IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Рациональное природопользование - это планомерное, научно обоснованное преобразование окружающей среды по мере совершенствования материального производства на основе комплексного использования невозобновляемых ресурсов при условии сохранения и воспроизводства возобновляемых природных ресурсов.

Сельскохозяйственное использование почв приводит к суще­ственным изменениям их состава и свойств, отражаясь на главном качестве - плодородии. Однако о развитии почвообразовательно­го процесса в почвах, вовлеченных в сельскохозяйственное производство, нет единства мнений. Одни исследователи считают, что в пахотных почвах протекает единственный зональный процесс почвообразования, принципиально не отличающийся от почвооб­разовательного процесса под естественной растительностью. Дру­гие, наоборот, указывают на глубокие, коренные изменения, про­исходящие в природном процессе почвообразования при сельско­хозяйственном использовании почв. Мы склоняемся к мнению, что современное развитие пахотных почв происхо­дит под воздействием генетически самостоятельного естественно-антропогенного (культурного) почвообразовательного процесса, который имеет специфические особенности своего проявления в каждой природной зоне в соответствии с климатическими услови­ями и характером сельскохозяйственного использования. Главное, принципиальное отличие почвообразования в пахотных почвах состоит в дополнении естественных факторов почвообразования новым, постоянно и активно действующим антропогенным фак­тором - хозяйственной деятельностью человека.

Южное Предбайкалье - это наиболее благоприятная по природным условиям территория для проживания и хозяйственной деятельности населения. Здесь сосредоточен основной фонд сельскохозяйственно освоенных земель  региона - в том числе и пахотных угодий.

Черноземы  лесостепных и степных ландшафтов региона не образуют крупных массивов, а рас­полагаются участками, чередующимися с серыми лесными и лугово-черноземными почвами. Они широко распространены на древних террасах рек, пологих южных склонах коренных берегов. Почвообразующими породами являются обычно лессовидные суглинки различного происхождения. Среди черноземов Лено-Ангарской лесостепи господствуют солонцеватые, реже встречаются выщелоченные и карбонатные. Выщелоченные черноземы в естественном состоянии формируются под луговыми ковыльно-разнотравными степями и приурочены обычно к нижним частям склонов, сменяясь выше по склону темно-серыми лесными почвами.

По вопросу генезиса черноземов имеется ряд точек зрения. И.В. Нико­лаев (1949) считал, что почти все современные почвы образуются из черно­земов в результате изменения физико-географических условий, и одновре­менно указывал на современное формирование черноземов из почв других типов. Б.В. Надеждин (1961) полагал, что специфические свойства черноземов, обусловленные особенностями их развития в определенной физико-географической среде, позволяют говорить о существовании особой провинции приангарских или лено-ангарских черноземов, при этом отрицает участие в этом цикле подзолистых почв и допускает возможность образова­ния лишь выщелоченных черноземов. В.А. Кузьмин (1980) к отличительны­м особенностям черноземов относит маломощность гумусового профиля при высоком содержании гумуса в верхнем горизонте, интенсивное про­мерзание и длительное сохранение сезонной мерзлоты. Черноземы выщелоченные по его мнению являются преобладающим подтипом. Они формируются на рыхлых отложениях террас и склонов, подстилаемых юрскими и кембрийскими породами. Почвообразующими породами служат также лессовидные суглинки буровато-па­левого цвета различного происхождения, обогащенные карбонатами каль­ция и магния. Южные или солонцеватые черноземы формируются па древних террасах, сложенных аллювиальными и делювиальными лессовидными отложениями, под злаково-полынными ассоциациями в естественных условиях. В нижней части профиля выделяются осолонцованные горизонты, в которых содержание натрия от емкости поглощения может достигать 11 - 16 %. При этом выше 40 - 50 см содержание обменного натрия обычно не превышает 2 - 4 % от емкости поглощения. По мнению Г.А. Воробьевой и др. (2001) основные ареалы черноземов приурочены к террасам р. Ангары и ее притоков, а также к южной части Предбайкальской впадины, где сохранились фрагменты речных долин и озерных террас, слабо расчлененных современными долинами небольших рек. Минеральным субстратом для горизонтов А, АВ, В этих черноземов служат преимущественно делювиальные отложения голоценового возраста при подчиненном участии эолово-делювиальных. Горизонты Вса слагают, как правило, позднесартанские лёссовидные эолово-делювиальные образования, а нижележащие горизонты - сартанские отложения различного генезиса: делювиальные, эолово-делювиальные, солифлюкционные.

Отмечаемая многими исследователями языковатость и карманистость черноземов Приангарья является следствием современного криогенеза и палеокриогенеза, имевшего место в позднем плейстоцене и приведшего к образованию бугристо-западинного рельефа.

Одной из характерных черт, отражающих специфику формирования черноземов региона, является содержание и распределение гумуса, которое обусловлено биоклиматическими факторами почвообразования и связано с континентальностью климата. Содержание гумуса в самой верхней части гумусового горизонта, как правило, превышает 10 %. Затем наблюдается довольно быстрое и равномерное его падение с резким перегибом у нижней границы горизонта А, и дальнейшим очень медленным равномерным падением. Все это можно наблюдать и в исследуемых почвах, где максимум гумуса приходится на гумусово-аккумулятивные горизонты. Вниз по профилю содержание его заметно снижается и в карбонатном горизонте составляет 1,43 %. Общие запасы гумуса в метровой толще исследуемого выщелоченного чернозема на целине значительны - 420 т/га, хотя несколько уступают по величине черноземам Русской равнины, запасы которых в среднем составляют 549 т/га. По данным Е.А. Афанасьевой (1966) запасы гумуса в выщелоченных черноземах Стрелецкой степи колеблются в пределах от 469 до 587 т/га. Однако по запасам гумуса в верхней полуметровой толще (384 т/га) черноземы региона могут даже превосходить курские выщелоченные черноземы, у которых запасы составляют 325 т/га.

Мощность органогенных горизонтов в исследуемой почве составляет вместе с горизонтом АВ лишь 40 см. Одной из причин малой мощности гумусового горизонта чернозема является характер распределения корневой массы, а именно прижатость ее к поверхности. Повышенная концентрация корней в верхнем горизонте исследуемой почвы, вероятно, обусловлена особенностью термического режима исследуемых почв: более глубокому проникновению корней препятствуют низкие температуры поздно оттаивающего в весенне-летний период почвогрунта. Не менее важной причиной малой мощности гумусового горизонта чернозема может служить и несколько иная интенсивность и темп биохимических процессов в условиях резкоконтинентального климата региона. В весеннее время они замедлены и усиливаются лишь к середине лета. Наиболее интенсивная микробиологическая деятельность наблюдается лишь в июле-августе, когда максимум осадков совпадает с максимальным прогреванием почвы. Поэтому, разложение органических остатков происходит в значительно более короткий период лета, чем в европейской части России, причем процесс этот концентрируется в небольшом по мощности верхнем слое почвы с оптимальными температурами. Образовавшееся гумусовое вещество быстро подвергается морозной денатурации, более резкой и длительной, чем в черноземах европейской части, и продукты гумификации остаются на месте своего образования.

Распределение актуальной кислотности по профилю исследуемых черноземов носит неоднозначный характер. Реакция среды в исследуемых бескарбонатных горизонтов выщелоченных черноземов - слабокислая. Вниз по профилю наблюдается постепенное снижение актуальной кислотности и в карбонатном горизонте реакция становится слабощелочной. В черноземах Южного Предбайкалья подкисление почвенного профиля в горизонте В обусловлено, скорее всего, литогенной неоднородностью почв, чем почвообразованием, что связано с разновозрастностью горизонтов в профиле чернозема. Согласно представлениям Г.А. Воробьевой (1988) в черноземах  гумусовый горизонт А может быть отнесен к среднему-позднему голоцену, переходный горизонт АВ и подгумусовый светло-бурый бескарбонатный горизонт В - к раннему голоцену. Карбонатные горизонты Вса и ВСса относятся уже к верхнеплейстоценовой части разреза.

При распахивании приангарских черноземов происходит перемешивание горизонтов и образуется, так называемый, антропогенно-преобразованный горизонт Ар, обладающий уже иными, отличными от естественных горизонтов, свойствами. Так, в пахотном черноземе по сравнению с целиной уменьшается актуальная кислотность, меняется содержание и состав гумуса, подвижных форм питательных элементов. Поскольку мощность гумусового профиля исследуемых почв небольшая, то их распашка, а затем и смыв ведет к заметной потере органического вещества, происходит удаление верхних горизонтов, с одновременной сортировкой почвенных частиц, при которой теряется наиболее тонкодисперсная - гумусированная часть. В исследуемом черноземе, характеризующемуся изначально высокими показателями гумусного состояния на целине, при распахивании запасы гумуса в метровом слое снизились в 1,2 раза. При распашке происходит механическое и физическое усреднение содержания гумуса, подвижных форм азота и фосфора, обменного калия в почвенной толще на глубину вспашки. Наблюдается значительное подщелачивание пахотных и подпахотных горизонтов. За счет плоскостной  эрозии, а также дефляции все ближе к поверхности подходят древние отложения - сартанские высококарбонатные суглинки, которые активно  включаются в пахотный горизонт. Обладая целым рядом неблагоприятных свойств (высокая карбонатность, щелочной суспензионный эффект, бесструктурность, постоянная сухость), эти отложения резко снижают урожайность, создается сильная пестрота в темпах роста, созревания и урожайности культур в исследуемых черноземах юга Предбайкалья.