Влияние эрозионнных процессов на плодородие пахотных светло-серых лесных почв

Введение. Интенсификация земледелия обусловливает значительное развитие антропогенного этапа почвообразовательного процесса и часто результатом антропогенных нагрузок на почвы, является переход почв в «стрессовое» состояние. Факторы, обуславливающие негативные процессы и явления в почвах могут быть естественного (природного), антропогенного и естественно-антропогенного характера. Прямые и природные воздействия на почву могут быть отнесены к механическим, физиологическим, химическим, биологическим и другим видам, при этом по источникам воздействия они могут быть разделены на климатические, гидрологические, техногенные и другие виды [1, 4].

Наиболее значимыми по степени и глубине проявления антропогенными факторами, приводящими к развитию неблагоприятных процессов в природной среде, является неумеренная химизация, необоснованное орошение и осушение, неправильная обработка почв, использование тяжелой техники, техногенные выбросы и накопление отходов производств, вторичное засоление, подтопление и заболачивание, обесструктуривание, дегумификация почв, водная эрозия и дефляция, вынос питательных веществ и загрязнение ими почв, изменение водного режима и развитие процессов аридизации и опустынивания [2, 3].

Результаты и их обсуждение. По характеру рельефа территория Орловской области относится к типу равнины, расчлененной овражно-балочными и речными системами, где главным фактором эрозии почв является рельеф местности с учетом взаимосвязи его с другими причинами, а именно с точки зрения густоты расчленения территории гидрографической сетью, глубины вреза овражно-балочных и речных систем в породу и средних уклонов местности (табл. 1). Как видно из данных таблицы 1 густота эрозионного расчленения территории Орловской области достигает 0,5-1,2 км на км ², а глубина местных базисов эрозии колеблется в пределах 50-100 м со средним уклоном местности 3-6°, что позволяет отнести территорию области к опасной в эрозионном отношении, поскольку и густота эрозионного расчленения, и глубина местных базисов эрозии, и средние уклоны местности сравнительно высокие.

Таблица 1 – Характеристика рельефа Орловской области как фактора эрозии

При этом интенсивность эрозии почв в юго-восточных районах области находится в большей зависимости от экспозиции склона, чем от крутизны склона, то есть эрозионные процессы протекают наиболее интенсивно на освещенных склонах и значительно слабее на склонах северных экспозиций (табл. 2).

Таблица 2 – Мощность гумусовых горизонтов светло-серых лесных почв на склонах разных экспозиций

Так, на юго-западных склонах мощность гумусовых горизонтов светло-серой лесной почвы при одинаковой крутизне склона и одинаковом использовании, в 1,5-2 раза меньше, чем на склоне северо-восточной экспозиции.

При этом следует отметить, что любой равный участок суши всегда имеет на своей поверхности различные неровности, что является причиной стока талых и ливневых осадков, а с увеличением уклона местности возрастает скорость стекания воды. Также на интенсивность эрозии влияют разные условия климата, растительности и сельскохозяйственного использования. Наибольшая степень смыва и размыва почвы наблюдается на склонах, используемых как пашня, или склонах, сильновыбиваемых скотом. На хорошо задерненных травянистой растительностью склонах смыв почвы резко снижается или вообще отсутствует. Смыв и размыв почвы приводят к порче земельных угодий не только в местах смыва, но и в местах отложения почвенного мелкозема, снесенного со склонов.

Установлено, что рельеф оказывает влияние на сельскохозяйственную ценность почв, расположенных на склонах. Так, почвы северных, северо-восточных и северо-западных склонов отличаются меньшей степенью поверхностного смыва. В то же время, южные, юго-восточные и юго-западные склоны, используемые под пашню, подвержены в разной степени смыву.

Данные, представленные в таблице 3, убедительно доказывают различия в уровне плодородия светло-серых лесных почв, расположенных на склонах разных экспозиций.

Таблица 3 – Влияние эрозионных процессов на плодородие пахотных светло-серых лесных почв

Окончание таблицы 3

Доказано снижение гумуса в почвах, расположенных на юго-западных склонах, в сравнении с водоразделами и северо-восточным склоном. Так, наибольшая гумусированность показана в светло-серых лесных почвах, склона северо-восточной экспозиции – 2,28% и почвы, расположенные на водоразделе – 2,15%. На пахотных почвах склона юго-западной экспозиции количество органического вещества в связи с усилением смыва снижается до 1,63% или в 1,4 раза, а в сравнении с почвами водораздела степень снижения составляет 0,52% или в 1,3 раза. Особого внимания требует характер и изменения содержания органического вещества в пахотном слое. Высокая степень смыва почвы на склоне юго-западной экспозиции подтверждается тем, что часть гумусового слоя смыта и механической обработке подвергаются переходные гумусово-элювиальные и элювиальные горизонты с низким содержанием гумуса, так на глубине 30-40 см подпахотного слоя исследуемой почвы количество гумуса составило только 0,51%. В почвах водораздела, не подвергающиеся смыву на глубине 25-35 см количество гумуса составило 1,25%. В светло-серой лесной почве склона северо-западной экспозиции содержание гумуса в подпахотных горизонтах остается на уровне 1,74%, что подтверждает меньшую степень смыва почвы поверхностными водами в условиях склонового рельефа. Светло-серые лесные почвы водораздела отличаются самой высокой величиной гидролитической кислотности – 3,7 мг-экв/100г и самой низкой степенью насыщенности основаниями – 78,4%. Светлосерые лесные пахотные почвы юго-западного склона, отличающиеся высокой степенью смытости, характеризуются как самой низкой величиной суммы обменных основаниями-8,8 мг-экв/100г, так и самой низкой величиной емкости катионного обмена – 9,96 мг-экв/100г при самой наибольшей степени насыщенности основаниями – 88,3%, так как в обработку вовлекаются карбонатные почвообразующие породы.

Установленная закономерность подтверждается характером изменения суммы поглощенных оснований, содержания подвижных форм фосфора и калия, величиной степени насыщенности основаниями.

В пахотных почвах северо-восточного склона с высокой степенью окультуренности, обеспеченной почвозащитной обработкой, внесением органических и минеральных удобрений и почвозащитным севооборотам доказана высокая насыщенность основаниями – 83%, а также высокое содержание обменных оснований кальция и магния до 15,3 мг-экв/100г и подвижных форм калия и фосфора.

Полученные данные свидетельствуют о влиянии экспозиции склона, уклона местности или крутизны, почвозащитных мероприятий на интенсивность проявления и степени смытости пахотных почв и их эрозионной устойчивости.

Заключение. Таким образом, для предупреждения поверхностной эрозии при дождях и снеготаянии применяют: 1) выделение эрозионных фондов и правильное размещение севооборотов (полевых, почвозащитных, кормовых) с расположением полей, обеспечивающих проведение всех видов обработок почвы в направлении, близком к горизонталям; 2) ограничение степени освоения территории; 3) правильное размещение сети лесонасаждений, дорог, а также простейших гидротехнических сооружений. Правильное размещение на пашне сельскохозяйственных культур с учетом их почвозащитных свойств включает введение промежуточных культур, полосное размещение культуры на склоне, почвозащитные севообороты.