Оценка запасов фитомассы и плодородия серых почв залежей

Аннотация

Цель исследования. Выявить специфику формирования запасов и структуры фитомассы, а также трансформации плодородия серых почв залежей при различном их использовании в лесостепной зоне.

Место и время проведения. Исследования проводились на трех объектах (чистая залежь, залежь, используемая под сенокос и залежь, повторно вовлеченная в пашню) в Красноярской и Ачинско-Боготольской лесостепи Красноярского края с 2011 по 2016 гг.

Методология. На всех объектах проводили сопряженный учет запасов и общей структуры надземной травянистой фитомассы и показателей плодородия серых почв. Рассчитали статистические параметры достоверности различий и корреляционной взаимосвязи продуктивности растений с показателями эффективного и потенциального плодородия постагрогенных серых почв залежей.

Основные результаты. Восстановительные сукцессии надземной травянистой растительности залежей лесостепной зоны Красноярского края свидетельствуют о переходной от корневищной к дерновинной стадии. Растительность залежи Красноярской лесостепи представлена пырейно-разнотравным фитоценозом с долей рудеральных видов около 30 %. Флора залежей Ачинско-Боготольской лесостепи отличается более богатым видовым составом с увеличением доли бобовых видов, при этом сорный компонент в травостое залежей занимает примерно 30 %. Богатство видового состава трав на залежах в обоих районах исследования зависит от условий увлажнения; показано, что запасы продуктивной влаги в почвах Ачинско-Боготольской лесостепи существенно выше, чем в Красноярской лесостепи. Использование залежи под сенокос ускоряет наступление дерновинной стадии сукцессии и приводит к вытеснению разнотравья злаковым компонентом за счет уплотнения почвы при сенокошении. В условиях пашни в составе надземной растительности преобладает доля злаков за счет выращиваемых полевых культур, таких как овес и пшеница, в то же время резко возрастает доля разнотравья за счет сорного компонента.

Общие запасы надземной травянистой фитомассы максимальные на чистых залежах в обоих районах исследования, что подтверждается статистически. Исключением является распаханная залежь с посевом овса, биомасса которого резко нарастала от летнего к осеннему сроку учета. Более продуктивными являются залежи Ачинско-Боготольской лесостепи за счет оптимальной влажности почв в течение всей вегетации. Залежи, используемые под сенокосы, не отличаются высокой продуктивностью, запасы травянистой фитомассы на них практически одинаковые в обоих районах исследования.

Установлено, что вовлечение залежей в пашню существенно ухудшает показатели потенциального плодородия почв. Динамика показателей эффективного почвенного плодородия (нитратный и аммонийный азот) зависят от характера использования участка; при распашке залежи усиливается минерализация органического вещества, увеличивается содержание нитратного и аммонийного азота. Выявлено статистически достоверное изменение комплекса почвенно-агрохимических свойств чистых залежей в сторону улучшения. Между запасами фитомассы и показателями потенциального и эффективного плодородия почв в Ачинско-Боготольской лесостепи установлена более тесная корреляционная зависимость, по сравнению с Красноярской лесостепью, за счет оптимального режима увлажнения.

Заключение. Установлены максимальные запасы надземной фитомассы на чистых залежах в переходной от корневищной к дерновинной стадии сукцессии, что приводит к повышению плодородия постагрогенных серых почв. В структуре фитомассы залежей преобладает разнотравный компонент. Использование залежей под сенокосы снижает продуктивность растений, увеличивает в травостое долю злакового компонента, ускоряет наступление дерновинной стадии сукцессии и ухудшает показатели почвенного плодородия. При введении залежи в пашню зафиксирована минимальная продуктивность фитомассы и снижение биогенной аккумуляции.