Агрофизическая характеристика различных типов залежей сухостепной зоны Поволжья

Для изучения процесса смены растительности и изменения при этом агрофизических характеристик различных типов залежей нами было проведено обследование необрабатываемых участков в Заволжье. Полевые обследования и визуальные наблюдения позволили выделить несколько типов залежей: бурьянистую, полынную, острецовую, житняковую, злаковоразнотравную и типчаково-ковыльную.

Экономический кризис в сельскохозяйственной отрасли, привёл к увеличению количества выведенных из сельскохозяйственного оборота необрабатываемых площадей. Для изучения процесса смены растительности и изменения при этом агрофизических характеристик различных типов залежей нами было проведено обследование необрабатываемых участков в Заволжье. Полевые обследования и визуальные наблюдения позволили выделить несколько типов залежей: бурьянистую, полынную, острецовую, житняковую, злаково-разнотравную и типчаково-ковыльную. В зависимости от возраста залежи изменяется тип растительности, мощность дернины, количество гумуса в почве, её засорённость и водно-физические свойства.Поэтапный переход пашни в залежь начинается с бурьянистой растительности. На каштановых почвах этот период обычно продолжается до трёх лет. За этот срок появляется много сорной растительности. Среди которых 45-52% от общего числа сорняков занимают многолетние корнеотпрысковые и корневищные, 25-27 % двулетние и зимующие и 17-21 % яровые ранние и поздние сорняки. Эта почва по своему плодородию мало отличается от старопахотных почв. С течением времени, на ней происходит естественная смена растительности, при этом постепенно исчезают представители антрапохорных сорняков, свойственных старопахотным землям. На 3-4-й год доля яровых ранних и поздних сорняков снижается, а многолетних остаётся на прежнем уровне, причём возрастает количество стержнекорневых. Количество зимующих и двулетних сорняков возрастает.Через 7-8 лет после прекращения обработки почва ещё больше уплотняется, накапливается большое количество органических остатков. Это неизбежноведёт к переводу элементов питания в почве в состояние, недоступное усвоению многими растениями, которые постепенно вытесняются плотнокустовыми микотрофными злаками, образуя типчаковую залежь. Если типчаковую залежь и дальше не обрабатывать, то она покрывается кустами ковыля и превращается в ковыльную степь. Доля плотнокустовых злаков увеличивается. В действительности же формирование залежей происходит гораздо сложнее, так как их развитие протекает в разных почвенных условиях и при различном хозяйственном использовании. Часто можно наблюдать, что на залежах развиваются сплошные заросли непригодных кормовых растений. Такое засорение всегда указывает на то, что растительное сообщество подвергалось какому либо воздействию, которое нарушило экологическое развитие естественного фитоценоза. Причиной такой аномалии могут быть чрезмерный выпас скотаи интенсивноесенокошения. Ещё одной причиной такого развития можно объяснить изначальным преобладанием тех или иных сорняков перед оставлением пашни в залежь. На сильно засорённых полях после культуры, залежь сразу и на долгие годы может зарастать пыреем или острецом, минуя бурьянистую или полынную стадию.

Значительные площади занимают житняковые залежи, которые, остались со времён введения травопольных севооборотов. В отличие от старопахотных земель крепкие залежи с плотнокустовой злаковой растительностью имеют в поверхностном слое дернину. Её мощность изменяется в зависимости от типа залежи и растительных ассоциаций. На злаково-разнотравных и житняковыхзалежахон достигает 4-8 см. Хорошо развитая дернина, имеющаяся в крепких залежах, снижает плотность почвы в самом верхнемслое. Анализируя динамику уплотнения почвы в целом по всему профилю, можно сделать вывод, что вследствие прекращения обработки почва в залежи сначала быстро, а затем медленно уплотняется. При таких условиях разложение корневых остатков в почве происходит преимущественно без доступа кислорода и недостатка влаги, поэтому идёт накопление большого количество органических веществ, почва становится структурной и в целом более плодородной.Проведённые нами исследования, позволили выявить влияние на обогащение почвы органическим веществом на целинном участке и житняковойзалеже. Так, на старопахотном участке в слое 0–30 см содержание гумуса равнялась 2,49 %, это ниже чем на целине на 26,0 %, и на 43,0 %по сравнению с житняковой залежью.

Исследования структурного состава показали, что агрономически ценная структура в пахотном слое формируется на целине, острецовых и разнотравно-злаковых залежах. Наименьшее содержание структурных агрегатов отмечено на старопахотной почве. Водопрочность структуры также сильно различалось по различным типам залежей. Количество водопрочных агрегатов закономерно возрастало от старопахотных земель к острецовым и разнотравно-злаковымзалежам. Наибольшего своего значения водопрочностьдостигает на типчаково-ковыльной целине. Результаты исследований показали, что не всегда большее количество агрономически ценных агрегатов являются водопрочными. Так, менее стойки к воздействию воды структурные агрегаты на вариантах с полынной и бурьянистой залежью, где наблюдается довольно высокое содержание агрономически ценных агрегатов. Следует заметить, что различные слои целинных и залежных земель неодинаковы по содержанию водопрочных агрегатов. Верхние горизонты целины, острецовой и разнотравно-злаковойзалежей более структурны, чем нижние, здесь количество водопрочных агрегатов. Это объясняется имеющейся в крепких залежах дернины, состоящей из большого количества органических веществ. Тогда, как на старопахотных землях, бурьянистой и полынной залежах высокого содержания структурных элементов в верхнем слое не наблюдается, а одной из причин тому является отсутствие дернины. Различие в водопрочности в нижних горизонтах старопахотных земель и залежей, по-видимому, можно объяснить уплотнённостью почвы на крепких залежах и целине, которая обуславливает анаэробный процесс гумификации с интенсивным накоплениемкальция в почве.

Наличие натрия в ППК на ковыльно-типчаковом участке было выше, чем на житняковойзалеже. Анализ результатов реакции почвенной среды показал, что целинные участки способствовали сохранению щелочности почвы. Житняк привёл к снижению щелочности к нейтральной среде, что доказывает, о необходимости использования житняка, как фитомелиоранта.

Залежные земли в настоящий момент используются как пастбища и сенокосные угодья. С течением времени, на участках, оставленных в залежь, происходит постепенное снижение урожаев зелёной массы и сена. По нашим наблюдениям, наибольшее количество растительной массы вырастает на бурьянистойи полынной залежи, а наименьшее на ковыльной целине. При этом со временем параллельно с урожайностью снижается также и общая высота растений в травостое. Несмотря на высокую воздушно-сухую массу на бурьянистой и полынной залежах, кормовая ценность её очень низкая.Так состав этих сообществ совершено, не пригоден как к сенокошению, так и выпасу скота.Напротив, на крепких залежах и целине наблюдается обратная картина. В зависимости от погодных условий, возраста, способа использования хозяйство стабильно получает до 2,43 т/га на разнотравнозлаковой залежи и до 1,85 т/га сена и пастбищных кормов на ковыльнотипчаковой целине. Самый ценный корм получают на житняковых залежах, здесь урожайность сена доходит до 3,09 т/га, что на 67,0 и 27,2 % больше, чем на целине и разнотравье соответственно.Сравнительная оценка различных залежей показывает, что даже находящийся в хозяйствах в заброшенном состоянии житняк превосходит все остальные залежи,как по урожайности, так и в кормовой ценности.