ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве многолетнего объекта исследования выступали черноземы обыкновенные южно-европейской фации, на которых расположены самые производительные сельскохозяйственные угодья. Комплексные исследования сотрудников кафедры экологии и природопользования Южного федерального университета более 10 лет ведутся на территории памятников природы «Персиановская степь» и «Степь приазовская». «Персиановская степь» признана эталонным участком, целинный чернозем которой может служить эталоном для обширных площадей занятых аналогичными, но освоенными почвами. «Степь приазовская» - залежь, выведенная из сельскохозяйственного производства в 1939 году, практически восстановившая естественную степную флору, представляет интерес для сравнения с истиной степью. Тем более что рядом исследователей, почвы этого участка также признаны эталонными для аналогов, измененных хозяйственной деятельностью человека.

Исследованы пахотные варианты чернозема обыкновенного в сравнении с почвами целинной и многолетне-залежной степи памятников природы «Персиановская степь», находящегося на территории учхоза «Донское» ДонГАУ Октябрьского района Ростовской области, и «Степь Приазовская», находящегося на территории учхоза ЮФУ «Недвиговка» Мясниковского района Ростовской области. Расстояние между исследуемыми участками составляет около 70 км. Пахотные варианты черноземов находятся в 50-100 м от их целинных и залежных аналогов. На пашне применяется зернопаропропашной севооборот с отвальной вспашкой и общепринятой для зоны технологией возделывания сельскохозяйственных культур. На территории учхоза ЮФУ «Недвиговка» также проведено изучение изменения биологических свойств черноземов обыкновенных в естественном сукцессионном ряду разновозрастных залежей.

Персиановская заповедная степь - уникальный степной участок, образец исчезающей природы донских степей, площадью 66 га. Это уникальный массив сохранившейся целинной растительности и почвенного покрова с большим количеством редких и исчезающих степных растений. Этот участок никогда не распахивался, лишь иногда, раз в несколько лет он подвергается сенокошению, которое заменяет стравливание растительности дикими животными. Почвообразующими породами на территории заповедника «Персиановская степь» служат лессовидные средние суглинки. Их мощность здесь составляет более 20 м (Казеев и др., 2004). Почва - чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный тяжелосуглинистый (иловато-пылеватый) среднегумусный.

По растительности «Персиановская степь» относится к сухому варианту приазовских степей. Постоянные многолетние наблюдения за флорой заповедника определили максимальную численность видов - 166 (Балаш, 1961). В течение 2001 года при учете всех проявлявшихся видов в динамике, с начала вегетации до ее конца, установлено разнообразие в пределах 120-140 видов. Основная роль принадлежит дерновинным плотнокустовым злакам: ковыль Лессинга, ковыль волосатик, типчак или овсяница бороздчатая, тонконог изящный (Казеев и др., 2004).

О.Ю. Ермолаевой с соавторами (2014) и М.А. Мясниковой (2015) на территории Персиановской заповедной степи было выделено 166 видов из 100 родов и 31 семейства. Ведущие семейства насчитывают 121 вид (77, 1% от общего числа видов флоры). К ним относятся Asteraceae (19,1% от общего числа видов), Роасеае и Fabaceae (9,6%), Lamiaceae (8,9%), Brassicaceae (7,0%), Caryophyllaceae и Rosaceae (по 5,1%), Ranunculaceae и Scrophulariaceae (по 4,5%) и Euphorbiaceae (6 видов, 3,8%). В составе разнотравья значительную роль играет семейство Asteraceae, которое представлено тысячелистниками (Achillea nobilis L., A. Setacea Waldst. & Kit.), васильками (Centaurea majorovii Dumbadze, C. marschalliana Spreng., C. orientalis L., C. pseudomaculosa Dobrocz., C. ruthenica Lam., C. trichocephala M. Bieb.), солонечниками (Galatella linosyris (L.) Rchb., G. villosa (L.) Rchb.), наголоватками (Jurinea arachnoidea Bunge, J. cyanoides (L.) Rchb., J. multiflora (L.) B. Fedtsch.) и др. Эдификатную роль среди злаков (Роасеае) играют ковыль Лессинга 66 (Stipa lessingiana Trim & Rupr.) и ковыль украинский (Stipa ucrainica Р.А. Smim.). Ковыль волосовидный (S. capillata L.) и ковыль перистый (S. pennata L.) составляют меньшее значение. Видимую роль из других злаков играют тонкорог гребенчатый (Koeleria cristata (L.) Pers.), овсяницы (Festuca valesiaca Gaudin и F. rupicola Heuff.) и перловник трансильванский (Melica transsilvanica Schur).

Учхоз ЮФУ «Недвиговка» располагается рядом с пос. Танаис Мясниковского района Ростовской области в подзоне разнотравно-типчаково-ковыльных степей. Рельеф исследованного участка представлен Приазовской наклонной равниной с ясно выраженными террасами реки Мертвый Донец. Приазовская наклонная равнина заключена между отрогами Донецкого кряжа, Азовским морем и долиной Дона. Общий уклон равнины в сторону Азовского моря и Дона (Мясникова, 2015).

Данный участок состоит из 3-х разновозрастных залежей. Первый участок был введен из сельскохозяйственного использования в 1930-х гг. Следующий вывели в 1986 г., самый молодой участок не используется с 1996 г. Ранее на участках были выделены следующие стадии сукцессии: 83-летняя залежь - типчаковая стадия сукцессии, 27- и 17-летние залежи - корневищно-злаковая стадия сукцессии (Ермолаева, Мясникова, 2014). Рядом располагается участок пашни ОПХ ЮФУ «Недвиговка», от которого выводились из сельскохозяйственного производства земли. На территории учхоза ЮФУ «Недвиговка» располагается ООПТ «Степь Приазовская». Участок представляет собой залежь, оставленную без сельскохозяйственной обработки в 1930-х гг. (Мясникова, 2015).

Памятник природы «Степь Приазовская», площадью около 2,4 га, с начала 30-х годов прошлого века не распахивался и не подвергался существенному воздействию каких-либо других форм хозяйственной деятельности. За длительный период, после исключения из хозяйственного использования, на территории залежи происходили сукцессионные изменения с превращением во вторичную степь. В настоящее время травостой участка по составу видов, структуре и особенностям развития в отдельные периоды вегетации, мало чем отличается от существовавшего здесь до распашки травостоя растительности целинной приазовской степи (Вальков и др., 1989). Участок представляет многолетнюю залежь. Растительность относится к разнотравно-типчаково-ковыльной ассоциации. В ее травостое отмечено 94 вида растений. Почва - чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный тяжелосуглинистый (иловато-пылеватый) малогумусный.

Сравнительная характеристика исследуемых почв приведена в таблице 5.

Некоторые характеристики исследуемых черноземов

Показатели

Учхоз ДонГАУ

У ОХ ЮФУ

целина

пашня

залежь

пашня

Географические координаты

  • 47°30'32.28"с.ш.
  • 40°9'19.63"в.д.
  • 47°30'33.14"с.ш.
  • 40°9’9.37"в.д.
  • 47°16'37.43"с.ш.
  • 39°19'40.33"в.д.
  • 47’16,482"с.ш.
  • 39’19,610"в.д.

Мощность горизонта А, см

37-49

35

32-40

30

Мощность гумусовых горизонтов (А + АВ), см

72-80

70-75

70-74

65-70

Глубина вскипания от 10%-го раствора НС1. см

10-30

0

20-28

0

Глубина залегания белоглазки, см

85-95

80

72

70

Плотность поверхностных горизонтов, г/см3

0,98

1,01

1,03

1,15

Содержание физической

глины (<0,01 мм) в верхнем ГОрИЗОНТе, % (Безуглова. 2001;

Минкина и др.. 2011)

48,1

53,1

не опр.

53,4

Содержание ила (<0,001 мм) В верхнем горизонте, % (Безуглова. 2001; Минкина и др.. 2011)

28,6

32,4

не опр.

28,6

pH водный в слое (0-20 см)

7,8

8,0

7,7

8,1

Содержание гумуса в Ад (0-10см), %

М + s

7,3+0,81

-

5,1+0,50

-

Содержание гумуса в горизонте А, % М ± s

6,5+0,70

-

3,64+0,25

-

Содержание гумуса в Апах (0-25см), %

-

4,1+0.39

-

2,1+0.34

Видовое разнообразие флоры (Мясникова. 2015)

166

-

118

-

Фитомасса, ц/га (Вальков и др., 1989; Казеев и др., 2004)

71,0

-

44,8

-

Численность микроартропод в слое 0-30 см, тыс. экз/м’

(Везденеева и др., 2007)

70,4

не опр.

49,2

16,4

Согласно О.Ю. Ермолаевой (2014) и М.А. Мясниковой (2015) флора памятника природы «Степь Приазовская» представлена 118 видами сосудистых растений, которые принадлежат к 81 роду, 24 семействам. Ведущие семейства представлены 90 видами (82,6% от общего числа видов флоры). К многовидовым семействам относятся Asteraceae (22,0% от общего числа видов), Poaceae (14,7%), Lamiaceae (9,2%), Brassicaceae и Scrophulariaceae (no 6,4%), Boraginaceae и Fabaceae (no 5,5%), Euphorbiaceae и Rosaceae (no 4,6%), Apiaceae (3,7%).

Чернозем «Приазовской степи» в меньшей степени, чем чернозем «Персиановской степи» подходит для эталонного сравнения с антропогенно-измененными почвами. Связано это с тем, что биоразнообразие этого участка до сих пор полностью не восстановлено и уступает «Персиановской степи». Этому способствуют и малый размер «Приазовской степи» -около 2,4 га в сравнении с 66 га «Персиановской степи» и низкое содержание гумуса в почвах - около 3-5% к 6-7% в Персиановской степи (Мясникова, 2015).

Черноземы обыкновенные, занимают обширные равнины Азово-Кубанской низменности в пределах Краснодарского края и южной части Ростовской области, по новой классификации это - черноземы миграционно-сегрегационные (Классификация и диагностика почв, 2004).

Черноземы обыкновенные южно-европейской фации представлены среднемощными (60-80 см), мощными (80-120 см) и сверхмощными типами (более 120 см) в зависимости от мощности гумусовых горизонтов. Североприазовские черноземы характеризуются мощностью гумусовых горизонтов 60-90 см, предкавказские - более 90 см. По количеству гумуса в верхнем горизонте встречаются как слабогумусированные (менее 4 %), так и малогумусные (4-6 %). В результате антропогенной гумусовой деградации в процессе сельскохозяйственного использования образуются, как правило, слабогумусированные черноземы (Вальков, 1977; Безуглова, 2001).

Морфологические признаки черноземов обыкновенных представлены в таблице 6. В обобщенном виде внешнее морфологическое строение черноземов обыкновенных южно-европейской фации можно охарактеризовать следующим образом. Мощность гумусового горизонта в Ростовской области составляет 50(60) - 90(100) см. Характерен буроватый оттенок, особенно в нижней части гумусового профиля. Профиль чернозема характеризуется рыхлым строением, хорошей комковатой структурой. Корневые системы растений не встречают здесь препятствий для своего развития.

Морфологические признаки черноземов обыкновенных южно-европейской фации (по Безугловой и Хырхыровой, 2008)

Название почв

Глубина нижней границы почвенных горизонтов, см

Вскипание, см

Верхняя граница появления новообразований. см

д ?**пах

А

АВ!

ав2

ВС

СаСОз

CaSO4

плесень

белоглазка

Черноземы предкавказские глинистые и тяжелосуглинистые

Черноземы карбонатные сверхмощные

27

58

90

129

148

0

74

145

>300

Черноземы карбонатные мощные

28

49

73

101

120

0

61

121

>300(235)

Черноземы североприазовские глинистые и тяжелосуглинистые

Черноземы мощные

27

42

68

91

109

62

70

НО

>300(230)

Черноземы карбонатные мощные

27

43

65

90

106

0

60

107

>300(220)

Черноземы среднемощные

27

38

56

75

94

52

59

95

>250(220)

Черноземы карбонатные срсднсмощныс

27

36

54

73

92

0

58

93

>250(220)

Черноземы обыкновенные по уровню своего плодородия являются лучшими среди зональных почв Ростовской области. Большая мощность гумусовых горизонтов, значительные запасы гумуса, относительно неплотное сложение (особенно у разновидностей, сформированных на лессовидных породах), благоприятные физические свойства создают хорошие условия для выращивания всех районированных сельскохозяйственных культур (Безуглова, Хырхырова, 2008).

Черноземы североприазовские среднемощные сформированы преимущественно на лессовидных глинах и суглинках. От мощных видов отличаются меньшей толщей гумусовых горизонтов (А+В=73-76 см), более высоким залеганием карбонатов (карбонатная плесень начинается с 57-59 см, белоглазка - с 92-95 см), вскипание от 10 % соляной кислоты в карбонатных родах - с поверхности, в обычных - с 52 см. Характерное для них содержание гумуса в пахотном слое 4,4-4,7 %, и общие запасы его в А+В (270-290 т/га) (Безуглова, Хырхырова, 2008).

Также проведено исследование и других представителей черноземов Юга России, подвергающихся интенсивной сельскохозяйственной нагрузке. Черноземы обыкновенные рассмотрены на территории Зерноградского, Песчанокопского, Азовского Ростовской области, Кущевского, Павловского, Выселковского района Краснодарского края. Свойства черноземов выщелоченных исследованы в Усть-Лабинском, Староминском, Крымском и Белореченском районах Краснодарского края, а также на территории республики Адыгеи. В Шолоховском районе Ростовской области и на территории Анапского района Краснодарского края и Таманского полуострова изучены черноземы южные.

Исследования проведены в период с 2002 по 2013 гг. Изучение свойств пахотного и целинного чернозема обыкновенного учхоза ДонГАУ проводилось несколько раз в год - посезонно или помесячно в разные годы. Исследования на территории учхоза ЮФУ проводились в 2007-2013 гг.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >