Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Современное физическое состояние черноземов центра Русской равнины

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Современное физическое состояние черноземов центра Русской равнины"

На правах рукописи

Королев Валерий Анатольевич

СОВРЕМЕННОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМОВ ЦЕНТРА РУССКОЙ РАВНИНЫ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Воронеж - 2005

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор биологических наук, профессор Ахтырцев Борис Павлович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Бондарев Афанасий Григорьевич доктор биологических наук, профессор Надежкин Сергей Михайлович доктор сельскохозяйственных наук Сапожников Петр Михайлович

Ведущая организация: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Защита состоится « 1 » июня 2005 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.038.02 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская площадь, 1, биолого-почвенный факультет.

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке Воронежского государственного университета.

Автореферат разослан » 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Брехова Л.И.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный уровень реального плодородия черноземов ограничивается целым рядом деградационных процессов, обусловленных влиянием антропогенных факторов: активизацией эрозии, выпахиванием, потерей гумуса и обменных оснований, подкислением, появлением и расширением ареалов с высокой концентрацией химических и биологических загрязнений при сильном снижении буферности почв и импактным технологическим перегрузкам (Щербаков, 2000).

Большую тревогу вызывает установленное многими исследованиями ухудшение физических свойств и режимов длительно распахиваемых черноземов, что проявляется в неблагоприятных изменениях их структурно-агрегатного состава, заметном уплотнении почвенной массы, изменении качественных и количественных характеристик порового пространства, уменьшении основных видов влагоемкости и водопроницаемости (Адерихин, 1960, 1979, 1987; Кузнецова, 1979, 1988, 1993; Бондарев, 1980,1990, 1994, 1999; Медведев, 1982, 1986, 1988, 1990; Ахтырцев, 1985, 1987, 1991, 1997, 2001; Королев 1986,1989, 1997, 2000 - 2004; Сапожников, 1988, 1989, 1992, 1994 и др.).

В практике сельского хозяйства часто недооценивается значение физических параметров почвы, и плодородие ее увязывается, главным образом, с наличием питательных элементов. Между тем, уже с середины XIX столетия было установлено, что нельзя повысить плодородие почв, прежде всего черноземов, не обеспечив растения оптимальным количеством воды, воздуха и тепла. Не случайно основоположник генетического почвоведения В.В. Докучаев, характеризуя различные почвенные зоны, назвал черноземные области России «царством физиации», подчеркивая при этом, что здесь, прежде всего, нужно заботиться о восстановлении «... нарушенной неумелой культурой физики почв и к возможно полному использованию небогатой и, главное, капризной степной влаги» (Избр. соч., Т. 2, 1949, с. 400).

Черноземы и сегодня в целом обладают высоким потенциальным плодородием, реализации которого мешает в первую очередь их неблагоприятный режим влажности в период произрастания сельскохозяйственных культур. Для предупреждения имеющихся негативных изменений пахотных черноземов и поддержания их физических показателей в оптимальном интервале значений необходимо всестороннее и систематическое изучение физических свойств и режимов основного «кормильца» России. Особую актуальность при этом приобретает достоверная количественная оценка изменений показателей физического состояния черноземов под воздействием распашки, удобрений и мелиорации. Практически не изученным остается вопрос о скорости изменений физических показателей плодородия пахотных черноземов в условиях различного антропогенного воздействия и в связи с концепцией иерархии уровней структурной организации почвы. Этими обстоятельствами диктуется необходимость дальнейших углубленных исследований закономерностей изменений физических свойств черноземов в условиях интенсивного земледелия.

Цель и задачи исследований. Охарактеризовать современное физическое состояние черноземов центра Русской равнины на подтиповом уровне и

РОС. Г'ЬЯАЯ

3 л А

количественно оценить изменение их основных физических параметров в условиях различного антропогенного воздействия.

Для достижения этой цели решались применительно к исследуемому региону следующие задачи:

1. Изучить особенности физического состояния целинных черноземов на подтиповом уровне.

2. Выявить изменение физических показателей основных подтипов черноземов под воздействием распашки и дать их количественную оценку.

3. Изучить влияние различных доз органических и минеральных удобрений на физическое состояние черноземов.

4. Установить влияние продолжительности сельскохозяйственного использования черноземов на их основные физические параметры.

5. Выявить изменение физических показателей плодородия черноземов в орошаемом земледелии.

6. Уточнить и дополнить критерии оценки физического состояния агро-черноземов и разработать оценочную шкалу основных физических показателей корнеобитаемого слоя изучаемых почв.

Научная новизна работы.

1. Впервые на основе профильно-объемного способа количественного выражения водно-воздушных показателей установлены закономерности изменения физических свойств черноземов в генетически сопряженном (зональном) ряду на подтиповом уровне и в системе целина (многолетняя залежь) - пашня разной длительности использования — пашня различного срока орошения.

2. Выявлены особенности изменения основных структурных уровней организации преобладающих подтипов черноземов под влиянием антропогенных факторов.

3. На основе сравнительно-аналитических исследований черноземов региона и с использованием современных методов вариационной статистики проведена математическая обработка основных физических параметров и рассчитана степень достоверности их изменений в почвах под влиянием распашки и последующего длительного сельскохозяйственного использования в условиях различного антропогенного воздействия.

4. Предложена система количественных показателей, характеризующих физическое состояние пахотных черноземов, и установлены почвенно-генетические и географические закономерности их изменения.

5. Установлены средние значения и статистически вероятные пределы колебаний основных физических и водно-физических показателей исследуемых подтипов черноземных почв.

6. Вскрыты причины и механизм трансформации основных форм почвенной влаги черноземов под влиянием антропогенных факторов.

Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие методологические, теоретические и практические положения по характеристике и количественной оценке современного физического состояния черноземов центра Русской равнины на подтиповом уровне и в системе целина (многолетняя залежь) — пашня разной длительности использования - пашня различного срока орошения:

1. Современному черноземообразовательному процессу, протекающему на фоне мощной антропогенной нагрузки и относительно однотипного воздействия ведущего фактора - биологического, свойственна хорошо выраженная тенденция однонаправленного изменения и постепенного сближения (сглаживания различий) показателей физического состояния черноземов на подтиповом уровне.

2. Физические свойства основных подтипов черноземов региона при использовании в пашне изменяются в сторону ухудшения в течение первых 45 -50 лет их сельскохозяйственного использования, после чего приобретают относительно устойчивое (квазиравновесное) состояние на достаточно высоком уровне в соответствии с новым режимом веществ и энергии в сформировавшихся агроценозах.

3. Длительное сельскохозяйственное использование черноземов обусловливает различный характер изменений основных структурных уровней их организации: чем выше иерархический уровень, тем существеннее изменения почв под влиянием антропогенных факторов.

4. Оценочная шкала показателей физического состояния черноземов на основных иерархических уровнях их структурной организации, позволяющая дифференцировать мероприятия по сохранению и улучшению физических свойств почв в производственных условиях в соответствии с различиями их реальных и оптимальных значений.

Практическое значение работы. Полученные новые данные о количественных изменениях агрофизических показателей плодородия черноземов имеют большое значение для познания характера их антропогенной эволюции, для разработки научно обоснованного прогноза их изменения под влиянием естественных и антропогенных факторов. Результаты работы могут быть использованы для дальнейшего совершенствования и уточнения комплекса мероприятий по рациональному использованию и охране черноземов региона и для разработки современной стратегии природопользования на длительную перспективу. Статистически обработанные количественные показатели физического состояния черноземов могут быть также использованы при составлении земельного кадастра, проведении работ по бонитировке и мониторингу почв.

Основные теоретические положения и результаты исследований используются в лекциях по дисциплинам «Почвоведение», «Физика почвы», «Гидрология почв», при проведении семинарских, лабораторно-практических занятий, учебных и производственных полевых практик, при выполнении курсовых и дипломных работ на биолого-почвенном факультете Воронежского госуниверситета, а также в лекционных курсах «Почвоведение» на геологическом факультете ВГУ, «Земледелие с основами почвоведения» и «Почвоведение с основами геологии» на агрономическом факультете Воронежского государственного аграрного университета. Материалы диссертации переданы и реализуются в практической работе Центрально-Черноземного филиала ФГУП «Госземкада-стрсъемка» - ВИСХАГИ, ОАО «ЦЧОНИИгипрозем» и Воронежской гидрогео-лого-мелиоративной партии — филиала ФГУ «Управление мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения по Воронежской области».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и публиковались в материалах VII, VIII Всесоюзных съездов почвоведов (Ташкент, 1985; Новосибирск, 1989), П - IV съездов почвоведов России (С. Петербург, 1996; Суздаль, 2000; Новосибирск, 2004), Международных конференций «Проблемы антропогенного почвообразования» (Москва, 1997), «Современные проблемы земледелия и экологии» (Курск, 2002), «Модели и технологии оптимизации земледелия» (Курск, 2003), «Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция» (Воронеж, 2004), «Агроэкологическая оптимизация земледелия» (Курск, 2004), Всесоюзных и Всероссийских конференций (Полтава, 1983; Ленинград, 1986; Днепропетровск, 1990; Москва, 1998, 2003), региональных научно-практических конференций (Уфа, 1982; Владивосток, 1987; Воронеж, 1989, 1996; Днепропетровск, 1992), научных сессий ВГУ разных лет.

По теме диссертации опубликовано 57 работ, из них наиболее важных — 38, в том числе 3 монографии (в соавторстве) и 5 работ в периодических изданиях, соответствующих списку ВАК.

Работа выполнена на кафедре почвоведения и агрохимии Воронежского государственного университета, коллективу которой автор выражает искреннюю признательность.

Личный вклад автора в реализацию поставленной цели заключался в разработке программы и методики исследований, организации и проведении экспедиционных работ, выполнении значительной части полевых и лабораторных исследований почв, обработке и интерпретации аналитических данных, теоретическом обобщении личных и литературных материалов, формулировке научных положений и выводов. Для статистической обработки показателей физического состояния целинных черноземов типичных использованы, наряду с личными материалами, данные А.Ф. Большакова (1961) и Е.А. Афанасьевой (1966).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, девяти глав и выводов, изложена на 318 страницах текста, содержит 47 таблиц, 35 рисунков, 35 приложений. Список литературных источников включает 333 наименования, в том числе 40 на иностранных языках.

В автореферате использованы следующие символы и условные обозначения: МГ - максимальная гигроскопическая влажность почвы, ВЗ - почвенная влажность завядания растений, ВРК - почвенная влажность разрыва капиллярных связей, НВ — наибольшая (в общепринятой терминологии - наименьшая) влагоемкость почвы, ДАВ - диапазон активной (продуктивной) влаги, ДОПВ -диапазон оптимально-продуктивной влаги, ПВ - полная водовместимость почвы (в общепринятой терминологии - полная влагоемкость), Внв - воздухоем-кость при влажности почвы, соответствующей НВ, III 1С - показатель противо-эрозионной стойкости почвы, ИН - индекс нестабильности агрегатов.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1. Методологические аспекты и современное состояние изученности физических свойств черноземов центра Русской равнины

Изучением физических свойств черноземов занимались В.В. Докучаев, П.А. Костычев, Г.Н. Высоцкий, А.Г. Дояренко, H.A. Качинский, А.Ф. Лебедев, С.И. Долгов, A.A. Роде. Большие исследования в области физико-химических основ современной физики почв (в частности теории структурообразования черноземов) были выполнены К.К. Гедройцем, впоследствии развитые работами Н.И. Саввинова (1931), Р.В. Алдерфера (Alderfer, 1942), Д.Г. Виленского (1945), И.Н. Антипова-Каратаева и др. (1948), П.В. Вершинина (1958), Д.В. Хана (1969), К.И. Конглана (Conghlan, 1973), С.Т. Хансона (Hanson, 1979), А.Д. Воронина (1984, 1986), В.В. Медведева (1994) и др.

Существенный вклад в изучение физических свойств почв Центрального Черноземья внесли сотрудники лаборатории гидрологии почв Почвенного института им. В.В. Докучаева и Центрально-Черноземного заповедника им. В.В. Алехина под руководством A.A. Роде (Большаков, Герцык и др.), большой фактический материал по физическим свойствам обыкновенных черноземов был накоплен в НИИ сельского хозяйства ЦЧП им. В.В. Докучаева (Тумин, 1930; Адерихин, 1941; Никанорова, 1953; Вершинин, Ревут, 1953; Хан, 1953; Бурнацкий, 1961; Сухарев, 1961; Федулова, 1970 и др.). Отметим также работы, опубликованные в разные годы сотрудниками Почвенного института им. В.В. Докучаева, Воронежского агроуниверситета, Всероссийского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии и др. учреждений (Маманина, 1952; Спенглер, 1952; Кузнецова, 1967, 1979, 1990; Небольсин, 1964; Кирпиченко, 1969; Коковина, 1974; Трощий, 1979; Шептухов, 1982; Санжарова, 1988, 1993; Проценко, 1993: Сапожников, 1989, 1994 и др.).

В пятидесятые годы прошлого столетия изучению структурного состояния и основных физических свойств черноземов региона были посвящены отдельные работы преподавателей кафедры почвоведения Воронежского госуниверситета (Адерихин, Овчинников, 1953; Тихова, 1953; Адерихин, Тихова, 1957; Легеня, 1957). В шестидесятые и последующие годы были продолжены исследования водно-физических свойств и структурного состава основных подтипов черноземов и их изменений при сельскохозяйственном использовании, а также начались наблюдения за динамикой влажности черноземных гхочв (Адерихин, 1960, 1963, 1964; Легеня, 1965, 1968; Королев, Прудников, 1973; Одно-ралов, 1973; Братерская, Чурилина, 1973; Чурилина, Алпатова, 1974; Королев, 1974; Адерихин, Богатырева, 1979; Королев, Джувеликян, 1979; Чурилина и др., 1979; Королев, 1979; Адерихин и др., 1982, 1983; Королев и др., 1986; Адерихин, Королев, 1977, 1987).

Большой интерес представляют всесторонние глубокопрофильные исследования физических свойств черноземов Центральной России, проводимые на кафедре географии почв Воронежского госуниверситета под руководством профессора Б.П. Ахтырцева. Им свойственно изучение направленности изменений показателей физического состояния черноземов региона при разных видах их использования и оценка на этой основе современного агрофизического состояния антропогенно-преобразованных почв (Ахтырцев, Лепилин, 1979,

1982, 1985, 1987, 1988, 1991; Ахтырцев, Соловиченко, 1984; Ахтырцев, 1997, 2001).

К настоящему времени накоплен большой фактический материал по влиянию орошения на физические свойства черноземов региона. В ряде работ было показано, что орошение черноземов не вызывает существенных изменений основных показателей их физического состояния (Тихова, 1953; Сухарев, Нижевясов, 1953; Брешковский, 1956; Роде, Федоровский, 1956; Федоровский, 1957; Адерихин и др., 1959, 1984). В других исследованиях выявлены неблагоприятные изменения физических свойств черноземов, используемых в орошаемом земледелии: обычно фиксируется ухудшение структуры пахотных горизонтов, повышение плотности, снижение общей порозности, основных видов влагоемкости и водопроницаемости в гумусовом горизонте почв (Ахтырцев, Лепилин, 1979, 1982, 1988; Королев и др., 1981, 1988; Скуратов и др., 1989; Ка-пинос, Муркина, 1990; Сапожников, 1992, 1994). Противоречивость выводов обусловлена, по-видимому, различиями в сроках орошения, технологии полива и качестве оросительных вод, особенностями севооборотов и другими причинами.

Начиная с середины 80-ых годов прошлого столетия на кафедре почвоведения и агрохимии Воронежского госуниверситета основное внимание стало уделяться не только дальнейшей детализации особенностей физического состояния антропогенно-преобразованных черноземов, но и выявлению направленности изменения их физических показателей в условиях различного антропогенного воздействия. Новым аспектом отдельных работ, выполненных в последние годы, становится статистически достоверная оценка количественных изменений основных показателей физического состояния черноземов под влиянием агротехнических приемов, удобрений и мелиорации (Королев, 1989, 1991, 1996, 1997; Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО, 1996; Щеглов, 1999; Королев, 2000-2004; Брехова, Щеглов, 2001).

Обобщая результаты проведенных многолетних исследований разных авторов, можно констатировать, что черноземы изучаемого региона в целом характеризуются вполне благоприятными физическими свойствами и режимами. Однако им присуще значительное варьирование физических показателей, обусловленных как провинциальными особенностями факторов и условий почвообразования, так и различиями характера их сельскохозяйственного использования.

2.2. Экологические условия почвообразования и особенности географического распространения почв центра Русской равнины

Центральное Черноземье - крупный земледельческий регион Российской Федерации, занимающий центральную часть черноземной зоны Русской равнины. Общая площадь региона, включающего пять административных областей -Курскую, Липецкую, Тамбовскую, Белгородскую и Воронежскую, составляет 16,8 млн. га. Климат исследуемой территории умеренно-континентальный. Средняя годовая температура воздуха изменяется от +4° С на северо-западе региона до +6,5° С на юго-восток. В этом же направлении повышается сумма среднесуточной температуры +10° С и выше (от 2300 до 3000° С), уменьшают-

ся среднегодовое количество осадков (от 550-640 до 460-435 мм) и коэффициент увлажнения (от 1,3 до 0,9), усиливаются континентальность и повторяемость засушливых сезонов (засух). Основными почвообразующими породами являются лессы (юго-западный склон Среднерусской возвышенности), лессовидные карбонатные суглинки (центральная и южная части Среднерусской возвышенности) и покровные лессовидные глины, подстилаемые моренными отложениями (Окско-Донская равнина, Калачская и восточная окраина Среднерусской возвышенности) (Ахтырцев, 1972, 1993). Рельеф Центрального Черноземья неоднороден и определяется его положением в пределах Среднерусской возвышенности и южной части Окско-Донской низменности, называемой Тамбовской равниной. По характеру растительности регион относится к Евразиат-ской степной области. Большая северная часть рассматриваемой территории находится в пределах Среднерусской (Верхнедонской) подпровинции Восточно-Европейской лесостепной провинции. И лишь только юго-восточная часть региона (южнее линии, соединяющей населенные пункты Валуйки - Лиски -Борисоглебск) расположена в Среднедонской подпровинции Причерноморской (Понтической) степной провинции (Растительность Европейской части СССР, 1980).

К настоящему времени в регионе под влиянием хозяйственной деятельности человека сформировались антропогенные ландшафты. Практически все резервы расширения пашни были израсходованы к началу 60-х годов прошлого столетия. Пахотные земли имеют очень высокий удельный вес: 66,0% от общей площади ЦЧО и 82,2% от площади сельскохозяйственных угодий. Природные целинные почвы за время их сельскохозяйственного использования подверглись таким значительным преобразованиям, что они из объекта и предмета труда все более становятся продуктом труда.

Большая часть территории Центрального Черноземья расположена в пределах Окско-Донской провинции фации умеренных промерзающих почв лесостепной зоны серых лесных почв, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов. И только юго-восточная окраина Белгородской области и южная часть Воронежской области относятся к Южнорусской провинции фации теплых промерзающих почв степной зоны обыкновенных и южных черноземов (Добровольский, Урусевская, 1984). Площадь сельскохозяйственных угодий в регионе составляет 13,5 млн. га, пашня занимает 11,1 млн. га. В составе почвенного покрова сельскохозяйственных угодий доминируют почвы черноземного типа почвообразования, на долю которых приходится более 80% всей площади, в том числе черноземы лесостепные занимают 60%, черноземы степные - 13%, лугово-черноземные почвы - 7,7% (Б.П. Ахтырцев, А.Б. Ахтырцев, 1993).

2.3. Методологические принципы, объекты и методы исследований

Современное генетическое почвоведение исходит из понятия о почве как сложной полифункциональной открытой четырехфазной структурной системе, имеющей несколько соподчиненных иерархических уровней. Все структурные уровни организации почвы находятся в постоянном развитии и в тесной генетически-причинной связи как между собой, так и с факторами почвообразования. Исходя из концепции структурных уровней организации почвы следует,

что, во-первых, для глубокого и всестороннего познания свойств и особенностей объекта необходимо изучение его не только в целом, но и на каждом структурном уровне организации, и, во-вторых, исследование почвы на соответствующем уровне требует специфических методов изучения (Розанов, 1975; Воронин, 1986). Для изучения совокупности сложных процессов формирования и развития черноземов, особенностей их современного физического состояния на основе системного методического подхода использовались сравнительно-географический и профильные методы. Экспериментальной основой работы послужили результаты 30-летних исследований автора.

Объектами исследований были наиболее распространенные подтипы черноземов изучаемого региона, представленные выщелоченными, типичными и обыкновенными. Изучение физических показателей почв проводилось в генетически сопряженном (зональном) ряду целинных черноземов и в системе целина (многолетняя залежь) - пашня разной длительности использования - пашня различного срока орошения. Всего было заложено 100 полнопрофильных разрезов на выровненных участках водораздельных плато в различных частях исследуемой территории, включая заповедные и залежные участки. Для характеристики физического состояния исследуемых черноземов применялись в основном общепринятые методы (Вадюнина, Корчагина, 1986; Растворова, 1983; Долгов, 1970; Воронин, Кузнецов, 1970; Агрофизические методы ..., 1966), часть из которых были модифицированы автором. Расчетными методами определяли неактивную пористость, суммируя объем пор, занятых прочно- и рых-лосвязанной водой, объем пор, занятых водой капиллярноразобщенной и ка-пиллярносвязанной, соответственно по разнице ВРК и ВЗ, НВ и ВРК. Экспериментальный цифровой материал был статистически обработан (Дмитриев, 1972).

При изучении особенностей физического состояния черноземов на под-типовом уровне и количественной оценке их изменений под влиянием естественных и антропогенных факторов нами применялся профильно-объемный способ выражения водно-воздушных показателей, предусматривающий использование при расчетах плотности сложения. В связи с этим важное значение приобретают методические аспекты определения плотности сложения почв.

Хорошо известно, что плотность почв тяжелого гранулометрического состава при прочих равных условиях в сильной степени зависит от их естественной влажности (Дмитриев, 1961; Роде, 1969; Березин, 1995 и др.). Большинство исследователей чаще всего определяют плотность почв при их естественной влажности. Однако при этом следует иметь в виду, что получаемые таким образом значения плотности почв тяжелого гранулометрического состава справедливы лишь для тех величин естественной влажности, которыми характеризовались исследуемые горизонты в момент взятия образцов. Другим условиям увлажнения почв будет соответствовать и иная плотность их сложения. В широком интервале влажности набухающих почв их плотность может существенно меняться. Для обеспечения достаточно надежной оценки и сравнимости результатов определения плотности почв тяжелого гранулометрического состава следует стандартизировать их естественную влажность. Технически наиболее просто это обеспечивается путем доведения влажности почвы до уровня НВ,

что и было положено в основу некоторых рекомендаций (Роде, 1969; Атама-нюк, 1970 и др.).

Проведенная нами статистическая обработка показателей равновесной плотности в профиле черноземов выщелоченных и типичных при случайно зафиксированной естественной влажности и при «стандартной» влажности, соответствующей HB, свидетельствуют об их достоверно значимых различиях. При этом в большей степени они выражены в самой верхней части пахотного горизонта (разница в среднем до 0,1 г/см3), которому в летний период свойственно и максимальное иссушение. При естественной влажности черноземов, весьма динамичной в течение вегетационного периода, отмечается и гораздо более высокая вариабельность плотности сложения, что также свидетельствует о целесообразности стандартизации влажности почв при определении этого показателя.

2.4. Физическое состояние целинных и залежных черноземов

Изучаемые черноземы характеризуются тяжелосуглинистым и глинистым гранулометрическим составом. Физические свойства черноземов в основном определяются тремя главнейшими фракциями: илистой, крупнопылеватой и пылеватой и их соотношением, тогда как роль песчаной фракции из-за ее малого количества несущественна. Во всех подтипах черноземов во фракциях крупнее 0,01 мм доминирют кварц и калиевые полевые шпаты (ортоклаз и микроклин). Преобладающими минералами илистой фракции являются гидрослюды и неупорядочные смешаннослойные слюда-смектитовые образования. В небольших количествах присутствуют хлорит, каолинит, кварц, гидрооксиды железа. Наблюдается незначительное уменьшение содержания смектитовой компоненты и увеличение каолинита и высокодисперсного кварца в верхней части гумусового горизонта по сравнению с почвообразующей породой (Адерихин, Беляев, 1973; Чижикова, 1974).

В пределах изучаемой территории отчетливо выявляется утяжеление гранулометрического состава в ряду от выщелоченных к обыкновенным черноземам. Вместе с этим в пределах каждой из подзон черноземов отмечается постепенное нарастание глинистости при движении с запада на восток (Адерихин, Тихова, 1963; Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б., 1993; Щеглов, 1999). Отмечаются и вполне определенные закономерности внутрипрофильного распределения преобладающих гранулометрических фракций. Как правило, вниз по почвенному профилю количество крупнопылеватой фракции постепенно уменьшается, а илистой — увеличивается. Другие фракции распределены по профилю более или менее равномерно. Отмеченные закономерности в распределении фракций более четко выражены в степных черноземах по сравнению с лесостепными. Обобщая имеющиеся литературные данные микроморфологических, аналитических и минералогических исследований черноземов региона, можно заключить, что черноземообразованию свойственно сочетание различных по интенсивности процессов внутрипочвенного выветривания (оглинивания) и вертикального перераспределения илистой фракции, включая и органические коллоиды. Количественное проявление этих важных процессов в значительной степени определяется подтиповыми особенностями черноземов, среди которых отметим прежде всего различия в водном режиме, соотношении между дегра-дационными и аградационными трансформациями глинистых минералов и ка-

явственном составе поглощенных катионов, а также в условиях промерзания -оттаивания почв (Афанасьева, 1974; Лебедева, 1974; Пономарева, Плотникова, 1974; Чижикова, 1974; Ярилова, 1974; Drees, Wiilding, 1987; Ахтырцев Б.П., Ах-тырцев А.Б., 1993; Проценко, 1993; Щеглов, 1999).

Изучаемые черноземы имеют высокую микроагрегированность по всему профилю. В составе почвенной массы преобладает фракция размером от 0,25 до 0,01 мм, количество которой достигает 62—85% в верхней части гумусового горизонта и 55-82% в почвообразующей породе. Содержание «микроагрегиро-ванного» ила очень невелико и изменяется обычно в пределах 1-4%, лишь иногда достигая 6—8%. В его распределении по почвенному профилю наблюдаются следующие закономерности: в типичных черноземах - постепенное увеличение, а в обыкновенных черноземах - хорошо выраженное уменьшение. Можно предположить, что в лесостепных черноземах микросложение в основном определяется скоагулированной гумусно-глинистой плазмой, в степных же черноземах заметно возрастает микроагрегирующая роль карбонатного материала.

Целинные и залежные черноземы характеризуются прекрасной структурой. В верхней части гумусового горизонта содержание агрономически ценных агрегатов (10 - 0,25 мм) составляет 81—94%, в том числе водопрочных - 7085%. Коэффициент структурности и критерий водопрочности агрегатов очень высокие и достигают соответственно в среднем 6,4-8,6 и 77-87% (рис. 1, 2). Максимальной степенью водопрочности структуры обладают типичные черноземы. Однако статистически достоверные различия в структурно-агрегатном составе черноземов типичных и обыкновенных не установлены.

Плотность твердой фазы исследуемых подтипов черноземов практически одинакова и изменяется от 2,47-2,52 г/см3 в слое 0 - 10 см до 2,69-2,72 г/см3 в почвообразующей породе. Плотность в верхней части гумусового горизонта близка к 1,0 г/см3 и возрастает вниз по профилю до 1,34—1,43 г/см3. При этом более существенное ее увеличение наблюдается в черноземах обыкновенных, в связи с чем с глубины 80 — 90 см и ниже различия по плотности между черноземами типичными и обыкновенными статистически достоверны. Показатели общей и дифференциальной пористости изучаемых почв свидетельствуют о весьма оптимальных соотношениях пор аэрации и пор, занятых различными формами почвенной влаги, что является следствием высокой гумусированно-сти, агрегированности и микрооструктуренности целинных черноземов (рис. 3). Важной особенностью порового пространства является его относительно стабильное состояние, что в итоге определяет весьма благоприятный водно-воздушный режим этих почв. Наиболее оптимальными показателями общей и дифференциальной пористости обладают целинные типичные черноземы. В то же время достоверность различий в изучаемых почвах установлена по пористости общей лишь только с глубины 80 - 90 см и ниже, а по пористости активной и Внв с глубины 40 - 50 см и ниже.

Изучаемые черноземы, хотя и обладают способностью удерживать большое количество влаги в недоступном для растений состоянии, но, вследствие весьма высоких величин HB и ВРК, могут накапливать при соответствующих климатических условиях весьма значительные запасы влаги продуктивной (ДАВ = HB - ВЗ) и оптимально -продуктивной (ДОПВ = HB - ВРК) (табл. 1).

5 о

>10 10-5 5-1 1-0.25 Размер фракций, мм

<25

Рис 1. Структурный состав целинных и залежных черноземов типичных (1 — слой 0-20 см, 2 — слой 40-50 см) и обыкновенных (3 — слой 0-20 см, 4 — слой 40-50 см)

Рис. 2 Агрегатный состав целинных и залежных черноземов (условные обозначения см на рис. 1)

Рис. 3. Соотношение объема твердой фазы (1) и пор, занятых водой, прочносвя-занной (2), рыхлосвязанной (3), кашшлярноразобщенной (4), капиллярносвязанной (5) и воздухом при насыщенности почвы водой до НВ (6) в целинных черноземах типичных (Чт) и обыкновенных (4°)

Таблица 1. Водно-физические показатели целинных и залежных черноземов, мм (усредненные данные)

Мощность слоя, см ВЗ ВРК НВ ДАВ ДОПВ ДОПВ ДАВ

Черноземы типичные (п=5)

О-ЗО 49 101 127 78 26 0,33

0-50 81 159 200 119 41 0,34

50-100 79 136 173 94 37 0,39

100-150 82 126 165 83 39 0,47

0-100 160 295 373 213 78 0,37

0-150 242 421 538 296 117 0,40

Черноземы обыкновенные (п=5)

0-30 57 105 131 74 26 0,35

0-50 99 169 211 112 42 0,38

50-100 104 151 188 84 37 0,44

100-150 105 144 180 75 36 0,48

0-100 203 320 399 196 79 0,40

0-150 308 464 579 271 115 0,42

При этом вниз по профилю почв отношение ДОПВ к ДАВ постепенно увеличивается от 0,34 до 0,51, что свидетельствует о расширении интервала НВ - ВРК в этом же направлении. Из этого следует, что в целинных черноземах заметно меняется соотношение основных форм подвешенной влаги, выделяемых А.А. Роде (1965): вниз по профилю количество влаги внутриагрегатной капиллярно-подвешенной уменьшается, а пленочно-подвешенной — увеличивается.

Скорость водопроницаемости изучаемых почв, особенно черноземов типичных, характеризуется относительно невысокой динамичностью в пространстве и во времени и варьирует от 5,6 - 6,3 мм/мин (доверительные границы 4,4 - 8,2 мм/мин) в первый час до 3,3 - 3,7 мм/мин (доверительные границы 1,7 — 5,7 мм/мин) в шестой час наблюдений. Отношение максимальных величин водопроницаемости к минимальным равно 1,7 в типичных черноземах и 1,4 - 2,6 (при среднем значении 1,7) в обыкновенных черноземах. Всего за шесть часов наблюдений целинные черноземы способны усвоить 1356 -1568 мм влаги, в том числе за первый час - 332-379 мм.

2.5. Изменение структурной организации черноземов под воздействием распашки

В пределах региона на сельскохозяйственных угодьях абсолютно доминируют черноземы глинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава с содержанием гумуса в пахотных горизонтах 4,5 - 7,5%. Закономерности их географического распространения, также как и особенности внутрипро-фильного распределения основных гранулометрических фракций, мало чем отличаются от таковых, наблюдаемых в целинных черноземах. В то же время

имеются данные, свидетельствующие как об относительном обезыливании пахотного слоя по сравнению с подпахотной толщей черноземов при их длительном сельскохозяйственном использовании (Ахтырцев, 1997; Щеглов, 1999), так и, наоборот, об его оглинивании и заметном уменьшении дисперсности глинистых компонентов в верхней части гумусового горизонта (Медведев, 1988; Проценко, 1993).

Устойчивость агрегирующих связей микроструктуры по отношению к воде у всех исследуемых нами пахотных черноземов достаточно высокая, что подтверждается в общих закономерностях распределения микроагрегатов по фракциям. Основное количество микроагрегатов сосредоточено во фракциях крупнее 0,01 мм: 69-92%, из них значительная часть (до 40—60%) приходится на фракцию крупной пыли. По содержанию «микроагрегированного» ила и по уровню основных показателей, характеризующих потенциальную способность почв к агрегатообразованию, черноземы пахотных угодий мало чем отличаются от соответствующих целинных аналогов. При этом несколько более высокая микроагрегированность сохраняется в черноземах типичных. Хорошо выраженные процессы дегумификации в пахотных черноземах обусловливают заметное снижение ИН (индекс нестабильности агрегатов, представляющий отношение процентного содержания гумуса умноженного на 100 к количеству «физической глины», Monuier, Stengel, 1982) в них, особенно в верхней части гумусового горизонта. Так, в пахотных горизонтах изучаемых нами подтипов черноземов ИН изменяется в пределах: 8,2-11,3 в черноземах выщелоченных, 7,8—14,3 в черноземах типичных и 6,4-11,9 в черноземах обыкновенных (в целинных аналогах этот показатель равен 11,1—18,4).

Не останавливаясь на подробном анализе основных показателей структурно-агрегатного состава исследуемых почв, отметим, что они подтверждают выводы многих других авторов о существенном ухудшении естественной структуры черноземов при их длительной распашке: уменьшается количество агрономически ценных агрегатов, снижается их водопрочность и пористость, возрастает содержание микроагрегатов и особенно глыбистой фракции при сухом рассеве (агрегаты крупнее 10мм). Вследствие этбго в пахотных горизонтах по сравнению с целиной коэффициент структурности меньше в среднем в 3—4 раза и критерий водопрочности агрегатов ниже на 22-27%. В подпахотных горизонтах изучаемых черноземов степень неблагоприятных изменений структурно-агрегатного состава заметно ослабевает (рис. 4, 5). Одной из существенных причин снижения водоустойчивости структурных отдельностей пахотных черноземов является заметное уменьшение содержания в них гумуса, особенно новообразованного, активного, так называемого «молодого». Степень трансформации структуры протекает параллельно процессам дегумификации черноземов. Важную роль на пахотных почвах играет механическая обработка, но одновременно лимитируется биологический фактор образования структуры (Санжарова и др., 1993). При этом основные показатели структурно-агрегатного состава старопахотных черноземов нивелируются на подтиповом уровне, приобретают квазиравновесное относительно устойчивое состояние и не выходят за пределы оптимальных значений, свойственных черноземам (Бондарев, 1994, 1998). Основными причинами хорошего структурного состоя-

о. <в

о

>10 10-5 5-1 1-0.25 Размер фракций, мм

<25

Рис. 4. Структурный состав пахотных черноземов выщелоченных (1 — слой 0-20 см, 2 — слой 40-50 см), типичных (3 — слой 0-20 см, 4 — слой 40-50 см) и обыкновенных (5 — слой 0-20 см, 6 — слой 40-50 см)

10 •

0 -1-.-.—

5-1 1-0.25 <0.25

Размер фракций, мм

Рис. 5. Агрегатный состав пахотных черноземов (условные обозначения см. на рис. 4)

ния пахотных черноземов является их высокая микроагрегированность и вполне достаточная относительно стабилизированная гумусированность: 50-60% гумуса в старопахотных черноземах отличается очень большой устойчивостью к минерализации (Пономарева, Плотникова, 1974; Б.П. Ахтырцев, А.Б. Ахтыр-цев, 2002).

Длительная распашка черноземов приводит к заметным изменениям основных физических характеристик. Так, плотность сложения и плотность твердой фазы почв увеличиваются соответственно на 0,1-0,2 и 0,03-0,07 г/см3, уменьшаются общая пористость на 3,1-6,7%, активная пористость — на 2,67,8% и Внв - на 2,6-5,8% (за исключением слоя 0-10 см пахотных черноземов типичных) (табл. 2, рис. 6). Между пахотными и целинными черноземами наблюдаются достоверные различия по плотности сложения, общей и активной пористости по всему профилю, по плотности твердой фазы — в пределах гумусового горизонта, по Внв - в типичных черноземах в пределах профиля, исключая пахотный горизонт, и в обыкновенных черноземах лишь только в толще второго метра. Лесостепные длительно распахиваемые черноземы по основным физическим показателям мало чем отличаются друг от друга. Между пахотными лесостепными и степными черноземами выявлены достоверные различия по плотности, общей и активной пористости и Внв- По плотности твердой фазы различия достоверны между черноземами типичными и обыкновенными в пределах профиля, за исключением пахотного горизонта, а между черноземами выщелоченными и обыкновенными в верхней полутораметровой толще различия недостоверны.

Неблагоприятные изменения основных физических показателей пахотных черноземов обусловлены как процессами дегумификации, так и перестройкой порового пространства. При обработке нарушается характерная для целины стабильность порового пространства, строение почвы трансформируется от близкого к изотропному на целине в анизотропное на пашне, что служит непосредственной причиной более высокой вариабельности физических свойств пахотных черноземов (Медведев, 1986). Отмеченные неблагоприятные изменения физических свойств черноземов не имеют односторонней направленности и не являются необратимыми. С течением времени, когда в цикле «увлажнение-иссушение» набухание превышает усадку, происходит разуплотнение почвы. Относительно высокое содержание гумуса, илистой фракции и поглощенных оснований обеспечивают большую способность пахотных черноземов к саморазуплотнению. Критическим порогом для черноземов, когда они утрачивают способность саморазуплотнятся, является плотность сложения 1,25-1,30 г/см3 (Медведев, 1988; Кузнецова, Данилова, 1988; Санжарова и др., 1993; Greenland, 1977).

Пахотные черноземы отличаются большим разнообразием показателей плотности сложения, пористости и особенно Внв, чем плотности твердой фазы, при этом все они как по средним арифметическим значениям, так и по их доверительным границам находятся в пределах соответствующих оптимальных параметров, рекомендуемых для черноземов ( Качинский, 1965; Бондарев, 1994).

Изучаемые подтипы пахотных черноземов, так же как и их целинно-залежные аналоги, обладают способностью к удержанию большого количества

Таблица 2. Плотность и пористость пахотных черноземов (показатели статистической обработки)

Плотность, г/см3 Пористость, %

<0 1 сложения твердой фазы общая активная аэрации при НВ

с М Мдг М Мдг М МДГ М Мдг М Мдг

Черноземы выщелоченные (п=27)

0-10 1,10 1,09-1,12 2,58 2,57-2,59 57,2 56,5-57,8 44,9 44,0-45,8 20,3 19,6-21,1

20-30 1,17 1,15-1,18 2,59 2,58-2,60 54,9 54,3-55,5 42,2 41,3-43,1 18,6 17,9-19,3

40-50 1,23 1,21-1,25 2,61 2,61-2,62 52,9 52,1-53,7 40,0 38,7-41,2 17,8 16,8-18,8

60-70 1,29 1,27-1,31 2,64 2,63-2,65 51,2 50,4-51,9 38,2 36,8-39,5 17,0 15,8-18,1

80-90 1,36 1,34-1,37 2,67 2,66-2,68 49,2 48,6-49,9 36,1 35,0-37,3 15,8 14,6-17,0

100-110 1,42 1,40-1,44 2,69 2,68-2,70 47,3 46,5-48,1 34,1 32,9-35,3 14,5 13,2-15,8

120-130 1,48 1,45-1,51 2,70 2,70-2,71 45,2 44,0-46,4 31,7 29,9-33,5 13,1 11,3-14,8

140-150 1,52 1,48-1,56 2,71 2,70-2,72 44,0 42,5-45,4 30,7 28,5-32,8 12,7 10,8-14,7

Черноземы типичные (п=31)

0-10 1,10 1,08-1,12 2,56 2,55-2,57 57,1 56,3-57,8 44,6 43,5-45,8 20,2 18,9-21,4

20-30 1,16 1,14-1,18 2,57 2,56-2,58 54,8 54,0-55,5 41,8 40,6-42,9 18,5 17,2-19,7

40-50 1,22 1,20-1,24 2,60 2,59-2,60 52,9 52,1-53,7 39,7 38,5-40,9 17,6 16,3-18,8

60-70 1,28 1,26-1,31 2,63 2,62-2,63 51,2 50,2-52,1 37,8 36,5-39,1 16,4 15,0-17,7

80-90 1,34 1,32-1,37 2,65 2,64-2,66 49,4 48,5-50,3 36,1 34,8-37,3 15,4 14,2-16,6

100-110 1,39 1,36-1,42 2,67 2,67-2,68 47,9 46,8-49,0 34,6 33,2-35,9 14,6 13,2-15,9

120-130 1,45 1,42-1,48 2,69 2,69-2,70 46,1 44,9-47,4 32,8 31,2-34,4 13,1 11,5-14,6

140-150 1,49 1,45-1,52 2,70 2,70-2,71 45,1 43,7-46,4 31,7 30,0-33,4 12,4 10,7-14,0

Черноземы обыкновенные (п=15)

0-10 1,16 1,13-1,19 2,57 2,56-2,58 55,0 53,9-56,1 40,9 39,3-42,4 14,3 12,1-16,5

20-30 1,20 1,17-1,23 2,58 2,57-2,59 53,5 52,4-54,6 39,2 37,7-40,7 13,5 11,6-15,5

40-50 1,28 1,24-1,32 2,62 2,60-2,63 51,1 49,9-52,3 36,5 35,1-38,0 12,6 10,9-14,3

60-70 1,36 1,31-1,40 2,65 2,64-2,66 48,8 47,2-50,5 34,3 32,3-36,3 11,4 9,6-13,1

80-90 1,42 1,38-1,46 2,67 2,66-2,69 46,9 45,4-48,3 32,3 30,3-34,2 10,7 9,0-12,4

100-110 1,49 1,44-1,53 2,69 2,68-2,70 44,8 43,3-46,3 30,2 28,2-32,3 9,8 8,1-11,5

120-130 1,53 1,49-1,57 2,70 2,70-2,71 43,4 41,9-44,9 28,7 26,8-30,7 9,1 7,4-10,9

140-150 1,56 1,52-1,60 2,71 2,71-2,72 42,4 41,1-43,8 27,7 25,7-29,7 8,5 6,7-10,3

Рис. б. Соотношение объема твердой фазы и пор, занятых водой и воздухом в пахотных черноземах выщелоченных (7В), типичных (8Т/П) и обыкновенных (12 О/П) (условные обозначения см. на рис. 3)

воды в недоступном для растений состоянии. ВЗ верхней части профиля (010 см) достигает 17,3-19,8% от объема почвы и очень плавно увеличивается до 18,8-20,8% в слое 140-150 см. Послойные запасы непродуктивной влаги возрастают от 89—101 мм в верхнем полуметре до 275—307 мм в полутораметровой толще (табл. 3). Верхние пределы этого показателя отмечаются в обыкновенных черноземах. Длительная распашка черноземов приводит к незначительному увеличению ВЗ (на 0,7-2,4%) и оно более заметно в черноземах типичных, в которых по сравнению с целиной наблюдаются достоверные различия по этому показателю в пределах гумусового горизонта. Лесостепные подтипы распахиваемых черноземов по содержанию и запасам непродуктивной влаги практически не отличаются друг от друга, в то время как между ними и степными черноземами различия статистически достоверны. В условиях хорошо выраженного постепенного сближения (сглаживания различий) в содержании гумуса в изучаемых пахотных черноземах преобладающее значение в формировании непродуктивной влаги приобретает гранулометрический состав.

Величина ВРК максимальных значений достигает в пахотных горизонтах обыкновенных черноземов (31,6-32,1% от объема почвы) и постепенно уменьшается в лесостепных черноземах (27,6-28,1%). Вниз по профилю почв этот показатель плавно снижается до 24,9-27,2% от объема почвы. HB, рассчитанная к объему почвы, в пахотных горизонтах изучаемых подтипов составляет 36,4-36,8% в выщелоченных, 36,3-36,9% в типичных и 40,0-40,7% в обыкновенных черноземах (хорошая в соответствии с оценочной шкалой Качинского, 1970). В профиле всех подтипов черноземов HB закономерно уменьшается до 31,3-33,9% от объема почвы. Длительная распашка черноземов обусловливает незначительное уменьшение HB и ВРК в сравнении с целиной (залежью), при этом в обыкновенных черноземах различия менее выражены (от 2,6-3,6% в пахотных горизонтах до 0,5-1,6% в остальной части профиля, статистически недостоверны), а в лесостепных черноземах они более заметны, достигая 3,78,5% в верхней части гумусового горизонта, и оцениваются как статистически достоверные. Пахотные типичные и выщелоченные черноземы по рассматриваемым показателям водоудерживающей способности весьма близки (статистически достоверных различий между ними не выявлено), в то время как между ними и обыкновенными черноземами в пределах верхней метровой толщи различия по этим показателям достоверны.

Длительно распахиваемые черноземы сохраняют способность удерживать весьма значительное количество продуктивной влаги. В пахотных горизонтах ДАВ варьирует в пределах 17,4-22,3% от объема почвы и закономерно уменьшается вниз по профилю до 11,1-14,6%, однако его средние величины меняются в более узких пределах: от 19,4-20,9 до 12,5-13,8% от объема почвы соответственно. ДОПВ уменьшается от 8,6-9,2% от объема почвы (доверительные границы 8,0-9,8%) в слое 0-10 см до 6,4-6,8% (доверительные границы 5,57,3%) на глубине 140-150 см. Длительная распашка черноземов приводит к заметному увеличению показателей, характеризующих отношение ДОПВ к ДАВ (в пахотных горизонтах 0,41-0,47, а на целине 0,33 - 0,35). А это означает, что меняется соотношение влаги внутриагрегатной капиллярно-подвешенной и пленочно-подвешенной в направлении увеличения последней.

Таблица 3. Водно-физические показатели пахотных черноземов, мм _(усредненные данные) ___

Мощность ВЗ ВРК НВ ДАВ ДОПВ ДОПВ

слоя, см ДАВ

Черноземы выщелоченные (п=27)

0-30 53 83 110 57 27 0,47

0-50 89 137 181 92 44 0,48

50-100 92 130 169 77 39 0,51

100-150 94 126 160 66 34 0,52

0-100 181 267 350 169 83 0,49

0-150 275 393 510 235 117 0,50

Черноземы типичные (п=31)

0-30 54 84 110 56 26 0,46

0-50 91 139 181 90 42 0,47

50-100 94 135 172 78 37 0,47

100-150 94 130 165 71 35 0,49

0-100 185 274 353 168 79 0,47

0-150 279 404 518 239 114 0,48

Черноземы обыкновенные (п=15)

0-30 60 96 121 61 25 0,41

0-50 101 157 199 98 42 0,43

50 -100 103 146 184 81 38 0,47

100-150 103 137 172 69 35 0,51

0-100 204 303 383 179 80 0,45

0-150 307 440 555 248 115 0,46

Отмеченные ранее неблагоприятные изменения физических свойств пахотных черноземов обусловливают соответствующие ухудшения основных показателей водопроницаемости. В лесостепных черноземах пашни по сравнению с целиной скорость водопроницаемости за шесть часов наблюдений снижается в 1,3-1,7 раза и в степных черноземах - в 1,5-2,3 раза. Отношение максимальных величин водопроницаемости к минимальным расширяется до 2,3-2,6 (по усредненным данным), а на целине (залежи) оно не превышает 1,7. Всем подтипам старопахотных черноземов свойственно весьма значительное варьирование скорости водопроницаемости на всех интервалах наблюдений, но особенно оно велико на начальных стадиях впитывания влаги. На подтиповом уровне максимальная изменчивость водопроницаемости наблюдается в обыкновенных черноземах. В целом водопроницаемость пахотных черноземов, оцениваемая по впитыванию подаваемой на поверхность почвы воды за первый час наблюдений и по установившейся скорости фильтрации, является вполне благоприят-

ной и изменяется в пределах рекомендуемых для черноземов оптимальных параметров (Качинский, 1970; Бондарев, 1994).

2.6. Влияние удобрений на основные показатели физического состояния черноземов

Исследования проводились в стационарных полевых опытах: на черноземах выщелоченных на территории ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова (Рамонь, Воронежская область) и типичных на Воронежской опытной станции ВНИИ кукурузы (Хохольский район).

Выщелоченные черноземы характеризуются относительно невысоким содержанием гумуса и тяжелосуглинистым гранулометрическим составом. Содержание гумуса в пахотном горизонте почвы контрольного участка составило 4,7 - 5,1%. Систематическое применение удобрений в условиях севооборота обусловливает незначительное увеличение гумуса в изучаемых черноземах. Максимальное его содержание (5,3 - 5,5%) отмечено на варианте с внесением 50 т/га навоза и одинарной дозы минеральных удобрений. Содержание физической глины в пределах первого метра почвы колеблется от 54 до 61%.На основе анализа количественных показателей, характеризующих микроагрегатный и структурно-агрегатный составы, основные физические и водные свойства выщелоченных черноземов изучаемых вариантов стационарного опыта, показано, что существенных (статистически достоверных) их изменений при длительном внесении органических и минеральных удобрений не происходит. В то же время имеет место слабо выраженная тенденция положительного влияния навоза на фоне одинарной дозы минеральных удобрений на основные показатели физического состояния изучаемых почв. При внесении одних только минеральных удобрений в высоких дозах, наоборот, наблюдается незначительное уменьшение водно-физических показателей выщелоченных черноземов (табл. 4).

В типичных черноземах содержание гумуса в пахотных горизонтах варьирует в пределах 5,3 — 6,4%. Гранулометрический состав их - тяжелосуглинистый. Содержание физической глины в первом полуметре почвы во всех вариантах опыта составляет 55 - 57%. Преобладающими фракциями являются илистая и крупнопылеватая, количество которых вниз по почвенному профилю обычно постепенно уменьшается. Обращает на себя внимание довольно высокое содержание фракции крупного и среднего песка: 10 - 13% в пахотных горизонтах с возрастанием до 22 - 28% в почвообразующей породе. При таком соотношении основных фракций гранулометрический состав черноземов на изучаемых вариантах опыта обычно облегчается и содержание физической глины на глубине 140 - 150 см снижается до 47 - 50%. Всесторонние глубокопрофильные исследования физического состояния типичных черноземов на отобранных вариантах стационарного опыта свидетельствуют, что они обладают благоприятными агрофизическими свойствами. В то же время основные показатели структурного и физического состояния изучаемых почв верхних пределов оптимальных значений достигают на вариантах опыта с систематическим внесением органических удобрений (табл. 5), что вполне согласуется с выводами других авторов (Носко, 1977; Медведев, 1980, 1988; Сапожников, 1988, 1989, 1994 и др.).

Таблица 4. Водно-физические показатели черноземов выщелоченных, мм

№ разреза, варианты опыта Мощность слоя, см ВЗ ВРК НВ ДАВ ДОПВ ДОПВ ДАВ

19 В 0-30 49 82 112 63 30 0,48

контроль 0-50 82 135 183 101 48 0,48

50-100 86 127 168 82 41 0,50

0-100 168 262 351 !_ 183 89 0,49

20 В 0-30 49 83 114 65 31 0,48

50 т/га навоза №(5РбоК45 0-50 50-100 0-100 81 84 165 137 125 262 187 166 353 106 82 188 50 41 91 0,47 0,50 0,48

21В 25 т/га навоза М«Рб0К45 0-30 0-50 50-100 0-100 49 82 84 166 82 135 127 262 112 183 168 351 63 101 84 185 30 48 41 89 0,48 0,48 0,49 0,48

22 В 25 т/га навоза ^Р12оКэо 0-30 0-50 50-100 0-100 49 82 83 165 82 135 126 261 112 184 168 352 63 102 85 187 30 49 42 91 0,48 0,48 0,49 0,49

23 В N 19оР19оК1ЭО 0-30 0-50 50 84 81 134 108 179 58 95 27 45 0,47 0,47

50-100 84 127 168 84 41 0,49

0-100 168 261 347 179 86 0,48

2.7. Влияние продолжительности сельскохозяйственного использо-

вания на основные уровни структурной организации черноземов

Исследования проводились на черноземах обыкновенных в ряду: многолетняя залежь (некосимая и косимая) - пашня разной длительности использования (7-, 46-, 61-, 76-, 106-летняя) в стационарном опыте НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева (Каменная степь, Воронежская область). С середины прошлого столетия в пределах исследуемой территории отмечается один из циклов повышенного увлажнения почв, что явилось следствием увеличения количества выпадающих осадков. В результате этого наблюдается заметное пятнистое олу-говение 'почв, а местами и переувлажнение земель (Б.П. Ахтырцев, 1992; А.Б. Ахтырцев, 1999). В настоящее время для водораздельных пространств характерны сложные почвенные сочетания, главными компонентами которых являются черноземы обыкновенные и лугово-черноземные почвы. При этом черноземы по ряду признаков (легкорастворимые соли в нижней части профиля, следы раскислительных процессов, отсутствие перерытости землероями и др.) близки к лугово-черноземным почвам (Никанорова, 1953; Ахтырцев, 1992).

Изучаемые черноземы характеризуются высоким содержанием гумуса и

Таблица 5. Водно-физические показатели черноземов типичных, мм

№ разреза, варианты опыта Мощность слоя, см ВЗ ВРК НВ ДАВ ДОПВ ДОПВ ДАВ

Кукуруза (монокультура) - 90

22Т/П 0-30 48 76 103 55 27 0,49

контроль 0-50 85 128 171 86 43 0,50

50-100 97 136 173 76 37 0,49

0-100 182 264 344 162 80 0,49

23Т/П навоз 14 т/га 0-30 0-50 47 83 79 132 106 175 59 92 27 43 0,46 0,47

50-100 95 135 176 81 41 0,51

0-100 178 267 351 173 84 0,49

24Т/П 0-30 49 79 109 60 30 0,50

№РвоКбо 0-50 86 134 180 94 46 0,49

50-100 95 138 177 82 39 0,48

0-100 181 272 357 176 85 0,48

Сахарная свекла (севооборот -90

25Т/П 0-30 47 75 102 55 27 0,49

контроль 0-50 83 126 169 86 43 0,50

50-100 94 130 165 71 35 0,49

0-100 177 256 334 157 78 0,50

26Т/П навоз 14 т/га 0-30 0-50 45 79 77 130 107 179 62 100 30 49 0,48 0,49

50-100 95 137 177 82 40 0,49

0-100 174 267 356 182 89 0,49

27 Т/П ^оРбоКво 0-30 0-50 47 82 78 131 109 180 62 98 31 49 0,50 0,50

50-100 92 134 174 82 40 0,49

0-100 174 265 354 180 89 0,49

тяжелым гранулометрическим составом. Наибольшее количество гумуса содержится в почве залежи: до 9,9% в слое 0 - 10 см и 8,7% в слое 0-30 см. После распашки залежных участков и 7-летнего их сельскохозяйственного использования содержание гумуса в пахотном горизонте снижается до 8,1%. Последующее длительное использование обыкновенных черноземов в пашне в течение 45 — 50 лет приводит к постепенному уменьшению содержания гумуса в пахотных горизонтах (до 7,25%) и его стабилизации на уровне 6,8-7,0% во втором пятидесятилетии. В подпахотном и более глубоких горизонтах обыкновен-

ных черноземов закономерных изменений в содержании гумуса не наблюдается, но отмечается некоторая тенденция в увеличении его вниз по профилю в связи с возрастанием продолжительности использования почв в пашне.

Содержание физической глины в верхней части гумусового горизонта почв колеблется от 54 до 67%. Преобладающими фракциями являются крупно-пылеватая и илистая. Вниз по почвенному профилю количество первой фракции постепенно уменьшается, а второй - увеличивается, результатом чего является заметное утяжеление гранулометрического состава почв исследуемых участков с глубиной. Вовлечение черноземов в сельскохозяйственное производство и последующее длительное их использование в пашне приводит к хорошо заметному увеличению частиц физической глины в пахотных горизонтах в течение первых 45-50 лет за счет припашки нижележащего слоя, имеющего более тяжелый гранулометрический состав, и их стабилизации на уровне 61-67% во втором пятидесятилетии.

В ходе микроагрегатного анализа изучаемых черноземов было установлено, что устойчивость агрегирующих связей микроструктуры по отношению к воде довольно высокая на всех участках. Это выразилось в общих закономерностях распределения микроагрегатов по фракциям. В составе почвенной массы преобладают водопрочные фракции размером от 0,25 до 0,01 мм, количество которых достигает 74—87%. Содержание ила на всех участках весьма незначительно и каких-либо строгих закономерностей в распределении по профилю почв не имеет. Соответственно ведет себя и фактор структурности, величина которого в целом высокая и колеблется от 84 до 97%. Микроагрегатный состав черноземов обыкновенных в процессе их длительного использования в пашне существенных изменений не претерпевает, что вполне согласуется с данными Н.Н. Никаноровой (1953) и Е.А. Яриловой (1974).

Данные структурно-агрегатного состава почв залежных участков свидетельствуют о высоком общем содержании агрономически ценных агрегатов и весьма значительной их водопрочности в верхней части гумусового горизонта. Наиболее значительные неблагоприятные изменения структурного состояния обыкновенных черноземов наблюдаются в первые 5—7 лет после распашки залежных участков. При этом уменьшается как общее содержание агрономически ценных агрегатов, особенно зернистых отдельностей размером 5-1 мм, так и степень их водопрочности. Последующее длительное сельскохозяйственное использование черноземов в условиях НИИСХ ЦЧП приводит к замедлению скорости деградационных процессов структуры. После использования пашни в течение 46 лет и более (до 106 лет) структура пахотного горизонта приобретает относительно устойчивое состояние. Основными причинами такого изменения структурного состояния почв исследуемых участков является не только установленное Е.А. Шурыгиной (1953) существенное уменьшение абсолютного содержания гуминовых кислот в илистой фракции почв в ряду: многолетняя залежь - пашня среди лесных полос - пашня в открытой степи, но и доказанная Б.П. Ахтырцевым и А.Б. Ахтырцевым (2002) трансформация гумусного состояния при длительной распашке черноземов (снижается лабильность и возрастает устойчивость сохранившегося гумуса, а его общее содержание сохраняется на относительно постоянном уровне в течение длительного времени). Важно под-

черкнуть, что основные показатели структурно-агрегатного состава старопахотных обыкновенных черноземов не выходят за пределы оптимальных значений, свойственных черноземам (Бондарев, 1994, 1998). Аналогичные изменения структурного состояния и ее динамики во времени установлены и для черноземов типичных (Санжарова и др., 1993; Проценко, 1993).

Неблагоприятные изменения отдельных показателей физических свойств черноземов обыкновенных при их длительном сельскохозяйственном использовании также имеют место, но происходят они в течение первых 45-50 лет и при последующем использовании в пашне эти свойства приобретают относительно устойчивое состояние на достаточно высоком уровне. В большей степени различия по этим показателям наблюдаются в пределах пахотных горизонтов по сравнению с залежью. Основные показатели дифференциальной пористости изучаемых почв свидетельствуют о весьма оптимальных соотношениях пор аэрации и пор, занятых различными формами почвенной влаги. При этом в длительно распахиваемых почвах в пределах полутораметровой толщи незначительно возрастает неактивная пористость и заметно уменьшается активная пористость, главным образом, за счет объема пор, занятых воздухом при насыщении почвы водой до НВ (рис. 7). По основным водно-физическим показателям в ряду изучаемых черноземов заметных различий не наблюдается. Максимально возможный запас продуктивной влаги в черноземах обыкновенных в ряду многолетняя залежь — пашня разного срока использования изменяется в довольно узких пределах и составляет в слоях 0-30 см 60-70 мм, 0-50 см - 95113 мм, 0-100 см - 175-204 мм и 0-150 см - 247-275 мм. Запас оптимально-продуктивной влаги в изучаемых почвах заметно меньше и изменяется по соответствующим слоям в пределах 24-28, 39-45, 77-86 и 111-121. Незначительная изменчивость запасов продуктивной влаги в черноземах обыкновенных обусловлена соответствующими сочетаниями основных водно-физических показателей и плотности сложения: на старопахотных почвах в сравнении с аналогичными слоями залежных участков наблюдается уменьшение НВ и ВРК и увеличение плотности сложения.

Водопроницаемость изучаемых черноземов заметно меняется в процессе длительного сельскохозяйственного использования. Так, если на залежных участках скорость водопроницаемости варьирует от 6,2-8,1 мм/мин в первый час до 3,8-5,4 мм/мин в шестой час наблюдений, то в течение первых 45-50 лет их распашки этот показатель существенно уменьшается, изменяясь за шестичасовой период наблюдений в пределах 2,3-1,1 мм/мин. В течение второго пятидесятилетия использования почв в пашне скорость водопроницаемости меняется весьма незначительно, приходя в соответствие с изменившимися физико-географическими факторами почвообразования и условиями хозяйственной деятельности человека. В целом основные показатели водопроницаемости изучаемых почв в ряду: многолетняя залежь - пашня разной длительности использования находятся в пределах оптимальных параметров, рекомендуемых для черноземов (Качинский, 1970; Бондарев, 1994). Однако показатели водопроницаемости черноземов залежи близки к верхним значениям оптимальных параметров, в то время как в старопахотных почвах они опускаются почти до их нижних пределов.

пашня 61 год пашня 76 лет пашня 106 лег

Рис. 7. Соотношение объема твердой фазы и пор, занятых водой и воздухом в черноземах обыкновенных (условные обозначения см. на рис. 3)

2.8. Трансформация физических свойств черноземов при орошении

Влияние орошения на физические свойства черноземов изучалось нами в разные годы в производственных условиях. Объектами исследований были наиболее распространенные разновидности черноземов обыкновенных (юго-восточные районы Воронежской области) и типичных (Добринский район Липецкой области, Новоусманский и Хохольский районы Воронежской области). Повсеместно орошение проводилось способом дождевания. Поливные нормы составляли в среднем 350 - 450 м3/га, а оросительные нормы колебались от 700 до 2500 м3/га. Минерализация оросительных вод в период поливов была невысокой (0,28 - 0,85г/л).

Диапазон неблагоприятных свойств черноземов, приобретаемых в результате орошения, довольно широк и проявляется практически на всех уровнях их структурной организации. В черноземах под влиянием орошения увеличиваются общая удельная поверхность и теплота смачивания и уменьшаются внутренняя удельная поверхность и гидрофильность тонкодисперсных частиц (молекулярно-ионный уровень, Сапожников, 1994), наблюдается тенденция в сторону увеличения илистой фракции в верхней части гумусового горизонта (уровень ЭПЧ - элементарных почвенных частиц) и слабо выраженное снижение водоустойчивости агрегирующих связей микроструктуры в пахотных горизонтах.

Более существенные неблагоприятные изменения черноземов при сельскохозяйственном использовании в условиях орошения происходят на агрегатном уровне их структурной организации, что проявляется, прежде всего, в заметном уменьшении в пахотных горизонтах агрономически ценных агрегатов (от 66-71 до 54 — 55%) и резком возрастании глыбистой фракции (от 22 - 26 до 38 - 42%). По этой причине коэффициент структурности снижается с 2,0 -2,5 (при доверительных границах 1,7 - 2,7) до 1,2 (Мдг =0,8 - 1,6). Вариационно-статистический анализ основных показателей структурного состояния изучаемых черноземов свидетельствует о том, что достоверно значимые различия между орошаемыми и неорошаемыми черноземами наблюдаются только по коэффициенту структурности и лишь в пахотных горизонтах, в то время как по содержанию водопрочных агрегатов различия незначительны и математически недоказуемы. Вероятной причиной такого вывода может быть увеличение доли агрегатов с очень плотной упаковкой элементарных почвенных частиц и низкой внутриагрегатной пористостью в пахотных горизонтах орошаемых черноземов, что затрудняет проникновение воды в комочки при выполнении анализа методом Н.И. Саввинова и препятствует их разрушению (Розанов, 1975; Николаева, 1986). Отметим также и то, что статистически не доказываются различия по основным показателям структурно-агрегатного состава между обыкновенными и типичными орошаемыми черноземами.

Орошение черноземов обусловливает однонаправленное и еще более заметно выраженное изменение основных показателей физического состояния в сторону их ухудшения. Этому способствует как периодическое чередование интенсивного увлажнения почвы при поливах и быстрого высыхания ее в меж-

поливные периоды в условиях высоких летних температур, так и большие нагрузки тяжелой сельскохозяйственной техники на почву (нередко многократные в течение вегетационного периода) (Медведев, Цыбулько, 1982; Сапожников, 1994). Особенно существенно возрастает плотность сложения: на 0,06 -0,16 г/см3 в пахотных горизонтах, на 0,07 - 0,11 г/см3 в подпахотных горизонтах и на 0,06 - 0,10 г/см3 в нижней части профиля. Соответственно уменьшается обшая и дифференциальная пористость почв (табл. 6, 7).

Между орошаемыми и неорошаемыми черноземами отмечаются достоверные различия по плотности, общей и дифференциальной пористости по всему профилю в пределах верхней полутораметровой толщи (кроме Внв в черноземах обыкновенных), и имеет место дальнейшее возрастание вариабельности основных физических показателей почв под влиянием орошения, особенно пористости активной и Внв в верхней части гумусовых горизонтов.

Анализ данных статистической обработки основных физических показателей орошаемых черноземов типичных и обыкновенных свидетельствует об увеличении в последних плотностей сложения и твердой фазы и об уменьшении общей и дифференциальной пористости. При этом достоверные различия между ними отмечаются по плотности твердой фазы по всему профилю, по плотности сложения - по всему профилю, кроме пахотного горизонта; по пористости общей - в нижней части пахотного горизонта и с глубины 60 - 70 см и ниже; по активной пористости - только с глубины 60 - 70 см и ниже; по Внв -по всему профилю, кроме верхней части пахотного горизонта.

Орошение оказывает неоднозначное влияние на водно-физические параметры черноземов на подтиповом уровне. В типичных черноземах выявленные небольшие изменения ВЗ, ВРК и НВ практически не отразились как на абсолютной величине, так на отношении ДОПВ к ДАВ. В обыкновенных черноземах установлены значимо достоверные увеличение ВЗ и уменьшение ДАВ в пределах полутораметровой толщи, а также заметное расширение отношения Таблица 6. Плотность и пористость орошаемых черноземов типичных (показатели статистической обработки, п=5)

Глубина, см Плотность, г/см3 Пористость, %

сложения твердой фазы общая активная аэрации при НВ

М Мдг М Мдг М Мдг М МЛг М Мдг

0-10 1,26 1,21-1,31 2,55 2,52-2,58 50,7 48,6-52,7 35,6 31,3-40,0 11,5 8,1-15,0

20-30 1,29 1,25-1,32 2,56 2,52-2,60 49,7 47,9-51,4 34,3 30,5-38,1 11,3 8,8-13,8

40-50 1,29 1,25-1,34 2,60 2,55-2,65 50,2 47,6-52,7 35,0 30,1-40,0 13,0 10,8-15,1

60-70 1,34 1,31-1,37 2,64 2,60-2,68 49,4 47,6-51,2 34,2 30,2-38,3 13,2 11,9-14,5

80-90 1,40 1,38-1,43 2,67 2,63-2,70 47,3 45,9-48,8 32,2 28,8-35,6 12,2 11,2-13,2

100-110 1,45 1,43-1,48 2,68 2,66-2,71 45,8 44,6-47,0 31,1 28,6-33,7 11,6 11,0-12,3

120-130 1,54 1,49-1,59 2,70 2,68-2,72 42,9 41,2-44,7 28,0 26,1-29,9 11,0 10,1-11,8

140-150 1,58 1,54-1,62 2,71 2,69-2,72 41,7 40,4-43,1 26,7 24,4-29,0 10,1 9,1-11,2

Таблица 7. Плотность и пористость орошаемых черноземов обыкновенных (показатели статистической обработки, п=12)

В Плотность, г/см3 Пористость, %

СО X з: сложения твердой фазы общая активная аэрации при НВ

£ М Мдг М Мдг М Мдг М Мдг М мд,

0-10 1,29 1,23-1,34 2,60 2,59-2,62 50,5 48,6-52,5 34,4 31,7-37,2 11,5 8,5-14,4

20-30 1,26 1,22-1,29 2,62 2,60-2,64 52,0 50,6-53,4 36,5 34,8-38,3 14,7 12,1-17,3

40-50 1,39 1,34-1,44 2,66 2,64-2,68 47,9 46,3-49,4 31,6 29,8-33,5 10,4 9,4-11,3

60-70 1,46 1,40-1,52 2,69 2,68-2,71 45,8 43,9-47,8 29,4 26,9-31,9 9,8 8,4-11,3

80-90 1,55 1,47-1,62 2,71 2,70-2,72 43,0 40,5-45,4 26,2 23,1-29,2 8,4 7,0-9,7

100-110 1,59 1,53-1,65 2,72 2,71-2,73 41,5 39,5-43,5 24,7 22,2-27,2 8,0 6,7-9,3

120-130 1,62 1,58-1,67 2,73 2,72-2,74 40,5 38,9-42,1 23,9 21,8-26,0 7,9 6,3-9,5

140-150 1,65 1,61-1,69 2,73 2,73-2,74 39,7 38,3-41,1 23,2 21,4-25,0 7,7 5,9-9,4

ДОГТВ к ДАВ. Главными предпосылками неблагоприятных изменений физического состояния черноземов при орошении являются их исходная высокая глинистость и монтмориллонитовый состав тонкодисперсных фракций, отсутствие свободных соединений карбоната кальция в гумусовом горизонте и относительно невысокая гумусированность почв (Сапожников, 1994).

В условиях орошаемого земледелия происходят дальнейшие неблагоприятные количественно-качественные изменения водопроницаемости черноземов. При однонаправленном существенном увеличении вариабельности скорости водопроницаемости наблюдается ее уменьшение в орошаемых черноземах: типичных - в 2 раза и в обыкновенных - в 2,9 - 4 раза. Обладая хорошо выраженной набухаемостыо и сплошностью сложения во влажном состоянии и сильной трещиноватостью при высыхании, орошаемые черноземы, особенно обыкновенные, характеризуются комплексным характером водопроницаемости, при котором инфильтрация сочетается с инфлюкцией. А это означает, что орошаемым черноземам в сухом состоянии на начальных стадиях впитывания нередко свойственна очень высокая, местами провальная, водопроницаемость. По мере увлажнения поверхностных горизонтов и их набухания водопроницаемость резко замедляется и стабилизируется.

На основе рекомендуемых разными авторами оценочных показателей основных параметров физического состояния черноземов (Качинский, 1970; Кузнецова, 1979; Бондарев, Медведев, 1980; Сапожников, 1992, 1994 и др.) можно заключить, что в орошаемых черноземах изучаемого региона обычно наблюдается слабая степень деградации по структурному составу, плотности, общей пористости, Внв и скорости водопроницаемости. Негативная трансформация отмеченных физических показателей, особенно структурного состояния и скорости водопроницаемости, наиболее выражена в обыкновенных черноземах при

орошении, чему способствует не только их высокая глинистость, деструктури-зация и консолидация матрицы, но и усиление континентальное™ климата.

2.9. Количественная оценка показателей физического состояния черноземов

К работам, в которых излагаются различные подходы к оценке физического состояния почв, следует отнести исследования В.В. Медведева (1982, 1988), А.Г. Бондарева (1985, 1994), П.Н. Березина с соавт. (1985, 1994), П.М. Сапожникова (1989, 1992, 1994), И.В.Кузнецовой (1990, 1993), В.Г. Онищенко (1994), А.Г.Бондарева, И.В. Кузнецовой (1998, 1999), В.Г. Унгуряна (2000) и др. Большая часть отмеченных работ расширяют и уточняют оценочные показатели физического состояния почв, предложенные Н.А. Качинским (1958, 1965, 1970) и его последователями. В значительно меньшей части работ на основе энергетической концепции физического состояния почв, разработанной А.Д. Ворониным (1980 - 1990), предлагаются новые оценочные параметры термодинамического состояния почвы как многофазной системы.

Анализ литературных данных по изучаемому вопросу свидетельствует, что структурное состояние и плотность сложения почв тяжелого гранулометрического состава, в том числе и черноземов, являются основными параметрами, определяющими их физические свойства и режимы, а, следовательно, и плодородие. Однако эти ведущие почвенно-физические параметры не в полной мере характеризуют почву как многофазную систему. Обобщение имеющихся литературных данных и наши многолетние исследования свидетельствуют о необходимости существенного расширения диагностических оценочных показателей физического состояния черноземов. С учетом иерархии уровней структурной организации почв, разработанной А.Д. Ворониным (1980, 1984), эти показатели должны быть такими, чтобы основные иерархические уровни были бы количественно оценены.

В современных условиях критерием оценки физических параметров пахотных почв нередко является их урожайность. При этом обычно не учитываются физические особенности выращиваемых сельскохозяйственных культур, что в значительной степени снижает достоверность оценочных показателей. Не умаляя сельскохозяйственной значимости почвы в жизни человеческого общества, считаем вполне оправданным вывод о том, что уровень получаемого урожая нельзя признать основным критерием оценки почв. Более того, этот критерий фактически стимулирует постоянное усиление эксплуатации почв и, прежде всего, черноземов (Березин, Гудима, 1994). В физическом отношении любая почва представляет собой полидисперсную и многофазную природную систему, способную накапливать и расходовать запасы воды, питательных веществ и основных компонентов воздуха, необходимых для обеспечения жизнедеятельности живых организмов и культурных растений в том числе. В этом плане главным критерием оцени физического состояния различных почвенных типов является соответствие комплекса их свойств характеру природохозяйственных функций, выполняемых почвой в данном ландшафте (Березин, Гудима, 1994). Основные количественные параметры оценки физического состояния пахотных черноземов, по нашему мнению, должны соответствовать или быть достаточно

близкими уровню их выраженности в почвах этого типа до их сельскохозяйственного освоения, являющихся, как известно, своеобразным почвенным эталоном, в том числе и в физическом отношении. При этом в целях исключения межфазового антагонизма этих параметров, каждый из них должен быть оптимальным не только в отдельности, но и в комплексе с другими показателями. Особо отметим, что при составлении оценочной шкалы показателей физического состояния черноземов региона мы проводили логический качественно-количественный анализ личных экспериментальных данных, полученных в результате многолетних исследований черноземов, и сопоставляли их с хорошо обоснованными и общепризнанными базовыми физическими оценочными параметрами почв других авторов (Качинский, Долгов, Бондарев, Медведев, Кузнецова, Сапожников и др.)

Предлагаемая нами шкала оценочных показателей физических свойств черноземов центральных областей России имеет следующие особенности. Во-первых, она учитывает специфику черноземов на уровне двух природных зон: лесостепной и степной. Во-вторых, набор показателей оценивает основные иерархические уровни структурной организации почвы. И, в-третьих, оценочная шкала составлена как для пахотного слоя, так и для подпахотного горизонта (табл. 8). Не останавливаясь на анализе предлагаемых нами оценочных показателей, поясним лишь отдельные из них.

Важными первичными оценочными показателями физического состояния черноземов являются, по нашему мнению, индекс нестабильности агрегатов (ИН) и фактор структурности. Оба эти показателя, характеризуя почву на уровне ЭПЧ и микроагрегатов, определяют характер ее макроструктуры и пористости, плотность сложения, основные показатели водоудерживающей способности и водопроницаемости. Особое место в системе оценочных показателей мы отводим наибольшей (в общепринятой терминологии - наименьшей) влагоемкости почвы (НВ), диапазонам активной и оптимально-продуктивной влаги (ДАВ и ДОПВ) и воздухоемкости при влажности почвы, соответствующей НВ (Внв)- Что касается водопроницаемости черноземов, то она оценивается нами по скорости впитывания подаваемой на поверхность почвы воды в последние 10 минут первого часа наблюдения и по установившейся скорости фильтрации. Выбор первого показателя в отличие от широко используемых в настоящее время оценочных шкал, учитывающих количество впитавшейся воды в течение всего первого часа наблюдения, обусловлен тем, что на этой стадии исследования водопроницаемость почвы очень сильно зависит при прочих равных условиях от ее исходной естественной влажности: чем почва суше, тем больше воды впитывается. Определение скорости водопроницаемости в конце первого часа наблюдения позволяет снивелировать нередко существенные различия в исходной влажности почв и получить типичные значения этого показателя, величина которого в большей степени будет определяться не влажностью, а составом и свойствами самой почвы.

Предлагаемая нами оценочная шкала показателей физического состояния черноземов позволяет дифференцировать мероприятия по сохранению и улучшению физических свойств почв в производственных условиях в соответствии с различиями их реальных и оптимальных значений.

Таблица 8. Предварительные оценочные показатели физических свойств черноземов (в горизонтах пахотном - над чертой и подпахотном - под чертой)

Черноземы типичные и выщелоченные Черноземы обыкновенные

оценка оценка

Показатель, размерность реальные значения оптимальная удовлетворительная неудовлетворительная реальные значения оптимальная удовлетворительная неудовлетворительная

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Индекс нестабильности 8-14 10-14 7-10 <7 6-12 9-12 7-9 <7

агрегатов 6-9 7-9 6-7 <6 4-9 6-9 5-6 <5

Фактор структурности, % 84-96 90-96 84-90 <84 82-93 88-93 82-88 <82

85-94 90-94 85-90 <85 80-93 85-93 80-85 <80

Агрегаты 10 - 0,25 мм, %: воздушно-сухие 47-80 60-80 50-60 <50 38-75 60-75 50-60 <50

66-93 75-90 65-75 <65 72-88 75-85 65-75 <65

водопрочные 39-68 50-70 40-50 <40 40-67 50-65 40-50 <40

59-79 70-80 60-70 <60 54-79 65-75 55-65 <55

Коэффициент 0,9-4,0 2,0-4,0 1,0-2,0 <1,0 0,6-3,0 1,5-3,0 1,0-1,5 <1,0

структурности 1,9-13,3 4,0-9,0 2,0-4,0 <2,0 2,4-7,5 3,0-6,0 2,0-3,0 <2,0

Критерий водопрочности 42-71 55-70 45-55 <45 47-71 55-65 45-55 <45

агрегатов, % 61-86 75-85 60-75 <60 59-80 70-80 60-70 <60

Таблица 8 (окончание)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Плотность, г/см3:

твердой фазы 2,51-2,63 2,51-2,57 2,58-2,63 >2,63 2,54-2,65 2,54-2,59 2,60-2,65 >2,65

2,55-2,65 2,55-2,62 2,63-2,65 >2,65 2,59-2,69 2,59-2,64 2,65-2,69 >2,69

сложения 1,00-1,33 1,00-1,15 1,16-1,25 >1,25 1,08-1,43 1,08-1,19 1,20-1,30 >1,30

1,13-1,35 1,13-1,25 1,26-1,30 >1,30 1,17-1,46 1,17-1,29 1,30-1,35 >1,35

Пористость, %

общая 48-60 55-60 52-55 <52 46-58 54-58 51-54 <51

47-56 52-56 51-52 <51 45-55 51-55 50-51 <50

активная 31-49 44-49 40-44 <40 27-46 42-46 39-42 <39

30-45 40-45 38-40 <38 29-42 39-42 37-39 <37

аэрации при НВ 9-24 17-20 15-17 <15 5-22 16-19 15-16 <15

11-21 16-18 14-16 <14 7-20 15-17 13-15 <13

Водоудерживание, % от

объема:

НВ 33-42 39-42 37-39 <37 32-45 38-45 36-38 <36

31-40 37-40 36-37 <36 30-43 36-43 35-36 <35

ДАВ 14-23 21-23 19-21 <19 12-25 19-25 17-19 <17

12-20 19-20 18-19 <18 11-22 18-22 16-18 <16

ДОПВ 7-13 10-13 9-10 <9 6-12 9-12 8-9 <8

6-12 9-12 8-9 <8 6-11 8-11 7-8 <7

Водопроницаемость,

мм/мин:

впитывание в последние 10 мин первого часа 0,7-7,3 3,0-5,0 2,0-3,0 <2,0 0,1-8,6 2,5-4,5 1,5-2,5 <1,5

установившаяся фильтрация 0,4-4,1 1,5-2,5 1,0-1,5 <1,0 0,1-4,3 1,2-2,3 0,7-1,2 <0,7

Выводы

1. Впервые по единым программе и методам с использованием профильно-объемного способа количественного выражения водно-воздушных показателей выявлены особенности изменения физических свойств черноземов центра Русской равнины в генетически сопряженном (зональном) ряду на подтиповом уровне и в системе целина (многолетняя залежь) - пашня разной длительности использования - пашня различного срока орошения.

2. Установлено, что основные подтипы целинно-залежных черноземов, обладая высокой гумусированностью и мощным гумусовым горизонтом, карбонатным субпрофилем и тяжелым гранулометрическим составом, имеют очень хорошую микроагрегированность и оструктуренность, небольшую плотность сложения, значительную общую пористость и оптимальное соотношение пор аэрации и пор, занятых различными формами почвенной влаги. Большинство показателей физического состояния черноземов характеризуются невысокой изменчивостью (Уо,95 не превышает 20%). Более значительная вариабельность свойственна ВЗ, ДАВ, ДОПВ и Внв в черноземах типичных и ДАВ, ДОПВ, Внв и скорости водопроницаемости в черноземах обыкновенных. Наиболее благоприятные показатели структурного состояния и физических свойств ' наблюдаются в черноземах типичных. При этом между ними и черноземами обыкновенными установлена достоверность различий (при Р=0,95) по ВЗ по всему профилю, исключая слой 0-10 см, по активной пористости, НВ и Внв с , глубины 40 - 50 см и ниже, по ВРК с глубины 60 - 70 см и ниже, по плотности сложения и общей пористости с глубины 80 - 90 см и ниже.

3. На основе проведенных исследований доказано, что длительная распашка черноземов обусловливает различный характер изменений основных структурных уровней их организации. Гранулометрический и микроагрегатный составы изучаемых подтипов черноземов не претерпевают заметных изменений, что свидетельствует о весьма значительной физической устойчивости их матрицы. Более существенные изменения черноземов происходят на агрегатном и более высоких уровнях их структурной организации: уменьшается количество агрономически ценных агрегатов, снижается их водопрочность и пористость, увеличиваются глыбистость, плотности сложения и твердой фазы, • уменьшаются скорость водопроницаемости, общая и активная пористости, главным образом, за счет пор аэрации. Строение почвы трансформируется от близкого к изотропному на целине в анизотропное на пашне, что служит непосредственной причиной более высокой вариабельности показателей физиче- " ских свойств пахотных черноземов. Основной причиной неблагоприятных изменений физических свойств пахотных черноземов является заметное уменьшение содержания в них гумуса, особенно новообразованного, активного, а также уплотняющее действие используемой тяжелой сельскохозяйственной техники.

4. Впервые на обширном статистически обработанном материале установлено, что между пахотными и целинными черноземами наблюдаются достоверные различия по коэффициенту структурности и критерию водопрочности агрегатов в слое 0-20 см, по плотности сложения, общей и активной пористости по всему профилю, по плотности твердой фазы - в пределах гумусового го-

ризонта, по Внв - в черноземах типичных в пределах профиля, исключая пахотный горизонт, и в черноземах обыкновенных лишь только в толще второго метра, по ДАВ - в пределах гумусовой толщи черноземов типичных и в пределах пахотного слоя черноземов обыкновенных. Также только в пахотных горизонтах выявлены достоверные различия по ДАВ между черноземами типичными и обыкновенными. На основании статистических параметров, характеризующих вариабельность водно-физических показателей черноземов, их можно расположить в таком возрастающем ряду: НВ, ВРК, ВЗ, ДАВ, ДОПВ. В черноземах типичных по сравнению с другими подтипами наблюдается относительно меньшая изменчивость водно-физических показателей.

5. Показано, что продолжительная распашка черноземов приводит к трансформации основных форм почвенной влаги: изменяется соотношение влаги внутриагрегатной капиллярно-подвешенной и пленочно-подвешенной в направлении увеличения последней.

6. В лесостепных черноземах пашни по сравнению с целиной скорость водопроницаемости за шесть часов наблюдений снижается в 1,3 - 1,7 раза и в степных черноземах - в 1,5-2,3 раза. Всем подтипам старопахотных черноземов свойственно весьма значительное варьирование скорости водопроницаемости на всех интервалах наблюдений, но особенно оно велико на начальных стадиях впитывания влаги. На подтиповом уровне максимальная изменчивость водопроницаемости наблюдается в черноземах обыкновенных.

7. Заметного влияния длительного применения органических и минеральных удобрений в различных дозах и соотношениях на основные показатели физического состояния черноземов не выявлено. В то же время имеет место слабо выраженная тенденция в сторону улучшения (статистически недоказуемая) структурно-агрегатного состава, плотности сложения, показателей водоудер-живающей способности и водопроницаемости черноземов, особенно в пределах пахотных горизонтов, на вариантах опытов с систематическим внесением органических удобрений. При внесении высоких доз одних только минеральных удобрений наблюдается незначительное ухудшение основных водно-физических показателей черноземов.

8. Установлено, что наиболее значительные неблагоприятные изменения физических свойств черноземов происходят в течение первых 45 - 50 лет распашки. При последующем пятидесятилетнем использовании черноземов в пашне их основные физические и водно-физические показатели приобретают относительно устойчивое (квазиравновесное) состояние на достаточно высоком уровне в соответствии с новым режимом круговорота веществ и энергии в сформировавшихся агроценозах. Основной причиной произошедших изменений является трансформация гумусного состояния при длительной распашке черноземов (снижается лабильность и возрастает устойчивость сохранившегося гумуса, а его общее содержание сохраняется на относительно постоянном уровне в течение длительного времени).

9. Выявлены основные закономерности изменения физических свойств черноземов под влиянием орошения (осуществляемого способом дождевания пресными водами в основном сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-натриевого состава с нейтральной или слабощелочной реакцией). В пахотных

горизонтах орошаемых черноземов по отношению к неорошаемым почвам почти в два раза (в 1,6 - 1,7) увеличивается количество глыбистой фракции, вследствие чего коэффициент структурности снижается с 2,0 - 2,5 до 1,2 (различия статистически достоверные при Р=0,95). Орошение обусловливает консолидацию черноземов, дальнейшую перестройку порового пространства в сторону увеличения доли ультрамикропор и, как следствие, статистически достоверное ухудшение их основных физических показателей, наиболее выраженное в пределах пахотного горизонта. В условиях орошаемого земледелия происходят дальнейшие неблагоприятные количественно-качественные изменения водопроницаемости черноземов. При однонаправленном существенном увеличении вариабельности скорости водопроницаемости наблюдается ее уменьшение в орошаемых черноземах: типичных - в 2 раза и в обыкновенных - в 2,9-4 раза. Обладая хорошо выраженной набухаемостью, сплошностью сложения во влажном состоянии и сильной трещиноватостью при высыхании, орошаемые черноземы, особенно обыкновенные, характеризуются комплексным характером водопроницаемости, при котором инфильтрация сочетается с инфлюкцией. Изменение водно-физических свойств черноземов под влиянием орошения определяется их подтиповыми особенностями. В черноземах типичных выявленные небольшие изменения ВЗ, ВРК и НВ практически не отразились как на абсолютной величине, так и на отношении ДОПВ к ДАВ. В черноземах обыкновенных установлены значимо достоверные увеличение ВЗ и уменьшение ДАВ в пределах полутораметровой толщи, а также заметное расширение отношения ДОПВ к ДАВ.

10. Функциональной связи интенсивности ухудшения физических свойств черноземов с продолжительностью сроков орошения не выявлено. В то же время можно констатировать наиболее заметные негативные изменения физических параметров в первые годы орошения. При этом в орошаемых черноземах обычно наблюдается слабая степень деградации по структурному составу, плотности, общей пористости, Внв и скорости водопроницаемости. Наиболее заметна негативная трансформация показателей физического состояния (особенно структурного состава и водопроницаемости) под влиянием орошения в черноземах обыкновенных, чему способствует не только их высокая глинистость, деструктуризация и консолидация матрицы, но и периодическое чередование интенсивного увлажнения почвы при поливах и быстрого высыхания ее в межполивные периоды в условиях высоких летних температур степного климата. Основными предпосылками развития агрофизической деградации черноземов при орошении являются монтмориллонитовый состав тонкодисперсных фракций, отсутствие свободных соединений карбоната кальция в гумусовом горизонте, относительно невысокое содержание гумуса и усиление уг-лефикации растительных остатков с образованием меланонов.

11. На основе проведенных исследований предложена система количественных показателей, характеризующих физическое состояние черноземов. Обоснована предпочтительность профильно-объемного способа количественного выражения водно-воздушных показателей черноземов и определения плотности набухающих почв при «стандартной» влажности, соответствующей НВ.

12. Впервые установлены средние значения и статистически вероятные пределы колебаний основных физических и водно-физических показателей преобладающих подтипов черноземов (выщелоченных, типичных и обыкновенных) региона.

13. Уточнены и дополнены критерии оценки физического состояния аг-рочерноземов и на этой основе разработана предварительная региональная шкала оценочных показателей физических свойств черноземов. Особенностями ее является то, что она учитывает специфику черноземов на уровне двух природных зон (лесостепной и степной), а набор показателей позволяет оценивать основные иерархические уровни структурной организации почвы. Мероприятия по оптимизации физических показателей черноземов определяются различием их реальных и оптимальных значений. Достигается это путем создания положительного баланса гумуса в пахотном слое, снижением уплотняющего воздействия сельскохозяйственной техники на почву, применением комплекса агротехнических и лесомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение водного режима черноземов. Что касается орошения как фактора оптимизации агрономических свойств и режимов черноземов региона, то его применение требует чрезвычайной осторожности и должно сопровождаться постоянным научно обоснованным контролем за состоянием мелиоративного фонда.

14. Доказано, что современному черноземообразовательному процессу, протекающему на фоне мощной антропогенной нагрузки и относительно однотипного воздействия ведущего фактора - биологического, свойственна хорошо выраженная тенденция однонаправленного изменения в сторону ухудшения и постепенного сближения (сглаживания различий) основных показателей физического состояния черноземов на подтиповом уровне. При этом пахотные черноземы, не подверженные эрозии, продолжают сохранять вполне благоприятные основные физические и водно-физические свойства.

Основные работы, опубликованные по теме диссертации

1. Королев В.А. Структура почв бассейна среднего течения р. Оскола / В А. Королев, О.И. Прудников // Проблемы почвоведения, агрохимии и мелиорации почв. - Воронеж, 1973. - С. 122 - 127.

2. Королев В.А. Влияние влажности почв на их основные физические свойства / В.А. Королев // География, районирование и мелиорация почв РСФСР. - Воронеж, 1974. - С. 90 - 93.

3. Адерихин П.Г. Почвы района / П.Г. Адерихин, В.А. Королев // Природные ресурсы Лискинского района Воронежской области и их рациональное использование. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1977. - С. 22 - 68.

4. Королев В.А. К вопросу об определении объемного веса почв тяжелого механического состава / В.А. Королев // Почвоведение и проблемы сельского хозяйства. Генезис, география и плодородие почв. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1979.-С. 110-114.

5. Королев В.А. Водно-физические свойства почв восточной части Воронежской области / В.А. Королев, Х.А. Джувеликян // География и плодородие почв. - Саранск: Изд-во Мордовск. ун-та, 1979. - Вып. 2. - С. 77 - 86.

6. Королев В.А. Изменение некоторых показателей плодородия черноземов Воронежской области при орошении / В.А. Королев, Г.Н. Алпатова, Г.В.

Королева // Физико-химические свойства почв и их плодородие. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1981. - С. 94 - 105.

7. Королев В. А. Структура черноземов ЦЧО и ее изменение при сельскохозяйственном использовании / В.А. Королев, Г.В. Королева // Развитие агропромышленного комплекса Воронежской области. - Воронеж, 1981. — С. 36 -40. - Деп. в ВНИИТЭИСХ, № 45/7 - 82.

8. Адерихин П-Г. Основные физические свойства черноземов ЦЧО / П.Г. Адерихин, В.А. Королев, Г.В. Королева // Почвенный покров ЦЧО и его рациональное использование. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1982. - С. 71 -79.

9. Адерихин П.Г. Изменение физических свойств почв черноземного типа под влиянием антропогенных факторов / П.Г. Адерихин, В.А. Королев, Г.В. Королева // Проблемы повышения продуктивности черноземных почв. - Харьков, 1983.-С. 53-54.

Ю.Королев В.А. Влияние орошения на групповой состав фосфатов в обыкновенных черноземах Воронежской области / В.А. Королев, Г.В. Королева, O.E. Галашева // Агрохимия. - 1983. - № 12. - С. 28 - 32.

11. Адерихин П.Г. Влияние орошения на основные физические и некото- * рые водно-физические свойства обыкновенных черноземов Воронежской области / П.Г. Адерихин, В.А. Королев, В.М. Шевченко // Мелиорация и рекультивация почв Центрального Черноземья. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, • 1984.-С. 4-14.

12.Королев В.А. Изменение физических свойств обыкновенных черноземов Воронежской области при длительном сельскохозяйственном использовании / В.А. Королев, В.М. Шевченко, О.И. Прудников // Изменение почв Центрального Черноземья под влиянием антропогенных факторов. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1986. - С. 25 - 34.

13.Королев В.А. Влияние орошения на физические и водно-физические свойства черноземов ЦЧО / В.А. Королев, В.И. Логошин, И.И. Ковалев // Агро-почвоведение и плодородие почв: Тез. докл. Всесоюз. науч. конф., 16-18 декабря 1986 г., Ленинград. - Л., 1986. - С. 50.

14.Адерихин П.Г. Изменение структурного и агрегатного состава черно- * земов ЦЧО при сельскохозяйственном использовании / П.Г. Адерихин, В.А. Королев // Генезис, свойства и мелиорация почв Среднерусского Черноземья. -Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1987. - С. 21 — 29. к

15.Королев В.А. Физические и водно-физические свойства орошаемых черноземов обыкновенных Воронежской области / В.А. Королев, Д.И. Щеглов, В.И. Логошин и др. // Плодородие почв Среднерусской лесостепи и пути его регулирования. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1988. - С. 60 — 66.

16. Королев В.А. Физические показатели плодородия некоторых пойменных почв Воронежской области / В.А. Королев, Г.Н. Алпатова // Там же. - С. 67 -78.

17.Королев В.А. Антропогенные изменения физических свойств черноземов Среднерусской лесостепи / В.А. Королев // 8 Всес. съезд почвоведов, Новосибирск, 14-18 авг. 1989 г.: Тез. докл.-Новосибирск, 1989.-Кн. 1.-С.43.

18.Королев В.А. Водно-физические показатели плодородия черноземов Среднерусской лесостепи / В.А. Королев // Агроэкологические проблемы плодородия и охраны почв Среднерусской лесостепи. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1991.-С. 12-25.

19. Протасова H.A. Четвертое царство природы / H.A. Протасова, Ю.И. Дудкин, В.А. Королев и др. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1992. - 80 с.

20.Королев В.А. Оптимизация водного режима рекультивируемых земель / В.А. Королев, Б.В. Усков, Ю.И. Дудкин // 2 съезд общества почвоведов, Санкт-Петербург, 27 - 30 июня 1996 г.: Тез. докл. - СПб., 1996. - Кн. 2. - С. 299.

21 .Королев В.А. Влияние длительности сельскохозяйственного использования обыкновенных черноземов на основные показатели их плодородия / В.А. Королев, Ю.А. Агафонова // Проблемы антропогенного почвообразования. -М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 1997. - Т. 2. - С. 162 - 165.

22.Королев В.А. Физические свойства антропогенно-преобразованных черноземов ЦЧО / В.А. Королев // Там же. - С. 166 - 169.

23.Йонко O.A. Особенности агрофизических свойств карбонатных черноземов Среднерусской лесостепи / O.A. Йонко, В.А. Королев // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. - М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 1998. - Т. 1. - С. 240 - 241.

24.Королев В.А. Физические свойства черноземов обыкновенных Центральной России и их агрогенная трансформация / В.А. Королев // 3 съезд До-кучаевского общества почвоведов, Суздаль, 11-15 июля 2000 г.: Тез. докл. -М., 2000.-Кн. 1.-С. 188.

25.Королев В.А. Изменение физических свойств черноземов выщелоченных при применении удобрений / В.А. Королев, Л.Д. Стахурлова, O.A. Йонко // Веста. Воронеж, ун-та, Сер. Химия, биология. - 2000. - № 6. - С. 124 - 129.

26.Королев В.А. Изменение основных структурных уровней организации черноземов типичных при сельскохозяйственном использовании / В.А. Королев //Вестн. Воронеж, ун-та, Сер. Химия, биология. - 2001. - № 1. - С. 68 - 72.

27.Королев В.А. Изменение физических свойств черноземов обыкновенных при длительном сельскохозяйственном использовании / В.А. Королев // Почвоведение. - 2002. - № 6. - С. 697 - 704.

28.Воронин В.И. Оценка изменчивости основных показателей плодородия черноземов / В.И. Воронин, В.А. Королев, Н.И. Придворев и др. - Воронеж: Изд-во «Истоки», 2002. - Ч. 1. - 310 с.

29.Королев В.А. Влияние длительного применения удобрений на физическое состояние выщелоченных черноземов / В.А. Королев, O.A. Йонко // Современные проблемы земледелия и экологии. - Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2002. - С. 232 - 234.

30.Королев В.А. Основные показатели физического состояния черноземов Центральной России и их антропогенная трансформация / В.А. Королев // Там же. -С. 351 -355.

31.Королев В.А. Количественная оценка показателей физического состояния черноземов /В.А. Королев // Модели и технологии оптимизации земледелия. - Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2003. - С. 148 - 151.

32.Воронин В.И. Оценка изменчивости основных показателей плодородия черноземов / В.И. Воронин, В.В. Верзилин, В.А. Королев и др. - М.: Изд-во «Агроконсалт», 2003. - Ч. 2. - 310 с.

33.Королев В.А. Особенности современного физического состояния черноземов типичных Среднерусской лесостепи / В.А. Королев // Фундаментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003. - С. 60 - 62.

34.Королев В.А. Изменение основных показателей плодородия выщелоченных черноземов под влиянием удобрений / В.А. Королев, Л.Д. Стахурлова // Почвоведение. - 2004. - № 5. - С. 604 -611.

35.Королев В.А. Физические свойства антропогенно-преобразованных черноземов центра Русской равнины / В.А. Королев // Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция. - Воронеж: ВГУ, 2004. - С. 59 - 78.

36. Королев В.А. Исследования физических свойств Центрального Черноземья в работах профессора П.Г. Адерихина и его учеников / В.А. Королев // Там же.-С. 284-288.

37.Королев В.А. Изменение физических свойств черноземов Среднерусской лесостепи под влиянием орошения / В.А. Королев // Агроэкологическая оптимизация земледелия. - Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2004. - С. 324 - 327.

38.Королев В.А. Оценка изменчивости показателей физического состояния черноземов степной зоны центральных областей России / В.А. Королев // 4 съезд Докучаевского общества почвоведов, Новосибирск, 9-13 авг. 2004 г.: Матер, съезда. - Новосибирск, 2004. - Кн. 1. - С. 434.

Количество работ, опубликованных в периодических изданиях, соответствующих списку ВАК - 5 (№№ 10, 25, 26, 27, 34).

3аКа3 ^ 2005г Тиражу экз Лаборатория оперативной полиграфии ВГУ

РНБ Русский фонд

2005-4 45568

7 9 МАЙ 2005

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Королев, Валерий Анатольевич

Введение.

1. Методологические аспекты и современное состояние изученности физических свойств черноземов центра Русской равнины.

2. Экологические условия почвообразования н особенности географического распространения почв центра Русской равнины.

2.1. Климат.

2.2. Геологическое строение и почвообразующие породы.

2.3. Рельеф и гидрология.

2.4. Биологический фактор.

2.5. Возраст и эволюция черноземов.

2.6. Влияние хозяйственной деятельности на черноземы.

2.7. Общие и региональные закономерности географического распространения черноземов.

3. Методологические принципы, объекты и методы исследования

4. Физическое состояние целинных и залежных черноземов.

4.1. Гранулометрический и микроагрегатный состав.

4.2. Структурное состояние

4.3. Физические и водно-физические свойства.

5. Изменение структурной организации черноземов под воздействием распашки.

5.1. Трансформация элементарных почвенных частиц и микроагрегатов

5.2. Преобразование показателей на агрегатном и горизонтном уровнях.

5.3. Изменение структурно-функциональных физических свойств.

6. Влияние удобрении па основные показатели физического состоянии черноземов.

6.1. Черноземы выщелоченные.

6.2. Черноземы типичные.

7. Влнпнпе продолжительности сельскохозяйственного использования на основные уровни структурной организации черноземов . 142 7.1. Изменение гранулометрического и микроагрегатного составов

7.2. Особенности изменения основных показателей структурного и физического состояния черноземов.

8. Трансформация физических свойств черноземов при орошении

8.1. Черноземы типичные орошаемые.

8.2. Черноземы обыкновенные длительно орошаемые.

9. Количественная оценка показателей физического состояния черноземов

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Современное физическое состояние черноземов центра Русской равнины"

Актуальность темы. Почва, представляя собой особую биокосную, многофазную и полидисперсную природную систему, является важнейшим и незаменимым компонентом биосферы. Обладая плодородием, почва служит в то же время основным средством производства и объектом труда в сельском хозяйстве. Среди большого разнообразия типов почв общепризнанным почвенным эталоном, «царем» почв по образному выражению В.В. Докучаева, является чернозем — основной «кормилец» России. В настоящее время на черноземах, занимающих около 7% территории России, размещено 52% пахотных угодий и производится больше половины всей продукции растениеводства (Щербаков, 2000).

Центральное Черноземье, расположенное в центре Русской равнины, является важнейшим земледельческим регионом России. Большая часть территории (83,3%) расположена в пределах лесостепной природной зоны и меньшая (16,7%, юг Воронежской и юго-восток Белгородской областей) - в степной. Главным природным богатством региона являются почвенные ресурсы, более чем на 80% представленные черноземами. В расчете на единицу площади здесь производится сельскохозяйственной продукции значительно больше, чем в других областях. Так, при наличии около 8% всей пашни страны в регионе производится 12,2% зерна, около 16% семян подсолнечника и плодово-ягодной продукции, больше половины сахарной свеклы Российской Федерации (Агро-экологическое состояние черноземов ЦЧО, 1996, с. 294).

Несмотря на свое природное совершенство, черноземы региона претерпевают значительные, нередко негативные, изменения в процессе их длительного сельскохозяйственного использования. Последнее столетие отличалось наиболее резким усилением антропогенного воздействия на почвенный покров черноземной зоны. В ходе него неоднократно возрастала агрогенная и техногенная нагрузка на черноземы: механизация и химизация, орошение и интенсификация, загрязнение и деградация. На больших территориях неоднократно менялись режимы использования и функционирования черноземов, коренным образом перекраивалась территориальная структура агроландшафта (Щербаков, Васенев, 2000).

Современный уровень реального плодородия черноземов ограничивается целым рядом деградационных процессов, обусловленных влиянием антропогенных факторов: активизацией эрозии, выпахиванием, потерей гумуса и обменных оснований, подкислением, появлением и расширением ареалов с высокой концентрацией химических и биологических загрязнителей при сильном снижении буферности почв к импактным технологическим нагрузкам.

Большую тревогу вызывает установленное многими исследованиями ухудшение физических свойств и режимов длительно распахиваемых черноземов, что проявляется в неблагоприятных изменениях их структурно-агрегатного состава, заметном уплотнении почвенной массы, изменении качественных и количественных характеристик порового пространства, уменьшении основных видов влагоемкости и водопроницаемости (Вершинин, Ревут, 1953; Ника-норова, 1953, Адерихин, I960, 1963, 1979, 1987; Большаков, 1961; Афанасьева, 1966, 1974; Кузнецова, 1967, 1979; Легеня, 1968; Коковина, 1974; Бондарев, Медведев, 1980; Медведев, 1982, 1988; Ахтырцев, Лепилин, 1985, 1987, 1991, 2001; Королев, 1989, 1991, 1997-2002; Сапожников, 1989, 1994; Бондарев, 1990, 1994; Козловский, Чаплин, 1994; Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО, 1996; Бондарев, Кузнецова, 1998, 1999 и др.).

В практике сельского хозяйства часто недооценивается значение физических параметров почвы, и плодородие ее увязывается, главным образом, с наличием питательных элементов. Между тем, уже с середины XIX столетия было установлено, что нельзя повысить плодородие почв, прежде всего черноземов, не обеспечив растения оптимальным количеством воды, воздуха и тепла (Gardner, 1977, 1986). Не случайно основоположник генетического почвоведения В.В. Докучаев, характеризуя различные почвенные зоны, назвал черноземные области России «царством физиацин», подчеркивая при этом, что здесь, прежде всего, нужно заботиться о восстановлении «. нарушенной неумелой культурой физики почв и к возможно полному использованию небогатой и, главное, капризной степной влаги» (Избр. соч., Т. 2, 1949, с. 400).

Черноземы и сегодня в целом обладают высоким потенциальным плодородием, реализации которого мешает в первую очередь их неблагоприятный режим влажности в период произрастания сельскохозяйственных культур. Для предупреждения имеющихся негативных изменений пахотных черноземов и поддержания их физических показателей в оптимальном интервале значений необходимо всестороннее и систематическое изучение физических свойств и режимов основного «кормильца» России. Особую актуальность при этом приобретает достоверная количественная оценка изменений показателей физического состояния черноземов под воздействием распашки, удобрений и мелиорации. Практически не изученным остается вопрос о скорости изменений физических показателей плодородия пахотных черноземов в условиях различного антропогенного воздействия и в связи с концепцией иерархии уровней структурной организации почвы. Этими обстоятельствами диктуется необходимость дальнейших углубленных исследований закономерностей изменений физических свойств черноземов в условиях интенсивного земледелия.

Цель исследовании. Охарактеризовать современное физическое состояние черноземов центра Русской равнины на подтиповом уровне и количественно оценить изменение их основных физических параметров в условиях различного антропогенного воздействия.

Задачи:

1. Изучить особенности физического состояния целинных черноземов на подтиповом уровне.

2. Выявить изменение физических показателей основных подтипов черноземов под воздействием распашки и дать их количественную оценку.

3. Изучить влияние различных доз органических и минеральных удобрений на физическое состояние черноземов.

4. Установить влияние продолжительности сельскохозяйственного использования черноземов на их основные физические параметры.

5. Выявить изменение физических показателей плодородия черноземов в орошаемом земледелии.

6. Уточнить и дополнить критерии оценки физического состояния агро-черноземов и разработать оценочную шкалу основных физических показателей корнеобитаемого слоя изучаемых почв.

Научная новизна работы.

1. Впервые на основе профильно-объемного способа количественного выражения водно-воздушных показателей установлены закономерности изменения физических свойств черноземов в генетически сопряженном (зональном) ряду на подтиповом уровне и в системе целина (многолетняя залежь) - пашня разной длительности использования - пашня различного срока орошения.

2. Выявлены особенности изменения основных структурных уровней организации преобладающих подтипов черноземов под влиянием антропогенных факторов.

3. На основе сравнительно-аналитических исследований черноземов региона и с использованием современных методов вариационной статистики проведена математическая обработка основных физических параметров и рассчитана степень достоверности их изменений в почвах под влиянием распашки и последующего длительного сельскохозяйственного использования в условиях различного антропогенного воздействия.

4. Предложена система количественных показателей, характеризующих физическое состояние пахотных черноземов, и установлены почвенно-генетические и географические закономерности их изменения.

5. Установлены средние значения и статистически вероятные пределы колебаний основных физических и водно-физических показателей исследуемых подтипов черноземных почв.

6. Вскрыты причины и механизм трансформации основных форм почвенной влаги черноземов под влиянием антропогенных факторов.

Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие методологические, теоретические и практические положения по характеристике и количественной оценке современного физического состояния черноземов центра Русской равнины на подтиповом уровне и в системе целина (многолетняя залежь) - пашня разной длительности использования - пашня различного срока орошения:

1. Современному черноземообразовательному процессу, протекающему на фоне мощной антропогенной нагрузки и относительно однотипного воздействия ведущего фактора - биологического, свойственна хорошо выраженная тенденция однонаправленного изменения и постепенного сближения (сглаживания различий) показателей физического состояния черноземов на подтиповом уровне.

2. Физические свойства основных подтипов черноземов региона при использовании в пашне изменяются в сторону ухудшения в течение первых 45 -50 лет их сельскохозяйственного использования, после чего приобретают относительно устойчивое (квазиравновесное) состояние на достаточно высоком уровне в соответствии с новым режимом веществ и энергии в сформировавшихся агроценозах.

3. Длительное сельскохозяйственное использование черноземов обусловливает различный характер изменений основных структурных уровней их организации: чем выше иерархический уровень, тем существеннее изменения почв под влиянием антропогенных факторов.

4. Оценочная шкала показателей физического состояния черноземов на основных иерархических уровнях их структурной организации, позволяющая дифференцировать мероприятия по сохранению и улучшению физических свойств почв в производственных условиях в соответствии с различиями их реальных и оптимальных значений.

Практическое значение работы. Полученные новые данные о количественных изменениях агрофизических показателен плодородия черноземов имеют большое значение для познания характера их антропогенной эволюции, для разработки научно обоснованного прогноза их изменения под влиянием естественных и антропогенных факторов. Результаты работы могут быть использованы для дальнейшего совершенствования и уточнения комплекса мероприятий по рациональному использованию и охране черноземов региона и для разработки современной стратегии природопользования на длительную перспективу. Статистически обработанные количественные показатели физического состояния черноземов могут быть также использованы при составлении земельного кадастра, проведении работ по бонитировке и мониторингу почв.

Основные теоретические положения и результаты исследований используются в лекциях по дисциплинам «Почвоведение», «Физика почвы», «Гидрология почв», при проведении семинарских, лабораторно-практических занятий, учебных и производственных полевых практик, при выполнении курсовых и дипломных работ на биолого-почвенном факультете Воронежского госуниверситета, а так же в лекционных курсах «Почвоведение» на геологическом факультете ВГУ, «Земледелие с основами почвоведения» и «Почвоведение с основами геологии» на агрономическом факультете Воронежского государственного агроуниверситета. Материалы диссертации переданы и реализуются в практической работе Центрально-Черноземного филиала ФГУП «Госземкада-стрсъемка» - ВИСХАГИ, ОАО «ЦЧОНИИгипрозем» и Воронежской гидрогео-лого-мелиоративной партии - филиала ФГУ «Управление мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения по Воронежской области».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и публиковались в материалах VII, VIII Всесоюзных съездов почвоведов (Ташкент, 1985; Новосибирск, 1989), II - IV съездов почвоведов России (С. Петербург, 1996; Суздаль, 2000; Новосибирск, 2004), Международных конференций «Проблемы антропогенного почвообразования» (Москва, 1997), «Современные проблемы земледелия и экологии» (Курск, 2002), «Модели и технологии оптимизации земледелия» (Курск, 2003), «Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция» (Воронеж, 2004), «Агроэкологическая оптимизация земледелия» (Курск, 2004), Всесоюзных и Всероссийских конференций (Полтава, 1983; Ленинград, 1986; Днепропетровск, 1990; Москва, 1998, 2003), региональных научно-практических конференций (Уфа, 1982; Владивосток, 1987; Воронеж, 1989, 1996; Днепропетровск, 1992), научных сессий ВГУ разных лет.

По теме диссертации опубликовано 57 работ, из них наиболее важных -38, в том числе 3 монографии (в соавторстве) и 5 работ в периодических изданиях, соответствующих списку ВАК.

Работа выполнена на кафедре почвоведения и агрохимии Воронежского государственного университета, коллективу которой автор выражает искреннюю признательность.

Личный вклад автора в реализацию поставленной цели заключался в разработке программы и методики исследований, организации и проведении экспедиционных работ, выполнении значительной части полевых и лабораторных исследований почв, обработке и интерпретации аналитических данных, теоретическом обобщении личных и литературных материалов, формулировке научных положений и выводов. Для статистической обработки показателей физического состояния целинных черноземов типичных использованы, наряду с личными материалами, данные А.Ф. Большакова (1961) и Е.А. Афанасьевой (1966).

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Королев, Валерий Анатольевич

204 Выводы

1. Впервые по единым программе и методам с использованием профильно-объемного способа количественного выражения водно-воздушных показателей выявлены особенности изменения физических свойств черноземов центра Русской равнины в генетически сопряженном (зональном) ряду на подтиповом уровне и в системе целина (многолетняя залежь) - пашня разной длительности использования - пашня различного срока орошения.

2. Установлено, что основные подтипы целинно-залежных черноземов, обладая высокой гумусированностыо и мощным гумусовым горизонтом, карбонатным субпрофилем и тяжелым гранулометрическим составом, имеют очень хорошую микроагрегированность и оструктуренность, небольшую плотность сложения, значительную общую пористость и оптимальное соотношение пор аэрации и пор, занятых различными формами почвенной влаги. Большинство показателей физического состояния черноземов характеризуются невысокой изменчивостью (Уо,95 не превышает 20%). Более значительная вариабельность свойственна ВЗ, ДАВ, ДОПВ и В1Ш в черноземах типичных и ДАВ, ДОПВ, Вив и скорости водопроницаемости в черноземах обыкновенных. Наиболее благоприятные показатели структурного состояния и физических свойств наблюдаются в черноземах типичных. При этом между ними и черноземами обыкновенными установлена достоверность различий (при Р=0,95) по ВЗ по всему профилю, исключая слой 0-10 см, по активной пористости, НВ и Вив с глубины 40 - 50 см и ниже, по ВРК с глубины 60 - 70 см и ниже, по плотности сложения и общей пористости с глубины 80 - 90 см и ниже.

3. На основе проведенных исследований доказано, что длительная распашка черноземов обусловливает различный характер изменений основных структурных уровней их организации. Гранулометрический и микроагрегатный составы изучаемых подтипов черноземов не претерпевают заметных изменений, что свидетельствует о весьма значительной физической устойчивости их матрицы. Более существенные изменения черноземов происходят на агрегатном и более высоких уровнях их структурной организации: уменьшается количество агрономически ценных агрегатов, снижается их водопрочность и пористость, увеличиваются глыбистость, плотности сложения и твердой фазы, уменьшаются скорость водопроницаемости, общая и активная пористости, главным образом, за счет пор аэрации. Строение почвы трансформируется от близкого к изотропному на целине в анизотропное на пашне, что служит непосредственной причиной более высокой вариабельности показателей физических свойств пахотных черноземов. Основной причиной неблагоприятных изменений физических свойств пахотных черноземов является заметное уменьшение содержания в них гумуса, особенно новообразованного, активного, а также уплотняющее действие используемой тяжелой сельскохозяйственной техники.

4. Впервые на обширном статистически обработанном материале установлено, что между пахотными и целинными черноземами наблюдаются достоверные различия по коэффициенту структурности и критерию водопрочности агрегатов в слое 0-20 см, по плотности сложения, общей и активной пористости по всему профилю, по плотности твердой фазы - в пределах гумусового горизонта, по В,,,, - в черноземах типичных в пределах профиля, исключая пахотный горизонт, и в черноземах обыкновенных лишь только в толще второго метра, по ДАВ - в пределах гумусовой толщи черноземов типичных и в пределах пахотного слоя черноземов обыкновенных. Также только в пахотных горизонтах выявлены достоверные различия по ДАВ между черноземами типичными и обыкновенными. На основании статистических параметров, характеризующих вариабельность водно-физических показателей черноземов, их можно расположить в таком возрастающем ряду: НВ, ВРК, ВЗ, ДАВ, ДОПВ. В черноземах типичных по сравнению с другими подтипами наблюдается относительно меньшая изменчивость водно-физических показателей.

5. Показано, что продолжительная распашка черноземов приводит к трансформации основных форм почвенной влаги: изменяется соотношение влаги внутриагрегатной капиллярно-подвешенной и пленочно-подвешенной в направлении увеличения последней.

6. В лесостепных черноземах пашни по сравнению с целиной скорость водопроницаемости за шесть часов наблюдений снижается в 1,3 - 1,7 раза и в степных черноземах - в 1,5-2,3 раза. Всем подтипам старопахотных черноземов свойственно весьма значительное варьирование скорости водопроницаемости на всех интервалах наблюдений, но особенно оно велико на начальных стадиях впитывания влаги. На подтиповом уровне максимальная изменчивость водопроницаемости наблюдается в черноземах обыкновенных.

7. Заметного влияния длительного применения органических и минеральных удобрений в различных дозах и соотношениях на основные показатели физического состояния черноземов не выявлено. В то же время имеет место слабо выраженная тенденция в сторону улучшения (статистически недоказуемая) структурно-агрегатного состава, плотности сложения, показателей водоудер-живающей способности и водопроницаемости черноземов, особенно в пределах пахотных горизонтов, на вариантах опытов с систематическим внесением органических удобрений. При внесении высоких доз одних только минеральных удобрений наблюдается незначительное ухудшение основных водно-физических показателей черноземов.

8. Установлено, что наиболее значительные неблагоприятные изменения физических свойств черноземов происходят в течение первых 45 - 50 лет распашки. При последующем пятидесятилетнем использовании черноземов в пашне их основные физические и водно-физические показатели приобретают относительно устойчивое (квазиравновесное) состояние на достаточно высоком уровне в соответствии с новым режимом круговорота веществ и энергии в сформировавшихся агроценозах. Основной причиной произошедших изменений является трансформация гумусного состояния при длительной распашке черноземов (снижается лабильность и возрастает устойчивость сохранившегося гумуса, а его общее содержание сохраняется па относительно постоянном уровне в течение длительного времени).

9. Выявлены основные закономерности изменения физических свойств черноземов под влиянием орошения (осуществляемого способом дождевания пресными водами в основном сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-натриевого состава с нейтральной или слабощелочной реакцией). В пахотных горизонтах орошаемых черноземов по отношению к неорошаемым почвам почти в два раза (в 1,6 - 1,7) увеличивается количество глыбистой фракции, вследствие чего коэффициент структурности снижается с 2,0 - 2,5 до 1,2 (различия статистически достоверные при Р=0,95). Орошение обусловливает консолидацию черноземов, дальнейшую перестройку порового пространства в сторону увеличения доли ультрамикропор и, как следствие, статистически достоверное ухудшение их основных физических показателей, наиболее выраженное в пределах пахотного горизонта. В условиях орошаемого земледелия происходят дальнейшие неблагоприятные количественно-качественные изменения водопроницаемости черноземов. При однонаправленном существенном увеличении вариабельности скорости водопроницаемости наблюдается ее уменьшение в орошаемых черноземах: типичных - в 2 раза и в обыкновенных - в 2,9-4 раза. Обладая хорошо выраженной набухаемостыо, сплошностью сложения во влажном состоянии и сильной трещиноватостыо при высыхании, орошаемые черноземы, особенно обыкновенные, характеризуются комплексным характером водопроницаемости, при котором инфильтрация сочетается с инфлюкцией. Изменение водно-физических свойств черноземов под влиянием орошения определяется их подтиповыми особенностями. В черноземах типичных выявленные небольшие изменения ВЗ, ВРК и НВ практически не отразились как на абсолютной величине, так и на отношении ДОПВ к ДАВ. В черноземах обыкновенных установлены значимо достоверные увеличение ВЗ и уменьшение ДАВ в пределах полутораметровой толщи, а также заметное расширение отношения ДОПВ к ДАВ.

10. Функциональной связи интенсивности ухудшения физических свойств черноземов с продолжительностью сроков орошения не выявлено. В то же время можно констатировать наиболее заметные негативные изменения физических параметров в первые годы орошения. При этом в орошаемых черноус земах обычно наблюдается слабая степень деградации по структурному составу, плотности, общей пористости, Вцв и скорости водопроницаемости. Наиболее заметна негативная трансформация показателей физического состояния (особенно структурного состава и водопроницаемости) под влиянием орошения в черноземах обыкновенных, чему способствует не только их высокая глинистость, деструктуризация и консолидация матрицы, но и периодическое чередование интенсивного увлажнения почвы при поливах и быстрого высыхания ее в межполивные периоды в условиях высоких летних температур степного климата. Основными предпосылками развития агрофизической деградации черноземов при орошении являются монтмориллонитовый состав тонкодисперсных фракций, отсутствие свободных соединений карбоната кальция в гумусовом горизонте, относительно невысокое содержание гумуса и усиление уг-лефикации растительных остатков с образованием меланонов.

11. На основе проведенных исследований предложена система количественных показателей, характеризующих физическое состояние черноземов. Обоснована предпочтительность профильно-объемного способа количественного выражения водно-воздушных показателей черноземов и определения плотности набухающих почв при «стандартной» влажности, соответствующей НВ.

12. Впервые установлены средние значения и статистически вероятные ^ пределы колебаний основных физических и водно-физических показателей преобладающих подтипов черноземов (выщелоченных, типичных и обыкновенных) региона.

13. Уточнены и дополнены критерии оценки физического состояния аг-рочерноземов и на этой основе разработана предварительная региональная шкала оценочных показателей физических свойств черноземов. Особенностями ее является то, что она учитывает специфику черноземов на уровне двух природных зон (лесостепной и степной), а набор показателей позволяет оценивать основные иерархические уровни структурной организации почвы. Мероприятия по оптимизации физических показателей черноземов определяются различием их реальных и оптимальных значений. Достигается это путем создания положительного баланса гумуса в пахотном слое, снижением уплотняющего воздействия сельскохозяйственной техники на почву, применением комплекса агротехнических и лесомелиоративных мероприятий, направленных на улучшение водного режима черноземов. Что касается орошения как фактора оптимизации агрономических свойств и режимов черноземов региона, то его применение требует чрезвычайной осторожности и должно сопровождаться постоянным научно обоснованным контролем за состоянием мелиоративного фонда.

14. Доказано, что современному черноземообразовательному процессу, протекающему на фоне мощной антропогенной нагрузки и относительно однотипного воздействия ведущего фактора - биологического, свойственна хорошо выраженная тенденция однонаправленного изменения в сторону ухудшения и постепенного сближения (сглаживания различий) основных показателей физического состояния черноземов на подтиповом уровне. При этом пахотные черноземы, не подверженные эрозии, продолжают сохранять вполне благоприятные основные физические и водно-физические свойства.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Королев, Валерий Анатольевич, Воронеж

1. Агроклиматический справочник по Воронежской области. - Л.: Гид-рометеоиздат, 1958.- 166 с.

2. Агроклиматические ресурсы Воронежской области. Л.: Гидрометео-издат, 1972.- 108 с.

3. Агрофизические методы исследования почв / Под ред. С.И. Долгова. -М.: Наука, 1966.-260 с.

4. Агрофизическая характеристика почв степной и сухостепной зон Европейской части СССР / ВАСХНИЛ, Почв, ин-т им. В.В. Докучаева. М.: Колос, 1977.-255 с.

5. Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО / Под ред. А.П. Щербакова и И.И. Васенева. Курск, 1996. - 330 с.

6. Адерихин П.Г. Водные свойства обыкновенного, мощного и выщелоченного чернозема / П.Г. Адерихин // Науч. конф. геол. фак. ВГУ. Воронеж, 1941.-Вып. 1.-С. 87-88.

7. Адерихин П.Г. Почвенно-климатическне районы Центральной Черноземной полосы / П.Г. Адерихин // Почвенное районирование СССР. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1960. - Вып. 1. - С. 6 - 48.

8. Адерихин П.Г. Изменение структуры почв Воронежской области при использовании их в сельском хозяйстве / П.Г. Адерихин // Охрана природы Центрально-Черноземной полосы. Воронеж, 1960. - Сб. 3. - С. 9 - 30.

9. Адерихин П.Г. Почвы Воронежской области, их генезис, свойства и краткая агропроизводственная характеристика / П.Г. Адерихин. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1963. - 264 с.

10. Адерихин П.Г. Фосфор в почвах и в земледелии Центрально-Черноземной полосы / П.Г. Адерихин. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1970. -248 с.

11. Адерихин П.Г. Природные и экономические условия / П.Г. Адерихин, H.H. Бельских, С.И. Костин и др.// Система ведения сельского хозяйства в Центрально-Черноземной зоне. Воронеж: Центр.-Чернозем. кн. нзд-во, 1976. -С. 13-21.

12. Адерихин П.Г. Минералогический состав черноземных и серых лесных почв Центрально-Черноземных областей / П.Г. Адерихин, А.Б. Беляев // Почвоведение и проблемы сельского хозяйства. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1973.-С. 5-36.

13. Адерихин П.Г. Влияние полезащитных лесных полос на структуру обыкновенных черноземов Каменной степи / П.Г. Адерихин, З.С. Богатырева // Почвоведение. 1979. - № 2. - С. 71 - 81.

14. Адерихин П.Г. Почвы района / П.Г. Адерихин, В.А. Королев // Природные ресурсы Лискинского района Воронежской области и их рациональное использование. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1977. - С. 22 - 68.

15. Адерихин П.Г. Основные физические свойства черноземов ЦЧО / П.Г. Адерихин, В.А. Королев, Г.В. Королева // Почвенный покров ЦЧО и его рациональное использование. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1982. - С. 71 -79.

16. Адерихин П.Г. Характеристика иочвенио-климатических условий / П.Г. Адерихии, С.И. Костин, Е.П. Тихова // Система ведения сельского хозяйства в Центрально-Черноземной полосе.-М.: Сельхозгиз, 1961.-С. 12-44.

17. Адерихии П.Г. Водно-физические свойства черноземов Воронежской области / П.Г. Адерихии, В.В. Легеня // IX конф. мл. науч. сотрудников, аспирантов и инженеров (1-6 апр. 1963 г.). М., 1964. - С. 3 - 14.

18. Адерихии П.Г. Почвы Гремяченского района / П.Г. Адерихии,

19. B.Н. Овчинников // Природа и хозяйство Гремяченского района Воронежской области. Воронеж: Воронеж, кн. изд-во, 1953.-С. 161 - 192.

20. Адерихии П.Г. К вопросу о роли однолетних растений в образовании структуры почвы / П.Г. Адерихии, Е.П. Тихова // Тр. Воронеж, ун-та, 1957. -Т. 56. Вып. З.-С. 16-20.

21. Адерихии П.Г. Изменение некоторых свойств черноземных почв Воронежской области при орошении / П.Г. Адерихии, Е.П. Тихова // Бюл. о-ва естествоиспытателей ВГУ. — Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1959. Т. 11. —1. C. 135- 144.

22. Акулов П.Г. Воспроизводство плодородия и продуктивность черноземов / П.Г. Акулов. М.: Колос, 1992. - 223 с.

23. Алисов Б.П. Климатический очерк Курской, Орловской, Тамбовской и Воронежской областей / Б.П. Алисов // Вопросы географии . М.: Географиз, 1949, - № 13.-С. 79- 106.

24. Антипов-Каратаев И.Н. О почвенном агрегате и методах его исследования / И.Н. Антипов-Каратаев, В.В. Келлерман, Д.В. Хан. M.-JI.: Изд-во АН СССР, 1948.-81 с.

25. Астапов C.B. Мелиоративное почвоведение (практикум) / C.B. Астапов. М.: Сельхозгиз, 1958. - 367 с.

26. Атамашок А.К. Оптимальная плотность пахотного слоя черноземных почв Молдавии для зерновых культур / А.К. Атамашок // Теоретические вопросы обработки почв.- JL: Гидрометеоиздат, 1968.-С. 157- 162.

27. Атамашок А.К. К методике определения плотности почвы / А.К. Ата-машок // Почвоведение. 1970. - № 4. - С. 120 - 124.

28. Атлас Воронежской области. М., 1968. - 32 с.

29. Атлас Курской области. -М., 1968. 40 с.

30. Афанасьева Е.А. Черноземы Среднерусской возвышенности / Е.А. Афанасьева. М.: Наука, 1966. - 224 с.

31. Афанасьева Е.А. Солевой профиль черноземов и пути его формирования / Е.А. Афанасьева // Черноземы СССР. М.: Колос, 1974. - Т. 1. - С. 145 — 156.

32. Афанасьева Е.А. Водный и температурный режимы черноземов / Е.А. Афанасьева // Черноземы СССР. М.: Колос, 1974. - Т. 1. - С. 187 - 198.

33. Ахтырцев А.Б. Гидроморфные почвы и переувлажненные земли лесостепи Русской равнины: Автореф. дис. . докт. биол. наук /А.Б. Ахтырцев. -Воронеж, 1999.-42 с.

34. Ахтырцев Б.П. К характеристике почвообразующих пород Центральных Черноземных областей / Б.П. Ахтырцев // Почвы Европейской части СССР и пути их рационального использования. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1972. - С. 14-21.

35. Ахтырцев Б.П. Почвы и их изменение под влиянием лесных полос / Б.П. Ахтырцев // Каменная степь: Лесоаграрные ландшафты. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1992. - С. 94 - 115.

36. Ахтырцев Б.П. Агрогенная трансформация черноземов Центральной России / Б.П. Ахтырцев // Проблемы антропогенного почвообразования. М.: Почв, ин-тим. В.В.Докучаева, 1997.-Т. 2.-С. 140- 143.

37. Ахтырцев Б.П. Развитие антропогенной деградации почвенного покрова лесостепи Русской равнины / Б.П. Ахтырцев // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. М.: РАСХН, 1998. - Т. 1. - С. 83-85.

38. Ахтырцев Б.П. Эволюция почв Среднерусской лесостепи в голоцене / Б.П. Ахтырцев, А.Б. Ахтырцев // Эволюция и возраст почв СССР. Пущино, 1986.-С. 163- 173.

39. Ахтырцев Б.П. Почвенный покров Среднерусского Черноземья / Б.П. Ахтырцев, А.Б. Ахтырцев. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1993. -216 с.

40. Ахтырцев Б.П. Палеочерноземы Среднерусской лесостепи в позднем голоцене / Б.П. Ахтырцев, А.Б. Ахтырцев // Почвоведение. 1994. - № 5. -С. 14-24.

41. Ахтырцев Б.П. Изменение гумусного состояния лесостепных и степных черноземов под курганами и при длительной распашке / Б.П. Ахтырцев, А.Б. Ахтырцев // Почвоведение. 2002. 2. - С. 140 - 149.

42. Ахтырцев Б.П. География и структура почвенного покрова Среднерусского Черноземья / Б.П. Ахтырцев, А.Б. Ахтырцев, Л.А. Яблонских // Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция. Воронеж, 2004. -С.31 -41.

43. Ахтырцев Б.П. Влияние орошения на свойства типичных черноземов юго-востока Центрально-Черноземной области / Б.П. Ахтырцев, И.А. Лепилин // Биол. науки. 1979. - № 4. - С. 87 - 92.

44. Ахтырцев Б.П. Влияние интенсивности искусственного дождя на физические свойства и увлажнение черноземов / Б.П. Ахтырцев, И.А. Лепилин // Гидротехника и мелиорация. 1982. 3. - С. 42 - 43.

45. Ахтырцев Б.П. Влияние сельскохозяйственного использования на водно-физические свойства выщелоченных черноземов среднерусской лесостепи / Б.П. Ахтырцев, И.А. Лепилин // Почвоведение. 1985. — Лгя 8. — С. 91 - 102.

46. Ахтырцев Б.П. Структурное состояние черноземов Центральночерноземной области, его зависимость от характера использования почв и пути улучшения / Б.П. Ахтырцев, И.А. Лепилин // Биол. науки. 1987. - № 1. - С. 89 -97.

47. Ахтырцев Б.П. Воздействие орошения на некоторые свойства черноземов типичных на песчаных отложениях /Б.П. Ахтырцев, H.A. Лепилин // Научные основы зональных интенсивных систем земледелия. Саранск: Изд-во Мордовск. ун-та, 1988. - С. 5 - 17.

48. Ахтырцев Б.П. Водные свойства черноземов обыкновенных южнорусской степи при разных видах использования / Б.П. Ахтырцев, H.A. Лепилин // Почвоведение. 1991.- №3.- С. 66-79.

49. Ахтырцев Б.П. Водно-физические свойства типичных черноземов Среднерусской возвышенности в условиях интенсивного использования /Б.П. Ахтырцев, H.A. Лепилин // Почвоведение. 2001. - № 4. - С. 444 - 454.

50. Ахтырцев Б.П. Почвенный покров Белгородской области: структура, районирование и рациональное использование / Б.П. Ахтырцев, В.Д. Солови-ченко. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1984. - 268 с.

51. Байко A.C. Воздействие лесных полос на почву в Каменной степи / A.C. Байко // Вопросы травопольной системы земледелия. М.: Изд-во АН СССР, 1953. - Т. 2. - С. 423 - 437.

52. Березин П.Н. Технологическая слитость почвы, физические критерии / П.Н. Березин // 8 Всес. съезд почвоведов, Новосибирск, 14-18 авг. 1989 г.: Тез. докл. Новосибирск, 1989.-Кн. 1.-С. 127.

53. Березин П.Н. Диагностика потенциальной и актуальной слитости почв по независимым физическим критериям / П.Н. Березин // Почвоведение. 1990.5. С. 65-75.

54. Березин П.Н. Структура и гидрофизика набухающих почв как систем с переменным поровым пространством: Автореф. дис. . докт. биол. наук / П.Н. Березин. М., 1995. - 51 с.

55. Березин П.Н. Основные параметры и методы количественной оценки почвенной структуры / П.Н. Березин, А.Д. Воронин, Е.В. Шеин // Почвоведение. 1985.-К» 10.-С. 56-68.

56. Березин П.Н. Физическая деградация почвы: параметры состояния / П.Н. Березин, И.И. Гудима // Почвоведение. 1994. - № 11. - С. 67 - 70.

57. Большаков А.Ф. Водный режим мощных черноземов Среднерусской возвышенности / А.Ф. Большаков. М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 200 с.

58. Бондарев А.Г. Агрофизические свойства и водный режим почв сухо-степной зоны Нижнего Поволжья, их изменение и оптимизация в условиях орошения: Автореф. дис. . докт. с.-х. наук / А.Г. Бондарев. М., 1985. - 44 с.

59. Бондарев А.Г. К вопросу о прогнозе уплотнения почв страны /

60. A.Г.Бондарев // 8 Всес. съезд почвоведов, Новосибирск, 14 18 авг. 1989 г.: Тез. докл. - Новосибирск, 1989.-Кн. 1.-С. 128.

61. Бондарев А.Г. Проблема уплотнения почв сельскохозяйственной техникой и пути ее решения / А.Г. Бондарев // Почвоведение. 1990. - № 5. - С. 31 -37.

62. Бондарев А.Г. Теоретические основы и практика оптимизации физических условий плодородия почв / А.Г. Бондарев // Почвоведение. 1994. -№ 11. -С. 10-15.

63. Бондарев А.Г. К оценке степени деградации пахотного слоя почв по физическим свойствам / А.Г. Бондарев, И.В. Кузнецова // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. М.: Почв, ин-т им.

64. B.В. Докучаева, 1998. Т. 1. - С. 28 - 30.

65. Бондарев А.Г. Проблема деградации физических свойств почв России и пути ее решения / А.Г. Бондарев, И.В. Кузнецова // Почвоведение. 1999. -№9.-С. 1126-1131.

66. Братерская П.Д. Изменение типичного чернозема при сельскохозяйственном использовании / П.Д. Братерская, Ю.Г. Чурилина // География и плодородие почв. Воронеж, 1973.-С. 191-196.

67. Брехова Л.И. Деградационные изменения водно-физических свойств черноземов ЦЧО в условиях интенсивного использования / Л.И. Брехова, Д.И.

68. Щеглов // Вести. Воронеж, ун-та. Сер. Химия, биология. 2001. 2. - С. 106 - 108.

69. Бугаев В.А. Лесной фонд / В.А. Бугаев, М.А. Трянов // Природные ресурсы ЦЧЭР, перспективы их использования и охрана. -Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1985.-С. 131-155.

70. Бурнацкий Д.П. Влияние лесных полос на климат приземного слоя воздуха, почву и урожай сельскохозяйственных растений / Д.П. Бурнацкий // Вопросы травопольной системы земледелия. — М.: Изд-во АН СССР, 1952. -T. 1.-С. 24-57.

71. Бурнацкий Д.П. Влияние глубины вспашки обыкновенного чернозема на элементы плодородия почв и урожай / Д.П. Бурнацкий, В.В. Яровенко // Почвоведение. 1961. - № 3. - С. 83 - 89.

72. Вадюнина А.Ф. Методы исследования физических свойств почв /А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.

73. Вершинин П.В. Почвенная структура и условия ее формирования / П.В. Вершинин. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1958. - 188 с.

74. Вершинин П.В. Структура и физические условия в почвах Каменной степи / П.В. Вершинин, И.Б. Ревут // Сб. трудов по агроном, физике. М.-Л.: Сельхозгиз, 1953.- Вып. 6. - С. 54 - 66.

75. Виленский Д.Г. Агрегация почв, ее теория и практическое приложение / Д.Г. Виленский . М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1945. - 110 с.

76. Водный и температурный режимы почв. М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 1974. - 195 с.

77. Воронин Л.Д. Структурно-энергетическая концепция гидрофизических свойств почв и ее практическое применение / Л.Д. Воронин // Почвоведение.- 1980.-№ 12.-С. 35-46.

78. Воронин Л.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв / Л.Д. Воронин. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. - 204 с.

79. Воронин Л.Д. Основы физики почв/ Л.Д. Воронин. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986.-244 с.

80. Воронин Л.Д. Энергетическая концепция физического состояния почв / Л.Д. Воронин // Почвоведение. 1990. - № 5. - С. 7 - 19.

81. Воронин Л.Д. Опыт оценки противоэрозионной стойкости почв / Л.Д. Воронин, М.С. Кузнецов // Эрозия почв и русловые процессы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. - Вып. 1. - С. 99 - 115.

82. Воронин В.И. Оценка изменчивости основных показателей плодородия черноземов / В.И. Воронин, В.А. Королев, Н.И. Придворев и др. Воронеж: Истоки, 2002.-4.1.-310 с.

83. Высоцкий Г.Н. Избр. соч. / Г.Н. Высоцкий. М.: Изд-во АН СССР, 1962.-Т. 1.-497 с.

84. Высоцкий Г.Н. Режим почвенной влажности, грунтовых вод и солей в степных и лесостепных почво-грунтах / Г.Н. Высоцкий // Избр. соч. М.: Изд-во АН СССР, 1962.-Т. 2.-С. 127-257.

85. Галахов H.H. Климат / H.H. Галахов // Центрально-Черноземные области. М., 1952. - С. 29 - 47.

86. Гедройц К.К. Почвенные поглощенные катионы и физические свойства почвы. К вопросу о почвенной структуре и сельскохозяйственном ее значении. Положение вопроса о структуре почвы / К.К. Гедройц // Избр. соч. М.: Сельхозгиз, 1955.-Т. 1. С. 406 -428.

87. Герцык В.В. Влияние выпаса на растительность, влажность и структуру почвы / В.В. Герцык // Тр. Центр.-Чернозем. заповедника им. В.В. Алехина. Курск, 1955. - Вып. 3. - С. 22 - 32.

88. Герцык В.В. Материалы многолетних наблюдений над влажностью мощных черноземов в Центрально-Черноземном заповеднике / В.В. Герцык // Тр. Центр.-Чернозем. заповедника им. В.В. Алехина. Курск, 1979. - № 12. -С. 73-228.

89. Глинка К.Д. О произведенных почвенных исследованиях Воронежской губернии в 1912 1914 г.г. / К.Д. Глинка // Материалы по опытному делу Воронежской губернии. - Воронеж, 1915.-Вып. 7.-С. 12- 18.

90. Глинка К.Д. Геология и почвы Воронежской губернии / К.Д. Глинка. -Воронеж, 1921. 60 с.

91. Глинка К.Д. Почвы Воронежской губернии /К.Д. Глинка, А.М. Панков, К.Ф. Маляровский. СПб., 1913.-61 с.

92. Гниненко Н.В. О физической деградации черноземов обыкновенных степи УССР / Н.В. Гниненко // 8 Всес. съезд почвоведов, Новосибирск, 14-18 авг. 1989 г.: Тез. докл.-Новосибирск, 1989.-Кн. 1.-С. 129.

93. Грищенко М.Н. К палеогеографии бассейна Дона в неогене и четвертичном периоде /М.Н. Грищенко // Материалы по четвертичному периоду СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1952. - Вып. 3. - С. 145 - 157.

94. Грищенко М.Н. Плейстоцен и голоцен бассейна Верхнего Дона / М.Н. Грищенко. М.: Наука, 1976. - 228 с.

95. Гужевая А.Ф. Овраги Среднерусской возвышенности / А.Ф. Гужевая // Тр. ин-та географии АН СССР. 1948. - Вып. 2. - С. 37 - 74.

96. Дмитриев Е.А. Влияние влажности почвы на некоторые водно-физические ее свойства / Е.А. Дмитриев // Биол. науки. 1961. 1. - С. 203 -206.

97. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении / Е.А. Дмитриев. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1972. - 292 с.

98. Дмитриев Е.А. О понятии «равновесная плотность почв» / Е.А. Дмитриев, И.Б. Макаров// Почвоведение. 1993. - Л1"» 8. - С. 94 - 98.

99. Добровольский Г.В. География почв / Г.В. Добровольский, И.С. Уру-севская. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. - 415 с.

100. Добряков Н.Ф. Полевое определение структурного состояния почвы по данным динамики ее воздухопроницаемости / Н.Ф. Добряков // Почвоведение. 1958. - № 4. - С. 107 - 109.

101. Докучаев В.В. Русский чернозем / В.В. Докучаев // Избр. соч. М.: Сельхозгиз, 1948. Т. 1. - С. 21 - 480.

102. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь / В.В. Докучаев // Избр. соч. М.: Сельхозгиз, 1949. Т. 2. - С. 163 - 228.

103. Докучаев В.В. К вопросу о переоценке земель Европейской и Азиатской России / В.В. Докучаев // Избр. соч. М.: Сельхозгиз, 1949. Т. 2. - С. 340 -424.

104. Докучаев В.В. Разбор главнейших почвенных классификаций / В.В. Докучаев//Избр. соч. М.: Сельхозгиз, 1949.-Т. З.-С. 163 -239.

105. Докучаев В.В. Итоги о русском черноземе / В.В. Докучаев // Избр. соч. М.: Сельхозгиз, 1949. Т. 3. - С. 273 - 283.

106. Долгов С.И. Исследование подвижности почвенной влаги и ее доступности для растений / С.И. Долгов. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1948. - 208 с.

107. Долгов С.И. Почвенная влажность разрыва капиллярной связи, ее практическое значение и новый метод определения / С.И. Долгов, Г.Б. Виноградова // Почвоведение. 1970. -№ 1. - С. 73 - 79.

108. Долгов С.И. Водно-физические свойства черноземных почв северных склонов западной части Кавказского хребта / С.И. Долгов, А.И. Житкова // Почвы предгорных районов Краснодарского края и освоение их под культуру чая. М.: Изд-во АН СССР, 1960. -С. 36- 48.

109. Долгов С.И. О критериях оптимального сложения пахотного слоя почвы / С.И. Долгов, И.В. Кузнецова, С.А. Модина // Проблемы обработки почвы. Докл. Междунар. совещ. 13-15 июля 1968 г., Варна. София: Изд-во Болгарской АН, 1970.-С. 131 142.

110. Ш.Долгов С.И. Изучение оптимального (для культурных растений) сложения пахотного слоя почвы / С.И. Долгов, С.А. Модина, Б.В. Личманов // III Делегатский съезд почвоведов. — М.: Наука, 1968. С. 21.

111. Долгополова H.H. Физическая и агрохимическая характеристика почв лесостепного профиля в условиях Центрально-Черноземного заповедника / H.H. Долгополова // Тр. Центр.-Чернозем. заповедника им. В.В. Алехина. -Курск, 1948. Вып. 2. - С. 5 - 77.

112. Дояренко А.Г. Избр. соч. Под ред. JT.JT. Балашева. / А.Г. Дояренко. -М.: Сельхозиздат, 1963. 495 с.

113. Дроздов К.А. Распределение овражной эрозии на территории центральных черноземных областей / К.А. Дроздов // Науч. зап. отд. Геогр. о-ва СССР. Воронеж, 1965.-С. 64-71.

114. Другова H.A. Климатические условия Воронежской области / H.A. Другова. Воронеж: Облкнигоиздат, 1935. - 46 с.

115. Дубянский A.A. Новые данные в геологии Воронежской губернии / A.A. Дубянский. Воронеж, 1927. - 118 с.

116. Дубянский A.A. Гидрогеологические районы Воронежской области / A.A. Дубянский. Воронеж, 1935.-Вып. 1.-203 с.

117. Ежов H.H. Геология / H.H. Ежов // Воронежская область. Природные условия. Воронеж, 1952.-Ч. 1.-С. 14-34.

118. Ежов H.H. Геоморфологические районы Центральных Черноземных областей / H.H. Ежов // Тр. Воронеж, ун-та. Воронеж, 1957. - Т. 37. - С. 67 -111.

119. Жиленкова A.B. Состав, свойства и плодородие типичного (типично-вскипающего) мощного чернозема лесостепной зоны правобережья Дона / A.B. Жиленкова // Охрана природы ЦЧП. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1964. -Вып. 5.-С. 50-54.

120. Зайдельман Ф.Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв / Ф.Р. Зайдельман. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 285 с.

121. Иванов И.В. Эволюция почв степной зоны в голоцене / И.В. Иванов. -М.: Наука, 1992.- 144 с.

122. Измаильский A.A. Как высохла наша степь / A.A. Измаильский // Избр. соч. М.: Сельхозгиз, 1949. - С. 29 - 80.

123. Камышев Н.С. Растительный мир / Н.С. Камышев, С.И. Машкин // Воронежская область. Природные условия. Воронеж, 1952. - Ч. 1. - С. 216 -265.

124. Камышев Н.С. Растительный покров Воронежской области и его охрана / Н.С. Камышев, К.Ф. Хмелев. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1976. -168 с.

125. Капинос В.А. Изменение физических свойств чернозема типичного при орошении / В.Л. Капинос, О.В. Муркина // Вестн. Моск. ун-та. 1990. -Сер. 17, № 4. - С. 48-55.

126. Карандеева М.В. Геоморфология Европейской части СССР / М.В. Карандеева. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1957.-314 с.

127. Карманов И.И. Плодородие почв СССР / И.И. Карманов. М.: Колос, 1980.-224 с.

128. Качинский H.A. Изучение физических свойств и корневых систем растений / H.A. Качинский. -М.: Сельхозгиз, 1931. 100 с.

129. Качинский H.A. Структура почвы как один из факторов ее урожайности / H.A. Качинский. М.: Сельхозгиз, 1931.-31 с.

130. Качинский H.A. О структуре почвы, некоторых ее водных свойствах и дифференциальной порозности / H.A. Качинский // Почвоведение. 1947. -№6.-С. 336-348.

131. Качинский H.A. Оценка основных физических свойств почв в агрономических целях и природного плодородия их по механическому составу / H.A. Качинский // Почвоведение. 1958. - М> 5. - С. 80 - 83.

132. Качинский H.A. Структура почвы (итоги и перспективы изучения вопроса) / H.A. Качинский. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1963. - 100 с.

133. Качинский H.A. Физика почвы / H.A. Качинский. М.: Высшая школа, 1965.-Ч. 1.-324 с.

134. Качинский H.A. Физика почвы / H.A. Качинский. М.: Высшая школа, 1970.-Ч. 2.-358 с.

135. Климанов В.А. Климат Северной Евразии в позднеледниковье и голоцене: Автореф. дис .докт. географ, наук/В. А. Климанов. М., 1996.-96 с.

136. Климатические ресурсы Центрально-Черноземной, Брянской и Орловской областей. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 15 с.

137. Ковда В.А. Основы учения о почвах / В.А. Ковда. М.: Наука, 1973. -Кн. 1.-447 с.

138. Ковда В.А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана/В.А. Ковда.-М.: Наука, 1981.- 182 с.

139. Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты / В.А. Ковда. Пущино: ОНТИ НЦ БИ АН СССР, 1989. - 156 с.

140. Козловский Ф.И. Агродеградация черноземов / Ф.И. Козловский, В.А. Чаплин // Степи Русской равнины: состояние, рационализация аграрного освоения.-М.: Наука, 1994.-С. 174- 190.

141. Коковина Т.П. Водный режим мощных черноземов и влагообеспе-ченность на них сельскохозяйственных культур / Т.П. Коковина. М.: Колос, 1974.-304 с.

142. Коковина Т.П. Климатические и почвенные рубежи в черноземной зоне Европейской территории Союза / Т.П. Коковина, И.И. Лебедева, C.B. Овечкин и др. // Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1990. - С. 173 - 179.

143. Королев В.А. Влияние влажности почв на их основные физические свойства / В.А. Королев // География, районирование и мелиорация почв РСФСР. Воронеж, 1974. - С. 90 - 93.

144. Королев В.А. К вопросу об определении объемного веса почв тяжелого механического состава / В.А. Королев // Почвоведение и проблемы сельского хозяйства. Генезис, география и плодородие почв. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1979. - С. 110 - 114.

145. Королев В.А. Антропогенные изменения физических свойств черноземов Среднерусской лесостепи / В.А. Королев // 8 Всес. съезд почвоведов, Новосибирск, 14-18авг. 1989 г.: Тез. докл. Новосибирск, 1989.-Кн. 1.-С. 43.

146. Королев В.А. Водно-физические показатели плодородия черноземов Среднерусской лесостепи / В.А. Королев // Агроэкологические проблемы плодородия и охраны почв Среднерусской лесостепи. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1991.-С. 12-25.

147. Королев В.А. Физические свойства антропогенно-преобразованных черноземов ЦЧО / В.А. Королев // Проблемы антропогенного почвообразования. М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 1997. - Т. 2. - С. 166 - 169.

148. Королев В.А. Физические свойства черноземов обыкновенных Центральной России и их агрогенная трансформация / В.А. Королев // Тез. докл. 3 съезда Докучаевского общества почвоведов. — М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 2000. Кн. 1.-С. 188.

149. Королев В.А. Изменение основных структурных уровней организации черноземов типичных при сельскохозяйственном использовании / В.А. Королев // Вести. Воронеж, ун-та, Сер. Химия, биология. 2001. - № 1. - С. 68 -72.

150. Королев В.Л. Основные показатели физического состояния черноземов Центральной России и их антропогенная трансформация / В.Л. Королев // Современные проблемы земледелия и экологии. Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2002.-С. 351 -355.

151. Королев В.А. Изменение физических свойств черноземов обыкновенных при длительном сельскохозяйственном использовании / В.А. Королев // Почвоведение. 2002. - № 6. - С. 697 - 704.

152. Королев Изменение некоторых показателей плодородия черноземов Воронежской области при орошении / В.А. Королев, Г.Н. Алпатова, Г.В. Королева // Физико-химические свойства почв и их плодородие. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1981. - С. 94- 105.

153. Королев В.А. Водно-физические свойства почв восточной части Воронежской области / В.А. Королев, Х.А. Джувеликян // География и плодородие почв. Саранск: Изд-во Мордовск. ун-та, 1979. - Вып. 2. - С. 77 - 86.

154. Королев В.А. Влияние длительного применения удобрений на физическое состояние выщелоченных черноземов / В.А. Королев, O.A. Йонко // Современные проблемы земледелия и экологии. Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2002.-С. 232-234.

155. Королев В.А. Структура почв бассейна среднего течения р. Оскола / В.А. Королев, О.И. Прудников // Проблемы почвоведения, агрохимии и мелиорации почв. Воронеж, 1973.-С. 122- 127.

156. Королев В.А. Изменение физических свойств черноземов выщелоченных при применении удобрений / В.А. Королев, Л.Д. Стахурлова, O.A. Йонко // Вести. Воронеж, ун-та, Сер. Химия, биология. 2000. - № 6. - С. 124 — 129.

157. Королев В.А. Физические и водно-физические свойства орошаемых черноземов обыкновенных Воронежской области / В.А. Королев, Д.И. Щеглов,

158. B.И. Логошин и др. // Плодородие почв Среднерусской лесостепи и пути его регулирования. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1988. - С. 60 - 66.

159. Костин С.И. Климатические условия Центрально-черноземных степей / С.И. Костин // Тр. Воронеж, ун-та. Воронеж, 1951. - Т. 24. - С. 55 - 71.

160. Костин С.И. Климат / С.И. Костин // Воронежская область. Природные условия. Воронеж, 1952. - Ч. 1. - С. 99 - 133.

161. Костин С.И. Климатические районы Центрально-черноземных областей / С.И. Костин // Вопросы географии. М.: Географгиз, 1953. - № 32.1. C. 188- 193.

162. Костычев П.А. Почва, ее обработка и удобрение / П.А. Костычев. -СПб, 1898.-316 с.

163. Костычев П.А. Почвы черноземной области России, их происхождение, состав и свойства / П.А. Костычев. М.: Сельхозгиз, 1949. - 239 с.

164. Котлярова О.Г. Каменная степь в прошлом и настоящем / О.Г. Кот-лярова // Каменная степь 100 лет спустя. — Воронеж: ред.-изд. отдел, 1992. -С. 3- 10.

165. Крупеников И.А. История изучения черноземов / И.А. Крупеников // Черноземы СССР. -М.: Колос, 1974.-Т. 1.-С. 9-63.

166. Крупеников И.А. История почвоведения (от времени его зарождения до наших дней) / И.А. Крупеников. М.: Наука, 1981. - 327 с.

167. Кузнецова И.В. Физические условия плодородия мощных черноземов / И.В. Кузнецова // Почвоведение. 1967. 7. - С. 102 - 111.

168. Кузнецова И.В. Уплотняющее действие трактора «Беларусь» на черноземы Курской области / И.В. Кузнецова // Почвоведение. 1978. — № 10. - . 53-58.

169. Кузнецова И.В. О некоторых критериях оценки физических свойств почв/И.В. Кузнецова//Почвоведение. 1979. — № З.-С. 81 -88.

170. Кузнецова И.В. Об оптимальной плотности / И.В. Кузнецова // Почвоведение. 1990. - № 5. - С. 43 - 54.

171. Кузнецова И.В. О разуплотнении почв под влиянием процессов набухания-усадки / И.В. Кузнецова, В.И. Данилова // Почвоведение. 1988. — № 6. - С. 59 - 70.

172. Кузнецова И.В. Сравнительная оценка и пути оптимизации агрофизических свойств черноземов в различных структурах почвенного покрова / И.В. Кузнецова, И.Ю. Саввин, С.Н. Силаков и др. // Почвоведение. 1993. -№4.-С. 40-51.

173. Лавренко Е.М. Восточно-европейские луговые степи и остепененные луга / Е.М. Лавренко // Растительность Европейской части СССР. Л.: Наука, 1980.-С. 220-231.

174. Лебедев А.Ф. Подвижность воды в почвах и грунтах / А.Ф. Лебедев. -Пг., 1917.-125 с.

175. Лебедев А.Ф. Почвенные и грунтовые воды / А.Ф. Лебедев. М.-Л.: Сельхозгиз, 1930.-280 с.

176. Лебедев А.Ф. Физическая характеристика почвенного профиля / А.Ф. Лебедев, Е.Е. Баукова. М., 1930. - 145 с.

177. Лебедева И.И. Генетический профиль черноземов и его изменение в зависимости от биоклиматических условий / И.И. Лебедева // Черноземы СССР. -М.: Колос, 1974.-T. 1.-С. 84- 109.

178. Лебедева И.И. Природные условия черноземной зоны / И.И. Лебедева // Черноземы СССР. М.: Колос, 1974. - Т. 1. - С. 64 - 84.

179. Легеня В.В. Основные физические свойства почв Воронежской области и изменение их при сельскохозяйственном использовании / В.В. Легеня // Тр. Воронеж, ун-та. Воронеж, 1957.-Т. 60.-Вып. 3. - С. 101 - 107.

180. Легеня В.В. Структура черноземов и ее влияние на водно-физические свойства / В.В. Легеня // Сб. науч. работ аспирантов ВГУ. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1965. - Вып. 2. - С. 202 - 208.

181. Легеня В.В. Физические и водно-физические свойства черноземов Воронежской области: Автореф. дис. . канд. биол. наук / В.В. Легеня. Воронеж, 1968.-24 с.

182. Лепилин И.А. Орошение в Центральном Черноземье: состояние, перспективы, влияние на почвы и урожай / И.А. Лепилин, Б.П. Ахтырцев // 7 Делегат. съезд Всес. об-ва почвоведов, Ташкент, 9-13 сент. 1985 г.: Тез. докл. -Ташкент, 1985.-Ч. 5.-С. 81.

183. Лысак Г.Н. Водопроницаемость почв и пути ее повышения в ЦЧО / Г.Н. Лысак, М.М. Ломакин, Н.Ф. Гончаров // Почвоведение. 1979. - № 3. -С. 76 - 80.

184. Маманина Л.Ф. Водопроницаемость почв Центрально-черноземной полосы / Л.Ф. Маманина // Орошение сельскохозяйственных культур в ЦЧП РСФСР. -М.: Изд-во АН СССР, 1952. Вып. 1. - С. 55 - 68.

185. Медведев В.В. Изменение водно-физических свойств черноземов при внесении навоза / В.В. Медведев // Почвоведение. 1980. - № 9. - С. 89 - 97.

186. Медведев В.В. Теоретические и прикладные основы оптимизации физических свойств черноземов: Лвтореф. дне. . докт. биол. наук / В.В. Медведев.-М., 1982.-47 с.

187. Медведев В.В. Изменение агрофизических свойств черноземов в условиях интенсивного земледелия / В.В. Медведев // Пробл. почвовед. Сов. почвоведы к 12 Междунар. конгр. почвоведов. М.: Наука, 1982. - С. 21 - 25.

188. Медведев В.В. Физическая деградация черноземов, ее причины, следствия и пути устранения / В.В. Медведев // Успехи почвоведения. Сов. почвоведы к 13 Междунар. конгр. почвоведов. М.: Наука, 1986. - С. 23 - 26.

189. Медведев В.В. Оптимизация агрофизических свойств черноземов / В.В. Медведев. М.: Агропромиздат, 1988. - 160 с.

190. Медведев В.В. Изменчивость оптимальных почвенно-физических параметров и ее причины / В.В. Медведев // 8 Всес. съезд почвоведов, Новосибирск, 14-18 авг. 1989 г.: Тез. докл. Новосибирск, 1989.-Кн. 1.-С. 55.

191. Медведев В.В. Изменчивость оптимальной плотности сложения почв и ее причины / В.В. Медведев // Почвоведение. 1990. - Л!> 5. - С. 20 - 30.

192. Медведев В.В. Механизмы образования макроагрегатов черноземов / В.В. Медведев//Почвоведение. 1994. - Л"» 11.-С. 24-30.

193. Медведев В.В. Влияние орошения на изменение физических и физико-механических свойств черноземных почв / В.В. Медведев, В.Г. Цыбулько // Мелиорация почв Русской равнины. М., 1982. - С. 81 - 87.

194. Мильков Ф.Н. Геологическое строение и рельеф / Ф.Н. Мильков // Центрально-Черноземные области. М.: Изд-во АН СССР, 1952. - С. 7 - 29.

195. Мильков Ф.Н. Ландшафтные районы Центральных Черноземных областей / Ф.Н. Мильков // Тр. Воронеж, ун-та. Воронеж, 1957. - Т. 37. - С. 5 -65.

196. Модина С.Л. Сложение и структурное состояние почвы / С.Л. Моди-на, С.И. Долгов, М.Н. Польский // Агрофизические методы исследования почв. -М.: Наука, 1966.-С. 42-71.

197. Нейштадт М.И. К вопросу о некоторых понятиях в разделении голоцена / М.И. Нейштадт // Изв. АН СССР. Сер. географ. 1983. - № 2. - С. 103 -108.

198. Неуструев С.С. Элементы географии почв / С.С. Неуструев. M.-JL: Сельхозгиз, 1931. - 216 с.

199. Никанорова H.H. Естественноисторические условия Каменной степи и характеристика основных почвенных разновидностей / H.H. Никанорова // Вопросы травопольной системы земледелия. М.: Изд-во АН СССР, 1953. -Т. 2. - С. 55 - 204.

200. Николаев A.B. Основные физические свойства почвы как условия проявления почвенного плодородия / A.B. Николаев // Почвоведение. 1975. -№ 11.-С. 86-93.

201. Носко Б.С. Действие высоких доз минеральных удобрений на свойства почв и урожай культур / Б.С. Носко, А.Д. Михновская, В.В. Медведев и др.// Агрохимия. 1977. - № 6. - С. 31 - 39.

202. Одноралов Г.А. Состав поглощенных катионов и структурно-агрегатный состав почв ЦЧО / Г.А. Одноралов // География и плодородие почв. -Воронеж, 1973.-С. 207-215.

203. Онищенко В.Г. Количественная оценка физического состояния почв / В.Г. Онищенко // Почвоведение. 1994. - № 6. - С. 60 - 66.

204. О развитии систем земледелия в ЦЧЗ в свете учения В.В. Докучаева. Информационные материалы / Под ред. A.JI. Иванова. М.: Агроконсалт, 2002. -52 с.

205. Орешкина Н.С. О связи между влажностью и плотностью суглинистых почв / Н.С. Орешкина // 6 делегат, съезд ВОП: Тез. докл. -Тбилиси, 1981. -Т. 1.-С.23.

206. Панков A.M. Естественно-исторические районы Воронежской губернии / A.M. Панков. Воронеж, 1921. - 45 с.

207. Подымов Б.П. Оглинивание как диагностический признак орошаемых черноземов / Б.П. Подымов, Э.Е. Скрябина // Почвы Молдавии и их использование в условиях интенсивного земледелия. Кишинев, 1978. - С. 120 -126.

208. Позняк С.П. Динамика плотности орошаемых черноземов юга Украины / С.П. Позняк // Почвоведение. 1985. - № 4. - С. 56 - 59.

209. Позняк С.П. Оценка физических свойств орошаемых черноземов юга Украины / С.П. Позняк // Почвоведение. 1990. - № 5. - С. 48 - 55.

210. Пономарева В.В. Гумусовый профиль / В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова // Черноземы СССР. М.: Колос, 1974. - Т. 1. - С. 122 - 145.

211. Природно-аптропогенные геосистемы Центральной лесостепи Русской равнины. М.: Наука, 1989. - 276 с.

212. Приходько В.Е. Развитие почв Поволжья под влиянием орошения: Автореф. дис. . докт. биол. наук / В.Е. Пиходько. М., 2003. - 47с.

213. Проценко A.A. Изменение структурно-функциональных и гидрофизических свойств типичных черноземов при интенсификации земледелия / A.A. Проценко, Е.П. Проценко // Агроэкологические принципы земледелия. М.: Колос, 1993.-С. 237-255.

214. Раскатов Г.И. Геоморфология и неотектоника территории Воронежской антеклизы / Г.И. Раскатов. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1969. -164 с.

215. Рассел Э.Д. Почвенные условия и рост растений / Э.Д. Рассел. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1955. - 623 с.

216. Растворова О.Г. Физика почв (Практическое руководство) / О.Г. Рас-творова. — JL: Изд-во Ленинград, ун-та, 1983. 196 с.

217. Растительность Европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. - 429 с.

218. Ревут И.Б. Плотность почвы и ее плодородие / И.Б. Ревут, В.Г. Лебедева, И.А. Абрамов // Сб. трудов по агроном, физике. Л.-М.: Сельхозгиз, 1962. -Вып. 10.-С. 154- 166.

219. Роде A.A. Почвенная влага / A.A. Роде. М.: Изд-во АН СССР, 1952. - 455 с.

220. Роде A.A. Основы учения о почвенной влаге. Водные свойства почв и передвижение почвенной влаги / A.A. Роде. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. -Т. 1.-664 с.

221. Роде A.A. Основы учения о почвенной влаге. Методы изучения водного режима / A.A. Роде. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - Т. 2. - 288 с.

222. Роде A.A. Многолетняя изменчивость атмосферных осадков и элементов водного баланса почв / A.A. Роде // Вопросы водного режима почв. JI.: Гидрометеоиздат, 1978. - С. 3 - 129.

223. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв / Б.Г. Розанов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1975. - 293 с.

224. Розанов Б.Г. Слитогенез при орошении черноземов / Б.Г. Розанов // Проблемы сельскохозяйственной науки в Московском университете. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1975. - С. 15 - 22.

225. Розанов Б.Г. Зависимость плотности набухающей почвы от влажности / Б.Г. Розанов, Н.Г. Зборищук, Г.С. Куст и др. // Почвоведение. 1985. - № 7.-С. 140- 142.

226. Ромашкевич А.И. Микроморфология и диагностика почвообразования / А.И. Ромашкевич, М.И. Герасимова. М.: Наука, 1982. - 125 с.

227. Рубцов В.И. Леса Центрально-Черноземного района / В.И. Рубцов // Леса СССР. М.: Наука, 1966. - Т. 3. - С. 232 - 281.

228. Рымарь В.Т. Состояние и пути повышения плодородия почв Центрально-Черноземной зоны / В.Т. Рымарь // Модели и технологии оптимизации земледелия. Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2003. - С. 170 - 177.

229. Саввинов Н.И. Структура почвы и ее прочность на целине, перелоге и старопахотных участках / Н.И. Саввинов. М.: Сельколхозгиз, 1931.- 124 с.

230. Садименко П.А. Водно-физические свойства черноземов Северного Кавказа в связи с орошением / П.А. Садименко, A.A. Попов, Н.И. Червонец // Науч. основы рациональн. исиольз. черноземов. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростов. ун-та, 1976. - С. 33 - 41.

231. Санжарова С.И. Структурное состояние чернозема типичного разной длительности сельскохозяйственного использования / С.И. Санжарова, В.Н.

232. Бганцов, Е.Б. Скворцова // Микроморфология антропогенно измененных почв. -М., 1988.-С. 64-74.

233. Санжарова С.И. Роль антропогенного фактора в изменении физического состояния чернозема / С.И. Санжарова, Л.И. Санжаров, П.С. Шульга // Агроэкологические принципы земледелия. М.: Колос, 1993. - С. 225 - 237.

234. Сапожников П.М. Физические параметры плодородия черноземов в условиях антропогенного воздействия / П.М. Сапожников // 8 Всес. съезд почвоведов, Новосибирск, 14-18 авг. 1989 г.: Тез. докл. Новосибирск, 1989. -Кн. 1.-С. 140.

235. Сапожников П.М. Деградация физических свойств почв при антропогенных воздействиях / П.М. Сапожников // Почвоведение. 1994. - № 11. — С. 60-66.

236. Сапожников П.М. Структурно-механические и гидрофизические свойства типичных черноземов при применении удобрений / П.М. Сапожников, В.Ф. Уткаева, В.В. Абрукова и др. // Почвоведение. 1988. - № 10. - С. 67 - 74.

237. Сапожников П.М. Оценка изменения физических свойств черноземов при орошении / П.М. Сапожников, В.Ф. Уткаева, И.И. Васенев // Почвоведение. 1992. - № 11.-С. 43-54.

238. Семенов В.П. Палеоген Воронежской антеклизы / В.П. Семенов. -Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1965. 280 с.

239. Серебряная Т.А. О динамике лесостепной зоны в центре Русской равнины в голоцене / Т.А. Серебряная // Развитие природы территории СССР в позднем плейстоцене и голоцене. М.: Изд-во АН СССР, 1982. - С. 179 - 186.

240. Скуратов Н.С. Влияние орошения на свойства черноземов Центрально-Черноземных областей: Обзорн. информ. / Н.С. Скуратов, Л.М. Докучаева, Д.И. Щеглов и др. М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1989. - 35 с.

241. Слесарев В.Н. Объемные деформации черноземов юга Западной Сибири / В.Н. Слесарев, Л.В. Юшкевич // Почвоведение. 1982. - Л» 12. - С. 32 -34.

242. Спиридонов А.И. Основные черты рельефа Черноземного Центра / Л.И. Спиридонов // Вопросы географии. 1953. -№ 32. - С. 133 - 156.

243. Спиридонов Л.И. Геоморфология Европейской части СССР /

244. A.И. Спиридонов. М.: Высшая школа, 1978. - 335 с.

245. Спиридонова Е.Л. Изменение природной обстановки голоцена в бассейне Дона / Е.Л. Спиридонова // Мосоловское поселение эпохи бронзы в системе памятников степи и лесостепи. Воронеж, 1991. - С. 53 - 55.

246. Справочник агрогидрологических свойств почв Центральночерноземных областей. — М.: Гидрометеоиздат, 1964. 112 с.

247. Сухарев И.П. Водный режим обыкновенных черноземов Каменной степи / И.П. Сухарев // Почвоведение. 1961. - № 2. - С. 33 -43.

248. Сухарев И.П. Регулирование и использование местного стока / И.П. Сухарев. М.: Колос, 1967. - 216 с.

249. Сухарев И.П. Орошение в Воронежской области / И.П. Сухарев,

250. B.Д. Нижевясов. Воронеж: Облкнигоиздат, 1953. - 136 с.

251. Тихова Е.П. Орошение в районе и его влияние на свойства почвы / Е.П. Тихова // Природа и хозяйство Гремяченского района Воронежской области. Воронеж, 1953. - С. 206 - 220.

252. Трощий А.И. Водно-физические свойства почв северной части Ок-ско-Донской низменности / Л.И. Трощий, В.Н. Трощий // Почвоведение. 1979. - № 5. - С. 64 - 70.

253. Тумин Г.М. Почвы Тамбовской губернии / Г.М. Тумин. Тамбов, 1915. -Ч. 1.-102 с.

254. Тумин Г.М. Почвы Центрально-черноземной области / Г.М. Тумин // Материалы по районированию ЦЧО. Воронеж, 1925. - Вып. 1. - С. 26 - 34.

255. Тумин Г.М. Почвенный покров / Г.М. Тумин // Воронежский край. -Воронеж: Ред.-Издат. Комитет НКЗ, 1928. С. 27 - 30.

256. Тумин Г.М. Влияние лесных полос на почву в Каменной степи / Г.М. Тумин. Воронеж: Изд-во «Коммуна», 1930. - 40 с.

257. Унгурян В.Г. Антропогенная эволюция черноземов Молдовы / В.Г. Унгурян // Антропогенная эволюция черноземов. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2000. - С. 225 - 246.

258. Федоровский Д.В. Некоторые водно-физические свойства и структура мощных черноземов Курской зональной опытно-мелиоративной станции и их изменение при орошении / Д.В. Федоровский // Тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева, 1957. Т. 50. - С. 85 - 98.

259. Федулова A.A. Полевые севообороты и изменение показателей плодородия / A.A. Федулова // Преобразование природы в Каменной степи. М.: Россельхозиздат, 1970.-С. 157- 175.

260. Физико-географическое районирование Центральных черноземных областей / Под ред. Ф.Н. Милькова. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1961. -262 с.

261. Фирсова Е.С. К вопросу о водопрочности структуры почв / Е.С. Фир-сова // Вопросы травопольной системы земледелия. М.: Изд-во АН СССР,1952.-Т. 1.-С. 329-342.

262. Фишман М.И. Влагоемкость почв черноземных комплексов как показатель при их мелиоративной группировке / М.И. Фишман // Почвоведение. -1975.-№3.-С. 45-55.

263. Хан Д.В. Изучение прочности агрегатов почв Каменной степи / Д.В. Хан // Вопросы травопольной системы земледелия. М.: Изд-во АН СССР,1953.-Т. 2.-С. 498-513.

264. Хан Д.В. Органо-минеральные соединения и структура почвы / Д.В. Хан. М.: Наука, 1969. - 142 с.

265. Холмовой Г.В. Неогеновые и четвертичные отложения Среднерусской возвышенности / Г.В. Холмовой, Б.В. Глушков // Тр. НИИ геологии ВГУ.- Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 2001. Вып. 1. - 220 с.

266. Хотинский H.A. Голоценовые хроносрезы: дискуссионные проблемы палеогеографии голоцена / H.A. Хотинский // Развитие природы территории СССР в позднем плейстоцене и голоцене. М.: Изд-во АН СССР, 1982. - С. 142- 147.

267. Чижиков П.Н. Карта почвообразующих пород Европейской части СССР (Пояснительный текст) / П.Н. Чижиков. М., 1968. - 39 с.

268. Чижикова Н.П. Минералогический состав илистых фракций черноземов / Н.П. Чижикова // Черноземы СССР. М.: Колос, 1974. - Т. 1. - С. 173 -187.

269. Чурилипа Ю.Г. Динамика влажности в южном черноземе Воронежской области / Ю.Г. Чурилина, Г.Н. Алпатова // География, районирование и мелиорация почв РСФСР. Воронеж, 1974. - С. 84 - 89.

270. Шептухов В.Н. Плотность сложения почвы и ее плодородие /

271. B.Н. Шептухов, А.И. Воронин, М.А. Шипилов // Агрохимия. 1982. - № 8.1. C. 91-100.

272. Шипчинский A.B. Климат ЦЧО / A.B. Шипчинский. Воронеж: Изд-во «Коммуна», 1929. - Вып. 1. - 123 с. - Вып. 2. - 219 с.

273. Шипчинский A.B. Климат ЦЧО. Снежный покров / A.B. Шипчинский, С.М. Чубинский. Воронеж: Изд-во «Коммуна», 1931.-Вып. 3.-152 с.

274. Шишов JI.JI. Критерии и модели плодородия почв / JI.JI. Шишов, И.И. Карманов, Д.Н. Дурманов. М.: Агронромиздат, 1987.- 183 с.

275. Щеглов Д.И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов / Д.И. Щеглов. М.: Наука, 1999. - 214 с.

276. Щербаков Л.П. Вековая динамика, экологические проблемы и перспективы использования черноземов / Л.П. Щербаков, И.И. Васенев, Ф.И. Козловский и др. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1996. - 29 с.

277. Щербаков Л.П. Проблема черноземов: теоретические и прикладные аспекты / Л.П. Щербаков // Черноземы 2000: состояние и проблемы рационального использования. - Воронеж, 2000. - С. 18 - 28.

278. Щербаков Л.П. Русский чернозем на рубеже веков / Л.П. Щербаков, И.И. Васенев // Антропогенная эволюция черноземов. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2000. - С. 32 - 67.

279. Шурыгина Е.А. Минералогическая характеристика илистой фракции черноземов Каменной степи / Е.Л. Шурыгина // Вопросы травопольной системы земледелия. М.: Изд-во АН СССР, 1953. - Т. 2. - С. 267 - 302.

280. Ярилова Е.А. Минералогический состав чернозема Каменной степи и влияние на него искусственного лесонасаждения и травопольных севооборотов / Е.А. Ярилова // Там же. С. 205 - 266.

281. Ярилова Е.А. Микроморфология черноземов / Е.А. Ярилова // Черноземы СССР. М.: Колос, 1974.-T. 1.-С. 156- 173.

282. Alderfer R.B. The comparative of structural physical constitution of water stable granules and originating soil / R.B. Alderfer, F.G. Merkle // Soil Science. -1942. V. 53, №2.-105 p.

283. Bachelier G. Influence du climat sur les processes pedobiologiques de l'humification et de la deshumification / G. Bachelier // Pedobiologia. 1963. - Bd. 2, II. 2. - P. 85 - 92.

284. Bouma J. A case study on infiltration into dry clay soil. I. Morphological observations / J. Bouma, L.W. Dekker // Geoderma. 1978. - № 1. - P. 27 - 40.

285. Bouma J. A case study on infiltration into dry clay soil. II. Physical measurements / J. Bouma, L.W. Dekker, J.H. Wösten // Geoderma. 1978. - № 1. - P. 41 -51.

286. Brezny O. Einfluß der Beregnung auf physikalische Bodeneigenschaftcn / O. Brezny . M. Derco, J. Rakovan // Tagungsber. Akad. Landwirtschaftswiss. DDR. 1980. - Ki 180. - S. 249 - 255.

287. Conghlan K.J. A study of the mechanisms of aggegation in a Krasnozcm soil / K.J. Conghlan, W.E. Fox, J.D. Hudhes // Austreal. J. Soil. Res. 1973. - V. 11, № l.-P. 43-45.

288. Domzal H. Wplyw zageszczenia gleby na zawartosc wody silnie zwi-azanej oraz retcncje wody produkeyjnej i uzytecznej / H. Domzal // Rocz. glebozn. -1979. 3. P. 45-72.

289. Domzal H. Ugniatanie jako czynnik ksztaltujacy fizyczne wlasciwosci gleby / II. Domzal , A. Slowinska-Jurkievvicz, R. Turski // Rocz. nauk rol. 1984. -D.- 102 s.

290. Drees L.R. Micromorphic record and interpretation of carbonate forms in the Rolling Plains of Texas / L.R. Drees, L.P. Wiilding // Geoderma. 1987. - V. 40.'A.-P. 157- 175.

291. Frost J.P. Soil compaction / J.P. Frost // Agr. Noth. Irel. 1984. -№11.-P. 361 -364.

292. Gardner W.H. Historical highlights in American soil physics, 1776 1976 / W.H. Gardner // Soil Sei. Soc. Amer. J. - 1977. - № 2. - P. 221 - 229.

293. Gardner W.H. Early soil physics into the med-20th century / W.H. Gardner // Adv. Soil Sei. Vol 4. New York, 1986. - 75 p.

294. Greenland D.J. Soil damage by intensive arable cultivation: temporary or permanent / D.J. Greenland // Phil. Trans. Roy. Soc. London. 1977. - № 980. - P. 193-207.

295. Hakanson J. Effect of High Axle-Load Traffic on Subsoil Compaction and trop Yield in Humid Regions with Annual Freezing / J. Hakanson // Soil Tillage Research. 1987. - V. 10. - P. 259 - 268.

296. Hanson C.T. Soil water in coarse fragments / C.T. Hanson, R.L. Blevins // Soil Sei. Soc. Amer. J. 1979. - № 4. - P. 819 - 820.

297. Heinonen R. Humusversorgung, Bodenstruktur und Wasserhaushalt / R. Ileinonen // Landwirt. Forsch. 1974. - № 30/2. - S. 123 - 126.

298. Hobbs E.H. Frequent light irrigation scheduling to improve efficiency of water use / E.H. Hobbs, K.K. Krogman // Can. Agr. Eng. 1978. - № 2. - P. 109 -112.

299. Иванов Х.И. Допълнителни проучвания за промените на почвите в НС «Брьшлян», Русенскн окръг / Х.И. Иванов, П.Б. Петров // Хидротехн. и ме-лнор. 1976. - № 4. - С. 26 - 28.

300. Ionescu-Sisesti V. Some cultural practices for maintaining the yielding capacity of irrigated soils / V. Ionescu-Sisesti,G. Stefanie // 5 Symp. Soil Biol., Iasi. Febr., 1981, Bucharest. 1984. - P. 97 - 100.

301. Kopecky Y. Die Bestimmung der Luftkapazität des Bodens / Y. Kopecky // Mitt. Bodenkunde, Berlin. 1914. 4. - S. 199.

302. Lajos S. A lej'tök talajainak vizrendszere Voronyezs-i területen / S. Lajos // Agrokem. es talaj. 1972. - № 1 - 2. - P. 29 - 37.

303. Lehfeldt J. Bodenverdichtungen ein Problem der modernen Landwirtschaft / J. Lehfeldt, B. Böttcher // Urania (DDR). - 1987. - № 4. - S. 38 - 43.

304. Magar S.S. Dynamics of bulk density during drying in black cotton soil (vertisols) / S.S. Magar, S. Kar, S.B. Varade // J. Maharashra Agr. Univ. 1979. -№ l.-P. 18-22.

305. Mazurak A.P. Effects of beef cattle manure an water-stability of soil aggregates / A.P. Mazurak, L. Chesnin, A.A. Thijeel // Soil Sei. Soc. Amer. J. 1977. -№3.- P. 613-615.

306. Monuier G. La composition granulometrique des sols: un moyen de prevoir leur fertilite physique / G. Monuier, P. Stengel // Bull, techn. inf. Min. agr. -1982. Кi! 370 - 372. - P. 503 - 512.

307. Mungarc T.S. Relationship of available water capacity with some of the physical properties of soils / T.S. Mungare, A.K. Shingte, K.S. Pharande // J. Maharashtra Agr. Univ. 1983.-№ l.-P. 9- 13.

308. Müri P. Bodenschäden durch Verdichtung / P. Müri // Schweiz. Land-techn.- 1985.7.-S. 14-17.

309. Olesen S .E. Gamma radiation for measuring water contents in soil columns with changing bulk density / S.E. Olesen // J. Soil Sei. 1973. - № 4. - P. 461 -469.

310. Petelkau H. Die Lagerungsdichte des Bodens als wesentliche Steuerungsgröße für die Bodenbearbeitung / H. Petelkau, A. Kunze // Wiss. Beitr. Martin-Luther-Univ. Halle-Wittenberg. 1980. 22/1. - S. 35 -65.

311. Raghavan G.S. Vehicle compaction patterns in clay soil / G.S. Raghavan, E. McKyes, E. Stemshorn // Trans. ASAE. 1977. - № 2. - P. 218 - 220.

312. Raghavan G.S. Physical and hydraulic characteristics in compacted clay soils / G.S. Raghavan, E. McKyes // J. Terramech. 1983. - № 4. - P. 235 - 242.

313. Rilev H. J ordfysiske e genskaper hos 1 eirjord o g s iltjord. Virkningen av moldinnhold og jordbindemiddel / H. Rilev // Forsk. og fors. landbr. 1983. — JVb 3. -P. 155 - 165.

314. Robertson L.S. Soil compaction. Symptoms causes remedies / L.S. Robertson, A.E. Erickson // Crops and Soils Mag. 1978. - № 4. - P. 11 - 14.

315. Stojkovic L. Uticaj obrade, dubrenja i plodosmene na ptomene nekih fizickih osobina zemljista na cernozemu / L. Stojkovic, B. Belie, I. Molnar // Acta biol. iugosl. 1979. -№ 5. - P. 165- 182.

316. Turski R. Wplyw frakeji koloidalnej z uwzglednieniem pröchnicy na maksymalna higroskopijnosc, granice konsystencji i pecznienie gleb lessowych / R. Turski, II. Domzal, A. Slowinska-Jurkiewicz // Rocz. glebozn. 1974. - JS1» 3. - P. 85 -99.

317. Velayutham M. Interrelationship between soil separates and properties of the soil of Tamil Nadu / M. Velayutham, D. Raj // J. Indian Soc. Soil Sei. — 1971. — №4.-P. 353-361.

318. Velayutham M. Available water capacity and its relationship with some soil factors / M. Velayutham, .D. Raj // J. Indian Soc. Soil Sei. 1977. - № 4.1. P. 439-441.

319. Verstraeten L.M. Hygroscopicity as a valuable complement in soil analysis / L.M. Verstraeten, J. Livens // Geoderma. 1971. - № 4. - P. 255 - 262.

320. Werner D. Bodenphysikalisch-hydrologische Kriterien fii die Standortgerechte Anwendung der Bodengefugemelioration / D. Werner, P. Gullich // Ta-gungsber Akad. Landwirtschaftswiss. DDR. 1980. - № 180. - S. 81 - 88.

321. Wienckowski-Krause W. Ermittlung von bodenhydrologischen Kennwerten aus korrelativen Beziehungen / W. Wienckowski-Krause // Arch. Acker- und Pflanzenbau und Bodenk. 1979. - № 11. - S. 653 - 662.