплексу показателей плодородия тёмно-серой постагрогенной слабооподзоленной глееватой почвы Красноярской лесостепи установлена возможность введения в пашню залежи, находящейся в корневищно-дерновинной стадии сукцессии.