Изменение некоторых показателей почв под воздействием эрозии и роль биомассы по защите почвы



Последствием эрозии является общее снижение плодородия почв, ухудшение их агрохимических и водно-физических свойств, падение урожая сельскохозяйственных культур, низкая производительная способность эродированных почв в результате стока смыва.

Целью настоящего исследования является изучение почв западных отрогов Чаткальских гор, установить морфогенетические особенности почв и охарактеризовать изменение их основных свойств при проведении мероприятий против эрозии.

Известно, что территория почвенного покрова западно — Чаткальской горно-лесомелиоративной опытной станции изучена в 1937–1939 годах 3.Н.Антошиной и М. А. Панковым. Исходя из данных 1941 года известно, что в этой зоне все почвы эродированы в различной степени. Начиная с 1942 года для предотврашения эрозионных процессов на склонах и для восстановления плодородия на эродированных почвах проводились противоэрозионные мероприятия — террасирование склонов и посадка деревьев.

Морфология почвы имеет большое значение при диагностическом определении эрозии, для характеристики и определении вида почвы. При изучении действия эрозии на морфологические показатели почвы, мы уделили внимание мощности гумусированного горизонта каждого разреза, цвету верхнего горизонта (А), на плотность, структуру и на границу скопления новообразований- карбонатов и гипса.

В 1939 году мощность гумусированных А+В₁+В₂ горизонтов почвы на Чаткальской горно-лесомелиоративной опытной станции составила 40 см (Антошина, Панков; 1941), а вручную террасированной (в 1942 году) верхней части склона мощность этих же гумусированных горизонтов почвы в текущих годох составила 137 см. Из этих показателей видно, что эрозионные процессы приостановлены за счет террасирования и насаждения плодовыми деревьями, под влиянием растительной среды мощность гумусированных горизонтов значительно увеличилась и, следовательно, генетические горизонты почвы восстановились. Из данных таблицы 1 видно, что возраст посадок и террасирование склонов оказали влияние на мощность гумусированного горизонта. На почвах террас 1942 года мощность гумусированного горизонта составляет 137 см, а на террасах 1952 года — 105–110 см. К тому же, мощность гумусированных горизонтов у подножья террасированных почв склона 1960 года больше, чем на террасированных почвах 1952 года. Причиной этому, по нашему мнению является влияние рельефа: в условиях подножия склона влага в почву впитьтается до значительной глубины. За счет годового опада с деревьев, корневых остатков растений и в условиях увлажненной среды биологическая активность почвы повышается, поэтому содержание гумуса в почве постепенно снижается в нижних горизонтах. Кроме этого, мощность гумусированных горизонтов на межтеррасных пространствах увеличилась (62–72 см). Это говорит о скорости почвообразования и усиления процесса гумификации.

В исследуемом районе верхний слой почвы плодороден, поэтому имеет темный оттенок. На террасированных склонах С0₂ карбонатов глубоко вмыты и их верхняя граница отмечается на глубине ниже 100 см. Потоки осадков приостанавливаются террасами склона и, проникая в глубокие горизонты увлажняют почву. При временном глубоком увлажнении почвы карбонаты глубоко вмылись. За счет попадания в течение ряда лет в большом количестве органических веществ (биомасса растений, корневые остатки, листьевой опад) в почву, в активной биологической среде плодородие ее повысилось и мощность гумусированных горизонтов значительно увеличилась.

Морфологические показатели почвы склонов, незащищённых от эрозии показали, что в результате эрозии мощность гумусированных горизонтов (А+В₁+В₂) составила 53 см, карбонаты отмечались в верхнем слое и они составили 11,3 % (см. табл.).

Некоторые морфологические показатели темных сероземов Чаткальской горно-лесомелиоративной опытной станции (ЧГМОС)

№ разрезы	Место расположения разрезов	Мощность гумусированных горизонтов, см				СО2карбонатов
		А (Ао+А1)	В1	В2	А+ В1+ В2	Верхняя граница скопле-ния, см	Содер-жание, %
1.	Верхняя часть склона, терассированная 1942 году, крутизна 150	0–5 5–18	18–60	60–137	137	121–137	11.05
2.	Средняя часть склона, терассированная 1952 году, крутизна 150	0–26	26–63	63–105	105	63–105	7.81
3.	Подножье склона, терассированная 1960 году, крутизна 50	0–6 6–23	23–72	72–130	130	Ниже 154 см	5.54
4.	Сильноэродированная почва (склон незащищённый от эрозии), крутизна 150	0–4 4–14	14–27	27–53	53	0–4	11.26

Таким образом, эродированная почва под плодовыми насаждениями полностью восстановилась, приобрела четко выраженный гумусированный горизонт А+В₁+В₂, произошло накопление гумуса и других питательных элементов.

Изучение обшей биомассы растений в горных зонах имеет огромное значение. Результаты исследований показали, что на склонах, где проводились противоэрозионные мероприятия, надземная и подземная общая биомасса растений (0–50 см глубины) составила 1160 г/м², а на сильно эродированных склонах, где требуются провести меры борьбы против эрозии, общая биомасса растений составила всего 601,2 г/м².

Мощность корневой системы играет большую роль в почвообразовании; она служит источником органического вешества почвы. Образование дернины улучшает водно-физические свойства и структурность почвы и, тем самым, снижает эрозию, закрепляет минеральные элементы, поддерживает плодородие. А наземные органы растений ослабляют удары дождевых капель в почву, чем и уменьшают её разрушение. Взмученный в поверхностных водах почвенный ил осаждается травянистой растительностью и обогащет смытых почв. Корни трав улучшают водопроницаемость почвы и способствуют структурообразованию. Также, ежегодно отмираюшие корневые остатки — главный источник гумусовых веществ в почве.

Выше отмеченные показатели по биомассе растений также указывают о запасах гумуса и других питательных элементов почвы: на склонах, где проводились противоэрозионные мероприятия, в целях восстановления плодородия почвы, в глубине 0–50 см, запасы гумуса составляют 130.0 т/га. Это объясняется тем, что в увлажненной среде при большом количестве биомассы ускорились процессы минерализации и гумификации. А на склонах не защищенных от эрозии, запасы гумуса составляют всего лишь 70.6 т/га.

Таким образом, при проведении противоэрозионных мероприятий, такик как террасирование склонов, начиная с 1942 года, положительно повлияли на свойства сильно эродированных почв. Так, в верхней части склона почва, террасированная в 1942 году, при улучшении процессов почвообразования (на сегоднящний день) гумусированный горизонт составляет 137 см, а по ситуации, наблюдаемой М. А. Панковым (1939–1941 гг.) этот горизонт составлял 40 см. Можно быть уверенным в том, что генетические горизонты темных сероземов на сегодняшний день полностью восстановились.

Литература:

1. Антошина З. Н., Панков М. А. Опыт почвенно-эрозионных исследований на западной части Чаткальского хребта. Тр. Уз-ФАН, серия X, выпуск 2. Ташкент, 1941. 32–56 стр.
2. Махсудов Х. М. Эродированные почвы аридной зоны, повышение их плодородия и защита от эрозии. Автореф. дисс... докт. биол. наук. — М., 1983.

References:

1. Antoshina ZN, Pankov MA. Opyt pochvenno-erozionnykh issledovaniy na zapadnoy chasti Chatkalskogo khrebta/ Trudy Uz-FAN, seria X, vypusk 2. Tashkent, 1941. 32-56 p.
2. Makhsudov KhM. Erodirovannye pochvy aridnoi zony, povyshenie ikh plodorodia i zaschita ot erozii./Avtoreferat diss.doktora biologicheskikh nauk. – M., 1983.