Управление плодородием лесных почв юго-восточной части Большого Кавказа на основе экологических моделей

DOI:

Введение. К числу важнейших проблем почвоведения относятся комплексные исследования условий произрастания с учетом их требований, состава и свойства почв, а также других экологических факторов, влияющих на продуктивность и урожайность сельскохозяйственных угодий. При этом необходимым условием работы является точный учет параметров изучаемых объектов, для разработки конкретных мероприятий по управлению плодородием почв и оптимизацией условий произрастания сельскохозяйственных культур. Все это в той или иной степени определяется разработкой модели плодородия почв.

По мнению Л.Л. Шишова [15], модели плодородия почв – это совокупность агрономических значимых свойств и почвенных режимов к определенному уровню продуктивности растений. Такое определение позволяет выделить и создавать модели почв различных уровней плодородия.

В последнее время в Азербайджане проблемой моделирования плодородия почв занимались Г.Ш. Мамедов [6–9], С.З. Мамедова [10–12], С.Б. Раджабова [14], А.Г. Бабаев [1], Н.А. Исмаилова [2–5]. В условиях

Азербайджана каждая модель плодородия почв лесных угодий состоит из семи блоков, отличающихся по значимости при управлении почвенным плодородием, в рамках зональной системы земледелия.

Модели горно-лесных бурых почвI.    Блок агроэкологии (табл. 1).

• 1)    условия рельефа – среднегорье, сильно расчлененные;

• 2)    коэффициент увлажнения – 0,80–1,07;

• 3)    коэффициент континентальности – 126–151;

• 4)    годовое количество осадков – 571–943 мм;

• 5)    сумма температур выше + 10 °С – 2919–4161°С;

• 6)    период со средней суточной температурой выше + 5 °С – 3307–4622 °С;

• 7)    период безморозных дней – 116–142 дн.;

• 8)    период вегетации 203–249 дн.;

• 9)    температура июля – 21,4 °С; (самый теплый месяц – 19,6 °С – 24,4 °С);

• 10)    температура января – 1,8 °С (самый холодный месяц – 0,7 °С – 1,8 °С);

• 11)    высота снежного покрова – 30–50 см;

Таблица 1

Составляющие блока агроэкологии

Агроклиматические показатели
Показатели	Шамахы	Исмаиллы	Ахсу
ФАР, ккал/см2	116	123,6	124,1
Коэф. континентальности (по Иванову)	128,3	143,3	150,5
Коэф. увлажнения (по Иванову)	0,95	1,01	0,94
Осадки, мм/год	571	809	943
Сумма температур выше 10 °С	3118	3438	4161
Период со среднесуточной температурой выше + 5 °С	3179	3836	4622
Период безморозный, дни	162	142	116
Период вегетации, дни	203	223	249
Вероятность засухи (%)	–	–	–
Температура июля, °С (самый теплый месяц)	21,4	22,6	24,4
Температура января, °С (самый холодный месяц)	1,8	0,7	1,4
Высота снежного покрова, см	30	50	30

Примечание . Составлено по среднемноголетним данным Э.М. Шихлинского [16].

• 12)    фотосинтетическая активная реакция (ФАР) – 116–135 ккал/см².

• II.    Блок почвенного состава.

Горно-лесные бурые почвы:

• 1)    Гранулометрический состав в слое 0– 100 см, количество частиц (мм) в < 0,001 мм – 23,89 %, < 0,01 – 51,05 %;

• 2)    содержание гумуса – 1,89 %, запасы гумуса – 240,03 т/га.

Горно-лесные перегнойно-карбонат-ные почвы:

• 1)    Гранулометрический состав в слое 0– 100 см, количество частиц (мм) в < 0,001 мм – 20,33 %, < 0,01 – 50,00 %;

• 2)    содержание гумуса – 2,23 %, запасы гумуса – 292,10 т/га.

• III.    Блок почвенных режимов.

Горно-лесные бурые почвы:

• 1)    сумма температур больше + 10 °С в слое 0–100 см – 1367,6 °С;

• 2)    средняя температура января – 4,3 °С;

• 3)    средняя температура июля – 10,9 °С.

Горно-лесные перегнойно-карбонат-ные почвы:

• 1)    сумма температур больше + 10 °С в слое 0–100 см – 1429,4 °С;

• 2)    средняя температура января – 4,6 °С;

• 3)    средняя температура июля – 11,8 °С.

• IV.    Блок почвенных свойств (табл. 2).

• 1)    объемная масса в слое 0–100 см – 1,27 г/см³;

• 2)    порозность – 52,6 %;

• 3)    водопрочных агрегатов больше 0,25 мм – 98,6 %;

• 4)    рН – 6,3 5) азот – 0,9 мг/100 г почвы.

V. Блок оценки.

Горно-лесные бурые почвы:

• 1)    по свойствам – 106 баллов;

• 2)    по продуктивности – 75 баллов.

Горно-лесные перегнойно-карбонат-ные почвы:

• 1)    по свойствам – 102 баллов;

• 2)    по продуктивности – 100 баллов [11].

• VI.    Блок агромелиорации.

Противоэрозионные меры: на горных склонах не допускать полноты леса ниже 0,7.

• VII.    Блок биометрии лесов.

Горно-лесные бурые почвы:

• 1)    рост – 24 м;

• 2)    толщина – 24 см;

• 3)    продуктивность при возрасте 50 лет – 158 м³/га, при возрасте 70 лет – 195 м³/га.

Горно-лесные перегнойно-карбонат-ные почвы:

• 1)    рост – 19 м;

• 2)    толщина – 24 см;

• 3)    продуктивность при возрасте 50 лет – 192 м³/га.

Таблица 2

Агрофизические					Агрохимические
Глубина, см	Объемн. масса, г/см3	Порозность, %	Водопрочные агрегаты, %,		рН	N	P	K
			> 0,25мм	> 1,00мм
Горно-лесные бурые почвы
0–20	1,20	54,70	99,5	–	7,3	0,10	–	–
0–50	1,25	52,60	98,6	–	6,2	0,9	–	–
0–100	1,27	52,60	–	–	6,3	–	–	–
Горно-лесные коричневые почвы
0–20	1,27	61,50	99,5	–	7,8	0,32	–	–
0–50	1,25	52,60	98,6	–	7,6	0,40	–	–
0–100	1,23	54,60	–	–	7,7	–	–	–
		Горно-лесные перегнойно-карбонатные			почвы
0–20	1,19	–	–	–	7,2	0,19	–	–
0–50	1,27	–	–	–	8,0	0,16	–	–
0–100	1,31	–	–	–	8,0	–	–	–

Примечание . Составлено по данным Н.А. Исмаиловой [2–5].

Физический и химический состав основных типов почв юго-восточного склона Большого Кавказа

Модели горно-лесных коричневых почв

• I.    Блок агроэкологии.

• 1)    условия рельефа низкогорья – сред-не-расчлененные;

• 2)    фотосинтетическая активная радиация (ФАР) – 116–135 ккал/см²;

• 3)    коэффициент континентальности 126–151;

• 4)    коэффициент увлажнения 0,94–1,01;

• 5)    сумма температур выше + 10 °С 3118– 4161°С;

• 6)    период со среднесуточной температурой выше 5 °С 3307–4622 °С;

• 7)    осадки 571–943мм/год;

• 8)    период без морозных дней 140–162 дн.;

• 9)    период вегетации – 203–249 дн.;

• 10)    температура июля – 21,4 °С (самый теплый месяц – 21,4–24,4 °С;

• 11)    температура января – 1,8 °С (самый холодный месяц 1,4–1,8 °С);

• 12)    высота снежного покрова 30–40 см.

• III.    Блок почвенных режимов.

• 1)    сумма температур больше + 10 °С в слое 0–100 см – 3409 °С;

• 2)    средняя температура января 7,8 °С;

• 3)    средняя температура июля – 18,5 °С.

• IV.    Блок почвенных свойств.

• 1)    объемная масса в слое 0–100 см – 1,23 г/см³;

• 2)    порозность – 54,6 %;

• 3)    водопрочных агрегатов больше 0,25 мм – 98,6 %;

• 4)    рН – 7,7;

• 5)    азот – 0,30 мг на 100 г почвы.

• V.    Блок оценки. Горно-лесные коричневые почвы по свойствам – 78 баллов; по продуктивности – 100 баллов; по почвенноэкологическому индексу – 76 баллов [4].

• VI.    Блок агромелиорации. На горных склонах не допускать полноты леса ниже 0,7.

• VII.    Блок биометрии лесов.

• 1)    рост – 13 м;

• 2)    толщина – 16 см;

• 3)    продуктивность при возрасте 50 лет – 84 м³/га, при возрасте 70 лет – 114 м³/га.

Заключение. Были изучены агроэкологические показатели Шамахинского, Исмаил-линского и Ахсуинского районов. Также были вычислены содержание и запасы гумуса горно-лесных бурых (2,70 и 332,10 т/га), горнолесных коричневых (1,89 и 240,03 т/га) и горно-лесных перегнойно-карбонатных почв (2,23 и 292,10 т/га).