Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменения природных свойств черноземов Северного Казахстана при сельскохозяйственном использовании

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Изменения природных свойств черноземов Северного Казахстана при сельскохозяйственном использовании"

§■ Академия наук республики Узбекистан

се,- институт почвоведения и агрохимии » *

На правах рукописи

ДЖАЛАНКУЗОВ ТЕМИРБУЛАТ

ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ СВОЙСТВ ЧЕРНОЗЕМОВ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

03.00.27 — Почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

Ташкент 1997

Работа выполнена в Институте почвоведения Национальной Академии Наук Республики Казахстан

Официальные оппоненты: - доктор биологических наук

профессор ТУРСУНОВ ЛЛ

- доктор географических наук профессор ИСМАТОВ Д.Б

доктор биологических нау!

ИСАКОВ В.Ю

Ведущая организация: Казахский научно-исследовательский институ земледелия им. В.В. Вильямса

на заседании специализированного совета Д 015.20.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук ) Институте почвоведения и агрохимии Академии Наук Республик! Узбекистан.

Адрес: 700179, Ташкент, ул.Камарнисо.З

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Институт! почвоведения и агрохимии АН Республики Узбекистан

Автореферат разослан " &-/ОЩ _1997г.

,1997г.

Ученый секретарь

Специализированного Совета, и

кандидат сельскохозяйственных науклУ л^У Баиров А.Ж.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Северный Казахстан - крупнейший регион в Республике, располагающий огромным фондом земель народнохозяйственного пользования и большими потенциальными возможностями для развития земледелия и животноводства.

Пахотные почвы Северного Казахстана представлены в основном черноземами, на которых производится более 70% зерна. За прошедшие 35-40 лет освоения целинных и залгжных земель черноземные почвы заметно снизили свое плодородие. Деградация плодородия черноземных почв связана с потерей гумуса, ухудшением физико-химических свойств и развитием эрозионных процессов.

Исследования черноземов Северного Казахстана, до настоящего времени носившие в основном географо-генетическнй характер, показали, что направленность процессов почвообразования, проходящих в современных условиях длительного интенсивного их использования, характерная*для черноземного типа почвообразования, сохранилась неизменной. Но в целом интенсивная степень распахан-ностн привела к экологическому дисбалансу.

Исследования показали, что антропогенная нагрузка приводит к изменению морфогенетических, водно-физичесхих свойств и внут-рнпочвенных процессов черноземных почв, в связи с чем снижается их плодородие.

Изучение экологических условий черноземных пота и современных процессов почвообразования является необходимым условием для восстановления, повышения плодородия и продуктивности н охраны почв Северного Казахстана.

Цель исследований. Цель исследований - изучить современные процессы, протекающие в черноземах Северного Казахстана, установить влияние антропогенных факторов на ход почвенных процессов и эволюцию черноземов.

В соответствии с этой целью работе поставлены следующие задачи:

1. Изучить генетические особенности целинных и освоенных черноземов.

2. Установить изменения в пахотных почвах содержания гумуса, водно-фнзнчсскнх, тепловых свойств, пищевого режима, микробиологических процессов.

3. Быявшъ природные и хозяйственные факторы эрозпонньк процессов.

4. Разработать теоретические основы оптимизации плодородия черноземов и зональные приемы его воспроизводства.

Наущая новизна. Комплексными потаенно -географическими и стационарными исследованиями раскрыты факторы формирования черноземов и закономерности их географического распространения в Северном Казахстане. Впервые изучены современные эхологичсскис процессы в целинных и пахотных черноземах.

Многолетними сравнительно-географическими и стационарными исследованиями изучены: географо-генетические особенности черноземов, их водно-физические свойства, водный и тепловой режимы, минералогический состав, количественный и качественный состав тумуса, динамика микрофлоры и питательный режим почв.

Проведена оценка влияния длительной обработки на морфологические, агрофизические и агрохимические показатели плодородия черноземов. Показано, что длительное сельскохозяйственное использование черноземов сопровождается уменьшением содержания гумуса, ухудшением водно-физических и агрохимических свойств и развитием эрозионных процессов.

Установлено, что темпы минерализации гумуса в черноземах зависят ог культуры земледелия. В почвах госсортоучастков, где ее уровень более высокий, потери гумуса значительно ниже , чем на почвах окружающих хозяйств.

На защиту выно«ггся: •

1. Экология черноземных почв и процессы почвообразования в условиях длительного н интенсивного их использования.

2. Мероприятия по оптимизации плодородия черноземов Северного Казахстана.

. Теоретические выводы и практическая значимость работы. Результаты исследований являются научно-теоретической основой рационального использования черноземных почв, повышения продуктивности, оптимизации и охраны их в условиях Северного Казахстана. Рекомендации, вытекающие из работы, направлены на предупреждение детрадационных процессов и предотвращения водной н ветровой эрозии.

Вклад автора в реализацию работы. Автору принадлежит приоритет в постановке темы, разработке программы и методике исследований, организация и ведение стационарных и маршрутных полевых исследований, обобщение полученных материалов.

Впедрепие. Рекомендации по результатам исследований используются проектными Институтами Республиканского комитета по земельным отношениям и землеустройства.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на 1) IV Всесоюзном делегатском съезде почвоведов СССР (Алма-Ата, 1970); 2) V Всесоюзном делегатском съезде почвоведов СССР

(Минск, 1977); 3) IV Республиканской конференция почвоведов Казахстана (Алма-Ата, 1978); 4) V Республиканской конференции почвоведов Казахстана (Алма-Ата, 1982); 5) VII делегатском съезде почвоведов СССР (Тбилиси, 1935); б) VI Республиканской конференций почвоведов Казахстана (Алма-Ата, 1987); 7) Всесоюзной конференции "Почвенно-агрономические и экономические проблемы формирования высокопродуктивных агроценозоп (Москва, 1933); 3) Всесоюзном совещании "Антропогенная и естественная эволюция почв и почвенного покрова" (Москва-Пущино, 1989); 9) VIII Всесоюзной с1.сздс почвоведов СССР (Новосибирск, 1939); ¡0} I Съезде почвоведов Казахстана (Алма-Ата, 1990); 11)11 Съезде почвоведов'!! агрохимиков Узбекистана (Ташкент, 1995) и др.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 36 научных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоиг из введения, 5 глав содержания, заключешп и списка использованной литературы, состоящего из_ наименований. Текчтовди часть составляет_страниц машинописи и_таб;пш.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Объсггг н методика исследований

Исследования проводились на черноземах обыкновенных и южных Акмолинской, Кскшстауской и Куста найскои областей маршрутно-юпочевым и стационарным методами. В процессе марш-рушо-ключевого изучения черноземов наблюдения проводились на целинных участках, на почвах, освоенных в 30-е, 40-е, 50-е и 80-е годы, а также на полях государственных сортоиспытательных участков. На типичных ключах закладывали серию почвенных разрезов, в которых изучались строение почвенного профиля, физические свойства почвы и отбирались почвенные образцы дня определения валового содержания, группового и фракционного состава гумуса, оптической плотности гумкновых кислот, надземной и корневоП массы растения на целине и пашне, минералогического состава, микрофлоры и фермоггативной активности, валового фосфора и его группового состава.

В ОПХ Казахского НИИ зернового хозяйства им. А.И.Барасва закладывали полевые опыты по изучению почвозащитной эффективности различных приемов основной обработки почвы, состоящие из 12 вариантов. Каждый вариант опьгга был оборудован стоковыми площадками.

В образцах почв с опытных делянок определяли: гранулометрический, микро- и макро- агрегатный состав, плотность сложения, удельную массу, водные свойства, валовой 'состав почв и ила, содержание валовых и подвижных форм азота, фосфора и калия, минералогический состав, фракционный состав гумуса и фосфора.

Условия почвообразования черноземов Северного Казахстана

Геологическое строение Северного Казахстана несст следы дислокации и характерные особенности осадконакопления мно-и* геологических эпох, начиная с палеозойских и кончая четвертичными отложениями. Черноземная зона Северного Казахстана расположена в пределах южной окраины Западно-Сибирской равнины, северной части Казахе?-ого мелхосопочника и Зауральского плато.

Почвообралующие породы в черноземной зоне представлены третичными и четвертичными отложениями. Первые - распространены в Западно-Сибирской низменности и представлены пестроцвет-нымн сильно засоленными глинами. Вторые - карбонатными лессовидными суглинками. Широкое распространение получили элювиальные, элювиально-делювиальные отложения, а также эоловые и аллювиальные отложения легкого механического состава - пески и супеси (Принртышская равнина).

Климат черноземной зоны резко континентальный с холодной зимой, коротким и жарким летом. Степень коитинентальности климата зоны возрастает с запада на восток. Среднегодовая температура воздуха положительная и изменяется от 0,3-0,4° на севере до 0,91,9° на юге. Средняя месячная температура января 14,8-19,6° июля -18,5-22,1°. Годовая сумма осадков колеблется от 238 до 332 мм. Большая их часть ( 60-70% годовой суммы) выпадает в теплый период года: гидротермический коэффнциеот колеблется от 0,5-0,7 до 1,01,1. Особенностью климата черноземной зоны Северного Казахстана является обилие солнечной радиации в течение вегетационного периода, короткая его продолжительность - 105-130 дней, частые атмосферные засухи и сильная ветровая деятельность.

Растительность черноземной зоны в крайней северной части представлена лесостепными ландшафтами с березово-оенновымн Лесами и колками. К кяу лесостепь сменяется богато разнотравной степью на черноземах обыкновеннь« и разнотравно-ковылъно-типчаковои степью на черноземах южных.

Генетическая характеристика черноземов

Морфология. Обшая площадь подзоны черноземов обыкновенных 12 млн. га. В Северном Казахстане тип черноземов разделяется на два подтипа - обыкновенные и южные, включающие роды: обычные, ппубоковскипающне, карбонатные, карбонатпо-остаточно-солончаковатые, солонцеватые, осолоделые, неполнораз-шпые и малоразвитые. По содержанию гумуса выделяются елабогу-мусированные (меньше 4%), малогумусные (4-6%) и средиегумус-ные(б-8%). По мощности гумусового горизонта черноземы разделяются на маломощные (А+В меньше 40 см), среднемощные (А+В = 4080 см) и мощные (А+В = 80-100 см). Слабосолонцеватые черноземы содержат 5-10% натрия, среднесолонцсватые 10-15% и снлыюсолон-цсватьге 15-20% обменного натрия.

Среди зональных почв встречаются комплексы и сочетания с солонцами, солодям.ч, лугово-черноземными и другими почвами.

Среди черноземоп, формирующихся в Центрально-Казахстанском мелкосопочнике и Зауральском плато, сформировались неполноразвнтые и малоразвитые сально защебненные почвы. Широкое развитие в черноземной зоне получили карбонатные черноземы, сформированные по водораздельным равнинам, сложенным карбонатными суглинками и глинами. В пределах Павлодарского Прииртышья, Тобол-Убаганского водораздела и северо-восточной части Кустанайскои области, на супесчаных породах сформировались глубоковскиизгощие черноземы, а по западинам и плоским понижениям - лугово-черноземные и луговые почвы.

В северной части черноземной зоны значительное распространение получили серые лесные почвы, развивающиеся под березово-осиновыми лесами, лугово-черноземные почвы и черноземы обыкновенные. Обшая площадь подзоны обыкновенных черноземов составляет 12,2 млн.га. Черноземы обыкновенные характеризуются высоким содержанием гумуса (6-9%) и валового азота (0,3-0,6%), хорошей микро- и макроструктурой. Величина суммы обменных оснований достигает 35-55 мг-экв. На долю обменного кальция приходится 80-90% от суммы. По механическому составу эти почвы относятся к глинистым разновидностям. Общая площадь подзоны черноземов южных 13,6 млн та. Он» формируются на повышенных равнинных участках под разнотравно-типчаково-ковыль'ной растительностью. Черноземы южные содержат 5-6% гумуса, емкость поглощения составляет 30-39 мг-экв. По механическому составу почвы тяжелосуглинистые или легкопшннеше, легкоппшистыс и супесчаные. Среди южных черноземов преобладают карбонатные разновидности.

Тсбллцз !

Осша&к У/, зрфгилот ггескззе показатели ««ф!Згисмов юяпых карбаешьк

( п - гп-стю говторносгсй, М - сретже арифметическое, га - опвбкасреткго, G- срепнсе квадратическо« опвюнягк, V- юээффипленг ЕЗргсаки, Р- показгггып, точности )

Морфсдо- Целина, см Пашня, см

п пески

поквэ- п ГГ4П гаях М±т G V Р п ran шах М±т G V Р

тсяя

А 56 to 20 15 ±0,3 133 15.34 105 77 14 30 25 ±0,7 5.93 23.56 168

В 56 35 60 44 ±0,7 5.27 11.89 1.59 77 29 63 43 ±0,8 7.46 17.15 1.95

В1 56 12 26 19 ±0,4 3.19 16,41 119 77 11 35 19 ±0,8 7.54 33.99 3.89

В2 56 18 41 25 ±0,6 4.92 19.82 165 77 14 46 24 ±0,8 7.27 29.96 3.41

А+В 56 50 71 59 ±0,6 4.93 S.2S 1.11 77 55 87 68 ±0,8 7.50 10.94 1.25

• ВС 14 10 22 17 ±0,9 3.27 19.66 5.25 42 10 2S 19 ±1,3 9.98 43.43 7.47

Глупая

залегшзя ;

кзрбоияго» 51 14 59 34 ±1,6 11.79 34.68 4.86 51 20 75 47 ±1,7 1133 26.18 3.67

пюса 49 65 130 101 ±zi 15.03 !4.94 113 64 30 145 Ш ±2,1 16.54 14.85 IM

о

которые развиваются на высоких водораздельных слаборасчленен-ных равнинах. Профиль карбонатных почв обычно сильно языковат и трещиноват.

К настоящему времени черноземы обыкновенные и южные почти полностью освоены, что привело к существенному антропогенному изменению их свойств и режимов.

Черноземы южные карбонатные, на которых производились наши исследования имеют хорошо сформированный профиль с почвенными горизонтами А., В, ВС, и С, характерной особенностью которого является резкая языковатоегь. В горизонте Ва заклинки материнской породы достигают 50% , в горизонте В[ - 65%. Средняя мощность гумусового горизонта А+В равна 59 см и может колебаться в пределах 59-70 см.

Выделения карбонатов по заклинкам материнской породы отмечены на глубине 26-44 см, а вскипание от соляной кислоты начинается с поверхности почвы. Изучение морфологии чернозема южного карбонатного показало, что на пашне сформировался пахотный горизонт, включающий горизонт А и верхнюю часть горизонта В1 (табл.1). В распаханных почвах контрастность окраски гумусовых горизонтов выражена значительно слабее и заклинки материнской породы в освоенных почвах становятся более гумусированными. После 20-25-летнего освоения черноземов увеличивается средняя мощность гумусового горизонта до 69 см. Мощность пахотного горизонта нестабильна и подвержена значительным колебаниям, обусловленным способом и глубиной обработки почвы (табл. I, рис. I).

. Длительная обработка черноземов приводит к существенному изменению структуры почвенного покрова, в процессе которой исчезают микрозападины , занятые гидроморфными и полугндроморф-ными почвами.

Химические н фтнко-химическне свойства. Содержание гу- муса в верхнем горизонте целинных почв составляет 4,9- 6,1%, в горнзонтс В1 - 2,7-4,0%, в горизонте Вг - 2,0-3,0%. Тип 1умуса гуматно-фульватный. Отношение углерода гуминовых кислот к фульвокисло-там составляет 1,2-2,0. Количество азота в верхнем горизонте 0,21-034%з нижней части гумусового горизонта-0,11 - 0.12%, рис.(2, 3). Карбонатные черноземы содержат в верхнем горизонте 0,1-3,5% харбонатов.Величина емкости поглощения достигает 30-50 мг-экв, в составе которой обменного кальция 60-88.%, обменного магния 1034%, поглощенного натрия- 1,5-4,0%. Черноземы южные карбонатные практически незасолены водно-растворимыми солями и только глубже 80-100 см количество солей превышает 0,3% .

1Э

рпс.2

содержание иплопмх форм фосфора и азота в целинных и пахотных черноземах гогкиых карбонатных Северного Казахстана

3 р 150

о

к 130

ь.

8 ПО

"к

90

л

Я ? 70

•3» 50

фосфор

А В1 В2 ВС

генетические гортонты

—— о— старопащка 30 Лгт, —й—стгропашка 50 лет.

С1

азот

А Б1 02 гс

гснстичоскис горизонты

-1Епнга —»—стгрсггашзсаЮгят —л— старсгашкаЗО яхт —*— старопзажа 50 лет

рис.3

содержание подписного калия в целинных н пахоп черноземах южных карбонатных Северного Казахстана

содержите валового калия в целинных и пахотных черноземах южных карбонатных Северного Казахстана 2.30 у

2.20 Т4^

генетические горизонты

дониц, —в—старопемжа 30 лет, — А ■■■ старапащка 50 пет

Валовый анализ черноземов южных свидетельствует об однородности распределения окислов по профилю почвы и об отсутствии процессов разрушения потаенных процессов и их переноса в другие горизонты.

На пашне содержание гумуса в пахотном горизонте составляет 3,5-4,7%, или на 22-27 % меньше, чем на целине, азота - 12-30%.В горизонтах В! и Вг пахотной почвы содержание гумуса снижается на 15-17% . Таким образом при длительном земледельческом использовании почв в горизонтах, не затронутых обработкой, также происходят заметные потерн гумуса. Одновременно с уменьшением содержания гумуса на пашне происходит нзксненнегруппсвого состава гумуса: увеличивается количество гумшювых кислот, кото рое з пахотном горнзо1гге достигает 35-42% и сжгжастся содержание негид-ролизуемого остатка. Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот находится в пределах 1,1-1,5. Общее количество солей л пределах метровой толщи пахотной почвы значительно уменьшается, а глубже - несколько возрастает.

Валовый химический состав освоенных черноземов так же, как и целинных отличается однородностью. В профиле черноземов южных распаханных не происходит разрушения алюмоенликатной части .

Исследования показали, что в южном черноземе преобладающими минеральными компонентами являются слюда и каолинит. Минералов кварца, полевых шпатов, смектнта, хлорита и др. содержится ничтожное количество.

Водпо-фнзичсскне свойства, температурный и водный режимы черноземов. Черноземы южные карбонатные представлены в основном глинистыми и тяжелосушинистыми разновидностями (табл.2). В этих почвах вел илистая фракция агрегирована в водопрочные микроагрегаты. Казахстанские черноземы характеризуются хорошей водопрочной структурой. Содержание водопрочных агрехатов крупнее 0,25 мм в верхнем горизонте целинной почвы достигает 80%, на пашне - 50% (табл.3).

Изучение микроморфолсгнческого строения почвенных агрегатов показало, что в их создании принимают участие как крупнообломочные, так и глинистые минералы. В крупных л средних по размеру агрегатах скелетную часть составляют первичные минера лы: кварц, полевые шпаш и обложи горных пород. Высокая водопроч-ноегь структуры гумусового горизоггга связана с высоким содержанием гумуса, преобладанием в его составе гуминовых кислот, а также значительным содержанием поглощенного кальц.чя. Агрегироиан-ность переходного горизонта В объясняется значительным содержа-

7в5личг 2

Механический / микроягрегатяый состав черноземов юshims карбонатных ВНТШЗХ

• №Ча раэраа ГлуЪжна, j £елхчхяа фр«ч»4 в ни к ах содсржаыае s % Фил ор дасжроюс- ТЯ ГО К«1Я1!СГОИу

cvr 1 1-0.25 0.25-0,05 1 0.05-0,01 1 0.01-0.0ÖS 0.005-0,001 <0,001 <0,01

1 2 j 3 4 1 5 1 * 7 s 9 10

Цшпа

14 0-5 . 7.1 42Д 15.0 H,8 50,7 123

10,9 42,4 33.6 5.9 5.1 2.1 13,1

5- IS 1,2 34,4 159 20.Í 27.9 (4,4 133

23,8 31.8 24.3 S.( 7,3 3.7 19.«

IS-M _ 7.0 20,2 18.4 183 3«.l пл 9,7

22,1 37,0 23,7 8,0 5,7 3.5 из.

34-ÍS _ 0,5 334 103 19.5 35,9 «SJ 103

I3.S 35.2 233 8,1 10.7 3.7 223

«5-75 0.S 31,4 11.8 20Д 35.S Í7.S 1Í.7

153 2Í.1 29.9 10.1 12.« «.0 28,7

SO - PO 0,7 37.8 9.2 IS.0 373 «15 13,9

0.1 32.4 35.3 4.5 22.5 5,2 322

SO -105 - 0,7 37,S 92 15.0 373 «13 -

115-125 - 1,5 37,2 ЮЗ 15,« 3Í,4 <23 -

130-140 1,5 37,2 103 I5.Í 35,4 «13

г

; 60 - по 200-210

0,1

0.1 1.5

U

ЗЛ 37,4

3S.I

35,0 47.«

21(9) 0-10

20-33

50 - <0

70-80

SO-tGO

1(0-120 130-МО U0-170 25(13) 0.10

¡3,3

22,1

0.1 3,5

13.7

1¿

0.1

0.4 7.5

4,7 23.7

3,5 28,2

3.1

50J

5.3

41.0

5.1

44.1

11.4

4.S

11.4

0.4 37.»

33.9 34.5

37.1 322

30.2 21.0

:-з,7 223

23.4 2S.4

27.9

35.1

33.2

35J <3A

арояогжегае п&поы 2

i I / I * j 9 j 10

8,4 tí ал si л

3.0 U.Í 34,1 54,7 23.3

6.1 4,7 22 13,5

Пааяа

11,4 I2J 25,1 59.4 10.0

9 ¿ 11.1 2.» 23.5

15.4 14.5 24,1 54,4

7,1 3,1 2.4 174

5.9 IÍ.7 34,4 íl.0 10.2

«.O 10.7 3 JS 202

103 1».0 31,7 <4,7 10,1

é.3 13.0 3.5 22,С

7.3 IM 35,6 Í2.5 12.1

M ¡4,7 4,3 25,?

SS i sa 37.0 Í0.7

3,3 1S.I )4,í <3.0

9J 192 2SJ 55 A

10.7 223 27.0 í.0 8,1

S2 5 i 14.0

Табпггяа 3

Структурный состав целинных и пахотных черноземов южных карбонатных Северного Казахстана (сухое/мокрое просеивание)

Гтубнмя, СИ Величин» фрмцнй 1 мы в содержание их 1 % Ко»фф.струк. К

1Й 10-} у-5 1 5-3 3-1 2-1 1-0.5 0,5-0.25 | 0.25 1 | от 0,25 до 10 0.25 п 10

1 2 3 4 | 5 6 7 8 9 1 10 11 1 12 13 14

Целина

0-4 4.4 3.4 3.8 5.0 8,2 17.6 5.2 18,7 33,7 42,4 «1,9 32.1 1.62

• 4.6 2,3 4.0 3.9 13.1 14.0 10,3 47,9 27,9 52.1 47,9

4 - 10 14.7 7.3 5.7 13,2 14,9 17.1 7.9 9.1 10.1 72.9 75,2 24,8 3,03

- 17.6 3.8 10.7 11.8 18.5 10,0 5.8 21,7 62.4 78,3 21,7

10-20 15.2 8.0 7.9 11.4 8,9 17.1 5.7 10,3 15.5 68,5 69.3 30,7 2,26

- 17.2 3,5 9.8 9,7 16.3 13,0 7.3 22,9 5,«5 77,1 22,9

20-30 14.5 7.2 7.2 12,9 14.1 18.4 5,5 10.3 9,9 74,3 76.6 24,4 3,10

- 5,6 6.6 9,0 19.8 19,0 Н.2 28,8 41,0 71Д -

Пашня

0 - 10 17.3 10.4 7.« 8.9 7.4 14,0 5,4 13,0 16,0 65.6 66,7 33,3 2,0

- - - 0,8 1.1 6,8 19,1 23.4 43.2 8.7 56,8 43,2

10 .20 33.7 13.2 9,0 11,3 7,3 10,8 3.0 6.0 5.7 85,3 60,6 39,4 1,54

- 0,7 1.3 4.0 25,8 24,3 43,8 6.0 56,2 43,г

16

Рна4

физические свойства черноземов южных карбонатных Сеперного Казахстана

ооъелптя масса поты

1.6

и 1.4

ч г 12

5 ^ 1.0

*8 0.8

0.6

«— нелння э- пашпя

25 45 65 85 105 125

гноима гвртоигоя, си

145 165

2.35 2.80 2.75 2.70 2.65 2.60 2.55

удельная масса почвы

у

-целила - пашпя

глумщл горизонтов, см

= 70 * & е «о

§ = 50 I с" 40

I ЕЮ

порозгость

45 65 85 105 ¡25 глубина горщонтоп, «м

145

165 •

5

К М 1(1

ГЧ М.1/

о

Таблица 4

В од тле свойства черноземов южных карбонатных Северного Казахстана, %

Глубина ГОрН-ЗОКТЗВ.СЫ Максимальная гигроскопичность Влажность завяд&нмя Наименьшая влагоеыхость

целина

0-5 9,28 12,43 37,4

5-5 9,53 12,77 32,8

20-30 9,23 12,38 27,4

45-55 9,31 12,41 26,5

65-75 9,02 12,09 26,9

85-95 8,13 10,89 23,8

120-130 8,91 11,94 19,8

160-170 8,17 10,95 19,8

215-225 7,01 10,61 18,8

пашня

0-10 8,33 11,16 33,6

12-20 9,22 12,65 28,2

20-30 9,21 12,34 30,4

30-40 8,74 11,71 23,9

60-70 8,38 11,23 22,8

80-90 8,15 10,92 19,9

95-105 8,04 10,77 20,6

120-130 8,00 10,72 19,9

150-160 7,74 10,37 -

200-210 7,89 10,57 -

m

Таблица 5

Фшччеаак' свойства черноземов южных карбои:шв>к

Объемная Удельная Порознссгь

Глубина, си наста, масса,

г/си' г/см' С01Я1Я аэраши при HB

Цг.тояа •

0-5 0,96 2,57 62,6 26,5

5-15 1,11 2,57 56,8 20,8

5-31 1.19 2,59 54,0 19,9

34 - 65 1,49 2,70 44,8 5,5

65-75 1,59 2,68 42,9 2.9

80-90 1,56 2,79 45,5 10,1

95 - í 05 1,46 2,79 48,7 13,3

115-125 1,49 2,78 46,4 18,6

130-140 1,53 2,78 44.9 16,9

160- !70 1,56 2,73 42,8 14,2

2Ш-210 1,52 2,75 44,7 16,1

ГЬштя

0- ¡0 0,87 2,63 66,9 36,8

¡0-20 1,00 2,64 62,1 320

20-30 1,24 2,71 54,2 24.1

35-45 1,27 2,61 51,3 16,6.

55-65 1,40 2.6S 47,4 13,0

70-80 1,43 2,71 47,2 12,6

95 -105 1,55 2J2 43,0 11.9

125-135 1,55 2.74 43,3 -

150-160 1,58 2,80 43,6 -

170-180 1,56 2.75 44,0 -

200-210 1,54 2,73 43,6 -

нием карбонатов кальция и магния. На пашне наблюдается процесс уплотнения профиля почв до глубины 50 см (табл.б). По сравненшо с целиной более высокая плотность пахотного слоя связана с воздействием ходовых систем тяжелой сельскохозяйственной техники, снижением содержания гумуса, эрозией и разрушением структуры. В целом плотность чернозема в слое 0-20 см изменяется в оптимальных пределах: от 0,92 (июнь) до 1,20 г/см3 (сентябрь).

Таблица б

Объемная масса генетических горизонтов целинных и освоенных почв, г/см (среднее за 1990-1995 тт.)

Горизонты | Целина | Пашня

А - А'пах 0,89 1,Ю

А-А^и 1,15 1,23

В1 1,29 1,39

в2 1,40 1,40

ВС . 1,56 1,52

С1 1,60 1,64

См 1.57 1,56

Водопроницаемость южных черноземов достаточно высокая. Почва в среднем за первый час впитывает 1,26-1,95 мм/мин, на пашне 231-4,54 мм/мин. Увеличение фильтрационных свойств чернозема отмечается при углублении основных обработок. Максимальное значение водопроницаемости характерно для неородированных почв, на эродированных склонах водопроницаемость заметно снижается (рнс.4, табл.5,6).

Наблюдения показали, что в течение вегетационного периода температура на поверхности целины была ниже, чем на пашне, особенно при отсутствии растительного покрова, чем например, в чистом пару, температура поверхности достигает 60° . Отрицательная термонзоплета -5° проникает до глубины 250 см. Целинные черноземы характеризуются отрицательной температурой глубинных горизонтов с ноября по март месяцы. Отрицательный -минимум температуры - 5-10° проникает до глубины 80см. Термонзоплета +5° охватывает слой 0-20 см и период от 15 марта до начала апреля.. Глубина проникновения температуры +5° составляет 320 см , а глубина проникновения температуры +10° составляет 230 см, которую она достигает в сентябре. С наступлением осенних заморозков начинается убыль температуры в верхнем слое почвы, однако в более глубоких слоях прирост температуры продолжается. Согласно нашим данным

черноземы Северного Казахстана относятся к зоне сезоннопромер-заюишх почв. На отвальной вспашке черноземы "весной протревают-ся медленнее, чем на плоскорезной обработке и они быстрее охлаждаются. Стерня на плоскорезной обработке способствует меньшему промерзанию почв и более быстрому ее оттаиванию. Температурный режим почв во многом определяется как водный режим, регулируя термограднентный перенос влаги(рис.5).

Весенние запасы влага в целинном черноземе достигают 8090% от наименьшей влагоемхости. Под естественной растительностью происходит интенсивный расход влаги не только в метровом слое, но и в более глубоких слоях на глубине 150-200 и 250-300 см. На паровых полях запасы почвенной влаги практически не б„отн израсходованы, тле. на испарение расходовалась влага атмосферных осадков. На пашне весной влажность почвы находилась в пределах НВ-ВРК, верхний слой за период вегетации пшеницы иссушается до ВЗ-ВРК.

Определение влажности почвы до глубины 9,5 м показало, что в пределах 3,0-4,5 м влажность на целине достигала величины НВ, на пашне - НВ-ВРК. Следует сказать, что на черноземах Северного Казахстана весеннее промачивание не превышает 1,0 м. Основной расход почвенной влаги идет на испарение и транспирацню - в основном в июне. Наблюдения показали, что летом почвенная влага путем термоградиентного переноса перемещается из промоченной толщи в глубокие горизонты почвы.

Агрохимические свойства черноземов

Алог. В целинном черноземе южном в горизотах А+В содержится значительное количество валового азота - 0,30%. Через 30 лет освоения содержание азота снижается до 0,21, а через 50 лет - до 0,11%.

Содержание легкопщролнзуемого азота в гумусовом горизонте составляет 200-250 кг/га и не зависит от длительного освоения черноземов. Характерной особенностью освоения карбонатных черноземов южных являются большие запасы нитрат ного азота в профиле почвы. На пашне происходит накопление нитратного азота, которое достигает'своего максимума на старопашке 50-летней давности. В среднем максимальное содержание нитратного азота в слое 0-100 см составляет 140 кг, в слое 100-200 см - 260 кг и 200-300 см - 200 кг/га. Многолетние запасы азота в слое 0-300 см достигают 1200 кг/га. В паровом поле слой 200-300 см содержит в июне больше нитратов, чем слой 0 - 100 см.

Рис. 6

Многолетние наблюдения показали, что в целинных черноземах содержание аммонийного азота значительно выше, чем нитратных его форм.

На пашне в зависимости от давности освоения целины в черноземах происходит количественное увеличение нитратного азота, в то время как аммонийная форма азота остается без изменения.

Таким образом, освоение черноземов активизирует б них процесс нитрификации. Плоскорезная обработка способствует накоплению нитратов в верхней части гумусового профиля черноземов, а вспашка способствует равномерному накоплению нитратного азота по всему почвенному профилю (рнс.6).

Фосфор. Общие запасы фосфора в гумусовом горизонте целинных черноземоз составляют 1400-1600 мг/кг, снижаясь вниз по профилю до S50 мг/кг. На полях 30-лстнеи давности они составляют 1350-1380,а 50-летней - 1270-1300мг/кг. В 10 см слое целинного чернозёма содержится 800 мг/кг минерального фосфора и 720 мг/кг органического. После 30 лет освоения содержание органического фосфора снижается до 530, а после 50 лет - до 430 мг/кг. Освоение чернозёмов и применение минеральных удобрений изменяет групповой состав фосфатов чернозёмов. В целинной почве рыхлосвязанные фосфаты (Ca-Pi) составляют 4%. Разноосновные (Са-Рг) -36 45%, труднодоступные (Са-Рз) 25-35%. В пахотном слое чернозёмов после 30-летнего гд использования в земледелии рыхлоосновные фосфаты возрастают до 15%, разноосновные возрастают вдвое, труднодоступные - снижаются на 13-45%. Изменение группового состава минеральных фосфатов, и прежде всего Ca-Pi и Са-Рг, связано с увеличением содержания этих фракций в освоенных чернозёмах за счет более растворимых рыхлосвязанных и разноосновных фосфатов. Труднодоступные формы фосфатов алюминия и железа практически не участвуют в процессах трансформации новообразных форм фосфатов.

Влияние фосфорных удобрений на формирование фосфатного фонда южных карбонатных чернозёмов изучалось при внесении 180 и 350 кг/га Р2О3. Содержание валового фосфора на контроле составило 1546, при внесении 180 кг - 1600 и при внссе- нии 300 кг - 1650 мг/кг. Основная часть внесенного фосфора аккумулировалась в минеральных формах кальциевых фосфатов. Содержание подвижного фосфора без внесения удобрений составило 18, при внесении Peo - 23, Piso - 33, Рзоо - 37 мг/кг (табл.7).

Максимальная подвижность фосфатов, равная 0,7-0,8 кг/л, отмечена при внесении Peo на умеренном и повышенном фосфатных фонах. Новообразованные фосфаты обладают большей Подаижтыо,

г%

.................Рис.7

Содержание Р2О3 в черноземах в фаза всходов

Цеге'на, Пешня,

всходы всходы

00-5 £35-10 010-20 0 20-30 £330-10 П40-50 ОЗО-бО П 60-70 3 70-80 О 30-90 □ 90-100

Содержание Р2О5 в черноземах поело уборки урожая

30--

Целина, Пшия,

после после

уберш уборки

□ 0-5 П 5-10 010-20 020-30 ШЗСМО 040-50 В 50-60

□ 60-70 Я 70-80 £3 80-90 О 90-100

ФасфлтныЯ реши ч^нолио» южиых прбвнлпых при рмличмвй cnnttra овюичвхноета фэефвром

Таблица 7

Вфиали Спей, см. Лодвм*. по с,»* мл/л Подвк*. ' поМачи- miy. МГ/КГ Миералыив «росфаы по ГивбургЛвбедовсй Валовый фосфор, ur/icr

Са-Р, Са-Р, AI-P Fe-P Са-Р,

1 2 3 4 5 G 7 8 9 10

ФОН-Р,

Без удобр. 0-20 0.29 18 52 323 62 142 350 1543

20-40 0.12 13 40 2S2 50 123 379 1480

Р- 0 -20 " 0.3/ 21 54 319 60 140 353 _

20-40 0 28 16 41 293 И 133 382 —

Р- 0-20 0.43 23 60 332 63 147 360 1540

20-40 0.30 18 42 300 53 140 382 1470.

• ФОН-Р,м

Воэудобр. 0-20 0 47 28 63 340 67 140 370 1800

20-40 0 32 20 47 302 50 130 360 1471

P« 0-20 0.57 31 63 344 65 145 373 1593

20-40 034 23 49 307 52 — 380 1476

P« 0-20 0.67 33 68 347 61 150 375 1590

20-40 0.34 25 49 305 53 131 383 1475

I i I г I i I 4 i 5 i

ФОН-Рда

Б m удпбр.

Р*

Р»

0-20 0.57

20-40 0.39

0-20 0.71

20-40 0.40

0-20 0.80

20-40 0.40

32 74

24 52

35 71

23 54

37 78

25 52

Продолжение таблицы 7 6 I Т I t I 9 I 10 I

352 63 133 334 1650

304 51 127 3îS 1479

360 £0 135 зге 1633

5Í7 55 — 3S0 1457

360 82 149 3£Э 1870

312 59 140 332 1476

чем природные соединения фосфора.

Наблюдения показали, что по сравнению с целинными аналогами, пахотные почвы характеризуются более равномерным распределением подвижного фосфора в пахотном слое. Положительное последствие фосфорных удобрений прослеживается в течение четырех лет (рис.7).

Калш1. В черноземах содержатся значительные запасы валового калия. Общее содержание калия в почве всегда выше, чем фосфора и азота, вместе взятых. Черноземы по содержаншо калия в пахотном горизонте характеризуются следующими величинами: обыкновенные черноземы - 2,03%, южные - 2,37%. Однако на дошо непосредственного резерва доступного растениям калия приходится не более 5% от валового его содержания. Количество воднорастворимого калия не превышает 20-50мг/кг.

Особенностью черноземных почв Северного Казахстана является высокое содержание калия в илистой фракции, где находится почти половина его запасов.

Общее содержание калия в целинном черноземе составляет 1,92-2,14% с максимумом в гумусовом горизонте. После 30-летнего использования количество калия уменьшается на 0,14-0,54, а после 50-летнего на 0,25-0,65%. Одновременно с валовым калием уменьшается содержание и обменного калия. Так, если на целине содержится в метровом слое 348, то на пашне 283 мг/кт. В целом сельскохозяйственные культуры, выращиваемые на черноземах Северного Казахстана, не испытывают недостатка в этом элементе. Сверху вниз у черноземов происходит постепенное уменьшение количества подвижного калия.

Экологические аспекты плодородия черноземов

Нарушение сбалансированности в свойствах почв и содержании питательных веществ под влиянием тяжелых металлов отрицательно влияет на плодородие чернозёмов.

На чернозёмах Северного Казахстана вносится мало минеральных и органических удобрений. Тем не менее на этих почвах проведено изучение содержания тяжелых металлов в черноземах, которое варьирует в широких пределах. Среднее содержание тяжелых металлов б черноземах обыкновенных и южных почти одинаково. Набшодается несколько повышенное содержание их в гумусовом горизонте.

Анализы показали, что содержание тяжелых металлов (свинец, кадмий, цинк, медь, железо) в растениях не представляет экологичес-

:Pac.S

Свинец в черноземах Сесмрного Кзтахстзнэ, мг*кг

-К7Г

чернозем обыкновенный старогаих»

Кадмий а черноземах Северного Казахстана, мг/кт

чврюз«5м 0Г)ы* квелый, СТЗрОПЭНЖЭ

Талапквр, чернозем »скный цеп уи а

Талзпкер, чернозем южный стэрспаижз

Глсвин»

по- 10

я 10 -20

020 -зо

□ за -4D

и-ю -Я!

аЯ -ffl

а£0 70

0 70 -60

я ад -93

аЭО 100

Цинк о черноземах Северного Казахстана, мг/кг

Кэсэбагик, чернозем обыкновений, стдгспаихэ

Г/убима,

Медь в черноземах Северного Казахстана, мг/кг

Глубина, см

Талап*ер, чернозем южиыА старопзшка

Карэбалык, чернозем обыкновенный, старолаида

Тапалкер, чернозем южный, целина

Железо в черноземах Северного Казахстана, мг/кг

Г лубина.см

Таблица 8

Содержание тяже ль и металлов в черноземах Северного Казахстана мг/кг (среднее за 1994-1996 гг)

№ Угодье Слой почвы, см Свинец Кадмий Цинк Медь Железо

1 2 3 4 5 6 7 8

Чернозем обыкновенный

I Целина 0-20 19,7 0,8 37,8 22,8 23200

20-40 17,0 0,8 34.8 22,2 22700

2 Пашня 0-20 20,4 0,85 38,2 23,0 22600

20-40 17,3 0,75 33,5 21,4 22800

I I I 2

Чернозем южный

3 Целина 0-20 20-40 19,4 17,1 0,9 0,8 39,2 34,2 21.4 21.5 32200 32700

4 Пашня 0-20 20-40 20,2 18.4 0,8 0,8 37,2 34,1 22,3 21,6 31400 29500

ПД к 30 5-8 70 60 —

3

4

5

7

кой опасности, так как оно во много раз ниже предельно допустимых коэффициентов, и, следовательно, не вызывает на современном этапе угрозы загрязнения пищевых продуктов тяжелыми металлами (табл.8, рис.8, 9)

Гумусиое состояние целинных и пахотных черноземов

Каждому типу и подшпу почв свойственны определенные параметры содержания и состава гумуса. На целине экологические факторы определяют равновесное состояние гумуса вследствие сбалансированного протекания процессов поступления и расхода органических веществ.

Длительное использование черноземов в земледелии без удобрений и эрозионные процессы приводят к резкому снижению запасов гумуса в почвах (табл.9, рис.10).

Таблица 9

Изменение запасов гумуса в черноземе южном, т/га

Глубина,см. Целина Пашня Уменьшение запасов

0-10 58,8 31,0 27,8

10-20 48,91 28,5 10,4

20-30 47,0 34,5 12,6

30-40 51,8 36,7 14,1

40-50 45,3 34,5 10,7

50-60 37,7 28,8 8,9

60-70 26,5 20,2 6,3

70-80 18,4 14,6 3,8

80-90 14,8 10,9 3,9

90-100 14,8 10,6 4,8

0-20 л 103,7 83,1 20,2

0-50 251,1 188,9 72,4

0-100 3633 276,0 87,3

При длительном освоении черноземов происходят следующие изменения в количественном составе гумуса: уменьшается содержание фульвокислот и нерастворимого остатка. Возрастает количество гумнновых кислот вследствие мобилизации труднорастворимых форм гумусовых веществ. Отношение углерода гумнновых кислот к углероду фульвокислот в слое 0-15 см увеличивается с 1,15 до 1,38,

Известно , «по процессы трансфомацни гумуса пахотных почв черноземов в первую очередь затрагивают его лабильную часть, в состав которой входят органические вещества почвенных растворов и подвижные гумусовые вещества.

Содержание воднорасгворнмых органических веществ черноземов южных карбонатных колеблется в пределах 12-23 мг/кг почвы.

Содержание органического углерода водной вытяжки и содержание лабильных гумусовых веществ на целине превышает таковые на пашне 35-летнего освоения.

Содержание лабильных 1умусовых веществ, извлекаемых 0,1 N ИаОН без декальцинирования снижается в зависимости от длительности освоения. В целинном черноземе содержится 1837,5 мг/кг лабильных гумусовых веществ, в том числе 529 мг/кг гумнновых кислот и 1308 мг/кг фульвокислот. Через 30 лет после освоения чернозема количество лабильных гумусовых веществ снизилось на 24%,

Изменение содержания гумуса в черноземах южных

6,00

5,00

4,00

й 3,00

! 2,00

1, 00

0,00

£30-10

010-20 ]| м

020-30 |! м □ 30-40

040-50 | 350-60

5360-70 ! |

070-80 ¡|

й 30-90 ||

"вэо-юо!;

Целина

Паиня

а через 50 лет на 41%. При этом содержание гуминовых кислот за этот период уменьшилось на 35 и 20%, фульвокислот - 36 и 35% (табл.Ю).

Таблица О

Состав и природа гумусовых веществ, экстрагируемых 0,1 н ЫаОН

Почва С почв., % к общему углероду

% Спс Сфк С N Н

Целина 2,95 3,89 6,85 38,3 3,2 7,0

Пашня 35 лет 2,17 2,30 3,91 45,5 . 2,7 5,8

Целинный южный чернозём после 35-летней распашки почти наполовину израсходовал подвижные гумусовые вещества н гуми-новые кислоты. Основная масса гумусовых веществ и природа ах не претерпели существенных изменений. При этом на пашне 35 лет наблюдается тенденция к увеличению обуглероженности гуминовых кислот по сравнению с целинным чернозёмом.

Исследование негидролизуемого остатка ("гуминов") показало, что в его составе примерно половина приходится на органический углерод лёгких фракций, представленных углистыми веществами (удельный вес 1,0 г/см3) и половина - на детрит растительного происхождения (удельный вес 1,0-1,8 г/см3) с широким отношением углерода к азоту (С : N = 20).

Углерод легкогидролшусмого остатка сосредоточен в илистой фракции, для которой характерным является органическое вещество типа фульвокнелот. В составе негидролизуемого остатка чернозёмов детрит представлен ничтожной долей органического вещества - менее одного процента.

Наши полевые опыты, проведенные на старопахотных южных черноземах карбонатных показали, что внесение в пахотный слон почвы пшеничной соломы и 2-3-летнее стояние многолетних трав повышает содержание гумуса не только в пахотном, но и в подпахотных слоях чернозёмов.

Наиболее значительное уменьшение количества гумуса отмечается пря паровании черноземов, особенно бессменном, что связано с его ускоренной минерализацией.

Биологическая .активность черноземов

Численность различных групп микроагрегатов в освоенных чернозёмах значительно выше, чем в целинных аналогах. Более вы-

сокая биогенность пахотных почв связана с лучшими гндротермиче-скимн п агрохимическими условиями в них, особенно в горизонтах 10-20 и 20-30 см (табл.И). В подпахотных слоях численность микрофлоры на нелине и пашне нивелируется.

Таблица II

Численность бактерий на целине и пашне ( I - весна, 11 - лето, 111 - осень )

Варнант-ты опыта Глубина, см. Численность бактерий на средах

МПА КАЛ МПА+С.

млн/г почвы тыс/г почвы

I II III I И III I II III

Целина 0-4 6,6 3,0 2,2 5,2 4,6 4,0 62 40 24

4-18 5,2 4,8 2,0 6,4 5,8 5,2 54 44 32

18-36 3,4 3,0 2,0 4,4 4,0 3,0 42 28 22

36-59 2,0 2,0 2,0 3,0 3,0 2,8 34 20 20

Пар 0-10 8,2 4,4 4,0 9,4 5.6 5,4 184 122 100

10-20 9,6 6,0 6,0 10,2 8,0 8,0 186 142 110

20-30 9,2 8,2 8,4 10,0 8,0 8,0 180 120 102

30-40 6,0 6,0 5,8 6,2 6,0 8,0 62 60 52

40-50 3,4 3,0 3,0 5,2 5,0 5,0 48 40 30

Пшени- 0-10 10,2 4,8 3,2 11,4 5,8 4,8 182 100 92

ца 10-20 9,8 9,0 7,4 10,8 10,0 8,8 160 100 100

20-30 9,0 9,0 8,2 10,2 10,2 9,4 100 100 100

30-40 7.8 6,0 4,4 8,8 7,0 5,6 62 58 50

40-50 5.2 4.0 3,2 М 5,0 4,8 40 36 30

Летний максимум атмосферных осадков создаёт значительный запас продуктивной влага в пахотном слое И способствует усилению биологической активности почв.

Обрастание почвенных комочков колотыми азотобактера в паровом поле достигает 100%, под пшеницей 76%, на целине 45%. Целлюлозоразлагающие микроорганизмы развиваются соответственно азотобактеру: 90, 76 и 35%. Численность нитрифицирующих бактерий наиболее низкая на нераспаханной целине,где она не превышает 28%, в паровом поле она возрастает до 56%, под пшеницей 37%. Разложение целлюлозы в черноземах южных в основном осуществляется на целине бактериями и грибами, на пашне грибами и

актиномицетамн, количество которых больше в слое 10-20 см, по сравнению с горизонтом 0-10 см, который в большей степени подвержен контрастным воздействиям температур и засухи.

Б этом плане наиболее благоприятны условия для жизнедеятельности актнномицетов формируются в паровом поле, где в июле наиболее быстро происходит разложение целлюлозы, особенно в горизонте 10-20 см. Под пшеницей целшолозоразрушаюшая активность заметно ниже, чем в пару. На целине протеолнтнческая активность ферментов практически не проявляется. На посевах пшеницы ферментативная активность почв летом проявляется довольно четко в слое 0-20 см. С глубиной деятельность ферментов постепенно затухает. В черноземах Северного Казахстана нитрификация связана в основном с минерализацией органического вещества, в результате которой происходит распад гумуса, продуцирование избыточных количеств нитратного азота и нисходящей его миграции.

Избыточная нитрификация и миграция нитратов вниз по почвенному профилю представляет собой общий процесс минерализации гумуса в карбонатном черноземе, который является следствием его карбонатносгн. Минерализация гумуса и связанные с ней процессы нитрификации, по-виднмому, свидетельствуют о провинциальной особенности карбонатных почв.

Часть нитратного азота смывается с полей в результате поверхностного стока талоснеговых вод, часть - подвергается деннтрнфика-цни и нисходящей миграции, основная часть нитратного азота идет на создание урожая.

• Потери гумуса путем его минерализации и выщелачивания нитратного азота из почвы превышают количество азота, идущего на создание урожая. Наиболее значительное накопление нитратов -148 мг-кг отмечается в чистом пару. В почве под пшеницей до глубины 1,0 м нитраты накапливаются в небольшом количестве, а во втором метре содержание шпратного азота увеличивается более чем в два раза.

Определение количества аминокислот показало, что черноземы на пашне обладают более высокой биологической активностью. Если в горизонте 0-10 см целинной почвы содержится 3 мг, в том же слое на пашне 8 мг аминокислот. На биологическую активность почвы большое влияние оказывают способы обработки чернозема, применение минеральных и органических удобрений. Положительное влияние на биологическую активность почв оказали плоскорезная обработка, ежегодное внесение соломы и парование. Если на. целине содержание аминокислот в слое 0-30 см в среднем за 3 года составило 49 мг, то при внесении минеральных удобрений (МРК) - 125, а при

5,0 4,5 4,0 3,5

"2 с;

2 3,0

Численность азотфиксирующих бактерий в черноземе южном карбонатном

о о г

2,5

2,0 I

2

1,5 • 1,0 г 0, 0,0-

Целина

, см

во-5

Я5-15

□20-30

Пашня, обработка плоскорезом

Па^ня, обработка плоскорезом, солома

Вспашка плугсм

! со : 0>

4000-

3500-

3000-

2500

2000

X

ю

1500

1000 -

500 -

Глубина,см

Численность грибов в черноземе южном карбонатном

о • ио-е

И 5-1

□ 20-

Цепина

Пашня, обработка плоскорезом

Пашня, обработка плоскорезом, солома

]1900 в

й

1400т

> 1

Вспашка плугом

внесении минеральных удобрений и 20 т/га навоза - 154 мг.

Азотфнксаишо изучали в специальном опыте, вкшочившем различные органические удобрения (солома, навоз) и посев многолетних трап (житняк). Наблюдения показали низкую степень азот-фиксации (0,11-0,23 мг) на целине, среднюю (6,25-20,5) на однолетних и многолетних травах и высокую (32,6-38,8 мг) - на вариантах с внесением навоза. На нитрогеназную активность почвы существенное влияние оказывает влажность и плотность почвы. В наибольшей степени шггрогеназная акпшность проявляется при влажности 60% ИВ и в рыхлой почве (0,9-1,0 г/см3), гае за 25 диен инкубации накопилось 38,5 мг против 8,0 мг в плотной почве.

Установлено, что внесение в почву соломы и навоза повышает ее биологическую активность, увеличивает численность микроорганизмов, в частности микроскопических грибов, протеазы, уреазы и дегидрогеназы. Солома и навоз одновременно с повышением биологической активности почвы снижают процессы нитрификации в черноземе и способствуют ингнбированшо нитратов. Несомненно, что это оказывает положительное влияние на плодородие почв, так как огромное количество нитратного азота, накапливающегося в карбонатных черноземах, свидетельствует о сильной минерализации гумусовых веществ, ускоряющих потери гумуса (рис.11, 12).

Водная эрозия черноземов

Черноземы южные занимают повышенные волнистые и ува-листо-волнисгтые равнины с длинными пологими склонами, подверженными эрозионным процессам. Развитию эрозии способствуют глубокое промерзание черноземов, большие водосборные площади, снегозадержание. Наблюдения показали, что водная эрозия почв проявляется в период снеготаяния на склонах крутизной 0,3-0,5°. При из чении характера рельефа было установлено, что на территории Северного Казахстана 75-85% площадей сельскохозяйственных угодий расположено на склонах менее 1°; 12-14% на склонах от 1° до 2°. Наибольшая эрозионная опасность существует в Тургайской, Акмолинской и Кокшетауской областях, где на склонах 0,5° размешается 61,36 и 25% пашни соответственно.

Анализ климата подзоны южнь'!х черноземов свидетельствует о наличии следующих неблагоприятных его особенностей, способствующих развитию процессов водной эрозии почв: Небольшое и неравномерное распределение осадков, весенние и летние засухи, большие запасы талоснеговых вод и быстрое нарастание положительных температур весной. Сильное и глубокое промерзание почв

Северного Казахстана делает их практически водонепроницаемыми. Более половины запасов в снеге уходит на поверхностный сток по неоттаявшей почве. При значительном осеннем увлажнении верхнего слоя почв зимой образуется сцементированный льдом слой мощностью 20-40 см, который служит водонепроницаемым экраном.

Водная эрозия на черноземах Северного Казахстана проявляется в виде плоскостного смыва и размыва с образованием струйчатых размывов, промоин и оврагов. Проведенные нами маршрут-но-экспедиционные исследования показали, что верхние части склонов обычно не обрабатываются и здесь формируется поверхностный сток, смывающий почву с нижележащих пахотных участков склона.

Развитие эрозионных процессов изменяет морфологию черноземов. В слабосмытых почвах мощность горизонтов А+В уменьшается на 30%, в среднесмытых - на 50%, в сильносмытых пахотный горизонт представлен в основном горизонтом В. Наблюдения показали, что слабосмытые почвы развиваются на уклонах 0,3-0,4°,среднесмытые почвы - на уклонах 0,6-0,7° и снльносмытые - на уклонах 0,8-0,9°. В процессе эрозии изменяется механический состав пахотного слоя, где происходит уменьшение содержания ила на 3% и микроагрегатов на 12%. Однако при этом почва не выходит за пределы тяжелых суглинков.

В слое 0-50 см целинного чернозема содержится 201 т/га гумуса, в несмытой пашне - 165, в слабосмытой - 126, в среднесмытой - 74 и в сильносмытой - 60 т/га. Если принять запасы 1умуса в целинном черноземе за ¡00%, то на слабоэродированной пашне утрачено 36, на среднеэродированной - 63 и на енльноэродированной - 68% гумуса.

С учетом выноса питательных веществ, связанного с возделыванием сельскохозяй(тгвенных культур, на черноземах фактическое снижение запасов гумуса в почве составит 20,45 и 50%, азота 24,45 и 69% от «сходного содержания в неэроднрованнои почве.

В верхних слоях чернозема, с увеличением степени их смытости, возрастает содержание углекислоты карбонатов с 0,3 до 4,3%, снижается сумма поглощенных оснований с 29,6 до 22,5 мг-экв, в том числе доля поглощенного кальция в их составе с 84 до 51%, доля обменного магния возрастает^ с 13,8 до 32,4% (табл.12). Содержание тдролизуецого азота снижается с 90 до 49 мг/кг, подвижного фосфора - с 14 до 7,0 мг/кг, обменного кальция - с 620 до 253 мг/кг.

Развитие эрозионных процессов на черноземах способствует заметному ухудшению их водно-физических свойств. 'Гак, количество водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм в зависимости от степени эроднрованности в пахотном слое уменьшается с 52 до 37%, величина объемной массы повышается с 0,9 до 1,2 г/см-', порочность умснь-

тается с 65 до 56%, а наименьшая влагоемкость метрового слоя чернозема южного с 39 до 20%.

Таблица 12 Физико-химические свойства эродированных черноземов южных карбонатных

Глубина см Гумус, % Азот, % СОг, % Поглощенные основания

Сумма мг-экв % от суммы

Са Мд Ыа + К

Целина

0-15 5,6 0,32 0,3 34,3 66,2 33,2 0,4

20-30 2,8 0,21 0,2 31,6 61,7 37,0 1,6

40-50 2,0 0,17 4,8 28,4 44,9 46,8 8,5

85-95 ■ - . - - - - -

Пашня несмытая

0-10 3,1 0,27 1,3 29,6 84,3 13,8 2,1

20-30 3,0 0,16 2,4 24,1 82,6 15,8 1,2

40-50 2,1 0,11 3,5 22,8 79,5 16,2 0,4

80-90 - - 2,7 20,8 64,5 28,8 6,5

Пашня слабосмытая

0-10 20-30 40-50 60-70

0-22

30-40

50-60

0-17 19-29 35-45

3.1 2,1 1.8 1,4

2.2 2,0 1,7

1,7 1,3 0,6

0,19 0,16 0,11 0,08

1,8 2,5 3,7 4,1

28,1 26,1 23,7 20,9

80,3

73.6 61,9

50.7

Пашня среднесмытая 0,12 3,3 26,3 68,7 0,10 3,8 24,2 52,7 0,08 3,6 23,5 40,7

Пашня сильносмытая 0,08 4,3 22,5 51,4 0,06 4,2 20,4 45,6 0,04 4,5 18,5 40,3

19.8

24.2 36,6

45.9

30,0

42.3

49.4

32,4 48,6 51,2

0,1 0.1

0,7 3,3

1,3 5,0 10,0

2.3

6.4

8.5

При диагностике черноземов по степени смытости учитывали изменение мощности гумусового горизонта и запасы гумуса в метровом слое. Наблюдения показали, что сток влаги на черноземах находится в зависимости от количества осадков предзимнего периода и от приемов обработки почвы. Наиболее эрозионно-опасными для формирования склонового стока являются годы с обильным предзимним увлажнением почвы и многоснежной зимой. В паровом поле максимальный сток (8,4 мм/супсн) отмечен на обработке вдоль склона. Об-

работка почвы иа глубину 25-27 см поперек склона со шелеваннем сокращает суточный сток влага более, чем в 2 раза (3 мм/сутки).

На зяби интенсивность стока зависит полностью от глубины обработай: на мелкой обработке 12-14 см она составила 4,9, на глубокой - 0,4 мм/сутки. Глубокая обработка со щелеванием поперек склона является наиболее эффективным технологическим приемом защиты черноземов от эрозии и сохранения их плодородия. Об этом свидетельствуют урожайные данные по почвозащитной обработке (табл. 13).

Таблица 13

Влияние почвозащитной обработки черноземов на урожайность яровой пшеницы (среднее за 1988-1990 гг)

Вариант обработки почвы Урожайность, ц/га

по пару по зяби

16-18 см вдоль склона 21,2 17,2

25-27 см 22,6 19,3

16-18 см поперек склона 32,7 18,0

25-27 см 25,1 20,0

25-27 см

+ щелеванне 26,3 20,8

В ы В о д ы

1. Черноземы Северного Казахстана относятся к Казахстанской провинции, сформированной при воздействии резко континентального климата, непромывного типа водного режима, карбонатно-С1И и засоленности почвообразующих пород.

2 В пределах Казахстанской провинции в соответствии с зональностью климатических и геоморфологических условий выделяются ползоны обыкновенных и южных черноземов, в составе которых встречаются обычные, карбонатные, солонцеватые, малоразвитые, эродированные роды. Всем им присущи общие черты генетического типа: гидротермический режим, круговорот веществ, состав органического вещества и другие свойства, обусловленные единой направленностью черноземного почвообразовательного процесса.

3 Особенностью морфологического строения черноземов Казахстанской провинции является резко выраженная языковатость, сильная трещинова гость, уплотненность средней части почвенного профиля, хорошая макро- и микроагрегированность, оптимальная плотность горизонта А.

4. Черноземы Северного Казахстана содержат значительное количество общего гумуса и азота, валовых форм фосфора и калия. Характеризуются черноземы высокой шпрификационнон способностью. Они содержат незначительное количество доступного фосфора, в составе которого на долю органического фосфора приходится 30-40%, рыхлосвязанных и разноосиовных форм - 10-15%.

5. В результате длительного земледельческого использования черноземы утратили из слоя 0-20 см - 26%, 0-50 см - 23%, 0-100 см -22% гумуса. Содержание валового азота в результате интенсивного использования в сельском хозяйстве снижается незначительно.

В первую очередь при освоении черноземов ускоренными темпами расходуются легкогидролизуемые гумусовые и азотистые вещества, потеря которых в старопахотных почвах достигает 45% от исходного. Дегумификация черноземов определяется не только длительностью их освоения, но и эрозионными процессами.

6 В старопахотных черноземах ухудшаются водно-физические свойства, происходит разрушение макроструктуры и увеличение количества микроагрегатов, возрастает объемная масса подпахотных горизонтов почв. Содержание водопрочных агрегатов крупнее 1 мм при длительной обработке черноземов уменьшается в 5-8 раз.

7. Биологическая активность черноземов зависит от давности их освоения. Численность и состав микрофлоры значительно выше в освоенных почвах, чем в целинных. Характерной особенностью чер-

ноземов является высокая нитрификационная способность, в результате которой-создается избыточное накопление нитратного азота и его миграция за пределы корнеобнтаемого слоя.

8. Развитие водной эрозии на черноземах связано с континен-тальностью климата, способствующей глубокому промерзанию почвы, быстрому снеготаянию, ливневому характеру летних осадков и антропогенной деятельности. Все это создает благоприятные условия для формирования интенсивного стока на склонах малой крутизны.

9. Водная эрозия на черноземах начинает проявляться при незначительной крутизне склонов - 0,3°. Содержание гумуса в слабо-смытых почвах снижается на 20%, в среднесмытых - на 30%, в силь-носмытых - на 40%, азота - 18,34, 53% соответственно. Глубокая обработка почвы и щелеванне поперек склона снижает смыв почвы в три раза и повышает урожайность яровой пшеницы на 3-5 ц/га.

10. Применение умеренных норм внесения минеральных и органических удобрений (навоз - 30 т/га, Ы30-!5, Рбо-9о) не приводит к загрязнению почвы и растений тяжелыми металлами.

П. В целях сохранения черноземов Северного Казахстана и повышения их плодородия необходимо совершенствование почвозащитной системы земледелия. Эта система должна предусматривать бездефицитный баланс гумуса и азота, оптимальные дозы минеральных удобрений, предупреждение развития эрозионных процессов.

12.13 целях контроля за процессом развития и предупреждения деградации черноземов Северного Казахстана, поиска пулей рационального использования и недопущения экологического дисбаланса необходимо системное проведение агроландшафтного мониторинга земель на территории этого региона.

Предложения производству

1. Рекомендовать Государственному комитету по земельным отношениям и землеустройству Республики Казахстан и его региональным отделениям в Северном Казахстане использовать материалы диссертации при составлении областных и районных почвенных карт и при уточнении системы почвозащитного земледелия для-чер-ноземной зоны Республики.

2. Включить в пракгику крупномасштабных почвенных исследований составление картограмм содержания гумуса в хозяйствах черноземной зоны.

3. Обязательно при разработке почвозащитной системы земледелия рекомендовать хозяйствам черноземной зоны учитывать про-тивоэрошонные мероприятия, направленные на предупреждения деградации освоенных черноземов и их рациональное использование.

4. Использовать многолетние стационарные опыты в Северном Казахстане для мониторинга плодородия черноземов.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации.

I. Монография, научные статьи.

1. Редкое В.В., Джаланкузов Т., Вишневская Б.Н., Чуланов 111.А. Южные черноземы Северного Казахстана. "Наука", Алма-Ата, 1974,231 с.

2. Джаланкузов Т., Редко в ВВ. Почвенно-географическое районирование зоны черноземов равнинного Казахстана. Депонированная монография, № 46 45-К95 Каз.Гос.ШГГИ, 160 с.

3. Джаланкузов Т. Антропогенез почвенного покрова и почв Северного Казахстана . МН-АНРК, Ал маты, 1996, 202 с.

4. Джаланкузов Т. К вопросу о температурном режиме южных черноземов Кусганайской области. Известия АН КазССР, № 1, 1970, с. 16-22.

5. Джаланкузов Т., Адамбекова Г., Акмурзин Б., Вишневская Б.11. Динамика почвенных процессов в черноземах обыкновенных Северного Казахстана. Известия АН КазССР, Алма-Ата, 1977, № 2, с.45-51.

6. Джаланкузов Т., Редков В.В. Изменение морфологических показателей и агрохимических свойств черноземов южных карбонатных Северного Казахстана при длительном освоении. Известия HAH РК, Алма-Ата, 1993, № 1, с.53-58.

7. Рубинштейн M., Травникова Л.С., Джаланкузов Т., Ярослав-цева Н.В. Исследования гумуса черноземов южных карбонатных деисингралометрического фракционирования. Известия НАН РК, Алма-Ата, 1993, № 6, с.61-65.

8. Джаланкузов Т., Бельгибаев М.Е., Фаизов К.Ш. К проекту экомонитсринга почв Казахстана. Известия НАН РК, Алма-Ата, 1994, № 4,

9. Джаланкузов Т., Редков В В. Некоторые морфологические особенности черноземов Северного Казахстана. Известия НАН РК, Алма-Ата, 1994, Х« 6, е.50-53.

10. Бильдебаева P.M., Джамалбеков Е.У., Джаланкузов Т. Те-picTiK Казахстан кара топырагынын кунарын сактау мэселер. Ж.Жаршы, Алма-Ата, 1994, с.94-102.

11. Джаланкузов Т., Сулейменов Б.У. Содержание микроэлементов в карбонатном черноземе и их значение в жизни рас гений. "Биотехнология. Теория и практика", Алматы, 1996, № 2,

12. Джаланкузов Т., Сулейменов Б.У., Редкое В В. Плодородие черноземов Северного Казахстана. Известия МН-АН РК, Алматы, 1996, № 3, с.3-5.

13. Аханов Ж., Джаланкузов Т., Фаизов К.Ш. Развитие почвоведения в Казахстане. Известия МИ-АН РК, Алматы, 1996, № 3, с.6-15.

14. Джаланкузов Т., Редкое В.В., Рубинштейн М. Изменение свойств чернозёмов Северного Казахстана иод влиянием сельскохозяйственного использования. Известия МН-АН РК, 1996, № 3, с. 1620.

15. Джаланкузов Т. Особенности структуры почвенного покрова чернозёмной зоны равнинного Казахстана. Известия МН-АН Р1С, 1996, №4, с.3-7.

16. Джаланкузов Т., Редкое В.В. Изученность чернозёмов Казахстана и некоторые вопросы их классификации. Известия МН-АН РК, Алматы, 1996, № 4, с.3-7.

17. Джаланкузов Т., Вехлиие А.Х., Ахмед А.М. Особенности черноземов обыкновенных легкого механического состава Северного Казахстана. Весник сельскохозяйственной науки Казахстана., Алматы, 1996, № 12, с.59-68.

II. Труды, сборники и фондовые материалы.

18. Успанов У.У., Редков В В., Деев В.И., Джаланкузов Т. Черноземы Северного Казахстана и изменение их природных свойств при окультуривании. Сб. Почвоведение в Казахстане, Алма-Ата, 1973, с.4-20.

19. Джаланкузов Т., Редков В В., Акмурзин Б., Андреева П. Изменение физико-химических свойств черноземов Северного Казахстана при освоении. В кн. Охрана почв и рациональное использование земельных ресурсов КазССР, "Наука", Алма-Ата, 1976, с. 156161.

20. Джаланкузов Т. Изменение плодородия черноземов Куста-наиской области при их сельскохозяйс! венном использовании Изд."Кайнар", в сб. "Рациональное использование и охрана природных ресурсов Северного Казахстана", Алма-Ата, 1980, с 90-113,

21. Джаланкузов Т. Динамика плодородия окультуренных черноземов Кустанайской области. "Наука", Алма-Ата, 1980,

22. Акмурзин Б., Адамбекова Г., Джаланкузов Т., Редкое В.В. Режим влажности и питательных веществ в черноземах южных. "Плодородие почв Казахстана", Алма-Ата, 1990, с.48-53.

23. Джаланкузов Т., Рыспеков Т.Р. Трансформация валового фосфора в профиле южных черноземов. В сб. "Плодородие почв Казахстана", вып. 7, "Гылым", Алма-Ата, 1991, с.125-128.

24. Джаланкузов Т., Савкина Е., Штейнбергер И. Влияние органических удобрений на количественный и качественный состав немагодов и черноземах Северного Казахстана. "Основные направления учения об ннтсррагеиезисе коллоидно-высокомолекулярных систем почв", т. 4,Алматы, с.3-15.

25. Джаланкузов Т. Сезонная динамика нитратов в южных черноземах Кустанайской области. Труды Института почвоведения АН КазССР, "Паука", т. 21, Алма-Ата, 1972, с.59-63.

26. Джаланкузов Т., Редкое В.В., Акмурзин Б. Генетические особенности, водно-физические свойства и питательный режим черноземов Северного Казахстана. Труды КазСХИ, Алма-Ата, 1980, 146 с.

27. Джаланкузов Т., Редков В.В, Чулаков Ш.А., Деев В.И. Отчет "Черноземы Северного Казахстана п изменение свойств при окультуривании". Фондовый материал Института почвоведения АН КазССР, Алма-Ата, 1970, 220с.

28. Джаланкузов Т., Редков В.В., Чулаков Ш.А., Деев В.И. Отчет "Черноземы обыкновенные Северного Казахстана и изменение их природных свойств при окультуривании. Фондовый материал Института почвоведения АН КазССР, Алма-Ата, 1975,203 с.

29. Джаланкузов Т., Редков В.В., Акмурзин Б., Адамбекова Г. Изменение природных свойств окультуренных почв. Фондовый материал Института почвоведения АН КазССР, Алма-Ата, 1984, 191с.

¡II. Тезисы, материалы съездов и совещаний.

30. Джачанкузов Т., Акмурзин Б. Гндротермический режим обыкновенных черноземов в Кустанайской области. В материалах V Республиканской конференции почвоведов, "Кайнар", Алма-Ата, 1982,157с.

31. Джаланкузов Т. Стационарные исследования состава и динамики минерального азота в Черноземах Северного Казахстана. В материалах V Республиканской конференции почвоведов, "Кайнар", Алма-Ата, 1982, 182с.

32. Джаланкузов Т. Динамика температурного режима обыкновенных черноземов Северного Казахстана. Материалы VII делегатского съезда Всесоюзного общества почвоведов, Алма-Ата, 1985.

33. Редков В.В., Джаланкузов Т. Изменение соойсш освоенных чериоземов-Обыкновенных равнинного Казахстана при их освоении. Материалы Республиканской конференции почвоведов Казахстана, Алма-Ата, 1987, с. 148-149

34. Джаланкузов Т. Изменение температурного режима черноземов при их освоении. Материалы Республиканской конференции почвоведов Казахстана, Алма-Ата, 1987, 169 с.

35. Джаланкузов 'Г. Изменения плодородия почв Северного Казахстана в результате их освоения. Материалы Всесоюзной конференции "Почвенно-агрономические и экономические проблемы формирования высокопродуктивных агроценозов", Москва, 1988.

36. Рыспеков Т.Р., Джаланкузов Т. Воздействие уровни земледелия на содержание фосфора в южных черноземах Казахстана. Материалы VIII Всесоюзного съезда почвоведов, Новосибирск, 1989, 270 с.

37. Редков В.В., Джаланкузов Т. Изменение морфологических и физико-химических свойств черноземов Северного Казахстана в процессе их интенсивного сельскохозяйственного использования. В материалах Всесоюзного совещания "Антропогенная и естественная эволюция почв и почвенного покрова", Москва - Пущино, 1989, с.90-91.

38. Джаланкузов Т. Изменение минерального валового фосфора почвы при антропогенном воздействии. Материалы 1 съезда почвоведов Казахстана, Алма-Ата, 28 с.

39. Джаланкузов Т., Рыспеков Т.Р. Применение фосфатшлака в сельском хозяйстве. Материалы Республиканской конференции почвоведов Казахстана, Алма-Ата, 1991, 121 с.

40. Рубинштейн М.И., Джаланкузов Т., Рыспеков Т.Р. Особенности азотного режима южных карбонатных черноземов. Материмы Республиканской научно-практической конференции по "Ландшафтно-экологнческим основам природопользования и приро-доустройства", Целиноград, 1991, с.82-83.

41. Джаланкузов Т., Адамбекова Г. Влияние фосфатшлака па общую биологическую активность и динамику микроорганизмов почвы за веге тационный период. В материалах IV Всесоюзной конференции "Микроорганизмы в сельском хозяйстве", 1993, с 114117.

42. Джаланкузов Т. Почвенно-экологические основы управлением плодородием черноземов Северною Казахстана. Материалы И съезда почвоведов и агрохимиков Узбекистана, Ташкент, 1995, 219 с.

•13. Джамалбеков Е.У., Джаланкузов Т. Таннан алар neci6eMÍ3 lyreclnreu жок. Газета "Егемен Казахстан", 12 наурыз, 1995, 3 с.

44 Джаланкузоп Т. Температурный режим южных черноемов Северного Казахстана. Тезисы доклада к IV Всесоюзному съезду почвоведов, Алма-Ата, 1970,9 с. •

45. Акмурзин Б., Джаланкузов Т., Редков В.В. Изменение физико-химических свойств и плодородия черноземов обыкновенных Северно! о Казахстана. Тезисы доклада к V Всесоюзному делегатскому съезду почвоведов, Минск, 1977, с.119-120.

46. Джаланкузов Т. Плодородие черноземов обыкновенных Куаанайской области. Тезисы докладов к VI Республиканской конференции почвоведов, Алма-Ата, 1978, с.116-117.

47. Кара1ушиева Д., Камалова Д., Джаланкузов Т., Акмурзин Б. Изменение водно-физических свойств; азотофнксирующей активности обыкновенных черноземов Северного Казахстана при их окультуривании. Тезисы докладов IV Республиканской конференции почвоведов, Алма-Ата, 1978, с.68-69.

48. Бильдебаева P.M., Дильдабекова З.А., Джаланкузов Т. Изменение плодородия почв Северного Казахстана при их окультуривании, Тезисы докладов "Всесоюзной конференции: Почвенно-агрохимические и экологические проблемы формирования высокопродуктивных агроценозов", Пущино, 1988, с.67-68.

49. Джаланкузов Т. Эффективность различных доз суперфосфата и фосфатшлака на урожайность яровой пшеницы. Тезисы докладов Республиканской научно-технической конференции, Алма-Ата, 1990, 29 с.

50. Алимбаев А., Джаланкузов Т. Эрозия почв Казахстана и экология. Тезисы международной конференции: Высокогорные исследования: изменения и перспективы в XXI веке", Бишкек, 1996, 108 с.

51. Джамалбеков Е.У., Джаланкузов Т, Бильдебаева P.M. Экологическое состояние почвенного покрова Казахстана. Тезисы первого международного конгресса: "Экологическая методология возрождения человека и планеты Земля". Алмагы, 1997, 194 с.

Джалаикузоп Темирбулат

ШИМОЛИЙ КОЗОРИСТОН К.ОРА ТУПРОК^ЛАРИ ТАБИИЙ ХОССАЛАРИНИНГ ЦИШЛОК ХУЖАЛИГИ И ШЛАГ» ЧИ^АРИШИДА УЗГАРИШИ

Шимолий Ьуозокистон к>ора тупроклари регноннинг х,айдалма фондиии асосини ташкил этадн. Бу ерда галлани 70 фоизидан ортигп етиштирилади. Уларни узлаштириш шу асрни бошларида бошланган булиб, унинг кулами йиллар утгаи сайин ортиб борди ва хозирги вак;тга келиб бу ерлар дсярли тулик ^айдалнб булинди.

Бу тупроцлар ювилмайдиган тип сув режими, кам ^алииликдагн гумус цатлами ва иисбатан юцори микдордаги чириндилилнги билаи характерланади, тулик хосил булган тупро^ профилига, унинг дарзсимон, тилсимон куринишига эга. К|ора тупроцларни узок муддат узлаштириш ссзиларли даражада чириндисини камайиши, маро- ва микроструктураснни бузилишига олиб келди.

Кадимдан ^айдаладиган нора тупро^лар А ва говори В ^атламини ^ушилишидан ^осил булган туда шаклланган ^айдалма цатламига зга эканлиги билан фар^ланади. Узо^ муддат узлаштириш таъсирида говори цатламларнинг юмшатилиши ва шунингдск зрувчап гумус моддаларининг чу^уррок сингиб бориши натижасида чириндили цатпамнинг- цалннлиги бирмунча ортади.

Тупро^ларга ишлов бериш жараснида уларнинг физик-химик хоссаларн \ам узгаради, алмашиииш сигнми камаяди, алмашинувчи кальцийнн роли ортади, тупро^ларни ювнлиши содир булади (сувда эрувчан тузлар ва карбонатларнинг умумий микдори камаяди), сувга чидамли улчами 1 мм дан йирнк агрегатларнинг микдори 5-8 марта камаяди.

Кора тупро^ларнн интенсив узлаштириш кичик ^ияликларда (0,5 градусгача) эрозион жараёнларни кенгайшнига олиб келади, бу эса уз навбатида ту провар да чиринди моддаларнни пуцолпиш ва ювилган тупро^ларни вужудга кслишига сабаб булади.

Узо'.; муддат интенснп узлаштирилган тупрокларнннг хосслларинн характеринн узгарншини урганиш комплекс чора тадбирларни ишлаб чи^иш имконини берди, ^ансики улар тупро^ деградация (бузилиш) жараёнини олдинп олиш ва тухтатншга иуналтирилган (органик ва минерал угитлар к;уллаш, цияликларга кундалангига ишлов бериш, чукур >;айдаш, куп пиллнк ут усимликларни экиш ва бош^алар).

Тупро^ни мухофаза цилишга дойр барча чора тадбирларни цуллаш чора тупро^арнинг йукотган унумдорлнгинн тиклаш имконини берди.

Djalankuzov Temirbulat

Transformation of natural properties of chernozems in the North of Kazakhstan under agricultural use.

Chernozems in the North Kazakhstan is a basis of the arable fund in the region. More than 70% of grain are produced here. Development of chernozems has begun from the first years of our century and the scale of their development becomes wider and now they are almost all plowed.

Chernozems are characterized by non-irrigation type of water regim, rather thin humus horison and relatively high humus content,they have a good structured profile, cracks and pokets. A long-term development of chernozems resulted in a considerable descrease of humus content, disturbance of macro and microslructuie.

Old arable chernozems have a formed arable horizon representing a mixture of horizon A and the upper part of B horizon. Thickness of humus horison increases to some extent due to the long-therm development of lands namely loosening of the upper horizon and deeper penetration of soluble humus matter.

Transformation of physco-chemical properties of soils is going on in the process of their cultivation, exhchange capacity decreases, the role of exhchange Ca increases and leaching of soils tekes place (the total amount of water-soluble salts and carbonates descreases), the amount of water-stable aggregates larger than 1 mm descreases by 5-8 times.

Intensive developments of chernozems results in erosion process on the slopes with little decline (up to 0,5 degrees), it leads to the loss of humus matter in soils and formation of soils with erosion loss.

Study of transformation nature in soils properties during the long-term intensive development enables to work out a complex of measures for prevention and protection from degradation processes (organic and mineral fertilizer treatment, deep and relief feature plowing, chiseling, seeding of perennial herbs and etc.).

Application of the whole complex of soil conservation measures enables to restore yielding ability of chernozems.