Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЧВ ЧЕРНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОД СУБТРОПИЧЕСКИЕ КУЛЬТУРЫ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "АГРОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЧВ ЧЕРНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОД СУБТРОПИЧЕСКИЕ КУЛЬТУРЫ"



На правах рукописи

Беседнна Тина Давидовна уу^ёё-ё/?

Л-

Агрогеннан трансформация почв Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа ври использовании под субтропичес*сне

Кулыуры

06.01.03 - агро1ючвовед«ние, агрофизика 06.01.07 - плодоводство, виноградарство -

N

. ' Автореферат диссертации на соискание учйной сгспени доктора - сельскохозяйственных наук

Краснодар 2004

Работа выполнена в государственном научном учреждения во Всероссийском научном исследовательском ~ институте цветоводства и суб1ропнческих культур

Официальные оппоненты; доктор с.-х.. наук, старший научный сотрудник

Бузовсров Анатолий Васильевич

- доктор биологических наук, профессор Вальков Владимир Федорович

доктор с.-х. наук, старший научный сотрудник ПроворЧенко Александр Владимирович V

Ведущая организация: Селеро-Кавказсхий зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства

Зашита состоится 15 тоня на заседании диссертапиои

Д220.038.04 при Кубанском государственном аграрном универенте:„■ < 350044, г. Краснодар, ул. Каинннна, 13, главный корпус, факс; 202935,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КуС^л/ ) государственного аграрного университета, ■

Автореферат разослан « 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, профессор '. Кобляков В.В.

Актуальность темы. Природно-климатические условия Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа обусловили пестроту почвенного покрова и специализацию сельскохозяйственного производства: возделывание таких многолетних культур как виноград, плодовые и субтроплодовые породы, орехоплодные, чай и др. каждая из перечисленных культур имеет биологические особенности я специфику требований к почве, которые в основном и формируют технологии их выращивания.

Длительное возделывание монокультур приводит к одностороннему воздействию на почвы. К тому же, при вовлечении лесных почв в сельскохозяйственное производство нарушается вся природная структура кк формирования, в результате чего изменяется качественно и количественно почвенЕгьш профиль. Усиливаются процессы водной эрозии. Внесение минеральных удобрений в дозах для создания положительного баланса привело к негативным последствиям - внедрению их в большой круговорот и нарушению экологического равновесия не только в гидросфере, но и в атмосфере. К тому же почвы горных территорий особенно ранимы. Земли субтропиков России уникальны не только в связи с возможностью выращивания на них ценных культур, но и как несущие рекреапионные функции для окружающей среды Северо-Западного Кавказа.

и исследования. Чаеводство, субтропическое плодоводство и

виноградарство получили свой развитие на Черноморском побережье СевероЗападного Кавказа в 50-х - 80-х годах прошлого века, что и вызвало вовлечение в сельскохозяйственное производство значительное количество земель. В связи с этим была поставлена цель - выявить направленность и скорость изменений в почвенном покрове сельхозугодий побережья.

Согласно поставленной цели были определены следующие задачи: -определить структуру почвенного покрова современных сельхозугодий на

уровне почвенных подтипов; -установить влияние культуры чая и сопутствующих его культур в агроландшафтах на показатели почвенного плодородия бурых лесных почв кислых подтипов и желтоземов; -вцяавть воздействие на бурые веские сдзбозенЕскщепные почвы

возделываемых культур: хурмы и фундука; -определить характер преобразований в дерново-карбонатных и коричневых почвах при Еыращивашш винограда; Научная новизна работы. Впервые выявлены особенности гидротерыпчеекдх условий бурозёмообразования на Черноморском побережье Северо-Западного Кавказа, обусловленные наличием длительного (8 - 8,5 месяцев) активного уровня почвообразования при преобладании испарения над осадками. Промывной режим почв приурочен к уровню почвообразования 0-10°.

Доказана направленность и скорость воздействия многолетних монокультур на весь комплекс свойств бурых лесных почв кислого и слабоненасыщенного подтипов, а также на желтозёмы, пойменные земли, дерново-карбонатные и коричневые почвы. ~ ~ ---

и не МСХД

фонд

Установлена взаимосвязь подвижного алюминия с обменной кислотностью в бурых лесных кислых почвах агропенозов.

Определена тесная связь рН водной вытяжки с суммой поглощенных оснований дерново-карбонатных почв.

Защищаемы« теоретические положения.

- Агрогенная трансформация почв Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа обусловлена спецификой технологий возделывания ведущих многолетних культур: чая, фундука, субтропяодовых и плодовых культур, винограда.

-Системное внесение минеральных удобрений под многолетние культуры приводит к необратимым изменениям катионнообмеиных свойств бурых лесных почв, для чего необходима разработка оптимальных доз удобрений рациональных и экологически безопасных.

-Возделывание чая на кислых и оподзоленных бурых лесных почвах приводит к аналогичным процессам, протекающим в краснозёмах;

1} эквивалентности (тесному взаимодействию) обменной кислотности с содержанием алюминия в солевой вытяжке;

2) обменная кислотность нижних горизонтов равна или больше гидролитической кислотности;

3) обменный алюминий в бурых лесных кислых почвах интенсивно поглощает фосфат-ионы.

-Особенности гидротермических условий почвообразования Черноморского побережья предопределили интенсивность минерализации органических остатков и веществ и гидролиза вторичных минералов, что в основном привело к формированию почв тяжёлого механического состава. Практическое значение. Анализ агрогенных изменений бурых лесных почв л желтоземов выявил их диагностические свойства, существенно влияющие на продуктивность насаждений чая, на основе которых проведено микрозонирокание отрасли чаеводства в субтропиках России.

Характеристика почв побережья даёт количественные показатели свойств почв для их диагностики по подтипам при крупномасштабном почвенном обследовании.

Выявлены деградационные процессы в почвах побережья: дегумификацня, ухудшение агрофизических свойств, уменьшение мощности почвенного профиля, развитие ускоренной эрозии. Содержание трав по типу паро-дерновой, дерновых систем защищает поверхность почвы от смывов, повышает содержание гумуса, питательных элементов и биологическую активность.

Апробация работы. Данная работа основана на материалах исследований с 1978 г. по 2003 г. при крупномасштабном почвенном обследовании города Геленджика и Туалсинского района, оценке земель всего побережья, постановке агромониторинга во влажных субтропиках, по плану НИР во ВНИИ цветоводства и субтропических культур, включая многофакторные полевые опыты по изучению системы питания фундука штамбовой формировки м хурмы восточной. Исследования проведены лично автором и при непосредственном участии в

лаборатории агрохимии и почвоведения, а также в отделе мелиорации и защиты почв от эрозии.

Основные результаты исследований опубликованы в журналах «Агрохимия», «Садоводство в виноградарство», на научных конференциях России, края и зоны, в трудах ВНИИЦиСК, СКЗШШСиВ, в технических отчётах Краевому Комитету по Земельпым ресурсам и землеустройству. Методика оценки почв под насаждениями чая, соавтором которой является соискатель, апробирована по всем специализ врованным хозяйствам зоны. Всего по изучаемой теме опубликовало 23 статьи.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 22В страницах машинописного текста, содержит }}$ таблиц, 56 рисунков, 56 приложений. Работа состоит из введения, четырёх зла«, заключения, рекомендации производству. Список использованной литературы насчитывает 204 источника, из них 7 па иностранных языках.

Автор датой работы чрезвычайно благодарна доктору с.-х. наук Козину В.К., коллективу института, в том числе лабораториям агрохимии и почвоведения, фитологии и биохимии растений, отделу мелиорации, проектно-изыскательской экспедиции за помощь в работе и консультации.

Особую благодарность хочется выразить Л.Ф. Дизенгоф | и | П.М.Буипшу \

за их участие в становлении автора как исследователя.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Антропогенное воздействие на почвенный покров, формы и масштабы агрогеняой деградации, пути оптимизации.

Почвенное плодородно является материальной основой урожаев и характеризуется комплексом свойств. Все острее встает проблема деградации почв, несушей эколого-экономлческий ущерб и ухудшающей социальные условия жизни, людей, утрате общезкологических функций (Виноградов Б.В., Орлов В, А., Сна«« В.В., 1993; Герасимов М.С., Караева H.A., Таргульян ВО, 2000; Морковкин Г.Г., 2000),

Климат, горный рельеф Черноморского побережья обусловили потенциальную и ускоренную эрозию почв (Панкова Е.И., Новикова А.Ф., 2000). Основными пршганамн проявления эрозии являются нарушение и уничтожение верхних генетических горизонтов, noi-еря гумуса в 30-см слое почвы и снижение урожайности.

Генетический профиль почвы, формирующийся в естественных условиях для той или иной территории, представляет собой закономерно организованную систему, обусловленную природными факторами почвообразования (Солнцева Н.П., Герасимова М.И., Рубшиша НЛ, 1990), Но такие антропогенные воздействия, как плантаж, планировка, механическая обработка почвы, развивающаяся эрозия, приводят к уменьшению горизонта А, характеризуя иной почвенный вид на классификационном уровне (Добровольский Г.В., Гришина

Л .А., 1985; Смеян Н.И., Цитрон Г .С., 1996 и др.). Использование почв, как под полевыми, так и под плодовыми культурами сопровождается глубокой перестройкой почвы в целом (Семенкж Г.М, 1983; Наумов В.Д., 1996; Бузоверов A.B., 1998).

Возделывание чая в субтропиках России привело к увеличению всех форм кислотности, подвижности алюминия, снижению содержания валового и аморфного железа {Малюкова Л.С., 1997; Добежнна СВ., 1998).

2. Задачи, методы и условия проведения исследований.

В задачи исследований входило: -определение структуры почвенного покрова (по основным подтипам) Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа на основе крупномасштабных почвенных обследований с 1975 по 2003 годи; -изучение влияния ведущих культур субтропиков на показатели почвенного плодородия;

-установление скорости и направленности агрогетюго воздействия на почвы Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа.

Объектами исследований были типы почв: бурые лесные, дерново-карбонатные, желтозёмы, коричневые и аллювиальные, использованные под чаем, фундуком, фейхоа, хурмой, виноградом и семечковыми плодовыми культурами.

Почвенный покров города Геленджика изучен в процессе крупномасштабного почвенного обследования сельхозугодий в 1992 - 1996 гг., Туапсппского района - при оценке его земель (1990 - 1994 гг.), города Сочи - при оценке земель (1987 - 1994 гг.) и (1993 - 1997 гг.), а также по темшану НИР ВНИИ цветоводства и субтропических культур, в том числе на базе двух многофакторных опытов. Использованы экспедиционный, нолевой и лабораторный методы исследования.

Лабораторные анализы включали следующие виды: нитратный азот определяли днсульфофенодовым методом, аммиачный азот - с помощью реактива Несслера; подвижный фосфор - по Ониаии, Чирикову и Мачигииу, калий - по МасловоЙ, Чирикозу и Мачкгииу (Руководство пс хим;гсеексму анализу почв Е.В. Аринушюша, 1970), Гумус определяли по методу Тюрина с колориметрическим окончанием (1969), состав гумуса - по методу Кононовой н Бельчнковой (19S7). Фракционный состав минеральных фосфатов определяли по методу Гинзбург - Лебедевой (1971). Влажность почвы - весовым методом, pH определен в солевой и водной вытяжке лотекциометрнческя, обменная кислотность по Дайкухара, подвижный алюминий по Соколову, гидролитическая кислотность по Каппену, сумма обменных оснований по Каппеиу - Гильковнцу, степень насыщенности основаниям - расчетным методом. Определение углекислоты почвенных карбонатов проводили ацндометрическа, Обменные катионы вытесняли хлористым натрием, активные карбонаты по Друияо - Гале.

Агрофизические показатели почвы изучали общеизвестными методиками (Вадюннна А.Ф., Корчагина В.А., 1961; Васильев AM., 1952; КачинскиЙ H.A., 1958). Объемную массу определяли в ненарушенном состоянии, удельную массу

- пнкшметрнчески, общую порозность путем расчета. Механический cocías - по Качивскому с помощью пипетки с пврофосфахом натрия, структурный состав по Савинову — сухим и мокрым просевом. Водопроницаемость определяли метолом заливаемых площадок прибором ПВН-ОО.

Бонитировка почв произведена по методике комплексной агроэко-логнческоЙ оценки почв под многолетними насаждениями, разработанной отделом горной мелиорации и зашиты почв от эроэяи л лабораторией агрохимии и почвоведения ВНИИ цветоводства и субтропических культур (Козин В .К., Беседина Т.Д., Бушнн П.М., 1992).

Математическая обработка экспериментальных данных проведена статистическим и дисперсионным анализами (Доспехов Б А. 1979). Результаты многофакгорных опытов обработаны по программе «Agrochim».

Черноморское побережье Северо-Западного Кавказа имеет протяженность около 300 км от Новороссийска до границ с Абхазией и представляет собой узкую полосу до 800 м над уровнем моря, уникальную по субтропическим почвам {B.C. Столбовой, В В. Шеремет, 1997) и по специализации сельского хозяйства. С севера она ограничена i рядам и Большого Кавказа различной высоты, защищающими от проникновения холодных масс, с юга омывается теплым морем, которые и создали климатические провинции - от средиземноморской (Геленджик) до влажно-субтропической (Сочи).

Рисунок 1 отображает гидротермнческне условия почвообразования, характерные для i

л,1 ™

Рисунок 1, Гидротермическне условия почвообразования на Черноморском побережье

Краснодарского края: О - ос*дкн в мм;--температур» воздуха I "С; — - относительная

влажность воздуха в %; —■ - температура почвы в слое 0-20 см; f^y^ -К< - К> I;

условные температурные уровни почвообразования:

(7] - < 0®С; [п] - О - ICt; ) П1J -10 - 2Cf С; Qv] - >

я

температурный уровень почвообразования 0 - 10°С сопровождается промывным режимом почв, тогда как 10 - 20 °С и свыше 20°С протекают при временно промывном нлн сухом режиме увлажнения. Продолжительность активных периодов почвообразования от 7 до 8,5 месяцев и предопределяла интенсивную минерализацию органических веществ и гидролиз вторичных минералов, которые и сформировали бурозёмы и желтозёмы. Осадки, горный рельеф и гидрография территории обусловили развитие эрозионных процессов. Потенциальная эрозия на побережье повсеместна, смыв почвы составляет 250 -1000 т/га в год. Различия в геологическом отношении привели к пестроте почвенного покрова.

Наибольшее распространение здесь приобрели бурые лесные (42%), аллювиальные (26,5%) и дерново-карбонатные (20%) почвы. Коричневые, желтозёмы и годоолисто-желтоземные почвы встречаются фрагментарно. По каждому подтипу указанных типов почв представлено морфологическое описание, их использование, характеристика по мощности профиля, мех состав у и степени эродировакности, даны агрохимические и агрофизические показатели свойств.

3. Влияние сельскохозяйственного производства па почвенный покров

влажных субтропиков Краснодарского края.

Антропогенный фактор воздействия на почвенный покров проявляется, прежде всего, путем вовлечения почв в сельскохозяйственное производство, имеющего свою специфику в зависимости от природно-климатических и экономических условий.

Сельскохозяйственное производство само по себе крайне сложно, оно вовлекает в свою сферу такие факторы, как люди, растения, животные, климат. Человеческая деятельность в значительной мере влияет на устойчивое развитие цивилизации, биоразнообразне в природе я сохранение плодородия почв в агроэкосистемах, в ряде случаев имеющих негативный характер. Наши знания об антропогенной трансформации почвенного покрова далеко ещё не полные (Любимова И.Н., 1998). H.A. Караваева (2000) показала, что длительная агрегеккая эволюция дернсйо-подзоямстых почк ггркгела к изменению наиболее лабильных свойств, органопрофиля, гориэонтного строения профиля и эти явления обратимы. Трансформация же гранулометрического состояния, выщелачивание являются необратимыми процессами в итоге длительного культурного агрогенезиса Mormut F.R. и Eswaran Н. (1998) считают, что при 01рапичении вложений в сельское хозяйство, наблюдающемся сейчас и в будущем, необходимо не столько повышать продуктивность земель, сколько сохранять их устойчивое состояние. Mcissac Gregory (1996) считает, что естественное плодородие почв прерий сохраняется дольше, чем естественное плодородие лесных почв.

Сельскохозяйственное использование бурых лесных почв и желтозёмов под сады резко изменяет количественно и качественно биогешюсть и биологические

параметры, выравнивая их между тепами почв (Казеев К.Ш., Козин В.К., Колесников СЛ., Вальков В.Ф., 2002).

Изменения состояния почвы можно наблюдать по количественным и качествсшыч показателям: по смене почвенного таксона, при изменении мощности гумусового горизонта, степени оглеения и т.д.; по прикладным функциям почв, по их плодородию, по экологической безопасности для человека, по пригодности к орошению, строительству.

Для каждого почвенного таксона может иметь место оптимальное сочетание диагностических почвенных показателей, которое до сих пор не определено для некоторых подтипов побережья (для кислого и шслого оподзолснного подтипа бурых лесных почв).

Изменение показателей свойств почв нами проведено по почвенным типам и подтипам, так как они формируются не только при определенных природно-климатических условиях, но и при определенном их сельскохозяйственном использо ваиии.

3.1.1, Требования чайного растения к почвенным н рельефным условиям.

Чзй долгое время был одной из ведущих культур в сельскохозяйственном производстве во влажных субтропиках России и занимает сейчас площадь 1536 га (по данным комитета по земельным ресурсам на 1 января 1998 года). Первая н ныне существующая чайная плантация была высажена НА. Кошманом в 1901 году в Солох-Ауле в 30 км от Сочи на высоте 220 м над уровнем моря (Дарасел ия М.К. и др., 1989). Промышленные же насаждения возникли только с 1936 года.

Чайная плантация представляет собой агроблоценоз, состоящий из монокультуры, возделываемой на одном и том же месте 50 - 70 лет. В отличие от других монокультур (виноградники, сады) на чайной плантации при ежегодной шпалерной подрезке оставляется в междурядьях до 10 - 12 т/га растительных остатков, при периодических тяжёлых и полутяжёлых подрезках поступает дополнительно до 50 т/га грубых растительных остатков. В результате образуется мощная подстилка, защищающая почку от смывов и потеря влаги. Подобно десной подстилке подрезочный материал чая способствует накоплению гумуса «снслого характера (Буши« П.М., Беседина Т.Д., Прокопенко И.А., Ефимченко В.И., 1985).

Основная масса корней чайного растений находится в слос 30 - 70 см (Гвасаяия В.П., 1975; Дараселия и др., 1989). Наибольшая концентрация активных корней (70 - 75%) сосредоточена в слое 30 - 50 см, остальная часть в более глубоких слоях. Поэтому плантации чая были размещены в основном на мощных видах почв.

Опыт возделывания чая в Грузин, Азербайджане и в Краснодарском крае показал, что высокий урожай чайного листа возможен только на кислых почвах. Мчедлиязе А.Б. (1990) указал оптимум рН солевой вьгтяжки для краснозёмов ракньгй 2,6 - 2,8, для субтропических подзолистых почв - 2,7 - 3,0. В методических указаниях по возделыванию чая в субтропиках России (1977)

рекомендовано рН солевой вьггяжкн 4,5 - 6,5, Исследования автора а др. (1992, 1994} показал», что в субтропиках России продуктивность насаждений чая находится в обратной связи с показателем степени насыщенности основаниями почвы в слое 50 - 100 см.

Длительный листосборный период (май - сентябрь) и высокая потребность растений чая в питательных элементах требуют внесения достаточно высоких доз минеральных удобрений (только азота 210 - 360 кг/га). По данным МалюковоЙ Л.С, (1997) и Добежнной СВ. (1998) систематическое внесение минеральных удобрений под чай в субтропиках России привело к следующим изменениям в бурых лесных почвах: усилению дифференциации почвенного профиля; возрастанию всех форм почвенной кислотности; повышению обеспеченности почв азотом и фосфором; преобладанию подвижного алюминия в ППК в верхних горизонтах почвы.

Ченери ещ2 в 1963 году показал, что алюминий постоянно и в больших количествах присутствует в листьях нормально развитых кустов чая (по Мчедлидое А.Б., 1990). Парфенова Е.И. я Троицкий А.М. (1951) исследуя причины угнетения чайных кустов, пришли к выводу, что одной из причин угнетения роста и вегетации является недостаток подвижного алюминия в почвах Ленкорани. Основным фактором, связанным с поступлением алюминия в листья чая, является рН почвы (Хц ТЪощ Ьец Г>оП£1)е-тш£ а др., 2001).

По данным грузинских ученых (Ониани Д.И., 1960; Дараселия М.К. и др., 1989; Мчедяидзе А.Б., 1990) повышение плодородия почв чайных плантаций в Грузни сопровождалось возрастанием кислотности, повышением подвижности железа и алюминия, снижением содержания карбонатов.

Благодаря шпалерам, приобретающим часто направление горизонталей, а также растительной подстилки, на чайных плантациях отсутствует смыв почвы.

Необходимо отметить, что каждый участок до посадки на нем многолетних культур, подлежал освоению и окультуриванию, в результате чего почти полностью исчез верхний аккумулятивный горизонт. Глубокой плантаж смешивал генетические горизонты, а содержание почвы под паром несколько лет привело к ев смыву. Почвенное обследование специализированных хозяйств показало, что под чаем мало почв незатронутых эрозиен хотя бы в малой степени.

Немаловажным средообразующнм показателем развития чайного растения является рельеф, который в горных районах перераспределяет тепло и влагу и предопределяет его продуктивность (Беседииа Т.Д., Козин В.К., 1999). Гидротермический режим почв под культурой чая в первую очередь зависит от экспозиции склона. Так, на северо-западных склонах урожайность чая достигает 49,8 - 51,9 ц/га, здесь размещено около 35% насаждений. На южных же склонах урожайность чая в среднем составила 36 ц/га. Высота над уровнем моря значительно влияет ыа продуктивность насаждений чая, опосредовано через температурный режим. При высотной отметке свыше 400 м над у.м, урожайность плантаций существенно снижается, на згой высоте сумма положительных температур становится ниже 3 000°С, поэтому для культуры оптимальные отметки 100 - 300 м. Крутизна склонов также влияет па продуктивность насаждений чая. На слабопокатых и покатых склонах (5 - 10а, 10 - 15й) было

размещено около 75% насаждений чая, урожайность которых составила 48 -54ц/га,

3.1.2. Требования фундука к почвенный в рельефным условиям.

Растение фундука наиболее приспособлено к средиземноморскому климату, в процессе своего развития оно стало легко переносить жаркое сухое лето, и цветёт в зимние месяцы.

Основная масса корней у фундука сосредоточена на глубине 5 - 40 см и имеет горизонтальный тип строения (Божко Н.В., 1975; Кази-Заде Ф.11-, Божко Н.В., 1976), Наиболее благоприятны для него дерново-карбонатные и аллювиальные почвы, но его насаждения размещены преимущественно на бурых лесных слабоненасыщенных почвах (67%). Продуктивность фундука зависит также от высоты над уровнем моря я экспозиции склона {БесединаТ.Д., Козин В.К., 1999),

В связи с тем, что у фундука корневая система расположена близко к поверхности, его отнесли к неприхотливым растениям (Негоаелов С.Ф., Вальков В.Ф., 1985) и считают, тго лия него рациональнее использовать смытые и малоценные почвы разной степени скелегности и с мы тоста, что, несомненно, сказывается на его продуктивности. Поэтому насаждения фундука производственники разместили в основном на склонах крутизною 5 - 15й на высоте 100 - 400 м над уровнем моря. Удобрения под данную культуру редко вносят, междурядья Е насаждениях находятся под за дернением.

Перспектива расширения ареала возделывания культуры в интенсивных насаждениях (Мохло В,Г., Пчнхачев Э.К., 1995; Мохно В.Г., Хашир A.A., 2003; Каиров М.А., Кучмазоковз Ф.А., 2003) на промышленной основе предполагает внесение минеральных удобрений. Применение минеральных удобрений является эффективным в повышении урожайности, но только оптимальные дозы их не воздействуют отрицательно на почву (Беседина Т.Д., 2003). Поскольку кислая реакция среды лимитирует плодородие почвы даже для этой пластичной культуры следует постоянно вести контроль за её питанием.

3.1.3. Требования субтропдоаовы* культур к почвенным условиям.

Хурма — быстро растущая культура, ко с длительным вегетационным периодом, основная масса корней которой распределена в слое 40 - 80 см (Омаров М,Д., 1991). Как у всех субтроплодовых культур ясно выражены две волны роста побегов - весенняя и легаая. Весенняя волна начинается в апреле, на весеннем приросте побегов и закладывается урожай. Вторая волна роста начинается с первой декады гаоля, но её интенсивность ниже весенней. У хурмы восточной наблюдается повсеместно опадение репродуктивных органов, проявляющееся до конца июля, одной из причин которого являются неблагоприятные почвенные условия. Для успешного роста и плодоношения культура требует внесения удобрений, сады хурмы также содержатся под задеркением.

Разработка системы питания для хурмы восточной в течение 1934 - 2002 годов показала, что её урожайность зависит от доз минеральных удобрений:

Y = 10,2 +36,7N + 29,01Р + 23,26К- 13,J3NxN + Ю,0Р*Р- 7,38 К хК + 8,2 NP где Y - урожайность в ц/га; дозы минеральных удобрений, Коэффициент

регрессии составил 0,96, детерминации - 0,91.

Таким образом, продуктивность насаждений хурмы также находится в тесной свази с дозами минеральных удобрений, активно влияющими на почву.

Фейхоа - субтропическое вечнозелёное растение, имеющее также две волны роста, весной и осенью. Корневая система сосредоточена на глубине 10 -40 см (Коваль Н И , 1975; Омаров М.Д., Омаром З.МГ, 1997) и поэтому считают, что культура ne требует мощных почв. Высокие урожаи дает ггри внесении органических и минеральных удобрений.

Таким образом, чай, фундук, хурма, фейхоа и другие культуры адаптировались к климатическим и почвенным условиям побережья. Для своего успешного роста и развития требуют внесения достаточно высоких доз минеральных удобрений, которые воздействуют в первую очередь на почву.

3,2, Антропогенное воздействие на бурые лесные кислые, бурые лесные кислые оподзоленные почвы »желтозёмы.

Отдельный анализ влияния многолетних насаждений на кислый ряд бурых лесных почв (кислые и кислые оподзоленные), а также на желтозёмы обоснован спецификой возделывания культуры чая, требующей для своего успешного развития кислой почвенной среды,

3.2.1. Влияние культур на содержание гумуса и основных элементов питания.

Мониторинговые наблюдения в течение 1992 - 1997 гг. показали существенные изменения свойств бурых лесных почв и желтозёмов под культурными растениями. Налурным почвенным стандартом или эталоном взяты почвы под лесом для каждого полигона. Так Крупеников И.А. (1985) предложил один из трех стандартов - целинные микрозаповедники, почвы - раритеты, модели почв высокого плодородия. В условиях побережья целинными являются почвы, формирующиеся иод лесной растительностью до настоящего времени.

Главной функцией любой экосистемы является процесс обмена веществ и энергии- биологический круговорот, который в биологии и физиологии значится как метаболизм и трактуется как способ обновления живого вещества. Процесс трансформации органического вещества в почве отражает всю сложную систему функционирования почвы как одной из важнейшей компоненты экосистемы.

Функционирующая почва представлена набором генетических горн-зонтов, каждый из которых принимает определённую массу живого и отмершего органического вещества и выделяет в процессе трансформации минеральные вещества в атмосферу, гидросферу, фнгомассу. Разница между входом и выходом

накапливается в почве н формирует её профиль, в котором выделяются стабильные и динамичные зоны (Фрндлянд П.Г., Ивахненко H.H., 1985).

Чистая первичная продуктивность естественных зональных биогеоценозов (леса) зависит непосредственно от климатических условий района, почвообраэующнх пород, характера рельефа. Смена же лесной растительности такими многолетними культурами как чай коренным образом меняет общую природную обстановку: изменяется характер поступления к использования органических остатков, питательных веществ, гидротермический режим и т.д.

Ведущим показателем почвенного плодородия и его изменения является гумус. Возделывание чая приводит к повышению содержания гумуса в коркеобтаемом слое, как в бурых лесных почвах, так и в желтозёмах (рис. 2).

Варьирование данных содержания гумуса усиливается на границах генетических горизонтов. Однако, содержание гумуса в почве плантации Кошмана, произрастающей свыше 100 лет, близко к данным гумуса б почве леса (рис. 2) и характеризуется средним коэффициентом вариации, особенно в верхней полуметровой толще (табл. 1), что свидетельствует о стабилизации биологического круговорота в данном этроценозе.

Распределение гумуса по поч- Рис)1иж 2Аржмр распределения гумуса но венному профилю характерно для почвенночу профилю под чаем (— , - - , —), лесного типа накопления, где фундуком (->-) к лесом (••••) а бурых лесинх кисли* основные запасы гумуса сосредоточены в слое 0 - 40 см.

почвах: а - на туфах и порфирита*; б - на лнмоншязнрованмых аргкллтгах; в - ка элювии пеечаиика, г - в хжттолйках.

Изменяется и качественный состав гумуса (табл. 2). Если в слое 0-20 см почвы леса в гумусе преобладают гумииовые кислоты, то в почве чайкой плантации на протяжении всего профиля фульвокислоты преобладают над гумановыми кислотами. Агрессивная фракция фульвокислот под лесом составляет 2,6 - 6,1%, тогда как под растениями чая - 1,6 - 11,5% от валового содержания гумуса. Содержание гуминовых кислот, связанных с полуторными окислам«, в почве чайных плантаций выше, чем под естественной растительностью (лесом). Сравнение данных содержания гумуса, под вышеназванными ценозами в условиях бурых лесных ненасыщенных почв (Бушнн П.М., Беседина Т.Д., Прокопенко И.А., Ефимченко В.И., 1985) также свидетельствовало о накоплении органического вещества под культурой чая, имеющего фульватный характер. Причём оптическая плотность гумусовых кислот почвы чайной плантации выше, чем оптическая плотность гумусовых веществ почвы из-под леса.

. Таблица 1

Влияние многолетних культур на содержание гумуса в профиле бурых лесных кислых почв на туфах и порфнритах

Вид насаждений Гснстнчеонй горюояг Глубина Оки, с» Среднее заменив % Коэффициент варшацШ %

Лос А 10 5,02 ± 0,15 17

II) 3,31 ±0,20 21

30 2,57 ±0,» 20

В 44 2,0(7 ±0,13 22

51) 2,24 ±0,17 26

«а 1,96 ±0,11 19

70 1,7) ±0,11 Я

ВС «а 1,58±0Д1 . м

90 1,55 ±0,10 25

100 из ±0,11 28

Чай Котнмана А № 5,07 ± 0,21 19

20 3,25 ±<М4 18

30 2,Е910,10 и

40 2,5610,09 14

В 30 2,19 ±0,09 15

1,74 ±0,11 24

ВС 70 1,41 ±0,10 25

80 1,25 ±0,08 24

«0 1,01 ±0,09 33

100 1,0*1 ±0,07 28

Чай Гришкния, южный смон А 10 7,23 ±0,20 1!

20 4,79 ±0,30 25

Л) 2,45 ±0,22 36

40 1.61 ±0,18 45

В 50 1,18*0,19 Ы

60 0.92 ±0,20 Кб

70 0.67 ± 0,05 33

«0 0.53 ±0,04 13 .

90 0,53 ±0,04 30

ВС 100 0,57 ± 0,04 31

Фуеду* Алл. 10 ЗД2 ±0,18 32

20 2,32 ± 0.08 13

30 2,28 ±0,07 12

Таблица 2

Фракционный состав гумуса в бурой лесной кислой почве в зависимости от ценозов, % к весу почвы

Глубина, см Валовые, % „ . , | 0,Ш Иа ОН Пирофосфатная вытяжка ! т ^ \ вытяжка Скисл. ВЫТЯЖКИ С гум. связанных сЙгОз Углерод остатка

, , , с N аы Себ^ Ст»/С<1к ! Срби.

Под лесом

0-10 2,09 0,20 10,5 0,52 0,28 0,24 I 1,17 0,52 0,28 0,06 0,28 1,57

10-20 1,46 1,46 9,7 0,33 0,19 " 0,14 Т 1,36 0,33 0,19 0,05 ОД 9 1,13

20-30 0,82 0,82 9,1 0,24 0,08 0,16 0,50 0,24 0,08 0,03 0,08 0,58

30-40 0,76 0.76 8,4 0,28 0,09 0,19 "1 0,47 0,28 0,09 0,02 0,09 0,48

40-50 0,64 0,64 8,0 0,26 0,19 | 0,34 026 г~ 0,07 0,02 0.07 0,38

Под чаем

0-10 6,92 Г0,96 6,8 1,32 0,65 0,67 4,97 I 1,15 0,65 0,12 0.65 5,20

10-20 7,55 0,73 10,3 1.16 0,35 0,8 Г~1 0Т43 \ 1,03 035 0,12 0,35 6,39

20-30 1,56 о,м 11,1 г 0,45 одо 0,29 ! 0,45 ОДО 0,08 0,10 1,11

30-40 1,05 0,11 9,5 0,31 0,05 0,26 0,19 | 0,31 0,05 0,04 0,05 0,74

40-50 0,81 0,08 10,1 0,21 0,03 1 0,18 0,17 | 0,21 0,03 0,03 0,03 0,60

Технология возделывания культур влияет и на пищевой режим пот». На рисунках 3 и 4 показан характер распределения минерального азота в аммиачной и нитратной форме в бурых лесных почвах и желтозёмах под чаем, фундуком в фейхоа в сравнении с почвой под лесной растительностью.

Рмсуто* 3. Распределение тггратного азота » Рисуно* 4. Рвспредыккве аммиачного азма ъ бурых яееных почвах: профазе бурых а«сных кислых почв:

а - ив туфах я порфиршзх, 6-на ликстогтнзнроваикнх аргиллитах; ■ -наэлзоаии пссчаняжа; г - яа жеатоавмах, среднее за 1992 -1997 г.

Благодаря' внесению высоких доз азотных минеральных удобрений под чай почти повсеместно наблюдается более высокое содержание нитратного и аммиачного азота в 30 см сдое почвы, по сравнению с почвой под лесом. Аммиачный тот превалирует над нитратным, что хараетерно для лесных почв (Беседнна Т.Д., 1985; Ткачев А.А., 1998). Значительные изменения в содержании нитратного азота объясняются никлическими ю-

5. Вадочоа «аержшв* фосфора » б>рой «ене»ИМИ, СВЯЗаННЫМИ С ГИдрО-лвсясй кислой 1МРПЮ «8 шшотшаярсвйавых термическими условиями ПОЧВЫ И аргиллитах под чаем и лесом, ю-/! 05 г потам, атмосферы, внесением удобрений, с

жизнью биоты, преимущественно растений (Урушадае Т.Ф., 1996).

Длительное и системное внесение фосфорных удобрений под чай привело к значительному накоплению валового фосфора в бурых лесных почвах, сформировавшихся на янмонитазированных аргиллитах (рис. 5). Увеличение

валового фосфора проявляется в 40 см слое, так как суперфосфат здесь вносится под поверхностное рыхление, Фракционный состав минеральных форм фосфатов представлен преимущественно кальций- и железофосфатамя (рас. 6). Алюмофосфатка* группа в почвах чайных плантаций количественно выше таковой в почве под лесной растительностью. Эта фракция присутствует во всей почвенной толще плантации чая, тогда как в лесу она отсутствует уже в 30 см слое. Ефимов В.Н. и др, (1994) также отметили, что фосфорные удобрения в дерново-подзолистой почве трансформируется в фосфаты алюминия и железа. Однако же в субстратах для теплиц при системном внесении фосфорных удобрений so фракционном составе минерального фосфора железофосфаты отсутствуют (Бупшн ГШ,, Беседана Т.Д., Ефимченко В.И., 1999), что свидетельствует о трансформации фосфора в зависимости от минерального состава яочв.

?id t Jíi'.eí /«ÍÍ.-ÍJ :

; ;J ■ № ' 9á ■ ■ Al 1 ■ J» '

Содержание подвижного фосфора в почвах чайных плантаций выше, чем под подогом леса (рис. 7). Особенно это характерно для слоя 0-30 см.

Уровень калийного питания в

Ричиок 6. Влияние чайного растения на фракционный состав бурых лесыь,х ПОЧ-мчкеральных фосфата« бурой лесной кислой почвы, % от валового И желтозёмах содержания. ПОД культурными

61Ш- Са-Р;; ШЛИ-Са-Рк^й^ШЗ-А1 -Р; растениями ото-

ЕЗ -Ге- -р*> шт•остзто,! бражвн на рис. 8,

Рисуйте 7. Содержание подвижного фосфоре в Рисунок 8. Характер распределение обменного бурт лесных кислых почки (а, 6, ») и к кзлнх в бурых лесных почмх: а - па чуфах и жадтоймах (г) под «уяьтурамп и лесом, среднее порфирита*; 6 - лнмошпкврокиных аргил-1Я 1992 - 1W7 гг- летах; * - на элювии леечаиига; г - га желто-

збмах поя »удиурамл в яссом.

из которого следует, что обменный калий также накапливается в верхней часта профиля чайных плантаций. В бурых лесных почвах на фоновых участках содержание обменного калия превышает количество обменного »салил под чаем, что, вероятно, сказывается выносом питательных веществ флешами чая. С глубиною содержание обменного калия значительно снижается и выравнивается между различными агроценозами и лесом пра отсутствии внесения калийных удобрений.

Таким образом, чайная плантация, как объект интенсивного антропогенного воздействия на бурые лесные кислые почвы и желтозёмы влияет на увеличение содержания гумуса и питательных веществ в них. Происходит качественная трансформация гумусовых веществ и соединений фосфора в почве.

3.2.2. Влияние многолетних культу р на катионнообиенную способность бурых лесных кислых почв и желтоэСмов.

В В. Разумов (19X9) считает, что такие здафическне показатели, кис сумма поглощенных оснований, реакция почвенной среда, гидролитическая и обменная кислотности горизонта А являются наиболее зависимыми от пространственного распределения яигогенных я биоклим этических факторов. Следовательно, они наиболее чувствительны к изменениям внешней среды, в том числе н к антропогенным.

Реяюрш почвенного растврра определяет микробиологическую деятельность почвы. Наряду с этим растения также требуют для своего развития определенной реакции почвенного раствора. Культуру чая относят к типичным ацидофклам, требующим кислую почвенную среду, вследствие чего плантации чая н размещались на квелых почвах.

Камад 5., Цке^ва! К. (1959) пишут, что почва плантаций с хорошим развитием чайного куста хар31ггеризуется довольно высокими показателями кислотности и недостатком обменных оснований и наоборот, почвы плантаций с плохом развитием чайного куста -имеют слабую кислотность и содержат значительное количество обменных оснований. Габисония М.В. (1979) указывает на то, что уровень актуальной кислотности большинства лочв чайных план-Рисунс* 9. Реакши солевого раствора ■ профшя тщцй грузни находапхя в пределах: буры* лесных почв я жоггозвмои, среднее за 1994 - _______а п * ,__*

гг рн солевого 3,0-3,6, что усиливает

подвижность алюминия и железа, количество которых в почвах резке уменьшилось.

11а рисунке 9 показано влияние многолетних культур на реакшю почвенной среды, что свидетельствует о повсеместном подкисляющем действии чайного растения ка всю глубину почвенного профиля. В почвах, имеющих сильно кислый характер - рН = 3,5 - 4,0 (рис. 9 б, в) сдвиг рН произошел на 0,5 единицы. На бурых лесных почвах, формирующихся на туфах и порфиритах и ка желтозёмах (см. рис, 9 а, г), имеющих соответственно рН - 4,5 - 5,0 и 5,7 - 6,5 рН уменьшился на единицу. Показатели рН под фундуком и фейхоа занимают промежуточное положение между показателями леса и чайных плантаций.

В таблице 3 показано размещение чайных плантаций в ЗАО «Дагомысчай» (имеющем насаждений чая до 43% от обшей площади по зоне) по продуктивности зелёного листа. При столь значительном варьировании урожая, реакция почвенного раствора плантаций характеризуется очень близкими средними арифметическими показателями - рН равным 3,2 - 3,7.

Таблица 3

Характеристика чайных плантаций ЗАО «Дагомысчай» по урожайности и рН солевой вытяжки в слое 0 - 30 см

Пределы урожайности, ц/га Средняя М((ОГО-ЛШ1ЯЯ урожайность, и/га Площадь, га Количество участков (объем выборка) Коэффициент вариации урожайности, % PHKCI Коэффициент вариации рн, %

10-30 24,5 ±1,4 27,2 13 20 3,3 + 0,07 8

3Û-40 37,0 + 0,5 69,0 34 8 î,7 10,14 22

40-50 45.2 ± 0,4 112,0 48 6 3,5 ± 0,07 14

50-60 55t7 ± 0,5 227,0 79 5 3,4 ± 0,04 12

60-70 65,4 ±0,4 126,0 55 5 3,5 ±0,07 14

70-80 75,4 ± 0,6 64,4 19 4 3,2 ±0,04 6

80 -50 88,3 ± 0,7 25,8 10 3 3,5*0,31 30

CSbESÏ W 99,3 ± 3,? 7.2 4 i 8 3,5 ±0,87 49

Итого: 658,9 262 |

Следовательно, выращивание чая приводит к подкнелению почв и его урожайность не коррелирует с реакцией почвенной среды. Показатель рН лишь только свидетельствует о возможности нормального развития растений чая.

Гидролитическая кислотность, характеризующая собой количество поглощённых почвой ионов водорода, при взаимодействии с 1 N раствором СНзСООЛа {с рН 8,2), считается менее вредной для растений, так как ионы водорода, вытесненные гидролитически щелочным раствором, малоподвижны. В бурых лесных кислых почвах под лесом показатель гидролитической кислотности варьирует в зависимости от почвообразукмцих пород и глубины почвенного профиля в следующем интервале: в бурых лесных кислых почвах на лимонитизированных аргиллитах от 11,9 до 16,90 мг-экв/100 г почвы; в бурых лесных кислых почвах, сформировавшихся на туфах и норфиритах, от 3,11 до 8,26

Рнсужж 10. Влияние «улиур на потенциальную кне-лэтноегь (Кг) б бурых лесных почвах (а, б, и) я в желто зйми (г).

мг-эвэ/100 г почвы; в бурых лесных кислых почвах на элювии песчаников - от 15,37 до 16,34 мг-эквЛОО г почвы.

Характер воздействия мно- ^' -Jу^-^-ГУ?'.. "

голетних культур на данный показатель представлен на рисунке 10. На всех участках под чаем и фундуком содержание гидролитической кислотности увеличивается в сравнении с почвой под лесом, под фейхоа - уменьшается. Влияние культуры чая прослеживается по всей глубине почвенного профиля.

Обменная кислотность возникает при обработке почвы раствором нейтральной соли при соотношении почвы к раствору 1 : 2,5. Ионы водорода, переходя в почвенный раствор, увеличивают его кислотность, что неблагоприятно сказывается на развитии большинства растений и микроорганизмов. Поэтому обменная кислотность считается самой вредной формой почвенной кислотности {Возбуцкая А.Е., 196S).

В бурых лесных почвах, формирующихся под лесной растительностью на лимонитпзпровшлшх аргиллитах, обменная кислотность составила 3,09 - 14,50 мг-экв/ЮО г почвы; на здювии песчаника - 5,75 ~ 10,59 мг-эквЛ00 г почвы; на туфах и порфиритах - 0,14 ~ 1,09 мг-экв/ЮО г почвы, В желтозёмах под пологом леса обменная кислотность составила 0,09 -1,72 мг-эквЛОО г почвы.

Возделывание чах приводит к значительному усилению обменной кислотности во всей толще почвы (рис. 11). Показатель обменной кислотности почв под фундуком занимает промежуточное положение между лесом и чаем, то есть происходит увеличение содержания обменной кислотности, во в меньшей степени. В желтоземах под фейхоа обменная кислотность не претерпела изменений.

А-Е. Возбуцкая (1968) считает, что ***** I l-Co»**»* сб*«™0й в™«™ * »■"'•»ч^ч""" У ' Суры* ■"«кьгхюкдьыпочвах (а, 6. в)и ж-елгтоз£щх

гидролитическая И обменная КИСЛОТ- (г), мг-экк/100 г геивм, средне« за 1992 - 1997 гг.

иости не столько формы, сколько части почвенной кислотности, причём гидролитическая кислотность больше обменной. Последняя как бы входит в состав гидролитической.

В таблицах 4-7 показаны все формы кислотности в профиле бурых лесных почв п желтозёмов под различными агроцснозами и лесом, из данных которых следует, что бурые лесные кислые почвы и желтозёмы имеют следующее

Таблица 4

рН солевой, гидролитическая и обменная кислотность в бурой лесной кислой почве ца туфах и порфиритах в зависимости от возделываемых культур

Глубина СЛОЯ, см Лес Чан Кошчаиа Чай Грншганз Фундук

рНкд Нг Ноб. рНка Нг Моб. рНш Иг Нов. рНки Нг Ноб

мг-эки/100г мг-экв/100г Мг-эиЛООг

11) 4,12 8,26 1.00 3,57 22,УЗ 12,12 3,18 36,44 19,9 3,93 13,03 3,86

20 4,67 Йт27 1,09 3,54 22,48 14,45 3,17 13,19 22,1 3,83 13,13 5,80

30 4,75 6,92 0,18 3,66 21,65 «,11 3.28 20,31 26,1 3,85 13,14 6,27

40 4,75 630 0,14 3,74 20,45) 14,29 1,35 30,77 28,3 3.91 12,78 5,77

4.79 ЬМ 0,23 3,79 19,81 13.37 3,37 30,23 29.6 3,91 12^6 7,12

60 4,89 5,43 0,14 3,Я0 17,03 12,96 3,46 29,74 29,3 - - -

70 5,02 4,37 0,14 3,84 16,61 12^6 3,3? 28,06 27,4 - - -

ВО 5,08 4.08 0,14 3,87 15,85 12,06 3,42 24,0! 22,1 - - -

90 "ш 5,10 .'.И "ш4 0,14 1 3,84 16,40 ТбХз4 12,60 13,04 3,47 18,75 17,4 - - -

З.бР 15,34 16,2 - - -

Таблица 5

рН солевой, гидролитическая и обменная кислотность в бурой лесной кислой иочве на лнмоннтш нровая н ых аргиллитах в зависимости от типа растительности

Глубина ело«, сч Л1!С Чай Фундук

рНка Нг Ноб. рН«а Нг Ноб. рНксг Нг }{об.

мг-эквАЗСг мг-экв/ЮОг мг-эга/300г

10 3,99 12,06 3,09 3,37 32,20 16,87 3,95 13,66 4,94

20 3,97 12,43 5,15 3,41 2 7,38 27,86 3,«3 15,37 К.73

30 3,95 11,99 6,70 3,48 2Й.42 18,80 3,84 15,24 9,91

40 3,93 12,16 7,93 3,53 26,20 20,10 3,76 15,71 11,24

50 3,90 12,61 8,76 3,3$ 27,28 22,00 3,79 15,60 11,16

60 3.83 13,48 9,72 3,60 29,57 25,77 -

70 3,84 13,82 10,81 3,55 29,59 26,88 -

80 3,83 34,97 12,13 - - - -

90 3.81 1й,02 13,32 - - - -

10» 3,83 16,90 14,50 - - - -

Таблица б

Формы кислотности в бурой лесой кислой почве на элювии песчаника под лесом

и чаем

Глубина слои, см Лес Чай

рНкс Нг Моб. рНкс Нг Ноб.

ммквЛООг ш~}м/100г

10 3,84 15,94 5,75 3,3» 25,01 9,22

20 3,74 16,31 7,93 3,15 24,30 10,29

30 3,74 15,57 7,69 3,23 21,03 12,43

40 3,77 14.У» 1,43 ЗД5 18,16 12,95

50 3,71 16,44 10,59 3,37 18,11 13,У8

60 - ■ - 3,35 18,24 13,95

70 - - 3,49 18,65 15,80

80 - - 3,42 19,35 16,57

90 - - 3,49 19,43 17,58

100 - - 3,49 18,75 17,13

Таблица 7

Форш кислотности в желтозёмах пол различными растениями

Глубина слоя, сы Лес Чай Фейхоа

рНка Нг Ноб. рНка Нг Ноб, рНксц Нг Ноб.

мг-эквЛООг мг-эк в/НЮг мг-эквПООг

10 5,53 4,83 0,&4 4,65 9,30 0,17 5,88 2,45 0,09

20 4,60 6,44 1,72 4,19 11,57 4.02 5,35 3,54 0.22

30 4,59 5,05 0,95 4,25 10,20 3,90 5,20 3,48 0,09

40 4,48 4.78 0,35 4,15 8,16 3,34 5,61 2,87 0,18

50 5,31 " 3,42 оУ18 4,23 6,63 1,67 6,12 1,63 0,09

60 5,48 6,08 0,11 4,32 6,01 1,19 6,70 0,67 0,09

70 «,24 1,44 0,09 4,39 5,П 0,36 6,92 0,52 0,09

80 6,80 ОДб 0,09 4,64 3,82 0,26 6.97 0,51 0,09

90 6,93 0,58 0,09 5,34 2,49 0,24 7,04 0,49 0,09

100 7,02 0,60 0,09 5,72 1,80 0,22 7,03 0,50 0,09

соотношение форм кислотности; рН солевой вытяжки характеризуется от кислого (5,0) до сильнокислого (4,0) по всему профилю, гидролитическая кислотность больше обменной; гидролитическая и обменная кислотности увеличиваются с глубиною почвенного профиля бурых лесных кислых почв.

В желтоземах все формы кислотности выше в первой половине профиля. Под чайными растениями с глубиною содержание обменной кислотность приближается к гидролитической. НА. Саряшвиля (1952) находил, что в нижних горизонтах кр&снозбмов иногда гидролитическая кислотность меньше, чем обменная. Объясняет он это поглощением СНзСОСЖа за счет образования труднорастворимых комплексных соединений с почвенным алюминием.

Природа почвенной обменной кислотности определяется присутствием конов водорода и алюминия на поверхности коллоидов в почвенном растворе кислых почв,

Що^вну^ы^ алюминий вместе с ионами водорода легко переходит в равновесный раствор при взаимодействии кислых почв (рН < 5) с раствором хлористого калия, Необходимо заметить, что вопрос о том, водород или алюминий являются причиной почвенной кислотности, представляет не только теоретический интерес, но имеет существенное практическое значение, так как свойства почв, насыщенных водородом, резко отличаются от свойств почв, насыщенных атюмннием, Известно, что почвенная кислотность оказывает отрицательное алияние на развитие растений, при этом алюминий оказывает более резкое токсическое действие на растения, чем ион Насыщенность почвы ионами Н1* или А13+ влияет на агрегатный состав почв, на поглощение фосфатов, что наблюдалось во фракционном составе минеральных фосфатов под растениями чая. На рисунке 12 отображена подвижность нонов алюминия в бурых лесных кислых почвах и желтоземах по почвенному профилю под различными культурами н лесной растительностью.

Рисунок 12. Содержание под» ижного алюмигаи в лесны * кислых почк»:

на туфах и порфнрктк (а); на элювии пестаяика (6) на димоютгшрованньг* ариддятах }, »желтоземах (6)

В бурых лесных почвах, имеющих сильнокислые рН (оксло 4) содержание подвижного алюминия увеличивается с глубиною, В желтоземах, обладающих рН от 5 до 7, подвиачный алюминий во второй половине профиля отсутствует.

Под чаем и фундуком содержание алюминия выше, чем в почве, формирующейся под лесной растительностью, В почве чайтах плантаций содержание подвижного алюминия составляет 40- 120 мг/100 гтгсчвы.

Makovnikovi J., Kanianska R- (1996) исследуя содержание подвижного алюминия по методу Соколова в почвах Словацкой Республики, также нашли зависимость между pH&ci и содержанием подвижного алюминия.

В таблице 8 представлен характер связи подвижного алюминия с обменной кислотностью в бурых лесных кислых почвах. В бурых же лесных кислых почвах, находящихся иод лесной растительностью, связь между обменной кислотностью и подвижным алюминием или отсутствует или имеет ей в средней степени. Тогда как под чайными растениями количество обменной кислотности средне- или сильно коррелирует с подвижным алюминием. Связь между ними существенна и на 62 - 92% взаимообусловлена. Продуктивность чайных насаждений здесь составила 66 - 104,5 ц/га, а последний показатель урожайности приурочен к самому высокому показателю корреляции. И если в опытах с горчицей (Ярусов С.С., Соколова М.Ф., 1950) я клевером (Дьякова Е.В., 1948) руления страдали уже при содержании до 10 - 12 мг/100 г почвы, то чай лучше развивается при содержании подвижного алюминия 120 мг иа 100 г почвы. Исследователи (Парфёнова E.H., Троицкий A.M., 195!; Ченери, 1963) отмечали, что при недостатке алюминия растение чая страдает и даёт низкие урожаи. Под фундуком корреляционная связь между обменной кислотностью и подвижным алюминием характеризуется коэффициентом 0,78, занимающим начальный интервал сильной связи, при kotojmm их взаимосвязь обусловлена только на 61%, остальные 39% обусловлены другими сопутствующими факторами.

Сумма р^еодых, оендрдндй характеризует наиболее благоприятный в агрономическом смысле состав обменных катионов, почвенные коллоиды которых содержатся в состояния геля, в связи, с чем они ае вымываются из почвы и создают прочную структуру.

Возделывание чая приводит к значительному снижению суммы обменных оснований по сравнению с фоном (лесом) во всем профиле, тогда как под фундуком этот процесс менее активен tuen же вынос карбонате г из просяежнвзеггся, Под растениями фейхоа сумма обменных оснований была близка к сумме Р^О* 13.BZH.WS многолетних „лмур ** Сумм)* обменных оснований в иочве под обметай осиований в бури* лесвых почвах ЛССОМ (рис, 13). (а, б, в) и желтоземах (г), 1992- 1997 гг.

В желгоэймах, 'формирующихся на карбонатных аргиллитах, сумма обменных оснований увеличивается, соответственно, с глубиною профиля.

Степень f 1асы.1ценц(>ст^иА£новакними характеризует соотношение суммы поглощенных оснований к гидролитической кислотности. Панн исследования показали (Козне В.К., Беседина Т.Д., Бушин П.М., 1992; Бушин П.М., Беседина Т.Д., Копылов С,С„ 1994), что одним из диагностических показателей продуктивности почв применительно к культуре чая является именно степень насыщенности почвы основаниями. Продуктивность плантаций 4iia в условиях

Таблица 8

Связь яодв.ижаого алюминия с обменной кислотностью в бурых лесных почвах ж>д различными культурами

Тип почвы Вид растительности Модель регрессии Объем выбор, кя Коэффициенты | Критерий Стыоаевта Продуктивность, о/га

регрессии детерми- 1 фантн* нации } ч«ски8 теоретический

Бурая лесная кислая на лимовити-зировашых ергшн иитах Лес У ~ 45,05— ОЛбНиом. 150 л гл .. - -л 1 ** л/> 1 Г\£ -

Чай У = 195,36- 4, ВбИобм. 112 0,96 0,93 32,00 1,96 104,5

Фунду* У=78ч37-3,58Нобм, 80 0,78 0,61 | 15,60 2,01 8,0

Бурая лесная кислая и а туфах и порфирит Чай: северный склон 160 0,79 . 0,62 | 15,60 1,96 62,0

Чай: южный склон У = 204,05 - 4,17Нобм. 160 0,85 0,73 21,25 1,96 62,0

ЧаЙКоамата У ~ 116,78 - 4,59Шбм. ш 0,69 0,48 П,50 1,98 42/1

Фундук У = 39,87- 3,97Ш5м. 80 0,78 0,63 11,14 2,01 7,6

Лес* - - - - - - -

Бурая лесная кислая н» элювии песчаников Лес у = 71,97- 4,54Но5м. 45 0,90 0,81 15,00 2,01 -

Чай У = 113,89-4,841!обм, 83 0,86 0,74 17,го 2,01 85,8

* — отсут<гг?ует обмекчч« кислотность и подвижный алюминий;

У - содержание подвижного алюминия в мг/100 г почвы.

субтропиков КрЕкснодарского края находится в обратной связи со степенью насыщенности основаниями слоя 50 - 100 см. Поэтому мы придаем важное значение характеристике изменений данного показателя. На риеукке 14 отображен

9* -рр»\ • а • а" •

^ ту

характер степени насыщенности , бурых лесных кислых почв н желтозёмов основаниями по почвенному профилю под воздействием .; культур и лесной растительности. ' Степень насыщенности почв осно- ^ ваеиямн зависит от почвообразующих пород и вида насаждений.

Под лесной растительностью при естественном почвообразовательном процессе на кислых продуктах р,^ 14 Сгепгнь

насыщен« сети основаниями

выветривания степень насыщенности „ фры* л««,** почва* (а, б, И> >1 жоттодемах (г) низкая, ДОВОЛЬНО равномерно под различной растительностью

распределяющаяся по всей глубине почвенного профиля (риг, 14 б, в) и составляет 20 - 45%. В бурых лесных почвах, сформированных на туфах и порфирнтах, я »смеющих рН солевой около 5, степень насыщенности почвы основаниями составляет 60 - 70%.

В желтозёмах, образовавшихся на карбонатизированных аргиллитах а имеющих рН солевой от 5 до 7, степень насыщенности основаниями составляет 80 - 98%.

Под растениями чая показатель степени насыщенности основаниями в бурых лесных кислых почвах стал почти равным 10 - 20%, независимо от первоначального состояния. Растения фундука и фейхоа ие повлияли на степень пасыщенности основаниями или сдвинули её незначительно.

Таким образом, антропогенное воздействие на бурые леспьш кислые почвы и желтозёмы определяется технологией возделывания и биологией культур и отражается на кашо нвообменной способности почв.

Агрошшое воздействие на почвы, вызываемое культу рой "от, приводи/ к необратимым изменениям (снижению суммы поглощенных оснований, степени насыщенности основаниями - к выщелачиванию). Однако, этот процесс пока то ест положительное значение для продуктивности культуры чая.

3.2.3. Изменения агрофизических свойств буры* лесньи кислых почв и жеятозгмо!) под воздействием многолетних культур.

Плодородие почв во многом определяется их агрофизическими свойствами: структурным состоянием, сложением, гранулометрическим составом и др. В последнее время развивается энергетическая концепция физического состояния почв (Воронин А.Д., 1990; Воронин А.Д. и др., 1990), согласно которой физическое состояние почв - результат взаимодействия между их твердой и жидкой фазами. Характер их взаимодействия зависит от содержания состава

каждой фазы. ^Кидкая фаза в основной состоит из воды. В зависимости от изменения содержания влаги в почве и её энергетического состояния физические свойства проходят через ряд параметров - от равновесных до кртяческнх.

В настоящее же время в основном используется комплекс физических параметров, отражающих наиболее существенные н статистические свойства почвы, имеющие количественную оценку. Такая оценка позволяет получить представление об общем состоянии почв в какой-то момент времени, а не в режиме. Тогда как для каждой почвы свойственен определенный диапазон показателей физического состояния. Учитывая, что с агрофизической точки зрения урожай формируют, прежде всего, благоприятные водный и воздушный режимы, необходимо знать оптимальные параметры физического состояния, изменяющиеся в зависимости от погодных условий, типа почвообразования, гранулометрического состава, содержания гумуса, а также от вида выращиваемой культуры.

Остановимся на характеристике воздействия культур на показатели твердой фазы бурых лесных почв и желтоземов. Физическое состояние твердой фазы почв характеризуется объёмной массой, общей порозностью и агрегатным составом.

Плотворъ скелета п^чвы (объёмная масса) изучена в ненарушенном состоянии. Роль плотности в формировании свойств почвы к в жизни растений многогранна. Состояние плодовых деревьев и чат в значительной степени зависит от плотности почв. Уплотнение почвы резко уменьшает количество корней в корнеобитаемы*. слоях.

Почва чайных плантаций отличается более рыхлым сложением по всей глубине,, тогда как под фундуком и фейхоа происходит уплотнение в сравнения с почвой под лесом (рис. 15).

Общая порозносуь почвы, представляющая собой союкупность пер, обусловливает водный и воздушный режимы, выражена в % от объёма. По шкале Качинского порозность менее 50% не удовлетворительная, 50 - 60% -удовлетворительная, 60 - 70% - характерна культурному пахотному слою. Под чайными расг&тямн общая порозность бурых лесных почв слоя 0 - 30 см относится к култьурному слою, переходящему в нижних горизонтах к удовлетворительному поровому состоянию. Под фундуком она находятся в неудовлетворительном состояния. В жеятозймах только слой 0 -20 си отвечает удовлетворительному поровому состоянию сод всеми видами растений,

Струртуичый состав является одной из важнейших характеристик физического состояния почв. Формирование структуры тесно связано с

Рисушж 15. Сложение бурых, лесных почв (а, 6, *) в яютнбмо* (г) под разлнчиымв куяьт>р*мя я лесом, ереднюза 1992 - 1997 гг.

почвообразовательным процессом, н зависит от типа почв, от количества и качества органического вещества, механического состава почв. Изменение структуры определяется рядом сложных процессов. Естественные циклы увлажнения - иссушения приводя: к изменению агрегатного состава и имеют сезонную динамику (Корсунская Л.П., Гумматов Н.Г., Паченстсий Я.А., 1994).

В.Р. Вильяме предложил различать два свойства агрегатов - связность и прочность. Под связностью понимается способность агрегата противостоять механической силе воздействия, под прочностью - способность агрегата длительно противостоять размывающему дешл-вию »оды. Второе свойство особенно важно для бурых лесных почв и желтозёмов, развивающихся при промывном режиме и подвергающихся водной эрозии. Связность агрегатов зависит в основном от количества иловатых и коллоидных частиц, прочность - от количества гумуса.

Агрономически ценной считается водопрочная с высокой порозвостью структура, создшяе и контроль за которой и являются основной 'задачей сельскохозяйственной науки и специалистов.

Анализ структуры с целью ей агрономической оценки я контроля за её изменениями под различными растениями проведен методом фракционирования по Саввинову при сухом и мокром просеивании. Вместе с теи, суифствующис подходы к анализу данных распределения агрегатов по размеру остаются несовершенными (Хитров Н.В., Чечуеза О.Л., )994).

Целесообразность одновременного использования всей информации двух сопряженных ввдоа структурного анализа определяется тем, »¡то оба анализа характеризуют эди" и тот же образец ло<щы, ко в разных условиях его существования. По Хитрову и Чечуевой становится возможным получить показатели, которые отражают устойчивость или изменчивость структурного состоянии ночи црн размывающем действия воды.

В основу интерпретации двух сопряженных методов определения структурного солава положен расчет рядя показателей, которые с одной стороны характеризуют распределение частиц но размерам для каждого отдельного аила анализа, с другой - отклонения в распределении частиц по размерам в двух глп «м VIV Ечдау аизлнзз. Рассчитываются сдедуюш^/с показатели* средневзвешенный диаметр частнц - Д; энтропия распределения агрегатов - Н; агрегаты, разрушающееся при переходе из сухого в мокрое состояние (Дь), «стабильные» агрегаты - Д5; агрегаты и частицы, на которые разрушаются агрегаты (Д"); показатель неустойчивости структуры к воздействию воды - И.

На пример структурного состава бурой лесной кислой по'шы па элювии песчаника в сухом и мокром состояпни,отображён»ого трофически на рисунке 16, представлена характеристика структуры в сухом и мокром состоянии при различном использовании. Под воздействием воды крупные агрегаты распадаются, значительно увеличивая фракции мелких комочков, зернистых и распыленных частиц. Влияние культур на агрегатный состав хорошо прослеживается на рис. 17 в, из которого видно, что количество «стабильных» агрегатов при естественном процессе почвообразования выше, чем под чаем. Под фундуком содержание «стабильных» агрегатов больше, чем под лесом.

IJt.il '.-■

РХ'-К**'-^». «МММ: и*.^««!

Рисунок 17. Характер распределена« «стабиль- Рисунок ! 6. Структурный состав бурой »«»ой пых» агрегатов в (фоф&де бурын десиых ютелмх кислой почвы ва элкюнн песчаника при сухом я <кт (а, б, в) я в маттсигмах (г) под различными мокро« проссве псе чаем а лесом культурами

Бурые доеные почвы обладают к основном тяжбшм механическим составом (80% - глинистым, 10% - тяжелосуглинистымХ в котором преобладают фракции ила и мелкой пыли. Профильные диаграммы распределения фракций мехсестава показывают увеличение ила с глубиною, что свидетельствует о внузрипочвенном огланивании. Под чаем и фундуком фракция ила больше, чем в почве под лесом.

Таким образом, возделывание многолетних культур на бурых лесных почвах кислого подтипа и на желтозёмах проявляется на агрофизических свойствах.

3.2.4, Влияние культу р на воздушную фазу бурых лесных кислых почв к желтозём он.

Основными показателями воздушного режима почв являются пористость аэрации, воздухоёмкостъ, определяющие ход н направление важнейших почвенных процессов: аэрацию, жизнедеятельность почвенной биоты, скорость разложения органического вещества и т.д. Воздух ой мкость зависит от влажности почвы, её структуры я сложения.

Таким обр;йОм, наблюдения за воадухо^мкосшо желтоземов и бурых лесных почв под многолетними растениями показали: аоздухоёмкость почв под лесными растениями онтимапьна; сод чаем и фундуком наблюдался дефицит воздуха.

3.2.5, Жидкая фал« желтоземов и бурых лесных кислы! почв под культурами плесом.

Смена лесной растительности сельскохозяйственными культурами изменяет общую природную обстановку в процессы почвообразования, в том числе н

состояние жидкой фазы, которая представлена в работе динамикой содержания продуктивной ».таги.

Почвенная влага один из важнейших факторов процесса почвообразования, а также элемент плодородия и обладает значительной подвижностью. В связи с постоянным обменом влагой между почвой, атмосферой и растительностью содержание влаги в почве непрерывно изменяется. Содержание продуктивной вдаш по периодам года предстаалено в таблице 9.

Таблица 9

Запаси продуктивной влаги в желтозёмах в & бурых лесных почвах.

среднее за 1994 - 1996 гг.

Кч гьпр^ и угодья слаги в мм в слое 0 - 100 см ею сеэонзы года В среднем и

Зимой весной летом осенью «ад

Жеатмёмы

Лес 1*4 159 71 65 121)

Чай 184 145 73 150

Фейчоа т 179 140 134 162

Бурыглесньк кислые на туфм « порфирит»

Чай Гр<>щквча Северный склон 197 206 209 199

ЮэвэздЁ слито» 195 172 139 124 157

Лис 10? «4 54 71 7$

! Фундук * {«.-КИ! 0 - 50см) 68 47 34 53 51

| Буры« лесньи кислые на лнмонитнз«рое»нкы1 »ргиллтах

! Л« 177 171 171 98 155

1 Чай | 101 117 92 54 91

| ФУНДУК * (С.К1Й 0 - 79 75 59 21 5*

Таким образом, под сельскохозяйственными культурами (чай. фундук, фейхоа) возделываемым» на мощных почвах, содержание продуктивной влаги выше, чем под подогом леса.

На желтозёмах водопроницаемость за б часов наблюдений составила 1700 -8300 мм, на бурых лесных кислых почвах, формирующихся на лимонмтизиро-ванкых аргиллитах, - 1100 - 3400 мм. Под чаем на обоих типах почв водопроницаемость за 6 часов достигла 1702 - 1819 мм, под лесом - 2694 - 3412 мм. Данные процесса впитывания влаги близки для каждой группы растений. Водопроницаемость почв под чаем почти в 2 раза меньше, чем под лесом.

Следовательно, использование бурых лесных почв кислых подтипов и желтоземов под субтропические культуры приводит к агрогенным преобразованиям в зависимости от технологии возделываемых культур.

Под растениями чая почвы переходят из малогумусного в среднегумусное состояние, имеющего фульватный характер. Выщелачивание карбонатов, усиление кнслстности и высокое содержание подвижного алюминия несут положительный эффект для продуктивности его насаждений.

Направленность изменений в бурых лесных кислых почвах н желтозёмах аналогична изменениям в краснозёмах Грузии под плантациями чая, а скорость этих изменений произошла за 50 - 60 лет.

Под фундуком и фейхоа идут процессы дегумифнкатш, сопровождаемые ухудшением агрэфозических свойств почв.

3-3.1. Антропогенное воздействие на бурые лесные слабоненасыщеиные

почвы.

В связи с широким распространением на побережы; и благодаря агрохимическим свойствам бурые лесные слабоненасытен ные почвы используются в основном под сады (фундук, субтроплодовые н южные плодовые культуры).

Вовлечение данных почв в сельскохозяйственное производство приводит к потерям гумуса и изменению его качества.

Высокое содержание нерастворимого остатка указывает на слабую подвижность гумусовых веществ и на отсутствие подэолообразовательного процесса в слабоненасыщенном подтипе бурых лесных почв (Алиев С.А., Мехрамнев И.Н,, 1969; Пономарёва В.В., Плотникова Т.А„ 1975). Данные таблицы 10 свидетельствуют об увеличении нерастворимого остатка в почве сада в сравнении с почвой, находящейся в лесу.

Соотношение групп гумуса здесь здесь также имеет свои особенности. С глубиною профиля группа гушшовых кислот преобладает над группой фульвокисло г, в почве сада этот процесс усиливается.

Узкое сооггнотяекие С:Ы характерно для органического вещества, обогащенного азотом, особенно проявляющееся в почве сада.

Для защиты почв побережья от водной эрозии рекомендуется содержать междурядья сада под задернепием, чаше всего из травостоя местных формаций (естественное задерненне).

При выращивании многолетних трав в междурядьях по дерново-нерегнойной системе содержания, на 3 - 4-й год происходит существенное накопление гумуса - на 0,50 - 0,83% (Беседана Т.Д., 1985).

В бурых лесных почвах свойства фракций гуминовых кислот и фульвокислог значительно сближаются (Пономарёва В.В., 1962), гумнновые кислоты представлены исключительно бурой фракцией, растворимой в 0,1 н. растворе едкого натра без предварительного декальцироеания. В эту фракцию

входят и новообразованные гумусовые вещества, характеризующие интенсивность образования гумуса.

Таблица 10

Влияние многолетних насаждений на содержание и состав 1умусл бурой лесной слабоненасыщенной почвы, 1978 г.

К } Глубина [ слоя, см 1 Валовое, в % к массе почвы Углерод, извлекаемый пирофос^атом натрия, % к С орг. Углерод остатка

С орг. | N С N С оби СПС гл. 1 Сфк ~ Сфк

1 Лее

•0-3 1 2,65 0,25 | 10,6 14,3 13,6 20,7 0,6 65,7

;3-23 1 1,57 0,11 1 14,2 38,2 8,9 29,3 0,3 61,£

' 28 - 57 1 0,53 0,06 3,8 47,1 13,2 33,9 0,4 52,9

¡57-31 0,42 0,04 10,5 38,0 16,6 21,4 0,8 62,0

| 31 - 102 0,57 0,01 1 19,0 1 31,6 14,0 17,6 0,3 £8.4

! Груша, посадка 1957

¡0-10 1,16 0,14 8,3 30,2 9,5 20,7 0.5 69,8

I 10-20 0,83 0,11 7,5 27,7 9,6 18,1 0,5 72,3

] 20 - 40 0.61 0,09 6,7 24.6 11,5 13,1 75,4

¡40-60 0,49 0.07 7,0 20.4 12,2 К,2 1,5 79,6

; 60-Е0 0,43 0,06 8,0 20,8 12,5 8,3 1,5 79,2

Новообразованные гумусовые вещества первыми подвергается дальнейшей трансформации (Сидоров М,И,, Воронков ВЛ„ 1980). Под трав;1ми происходит интенсивное новообразование гумусовых веществ с повышением в данной фракции содержания Тумановых кислот (табл. 11).

Таблица 11

Влияние трав на содержание подвижных гумусовых веществ в бурых лесных слабоненасыщенных почвах, % к весу почвы, 1977 г.

[ Система | содержания Глубина сдоя, см Углерод извлекаемый 0,1 к. N3011 Углерод, извлекаемый 0,1 н. НаЭО«

! Игровая 1 1 0-10 0,17 0,05 0,05

¡0-20 0,11 0,03 0,05

20-40 0,06 0,01 0,03

._ ------ 1 Дерново 1 иерегаоГшая 1 0-10 0,45 0,22 0,06

10-20 0,34 0,15 0,06

20-40 0,11 0,03 0,04

Воздедыкшие садов при почвозащитной системе, благодаря биологическим особенностям многолетних трав, вегетнрующим в зоне круглый год, оказывает противоэрозяовный эффект. Смыв почвы значительно сокращается и составляет в среднем за год 13,9 -18,8 т/га, против 98,3 - Ш ,6 т/га на паровых участках.

Достижение высоких и стабильных урожаев многолетних культур возможно только при внесении минеральных я органических удобрений. Для определения оптимальных доз минеральных удобрений под фундук и хурму восточную в 1993 году были заножены полевые многофакторные опыты на бурых лесных слабоненасыщенных почвах: по фундуку - в АОЗТ «Дагомысский чай», по хурме - в совхозе «Октябрьский».

Схема ош1ггок одинаковая и представлена следующими вариантами: ООО, 002,020,022,111,113,131,133 200,202,220,222,311,313,331,333

Дозы М, Р и К для хурмы и фундука равны 0, 1, 2, 3. Диапазон доз удобрений для хурмы составляет по азоту 0,100,200,300 кг/гад в., по фосфору и калию - 0, 80, 160, 240 кг/га д. в. Диапазон доз удобрений для фундука по всем элементам (И, Р, К) равен 0,80,160,240 кг/га д.в.

Внесение минеральных удобрений в возрастающих дозах к первую очередь рассчятано на повышение концентрация питательных веществ в почве.

11а рисунке 18 показана динамика нитратного азота в виде хроионзогшет под насаждениями хурмы. С увеличением доз азотных удобен и й в течение вегетации культуры прослеживается накопление нитратов в шсне - августе, но поскольку нитраты не закрепляются почвой и «осле превращений поступают в растения, их содержание к октябрю значительно снижается. Процесс вымывания нитратов из почвенного профиля подтверждается характером хроноизоплёт, идущим по всей глубине профиля и проявляется он уже при двоимых дозах азота, тогда как при одинарных дозах - хроноизоплёты замкнуты.

Ц^Кл Е23«'«Шя'-ж', .ЩЙ^Й', ЕШ ям»: Ш>«к

)>псунок 18. Влияние ссерастающих доз азотных удобрений ва динамику запасов нитратного азот* в почве под хурмой в кг/гэ, 1996 г.

Аммиачшлй азот и фосфаты поглощаются и закрепляются почвой в слое 0 -20 см. Системное внесение минеральных удобрений в возрастающих дозах также приводит к существенному снижению суммы обменных оснований и повышению

кислотности. Реакция почвенного солевого раствора в течение всего периода вегетации культур находятся под воздействием доз удобрений (табт. 12).

Таблица 12

Характер воздействия удобрений на рН солевой вытяжки из бурой лесной слабояешсышеннои почвы под хурмой, 2002 г.

Срока определения Модели риресСИИ Коэффициенты

рггрсс-сш дстер-минздш Эют тайн.

24.05 У = 115-0,22 Р'+С,21РК. 0,62 4,0 3,8

29.07 У = 6,39 + 0,8+Р - 6,44Р: + 0,14РК (1,77 0,60 6,0 3.5

6.09 У - 6,70 - 0,16К + 0,60Р -0,1^ 0,72 ад 4,3 3,5

4,10 У - 6.94 - 0,64М + 1,0Р-О/тОР3 + 0Л71чР + 0,1 ¿РК 0.К6 0.75 5,9 ?,3

Примечание: У- рЦ„т, удобрен ил внссаш Н апреля

Таблица 13

Влияние минеральных удобрений на реакции} солевого расторг бурой лесной сяаблненасышснной почвы под фундуком, 1994 - 2000 гг.

------ ■■ — Вариант™ 0-20 см 20-40 сч

рН,:п Отклонения | Группа см от контроля ; ИГР рИ*<1 Отклоняет н* са ковтфпад Гр\ипа сю НСР

000 6,40 | 6,3« -

002 6,34 - 0,06 6,40 0,02

023 6,<Л 0,26 6.6! 0,23

022 -0,24 6,33 -0,05

111 б;;! - 0,19 6,10 0,01

мз 5,71 -0,63 £ 5,67 -0,71 I

13) ■0,06 6,60 0,22

! 1зз 6,24 -0,16 [ 6,27 -0,11

200 6,13 -0.27 6,19 -0,19

202 4,(.3 1,77 II 4,72 -1,66 II

22» 5,М -0,56 6,11 -0,27

222 6,10 0,10 6,в4 0,46

зп -0,1» П 5,75 -0,63 1

313 5.11 -0,59 6,02 0,36

331 ь;,б 0,36 6,112 0,44

333 5,59 -0.il I 5,51 -0,81 I

ИСР» 0,66 1 0.68 1

нсрм 1 .............. 0,М п о.ет 11

Пр>шечанне; И, Р, К - №, 160, 240 кг/га д . В-

Бурая лесная слабоненасыщенная почва особенно ори дозах удобрений N160^1«) и Г^оРаоК«« трансформируются в кислую (табл. 13). И только внесение удобрений дозами, учитывающими не толысо экономическую целесообразность производства плодов или орехов, во и экологическое воздействие их в первую очередь яг почву можно считать оптимальным и определяющим в сельскохозяйственном производстве.

4. Влияние сельскохозяйственного производства на почвенный покров города Геленджик».

Природна-климата чески е условия города Геленджика обусловили возделывание здесь винограда и плодовых культур (в основном, яблони, алычи и персика), воздействие которых на почву зависит от их биологических и технологических особенностей. Структура почвенного покрова данного региона представлена в основном дерново-карбонатными и аллювиальными почвами, среди которых фрагментами встречаются коричневые и бурые лесные почвы.

Для винограда ведущими почвенными показателями являются содержание гумуса, мощность гумусовых горизонтов, мехсостав и содержание активных карбонатов. Мелсдурядье виноградников постоянно обрабатывается.

Из плодовых здесь выращиваются яблоня, слива, алыча и персик!'Наиболее требовательна к почвенным условиям яблоня.

Освоение лесных почв под насаждения винограда и плодовых сопровождается жёстким техногенным преобразованием: уменьшится или исчез верхний тёмноокрашекный слой. Глубокий плантаж переворачивает и перемешивает горизонт А с горизонтом В, светлоокрашенным и имеющим худшие физические свойства. В 2 - 3 раза снижается содержание гумуса и почва переходят из среднегумусното вида в малогумусный. Подщелачивание верхнего слоя усиливает количество активных карбонатов. Усиливается проявление эрозии особенно замой.

4.1. Антропогенное воздействие »а коричневые почвы.

Вовлечение коричневых карбонатных почв в сельскохозяйственное производство приводит к безвозвратной и значительной потере гумуса в пахотном горизонте (табл. 14),

Содержание подвижного фосфора и обменного калия является показателем эффективного плодородия почв.

Таблица 14

Антропогенное воздействие на коричневые карбонатные почвы

■ АГрОКНМНЧ<ХЮК ¡ оокаятели Гсшгтяч ссекегоризонты

Л пах. Аня. В

0-20 см 30-50 см S0 -80 с«

i Содержите гумуса, %

: лес 6,23 2,25 1,22

j ВчяОфмник 1,« 2,29 I.5S

рН водной вытяжки

! Jkc 1М 7,97

| Виноградник 8,15 Й,04 Я,»

[ Карбонаты no COi, %

i Л« 2,92 20,« J 7,57

[ Вннофадютк 9,3 J 12,73 17,07

Сумма обменных квтноиов, иг-эквЛОО г почвы

i íke 58,85 46,01 34,24

I EHHotpMumt 46,64 3Í,16 36,40

Таким образом, при возделывании многолетних насаждений на коричневых карбонатных почвах происходит трансформация данного rima из малогумусяого в слаботумусный иид (на классификационном уровне), несколько повышается его карбонатиоегь.

4.2.Антропоге1Ш<»е воздействие на пойменные почвы.

Аллювиальные почвы сформировались в поймах горных peí; и имеют уклон местности до 1(: и поэтому первыми были вовлечены в сельскохозяйственное производство и претерпели агрогенное воздействие. На Черноморском побережье су&1роймял)е России аллювиальные почвы з основном находятся под садам;:, з ка территории Геленджика, садама промышленного масштаба. Сортамент плодовых культур состоит из яблони, груши, крупноплодной алычи и персика. Поскольку летний период здесь характерен своей засушливостью, междурядья садов постоянно обрабатывают но типу чёрного пара, очень редко их содержат но тепу паро-еодеральной системы, что приводят к усиленной минерализации аллювиальных почв, к дегумификации,

Заключение

1. Установлена скорость и направленность агрогенной трансформации почв Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа в зависимости от специфики технологии возделывания субтропических культур, которая обусловлена их биологическими особенностями.

2. Вовлечение лесных почв в сельскохозяйственное производство по всему Черноморскому побережью сопровождалось жёстким техногенным преобразованием, в результате которого уничтожался или значительно сокращался верхний аккумулятивный горизонт, содержание гумуса уменьшилось в 2 - 3 раза, уменьшилась мощность почв.

3. Поскольку чайное растение явяяяегся зцидофилоы и воздели бается па почвах с кислым рН, постольку использование бурых лесных тгиелых почв и желтозёмов за 50-ти летний период привело к следующим изменениям:

3.1.Содержание гумуса повысилось на 0,2 - 2,2%, обуславливая иной почвенный вид на классификационном уровне -- из малогумусного в среднегумусный. И если в почве под лесом в слое 0-20 см гуминовые кислоты преобладают над группой фульвокислот, то под чаем по всей глубине преобладают фульвоквелоты. Увеличивается фракция гуминовых кислот, связанных с К^Оз, оптическая плотность гуминовых веществ.

3.2.Изменилось содержание питательных элементов в 30-см слое почвы. Увеличилось количество валового и минерального азота. Значительно повысилось содержание валового и подвижного фосфора, сопровождаемое изменением во фрахионном составе минеральных фосфатов: усилилась фракция алюмофосфатов, присутствующая по всей глубине профиля, тогда как в почве леса она есть только в верхнем слое.

3.3. Необратимые изменения произошли в катионнообмешмх свойствах почв. Анализ данных рН солевой вытяжки слоя 0 - 30 см под плантациями чая ЗАО «Дагомысчай» показал, что в независимости от продуктивности насаждений рН равен 3,2 - 3,7 и характризует очень снльнокислую реакцию почвы,

Ка кислых почвах (рКка ** 4) подкисление усилилось ни 0,5, на слабокислых (рНка = 5 - 6) - на 1,0 - 1,5.

Увеличилось содержание гидролитической и обменной кислотности, обусловленное снижением суммы обменных оснований.

Увеличилась подвижность алюминия »о всей толще почвенного профиля.

Обменная кислотность почв чайных плантаций обусловлена наличием обменного алюминия, поскольку между ними выявлена тесная связь, г -0,79 -0,96.

3.4.Урожайность чайных плантаций находится в обратной зависимости от показателя степени насыщенности основаниями слоя 50 - 100 см. Поэтому снижение суммы обменных оснований, повышение гидролитической

кислотности с усилением подвижности алюминия имеют в настоящий период положительное 'значение для продуктивности култьтуры чая.

3.5. Под плантациями чая сложение слоя 20 см почв рыхлое и составляет 0,98 - 1,20 г/см3, тогда как под лесом 1,06 - 1,30 г/см3, корозность почв переходит от удовлетворительной до культурного пахотного слоя. Содержал не «стабильных» агрегатов в верхнем слое цочвешюго профиля под чаем ншке, чем в почве под лесом.

5.6.Изменяются воздушный и водный режимы под рветеннями чая: наблюдается дефицит воздуха, содержание продуктивной вяат выше на 30 - 100 мм я сравнении с почвой под лесом. Водопроницаемость почв под чаем составила за 6 часов 1702 -1819 мм, тогда как в лесу - 2694 - 3412 мм.

4. Возделывание фундука в условиях бурых лесных кислых почв вызвало процессы дегумификации, подкисления и ухудшение агрофизических

свойств.

5. Природно-климатические условия Черноморского побережья СевероЗападного Кавказа обусловили развитие процессов годной эрозии, получившей на сельхозугодьях ускорение. В целях защиты почвенного покрова от смывов и повышения почвенного плодородия необходимо междурядья многолетних насаждений содержать под покровом трав, еегетирующнх здесь постоянно.

Шпалеры чая с массой подрезочиого материала в междурядьях являются прекрасным фитомслиорантом.

6. Системное внесение минеральных удобрений в возрастающих дозах под фундук и хурму восточную на бурых лесных слабоненасызцепных почвах, имеющих преимущественное распространение, приводит к агрогениым изменениям следующего характера:

6.1,Повышению почвенного плодородия; увеличению содержания гумуса, подвижных питательных элементов (азота и фосфора);

6.2. Усилению кислотных свойств, выщелачиванию.

7. Дерново-карбонатные почвы, используемые под виноградом, также претерпели техногенное преобразование. Все они шантажированы: уменьшился или исчез верхний тёмноокрашетгый горизонт, или он припахан с иллювиальным горизонтом, почва из срсдашумусного вида перешла д малогумусный. Пахотный слой получил подщаяачиьание, увеличилось количество активных карбонатов.

8. Вовлечение коричневых почв в земледелие приводтт к выщелачиванию, малогумусное состояние их трансформируется в спабогумусиый.

9. Деградация аллювиальных почв при длительном использовании их под сады (сесмечковые и косточковые породы) обусловлена односторонним воздействием: содержание почвы под паром, отсутствием какого-либо плодосмена, ухудшением физических свойств.

10. В связи с уникальностью почвенного покрова и специализацией сельскохозяйственного производства существует острая необходимость в

постановке агромониторинга на Черноморском побережье Краснодарского края.

11. Анализ гндротермнчески х условий зоны влажных субтропиков России показал, что бурозёмообразованяе здесь протекает при длительном активном периоде почвообразования (8,5 месяцев), определяющим интенсивное разложение органических остатков и минералов. Тогда как в Западной н ]Зосточной Европе, США и на Дальнем Востоке' этот период менее продолжителен. Субтропики России имеют переменно влажный климат.

12,Горный рельеф отражается на продуктивности субтропических культур. Для чая высота 400 м над уровнем моря является пороговой, ограничивающей его урожайность на 30%, высота 600 м над у.м. снижает продуктивность насаждений на 50%,

Рекомендации производству

1. Рекомендовать почвозащитную систему содержания междурядий в садах и виноградниках: на слабоэрозвонных со смывом от 5 до 30 т/га в год - паро-сидеральную; при вредней (30 - 60 т/га) и сильной (60 - 250 т/га) категориях эрозионной опасности - паро-дерновую и дерново-перегнойную систему содержания тчвы.

2. Для достижения высоких и стабильных урожаев вносить минеральные удобрения в оптимальных дозах, экономически и экологически целесообразных. Для чая сорта Колхида NjsoPmiKjo, для ф;(гидука сортз Черкесскнй-2 - NwJVXsi, для хурмы восточной сорта Хиакуме - Ык^РзоК^,.

3. Возрождать культуру чая в субтропиках Россия на основании микрозонирозания отрасли чаеводства, разработанную во ВГОШ цветоводства и субтропических культур.

4. Проектным организациям при разработке рабочих проектов под многолетние насаждения, почвоведам при крупномасштабном почвенном обследовании хозяйств, а также специалистам сельского хозяйства необходимо руководствоваться такими диагностическими показателями свойств для подтипов бурых лесных кислых и кислы* оподзехтеннмх почв, как обменная кислотность н содержание подвижного алюминия.

Список научных работ по теме диссертации

1. Роль митральных удобрений и растительных остатков в повышении плодородия почвы чайных Плантацнй//Выра1цнваиие субтропических культур па Черноморском побережье Краснодарского краяНаучные тр. Вып. 32, Сочи, 1982, с 17 - 34 (Соавторы: Бушин П.М., Прокопенко H.A.. ёфимченко В.И.)

2. О критериях бонитировки почв чайных плантаций субтропиков России/'Научн. тр, ВНИИЦаСК, Сочи, 1994, Вып. 38, с. 128 - 140 (Соавторы: Бушин П.М., Копылов С.С.)

3. Методика комплексной агроэкологической оценки почв под многолетние насажд<;ния//Сочи, 1992,45 с. (Соавтор Козин В.К.,&ушинП.Н.)

4. Опыт комплексной агроэкологической оценки почв под чаем и многолетними насажден иями//Интенсификация садоводства на склонах/Тез, докл. научи, конференции 29 ноября - 2 декабря. Нальчик, 1994, с. 151 -152 (Соавтор Козин В.К.)

5. Итоги шнитвровки почв зоны влажных субтропиков Краснодарского края/Л¿зучно-технический бюл. ВНИИР им. Н.И. Вавилова, Вып. 233, Санкт-Петербург, 1994, с. 85 - 86 (Соавторы: КачанонаС.И., Козин В.К.)

6. Экологические проблемы сельскохозяйственных земель субтропиков России//Экологичсскце проблемы Кубанл/Сб. докл. научной конференции, Краснодар, 1996, КГАУ, С. 68 - 69 (Соавтор Козин В.К.)

7. Земельные ресурсы субтропиков России и их рациональное использование//Матер. Всероссийской НПК 23 - 28 сентября 1996 г., Владикавказ, 1996, с. 109 -110 (Соавтор Козин В.К.)

8. Свойства эродированных почв и урожай плодовых культур субтропиков РоссияУПочвозащкшые адаптивные технологии горного и предгорного садоводсгва/Сб. докл. НПК 24 - 26 сентября 1997 г., Нальчик, СКНИИГиПС, с. 19 - 21 (Соавтор Козин В.К.)

9. Антропогенное действие на основные характеристики твёрдой и воздушной фаз почв субтропиков Краснодарского края//Проблемь> охраны и повышения плодородия почв на Северном Кавказе в современных экологических условиях/Тез. докл. Всероссийской НПК 21 - 23 октября 1997 г., Краснодар, 1997, СКНИПГиАП, с. 13-19 (Соавтор Козин В.К.)

10.Применение электрометрического метода определения т:»ггратного азота в цветоводстве защищенного грунта//Агрохимия, 1984, j&5, с. 109 - 112 (Соавтор Бушин П.М.)

1 ¡.Результаты оценки почвецко-экелогических условии под многолетними насаждениями в субтропической зоне России//Ресурсосбережение и экологкя в адаптивной системе садоводства и виноградзрсгва/Матер. науч, конференции учёных и специалистов Сев. Кавказ» 26 - 29 января ] 999 г., Краснодар, 1999, с. 54 -55 (Соавтор Козин В.К.)

12.Влияние почвенного покрова и рельефа Черноморского побережья Краснодарского края на продуктивность фундук8//Садозодство и виноградарство, 1999, №1, с. 22-23 (Соавтор Козин BJC)

13. Формирование азотного, фосфорного и калийного режимов в субтропиках под гвоздикой ремОнтантной//Агрохнмия, 1999, №4, с. 40 -46 (Соавтор Бушин П.М.)

14.Чай в Краснодарском крае: оценка пригодности почв'/Садоводство и виноградарство, 1999, №5 -6, с. 17 -19 (Соавтор Козин В.К.)

15.Оптимизация минерального питания фундука при штамбовой формировке//Устойчивое развитие горных территорий: проблемы регионального сотрудничества и региональной полигики горных районов. Т. Ii, 23 - 26 сентября 2001 г., Владикавказ, «Ремарки», 2001, с, 618- 619 (Соавтор Козин BJC.)

16.Оптимизация минерального питания хурмы восточной в субтропиках России//Бюл. ВИУАнм. Д.Н. Прянишникова, №114,2001, с. 63

1 Т.Эколого-ЭкоиомическиЙ паспорт многолетних насаждений/Л'стойчивос развита горных территорий: проблемы регионального сотрудничества и региональной политики горных районов. Т. П, 23 - 26 сентября 2001 г., Владикавказ, «Ремарко», 2001, с. 627 (Соавтор Козин ВХ)

18.ОптимальныÄ режим минерального питания фундука и хурмы в условиях субтропической зоны РоссииШ нте грация науки я производства в развитии субтропического расгтениеводства/Тез. докл. НГ1К 2S - 31 октября 2002 г, ГНУ ВНИИЦиСК, Сочи, 2003, с. 33 - 40

19. Целебные н вкусовые качества плодов хурм ы и факторы, определяющие её урожай/национальное питание, пищевые добавки и биостимулятзры/М. «Академия естествознания», 2004, №1, с. 25 -27

20.Микрозонирование плантаций чая в субтропиках Краснодарского края.'/Ошшшзация исходно-сортового состава и систем возделывания плодов)^ культур/Тем. Сб, науч. трудов СКЗНИИСиВ, Краснодар, 2003, с. 226 - 232 (Соавтор Козин В.К.)

21. Ведущие факторы формирования урожая хурмы восточной в субтропиках Росси«//Оптимизация породно-сортового состава и систем возделывания плодовых культур/Тем, сб. науч. трудов СКЗНИИСиВ, Краснодар, 2003, с. 310 - 318

22. Изменение щ-рохимнческих свойств бурых лесных почв и желтозёмов под чайными н фундучнымн насаждениями в субтропиках Россни//Агрохимия (принята к печати)

23.Повышение эффективности производства орехов фундука на юге РоссииЛПовышение эффективности садоводства в современных условияv/Сб. статей Всероссийской НПК 22 - 24 декабря 2003 г., Мичуринск, МичГАУ, 2004.

Лицензия ИД 02334

И.07.2000.

Подписано и печать!2,05.2004. Бумага офсетная Печл, 1,5. Тираж 100

Формат 60 х 84 Офсетная печать Заказ № 290

Отпечатано в типографии КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина, 13