Гумусовый профиль черноземов Центрально-Черноземного региона: генетические особенности, современная трансформация и направление эволюции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Громовик Аркадий Игоревич

• Громовик Аркадий Игоревич
• доктор наук
• 2024

Оглавление диссертации доктор наук Громовик Аркадий Игоревич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Концепции формирования гумусового профиля черноземов

1.2. Агрогенная трансформация гумусового профиля черноземов

1.3. Сезонная динамика гумуса в черноземах

1.4. Деградация гумусового профиля черноземов на разных уровнях структурной организации в результате развития эрозионных процессов

1.5. Изменение гумусового профиля черноземов под лесными насаждениями

ГЛАВА 2.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

2.1. Климат

2.2. Геологическое строение и почвообразующие породы

2.3. Рельеф и гидрология

2.4. Биологический фактор

2.5. Антропогенный фактор

ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЯ, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Методология

3.2. Методика

3.3. Объекты исследований

ГЛАВА 4. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГУМУСОВОГО ПРОФИЛЯ ЧЕРНОЗЕМОВ

4.1. Строение и морфогенетические особенности гумусового профиля целинных и залежных черноземов

4.2. Строение и морфогенетические особенности гумусового профиля пахотных черноземов

4.3. Генетические особенности гумусового профиля черноземов разного гранулометрического состава

4.4. Взаимосвязь гумусового и карбонатного профилей черноземов

4.5. Генетические особенности строения гумусового профиля полугидроморфных аналогов черноземов (лугово-черноземных почв)

ГЛАВА 5. МНОГОЛЕТНЯЯ И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ГУМУСА В ЧЕРНОЗЕМАХ

5.1. Многолетняя динамика гумуса и процесс дегумификации в пахотных черноземах

5.2. Характер сезонной динамики гумуса и гумификационных процессов в черноземах

ГЛАВА 6. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ТРАНСФОРМАЦИИ СОСТАВА ГУМУСА ЧЕРНОЗЕМОВ

6.1. Агрогенная трансформация фракционно-группового состава гумуса черноземов

6.2. Агрогенная трансформация активного пула органического вещества черноземов

ГЛАВА 7. ТРАНСФОРМАЦИЯ И НАПРАВЛЕНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ГУМУСОВОГО ПРОФИЛЯ ЧЕРНОЗЕМОВ ПРИ РАЗВИТИИ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ОРОШЕНИИ ИАГРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИИ

7.1. Агрогенная трансформация гумусового профиля черноземов при развитии эрозионных процессов

7.2. О формировании горизонта плужной подошвы в гумусовом профиле черноземов

7.3. Направление агрогенной эволюции гумусового профиля черноземов в постирригационный период

7.4. Направление агрогенной эволюции гумусового профиля черноземов в агролесомелиоративных ландшафтах

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гумусовый профиль черноземов Центрально-Черноземного региона: генетические особенности, современная трансформация и направление эволюции»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Черноземы во всем мире признаны почвенным эталоном, это ценнейшие в сельскохозяйственном отношении почвы и главное национальное достояние России (Щеглов, 1999; Добровольский, 2012; Васенев, Горбунова, Громовик и др., 2022). Эти почвы всегда были и остаются в поле интересов ученых уже на протяжении более полутора веков. Одной из главных и наиболее ярких особенностей проявления черноземообразовательного процесса является их уникальный гумусовый профиль, примерный возраст которого датируется средним голоценом (Иванов, Табанакова, 2003; Чендев, 2004; Спиридонова, 2018).

Стабильность экосистем, их функционирование и эволюция во многом обеспечивается гумусосферой почв. Итоговым результатом длительных разнообразных процессов продукции, разложения, трансформации и консервации органических веществ в черноземах является их гумусовое состояние, обладающее громадным энергетическим потенциалом и выступающее ядром устойчивости почв (Щербаков, Васенев, 1996; Черников, Милащенко, Соколов, 2001; Масютенко, 2012; Семёнов, Когут, 2015). На сегодняшний день в связи с высоким плодородием практически все черноземные почвы Центрально -Черноземного региона распаханы. Несмотря на высокую устойчивость гумуса, усиление антропогенных нагрузок ведет к неизбежной трансформации и эволюции состава и свойств черноземов (Безуглова, 2001; Козловский, 2003; Девя-това, Щеглов, 2006; Иванов, Лебедева, Гребенников, 2013; Безуглова, Казеев, Колесников и др., 2013; Громовик, Горбунова, Черепухина, 2019). Зачастую такие изменения приводят к негативным последствиям, таким как природно-антропогенная деградация гумусового профиля и снижение биопродуктивности черноземов.

Современное состояние проблемы связано с отсутствием единых методологических подходов к оценке признаков деградации, антропогенной трансформации и эволюции органопрофиля черноземов Центрально-Черноземного

5

региона (ЦЧР). Дискуссионными также остаются некоторые вопросы эволюции и трансформации гумусового состояния черноземов.

Цель работы - оценить современное состояние, выявить закономерности агрогенной трансформации и эволюции гумусового профиля черноземов Центрально-Черноземного региона с использованием новых методологических подходов.

Для решения этой цели были поставлены следующие задачи.

1. Исследовать современные морфогенетические особенности гумусового профиля черноземов, а также теоретически обосновать закономерности их формирования.

2. Выявить основные тренды и оценить степень многолетней и сезонной динамики органического вещества черноземов в условиях агроэкосистем с использованием новых методологических подходов.

3. Установить степень агрогенной трансформации гумусового профиля черноземов.

4. Определить направление агрогенной эволюции гумусового профиля черноземов под влиянием орошения и агролесомелиоративных мероприятий.

Научная новизна и теоретическая значимость результатов исследований. Предложены новые методологические подходы к исследованию гумусового профиля черноземов, основанные на построении графиков распределения градиентов снижения содержания гумуса с глубиной. Они позволяют вскрыть детали строения органопрофилей, судить о степени и глубине их агрогенной трансформации, дифференциации, а также диагностировать миграционные внутрипрофильные процессы. Получены актуальные данные о современных генетических особенностях органопрофиля черноземов ЦентральноЧерноземного региона, обусловленные различным сочетанием комплекса элементарных почвенных процессов. При помощи расчетов градиентов распределения гумуса впервые показаны специфические особенности строения органо-профилей черноземов разного гранулометрического состава и карбонатности.

Предложен и обоснован новый методологический прием оценки многолетней динамики гумуса в черноземах агроэкосистем, основанный на пересчете показателей гумусового состояния из массовых % в объемные. Он позволяет оценивать результаты с позиции того, что почва является трехмерной системой (объемным телом) со сложной структурной организацией, обладающей сложением. Впервые с использованием этого приема была проведена оценка степени агрогенной трансформации фракционно-группового состава гумуса и активного пула гумусовой системы черноземов.

Выявлены специфические особенности деградации гумусового профиля черноземов на разных уровнях структурной организации в результате развития процессов эрозии. Установлено, что лабильным гумусовым веществам (ЛГВ) принадлежит существенная роль в формировании водопрочной структуры. Установлено, что длительная распашка черноземов активизирует пахотно-иллювиальную аккумуляцию глинистого вещества и гумуса с последующим его уплотнением и формированием горизонта плужной подошвы, ведущие к сдвигу вектора гумусообразования. Это не соответствует специфике целинных аналогов и является признаками деградации.

На основании исследований комплекса свойств черноземов установлено, что в результате орошения и агролесомелиорации направление эволюции их гумусового профиля идет в сторону гумидизации.

Практическая значимость:

Выявленные в ходе исследований особенности трансформации гумусового профиля пахотных черноземов имеют практическое значение для познания природы их агрогенной эволюции, а также оценки и прогноза трендов преобразования почв. Результаты исследований, основанные на систематизации и оценке большого массива данных по гумусовому состоянию черноземов, могут быть использованы для агроэкологической оценки земель и разработки мероприятий по предотвращению деградации черноземных почв ЦЧР. Полученный материал используется при чтении курсов лекций по почвоведению, теоретиче-

ским основам генезиса почв, процессам и режимам почвообразования на медико-биологическом факультете Воронежского государственного университета.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Современные генетические особенности гумусового профиля черноземов обусловлены различным сочетанием элементарных почвенных процессов, развивающихся в разных климатических условиях. Рассчитанные с помощью нового методологического подхода градиенты распределения гумуса отражают специфические черты строения органопрофилей черноземов, зависящие от содержания ЭПЧ <0,01 мм, карбонатов и глубины их залегания. При развитии гидроморфизма происходит смещение процессов гумусообразования в сторону увеличения запасов гумуса и изменения строения гумусового профиля, обусловленное спецификой условий увлажнения и мобилизацией органического вещества.

2. Агрогенная трансформация гумусового профиля черноземов происходит в основном за счет активного пула органического вещества. Применение нового методологического подхода к оценке динамики гумуса показало отсутствие тотальной дегумификации при распашке. Тренды сезонной динамики Сорг. в черноземах обусловлены набором возделываемых культур. Глубокая степень деградации органопрофиля проявляется при многолетнем паровании и развитии эрозии (теряется до 50% органического вещества и до 61% мезоагрегатов). Наиболее весомый вклад в противоэрозионную устойчивость почв вносят мезо-агрегаты размером 5-1 мм, в которых сосредоточено до 40% Сорг. и связанных с ним ЛГВ. Для стабилизации гумусового состояния предпочтительно применение органоминеральных систем питания и комбинированной обработки почвы.

3. Систематическая обработка черноземов приводит к трансформации гумусового профиля путем формирования горизонта плужной подошвы, сопровождающейся пахотно-иллювиальной аккумуляцией глинистого вещества и гумуса с последующим его уплотнением. Формируемые свойства горизонта плужной подошвы не соответствуют специфике целинных аналогов, что следу-

ет рассматривать как признаки деградации, ведущие к сдвигу вектора гумусооб-разования.

4. Направление эволюции гумусового профиля черноземов в результате орошения и агролесомелиорации идет в сторону гумидизации. Комплекс формируемых свойств черноземов обыкновенных под лесными насаждениями приобретает черты лесостепных подтипов. Орошение черноземов типичных и выщелоченных способствует мобилизации, миграции органического вещества и развитию элювиально-иллювиальной дифференциации гумусового профиля, как у черноземов оподзоленных.

Апробация работы. Материалы, представленные в диссертации, были доложены и получили одобрение на «Научных сессиях Воронежского государственного университета» (Воронеж, 2009-2023), а также на научных конференциях различного уровня: «Пути сохранения плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии. Состояние и перспективы агрохимических исследований в Географической сети опытов с удобрениями» (Воронеж, 2009); «Научно-практические основы сохранения и воспроизводства плодородия почв ЦЧЗ» (Воронеж, 2009); «Актуальные проблемы почвоведения, экологии и земледелия» (Курск, 20102013, 2018, 2020, 2021, 2022); «Состояние и проблемы экосистем среднерусской лесостепи» (Воронеж, 2011, 2014); «Воспроизводство, мониторинг и охрана природных, природно-антропогенных и антропогенных ландшафтов» (Воронеж, 2012); «Современные проблемы сохранения плодородия черноземов» (Каменная степь, 2013); «Черноземы Центральной России: генезис, эволюция и проблемы рационального использования» (Воронеж, 2017); «Современное состояние черноземов» (Ростов-на-Дону, 2018, 2023); «Актуальные проблемы устойчивого развития агроэкосистем (почвенные, экологические, биоценотиче-ские аспекты)» (Ялта, 2019).

Личный вклад автора. Представленная диссертация является результатом

многолетних исследований автора (2009-2024 гг.). Автором самостоятельно

определены цели и задачи, разработаны методологические принципы исследо-

9

вания. Он принимал личное участие в экспедициях при сборе полевого материала, получении объема экспериментальных данных, их обработке и обобщении. Автор подготавливал научные публикации и неоднократно выступал на научных конференциях.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 57 работ, в том числе 5 работ в изданиях, индексируемых в Scopus и/или Web of Science, 13 статей опубликовано в научных изданиях, входящих в Перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, изложена на 294 стр., включает 60 таблиц, 81 рисунок, 7 приложений и список литературы из 349 наименований.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационная работа соответствует паспорту научной специальности 1.5.19. Почвоведение по следующим направлениям исследований: теоретические проблемы генезиса и географии почв, их естественной и антропогенной эволюции; теоретические и научно-методические вопросы химии почв. Изучение взаимодействия органических и минеральных компонентов почв.

Финансовая поддержка работы. Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (FENW-2024-0001, 075-15-2022-1122) и программы стратегического академического лидерства Южного федерального университета («Приоритет» 2030).

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и благодарность своим коллегам за пристальное внимание к работе, критические замечания, ценные советы и поддержку: профессорам Щеглову Д.И., Королёву В.А., Девятовой Т.А., Безлер Н.В., доцентам Стахурловой Л.Д., Горбуновой Н.С., Че-репухиной И.В. Автор благодарен ученым, принимавшим участие в подготовке совместных научных публикаций: членкору РАН, проф. Черкасову Г.Н., д.с.-

х.н. Минаковой О.А., д.б.н., проф. Васеневу И.И., д.с.-х.н. Боронтову О.К., д.с.-

х.н. Дериглазовой Г.М., к.с.-х.н. Стулину А.Ф., к.с.-х.н, |Тамбовцевой Л.В.|, к.с.-

х.н. Косякину П.А., Мельниковой М.Г., Александровой Л.В., [Ионко О.А.|, Ха-тунцевой Ю.Ю. и др. Особую благодарность автор выражает сотрудникам НИИ, заповедников, опытных станций и руководителям землепользований за возможность сбора полевого материала.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Концепции формирования гумусового профиля черноземов

Неповторимость и уникальность черноземов обусловлены, прежде всего, их гумусовым профилем. Гумусовый профиль черноземов представляет одно из самых выдающихся явлений, которое резко выделяет рассматриваемый почвенный тип из всех других. Вся суть черноземообразования сводится к формированию более-менее мощного, темноокрашенного, богатого органическим веществом гумусового профиля. Темная прокраска почвенного профиля и содержание гумуса весьма постепенно убывают с глубиной (Пономарева, Плотникова, 1980; Щеглов, 1999).

Современные черноземы обладают нормальным типом строения почвенного профиля (Розанов, 2004), который формировался на протяжении тысячелетий. Первые стадии формирования черноземов относят к началу голоцена. Черноземы, имеющие хорошо развитый гумусовый профиль, имеют примерный возраст, датируемый средним голоценом (Иванов, 1992). За всю эту многовековую историю под влиянием эволюции природной среды и в последние несколько столетий антропогенного воздействия сформировались современные черноземы с их уникальным гумусовым профилем.

По мнению одного из отечественных классиков исследования черноземов Е.А. Афанасьевой (1966), гумусовым горизонтом черноземов является верхняя темноокрашенная часть почвенного профиля до верхней границы карбонатного горизонта. Под гумусовым профилем Е.А. Афанасьева понимала количественное содержание и профильное распределение гумуса в черноземах. Нижней границей гумусового профиля черноземов Е.А. Афанасьева считала ту часть, где содержание гумуса опускается ниже 2%.

Несмотря на то, что в настоящее время черноземы довольно обстоятельно исследованы, вопрос об их генезисе и формировании их гумусового профиля и сейчас не дает покоя ученым. Огромный фактический материал, накопленный

11

за всю историю исследования черноземов, позволяет лишь в общих чертах представить процесс формирования гумусового профиля черноземов.

В настоящее время в почвоведении оформилось несколько гипотез происхождения гумусового профиля черноземов. Остановимся на некоторых из них.

Одни из первых упоминаний о происхождении гумусового профиля черноземов можно встретить в работах Ф.И. Рупрехта (1866). Он был сторонником степного происхождения черноземов.

В.В. Докучаев (1948) в своем труде «Русский чернозем», положив в основу теорию Ф.И. Рупрехта, выдвигает новую гипотезу о происхождении черноземов. Он отмечает, что черноземы образуются в результате двух параллельно протекающих процессов: проникновения гумуса с поверхности и за счет гниющих корней степной растительности.

П.А. Костычев (1949) не разделял мнение В.В. Докучаева о происхождении гумусового профиля черноземов. П.А. Костычев утверждал, что части растений, остающиеся на поверхности почвы, никак не могут способствовать накоплению в ней гумуса, и лишь корни степных трав служат источником для его образования. Возможность передвижения водорастворимых продуктов гу-мусообразования в черноземах также отрицалась.

Несомненно, одними из источников гумусообразования в черноземах служат корневые системы степных трав, но они являются не единственным источником перегноя. Подвергая критике выводы, сделанные П.А. Костычевым, И.Ф. Леваковский (1940) доказал, что корни растений можно считать лишь вспомогательным материалом, но не единственным источником формирования орга-нопрофиля черноземов. Позже С.П. Кравков (1978) подтверждает выводы, сделанные И.Ф. Леваковским. Было показано, что непосредственным источником в почве перегноя являются водные растворы, получаемые из гниющих растительных остатков и проникающие в почвенный профиль с нисходящим током.

И.В. Тюрин посвятил целый ряд научных работ по вопросам изучения гумуса (Тюрин, 1937, 1948, 1949, 1965, 1966). Автор считал, что непременным

условием максимального накопления гумуса в черноземах является большое

12

количество корневого опада степей в сочетании с весенним максимумом накопления влаги при ограниченном промачивании гумусового профиля атмосферными осадками. По мнению И.В. Тюрина, в летний сухой период происходит закрепление гуминовых кислот в профиле черноземов, преимущественно в форме гуматов кальция.

Мнение И.В. Тюрина разделял Е.Н. Мишустин (1949). Он также отмечал роль сухого периода в закреплении гумусовых веществ в почвенном профиле черноземов. К концу лета в черноземах наблюдается дефицит почвенной влаги, что снижает активность микробного сообщества, но активизирует работу ферментов, которые участвуют в процессах гумификации.

Таким образом, И.В. Тюрин и Е.Н. Мишустин установили, что на гумусо-образование черноземов оказывает большое влияние не только растительность, но и экологические условия, обуславливающие особенности микробиозиса и трансформации растительных остатков в почве. Поэтому в гумусовом профиле черноземов наглядно, как в зеркале, отражаются гидротермические условия. Наличие периодов летнего иссушения предохраняет растительные остатки и гумус от глубокой деструкции и полной минерализации.

Большое внимание заслуживает кинетическая теория гумусообразования, выдвинутая Д.С. Орловым (1974, 1990), согласно которой изменение гумусового состояния почв тесно коррелирует с периодом биологической активности.

В своей монографии В.В. Пономарева и Т.А. Плотникова (1980) приводят интересные факты. В качестве источников формирования гумусового профиля черноземов, по их мнению, являются не только отмирающие корни степных трав, но и их надземная фитомасса, а также корневые выделения. С последними В.В. Пономарева и Т.А. Плотникова связывают сезонную ритмику гумуса в черноземах. Так, они отмечают, что гумус черноземов минерализуется не с постоянной скоростью, а во времени, ритмично, в тесной связи с ритмикой степных трав, ведь гумус черноземов - есть производное степных трав. Кроме того, В.В. Пономаревой было экспериментально доказано, что преобладающая в черноземах фракция ГК-2 практически полностью растворима в воде. Это дает

13

возможность предположить, что гумус черноземов произошел из водорастворимых прогумусовых веществ. Было показано, что гумус черноземов обладает самой высокой степенью растворимости, а значит, способен передвигаться в профиле черноземов (Пономарева, 1974; Пономарева, Плотникова, 1980).

В.В. Пономарева и Т.А. Плотникова (1980) утверждают, что профиль черноземов формируется в результате одновременного и равновесного протекания двух взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов: гумификации и накопления под гумусовым горизонтом СаСО3. Гумификация зависит от формирования карбонатного горизонта как от источника минеральных соединений СаСО3. При этом развитие карбонатного горизонта ограничивается гумификацией, так как у обоих процессов один и тот же материальный источник - определенная величина растительных остатков. Равномерное сочетание этих двух процессов более всего свойственно черноземам типичным, у которых нижняя граница гумусового профиля совпадает с верхней границей карбонатного горизонта. В более южных подтипах доминирует минерализация растительных остатков над накоплением гумуса, и карбонаты поднимаются в гумусовую толщу. В северных подтипах, наоборот, минерализация отстает от гумификации, поэтому часть гумусовых веществ мигрирует по профилю почвы в состоянии недонасыщенности кальцием, так образуются выщелоченные и оподзолен-ные подтипы черноземов.

Таким образом, устойчивость черноземообразовательного процесса обусловлена самой его биохимической сущностью. Исходя из анализа имеющихся литературных данных, можно сделать вывод, что процесс формирования гумусового профиля очень сложен, многогранен, что подтверждается разными теориями. Все факторы, обуславливающие черноземообразовательный процесс, находят свое отражение в гумусовом профиле.

Для познания процессов трансформации гумусового профиля черноземов под влиянием факторов природного и антропогенного происхождения важное значение имеют типовые особенности его строения и состава.

По данным Б.П. Ахтырцева и А.Б. Ахтырцева (1993), гумусовый профиль большинства черноземов центра Русской равнины характеризуется равномерным прокрашиванием гумусом, распространяющимся в среднем на глубину 7090 см. Количество гумуса зависит от гранулометрического состава и географического положения и варьирует от 7 до 12%.

Д.И. Щеглов (1999), исследуя особенности гумусовых профилей черноземов на подтиповом уровне, пришел к выводу, что, несмотря на равномерно-аккумулятивный характер профильного распределения гумуса в черноземах на подтиповом уровне имеется ряд особенностей органопрофиля. Также автор приходит к выводу, что на фоне гумусообразования значимость внутрипро-фильного перераспределения гумуса в черноземах возрастает по мере нарастания увлажненности почв.

Таким образом, гумусовый профиль черноземов - продукт степной растительности в сочетании со многими экологическими факторами гумусообразо-вания. В черноземах постоянно протекают процессы внутрипрофильного перераспределения органического вещества, что отражается в различиях форм гумусовых профилей.

Гумусовый профиль черноземов служит материальным выражением сущности черноземообразования (Докучаев, 1948; Лебедева, 1974; Пономарева, Плотникова, 1980; Щеглов, 1999). Как подзональные, так и провинциальные особенности почвообразования хорошо отражаются в характере внутрипро-фильного распределения органического вещества. В связи с этим, как отмечает И.И. Лебедева (1974), разные фациальные подтипы черноземов имеют свои специфические особенности в распределении органического вещества (Лебедева, 1974). Кроме того, разные по гранулометрическому составу черноземы при прочих равных условиях имеют существенные отличия в количественных и качественных характеристиках гумуса.

Черноземы целинных участков отличаются сбалансированностью факторов почвообразования с факторами гумификации. Гумусовый профиль черно-

земов является результатом процессов образования гумуса in situ и внутрипро-фильного его распределения в результате миграционных процессов.

В.В. Докучаев (1948) отмечал, что вместе с эволюцией ландшафта местности в результате изменения факторов почвообразования протекает естественная эволюция органопрофиля черноземов (Докучаев, 1948). Исходя из классических концепций, все факторы почвообразования равнозначны и незаменимы, однако в конкретных экологических условиях те или иные факторы являются ведущими.

В большинстве случаев в качестве ведущих факторов почвообразования выступают биологический и климатический факторы. Трансформации конкретных экосистем способствуют изменения факторов почвообразования (Громо-вик, Горбунова, Черепухина, 2019).

В результате этих изменений преобразуется и почвенный покров конкретной территории, в том числе эволюции подвергается и гумусовый профиль (Арманд, Таргульян, 1974; Соколов, Таргульян, 1976).

Помимо органопрофиля, одним из проявлений черноземного типа почвообразования является наличие в них карбонатного профиля (Афанасьева, 1966; Пономарева, Плотникова, 1980; Ахтырцев и др., 1993; Щеглов, 1999; Овечкин, 2008; Овечкин, Базыкина, 2011; Лебедева, 2011). Важно отметить, что карбонатный горизонт и карбонатный профиль являются разными понятиями. Карбонатный горизонт является частью карбонатного профиля (Лебедева, 2011). В этом горизонте наблюдается максимум аккумуляции карбонатов, и его образование связано с сезонной динамикой углекислоты в газовой фазе почв и особенностями миграции потоков влаги. Поэтому этот горизонт не следует рассматривать как результат простого выщелачивания карбонатов (Афанасьева, 1966). Таким образом, аккумулятивно-карбонатный горизонт и собственно карбонатный профиль являются отражением газового и гидротермического режимов почвы.

В отличие от гумусового профиля, который отличается относительной статичностью, карбонатный профиль черноземов не является консервативным по-

16

казателем. Он весьма динамичен и подвержен как временной, так и пространственной динамике (Громовик, 2021).

В исследованиях Е.А. Афанасьевой (1966) отмечается, что для черноземов характерен весьма существенный размах сезонных и годичных перемещений верхней границы карбонатного профиля. Каждый подтип черноземов имеет определенный характер сезонной и годичной миграции углекислых солей (Громовик, 2021).

В своих исследованиях Д.И. Щеглов (1999, 2003) отмечает, что карбонатный профиль черноземов можно дифференцировать на три горизонта. К такому выводу автор приходит на основании анализа градиентов изменения содержания карбонатов в почвенном профиле черноземов (Щеглов, 2003). В связи с этим в карбонатном профиле черноземов были выделены: верхний горизонт (горизонт выщелачивания), в котором отмечается минимальное содержание карбонатов кальция; средний - с интенсивной аккумуляцией карбонатов с максимальным градиентом, и, по-видимому, совпадающий с аккумулятивно -карбонатным горизонтом; нижний - горизонт с более или менее равномерным распределением карбонатов (Громовик, 2021). Такая дифференциация карбонатного профиля отражает общую специфику черноземов, однако при этом различные подтипы черноземов имеют заметные различия в типах строения карбонатных профилей. Кроме того, отмечается высокая пространственная неоднородность внутри отдельных подтипов черноземов, что обстоятельно показано в работе Д.И. Щеглова (1999).

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Громовик Аркадий Игоревич, 2024 год

- 262 с.

264. Фокин А.Д. Исследование процессов трансформации, взаимодействия в переносе органических веществ, железа и фосфора в подзолистой почве. -Автореф. докторской диссертации. - Москва, 1975.

265. Фокин А.Д. О роли органического вещества почв в функционировании природных и сельскохозяйственных экосистем / А.Д. Фокин // Почвоведение. - 1994. - № 9. - С. 40-45.

266. Фокин А.Д. Органическое вещество и проблема плодородия почв / А.Д. Фокин // Роль органического вещества в формировании почв и их плодородия. Научн. тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. - Москва, 1989. - С. 41-50.

267. Фонкен Г. Микробиологическое окисление. Пер. с англ. / Г. Фонкен, Р.Джонсон. - Москва: изд-во «Мир», 1976. - 318 с.

268. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова / В.М. Фридланд. -Москва: изд-во «Мысль», 1972. -424 с.

269. Хитров Н.Б. Сезонно переувлажненные черноземные почвы Каменной Степи / Н.Б. Хитров, Ю.И. Чевердин // Деградация богарных и орошаемых черноземов под влиянием переувлажнения и их мелиорация. - Москва: АПР, 2012. - С. 64-89.

270. Хлестакова Е.А. Использование некоторых показателей гумусного состояния почв в целях диагностики / Е.А. Хлестакова // Почвоведение. - 1991. -№ 6. - С. 38-46.

271. Хохлова О.С. Карбонатный пул педогенного углерода при разных типах и длительности использования пашни в Среднерусской лесостепи / О.С. Хохлов, Ю.Г. Чендев, Мякишина Т.Н. и др. // Почвоведение. - 2013. - № 5. - С. 583-594.

272. Цыбулько Н.Н. Стабильность органического вещества дерново-подзолистых почв, в разной степени подверженных эрозионной деградации / Н.Н. Цыбулько, С.С. Романенко, А.В. Юхновец и др. // Почвоведение и агрохимия. - 2018. - № 1(60). - С. 17-29.

273. Чевердин Ю.И. Изменение варьирования основных морфометриче-

ских характеристик черноземов под влиянием антропогенного воздействия /

263

Ю.И. Чевердин, В.А. Беспалов, Т.В. Титова // Достижения науки и техники АПК. - 2015. - Т. 29. - № 12. - С. 62-65.

274. Чевердин Ю.И. Эколого-агрохимическая оценка почв Каменной степи под лесным ценозом / Ю.И. Чевердин, В.А. Беспалов, М.Ю. Сауткина и др. // «Известия вузов». Лесной журнал. - 2021. - № 5. - С.76-91.

275. Чендев Ю.Г. Агрогенная эволюция автоморфных черноземов лесостепи (Белгородская область) / Ю.Г. Чендев, О.С. Хохлова, А.Л. Александровский // Почвоведение. - 2017. - № 5. - С. 515-531.

276. Чендев Ю.Г. Естественная эволюция почв Центральной лесостепи в голоцене / Ю.Г. Чендев. - Белгород: изд-во «Белгородского ун-та», 2004. - 200 с.

277. Чендев Ю.Г. Накопление органического углерода в черноземах (мол-лисолях) под полезащитными лесными насаждениями в России и США / Ю.Г. Чендев, Т.Д. Соэр, А.Н. Геннадиев и др. // Почвоведение. - 2015. - № 1. - С. 4960.

278. Чендев Ю.Г. Оценка роли лесополос в оптимизации почв и ландшафтов: литературный обзор сведений / Ю.Г. Чендев, Е.С. Беспалова // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. - 2019. - Т.43. - № 2. - С. 124-133.

279. Чендев Ю.Г. Тенденции и закономерности антропогенной эволюции черноземов в агролесомелиоративных ландшафтах на территории лесостепи центра восточной Европы / Ю.Г. Чендев, А.Н. Петин, Л.Л. Новых и др. // Эволюция и динамика геосистем. - 2012. - № 2. - С. 7-13.

280. Чендев Ю.Г. Тренды естественной эволюции черноземов ВосточноЕвропейской равнины / Ю.Г. Чендев, И.В. Иванов, Л.С. Песочина // Почвоведение. - 2010. - № 7.- С. 779-787.

281. Черников В.А. Агроэкология / В.А. Черников, Р.М. Алексахин, А.В. Голубев и др. - Москва: изд-во «Колос», 2000. - 356 с.

282. Черников В.А. Диагностика трансформации гумусовых соединений

почв под влиянием антропогенных факторов // Агрохимические, агроэкологи-

264

ческие и экономические проблемы и пути их решения при возделывании зерновых и других культур / В.А. Черников. - Москва, 1998. - С. 52-53.

283. Черников В.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Книга 3. Устойчивость почв к антропогенному воздействию / В.А. Черников,

H.З. Милащенко, О.А. Соколов. - Пущино: изд-во «ОНТИ ПНЦ РАН», 2001. -203 с.

284. Черноземы Центральной России: генезис, эволюция и проблемы рационального использования: сборник материалов научной конференции, посвященной 80-летию кафедры почвоведения и управления земельными ресурсами в 100-летней истории Воронежского государственного университета / под ред. Д.И. Щеглова. - Воронеж: Издательско-полиграфический центр «Научная книга», 2017. - 578 с.

285. Чесняк Г.Я. Гумусовое состояние черноземов / Г.Я. Чесняк, Ф.Я. Гав-рилюк, И.А. Крупеников // Русский чернозем 100 лет после Докучаева. -Москва: изд-во «Наука», 1983. - С. 186-189.

286. Чижиков П.Н. Карта почвообразующих пород Европейской части СССР (Пояснительный текст) / П.Н. Чижиков. - Москва, 1968. - 39 с.

287. Чижиков П.Н. Карта почвообразующих пород европейской части СССР: Пояснительный текст / П.Н. Чижиков. - Москва, 1968. - 40 с.

288. Чижикова Н.П. Влияние удобрений и пара на тонкодисперсную часть черноземов / Н.П. Чижикова, П.М. Сапожников, Д.Ю. Иванов // Почвоведение. - 1992. - № 12. - С. 93-105.

289. Чижикова Н.П. Минералогический состав илистых фракций черноземов / Н.П. Чижикова // Черноземы СССР. - Москва: изд-во «Колос», 1974. - Т.

I. - С. 175-187.

290. Чижикова Н.П. Трансформация глинистых минералов черноземов выщелоченных под влиянием различных комбинаций удобрений в условиях столетнего полевого опыта / Н.П. Чижикова, М.Б. Мотяшов // Тезисы докладов III съезда ДОП. - Суздаль, 2000. - кн. 3. - 346 с.

291. Чундерова А.И. Активность полифенолоксидазы и пероксидазы в дерново-подзолистых почвах / А.И. Чундерова // Почвоведение. - 1970. - № 1. -С. 22-28.

292. Шапошников И.М. Изменение органического вещества почвы при их сельскохозяйственном использовании / И.М. Шапошников // Почвоведение. -1986. - № 8. - С. 58-63.

293. Шарков И.Н. Концепция воспроизводства гумуса в почвах / И.Н. Шарков // Агрохимия. - 2011. - № 12. - С. 21-27.

294. Шевцова Л.К. Влияние длительного применения удобрений на баланс и качество гумуса / Л.К. Шевцова, И.В. Володарская // Химизация сельского хозяйства. - 1991. - № 11. - С. 97-101.

295. Шевцова Л.К. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество и соединения азота в почвах разного типа / Л.К. Шевцова, Д.М. Сизова // Удобрение и плодородие почв. - Москва, 1974. - Вып. 2. - С. 2058.

296. Шевцова Л.К. Гумус черноземов и его изменения при интенсивном сельскохозяйственном использовании / Л.К. Шевцова // Плодородие черноземов России. - Москва, 1998. - С. 196-224.

297. Шевцова Л.К. Гумусное состояние и азотный фонд основных типов почв при длительном применении удобрений / Л.К. Шевцова: Автореф. дис. доктора биол. наук. - Москва, 1989. - 48 с.

298. Шевченко Г.А. Влияние орошения на содержание и состав гумуса обыкновенных черноземов / Г.А. Шевченко, Т.А. Бирюкова // Мелиорация и рекультивация почв Центрального Черноземья. - Воронеж, 1984. - С. 28-34.

299. Шевченко Г.А. Гумус основных почв Центрально-Черноземной области, его состав, свойства и изменение при сельскохозяйственном использовании / Г.А. Шевченко: Автореф. дис. канд. биол. наук. - Воронеж, 1967. - 24 с.

300. Шевченко Г.А. Изменение гумусного состояния черноземов в условиях сельскохозяйственного производства/ Г.А. Шевченко // Изменение почв

Центрального Черноземья под влиянием антропогенных факторов. - Воронеж: изд-во «Воронеж. ун-та», 1986. - С. 52-58.

301. Шеин Е.В. Роль и значение органического вещества в образовании и устойчивости почвенных агрегатов /Е.В. Шеин, Е.Ю. Милановский // Почвоведение. - 2003. - № 1. - С. 53-61.

302. Шлегель Г. Общая микробиология. Пер. с нем. / Г. Шлегель. -Москва: изд-во «Мир», 1972.

303. Шпедт А.А. Агрогенная деградация почв и почвенного покрова Красноярской лесостепи / А.А. Шпедт, Ю.Н.Трубников, Н.Ю.Жаринова // Почвоведение. -2017. - №10. - С. 1253-1261.

304. Шуберт В.Д. Биохимия лигнина. Пер с англ. / В.Д.Шуберт. - Москва: Лесная промышленность, 1968. - 412 с.

305. Шурыгина Е.А. Минералогическая характеристика илистой фракции черноземов Каменной степи / Е.А. Шурыгина // Вопросы травопольной системы земледелия. - Москва: Изд-во АН СССР, 1953. - Т. 2. - С. 267-302.

306. Щеглов Д.И. Агрогенная трансформация почв при различной интенсивности использования / Д.И. Щеглов, Л.И. Брехова // Рациональное использование земельных ресурсов России. - Киев, 1993. - С. 25-26.

307. Щеглов Д.И. Гумусовый профиль черноземов и его агрогенная трансформация / Д.И. Щеглов, Л.И. Брехова // Фундаментальная и методическая подготовка будущего специалиста по экологии и охране природы. - Орёл, 1994. -С. 206-207.

308. Щеглов Д.И. Изменение состава и свойств обыкновенных черноземов Богучарского района Воронежской области при орошении / Д.И. Щеглов, Г.Н. Алпатова // Почвенный покров ЦЧО и его рациональное использование. - Воронеж: изд-во «Воронежского ун-та», 1982. - С 29-41.

309. Щеглов Д.И. Основы химического анализа почв / Д.И. Щеглов, А.И. Громовик, Н.С. Горбунова. - Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2019. - 332 с.

310. Щеглов Д.И. Черноземы центра Русской Равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов / Д.И. Щеглов. - Москва: изд-во «Наука», 1999. - 214 с.

311. Щеглов Д.И. Черноземы центральных областей России: современное состояние и направление эволюции / Д.И. Щеглов // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: химия, биология, фармация. - 2003. -№ 2. - С. 187-195.

312. Щедрин В.Н. Гумусное состояние различных типов почв при длительном орошении / В.Н. Щедрин, Л.М. Докучаева, Р.Е. Юркова //Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2017. - № 4 (28). - С. 1-19.

313. Щербаков А.П. Вековая динамика, экологические проблемы и перспективы использования черноземов / А.П. Щербаков, И.И. Васенев, Ф.И. Козловский и др. - Курск, 1996. - 59 с.

314. Щербаков А.П. Проблемы использования и охраны черноземов / А.П. Щербаков, И.И. Васенев // Почвоведение. - 1999. - № 1. - С. 83-89.

315. Щербаков А.П. Проблемы сохранения плодородия черноземов при орошении / А.П. Щербаков, Д.И. Щеглов // Земледелие. - 1988. - № 3. - С. 2930.

316. Ярилова Е.А. Микроморфология черноземов / Е.А. Ярилова // Черноземы СССР. - Москва: Колос, 1974.- Т. 1. - С. 156-173.

317. Ярилова Е.А. Минералогический состав черноземов Каменной степи и влияние на него искусственного лесонасаждения и травопольных севооборотов / Е.А. Ярилова // Вопросы травопольной системы земледелия. - Москва: Изд-во АН СССР, 1953.- Т. 2. - С. 205-266.

318. Badel U. Micromorfology of soil organic matter / U. Badel // Soil compon. Organic compon. - Berlin, 1975. - V. - 1. - P. 261-267.

319. Blair G.J. Development and use of a carbon management in dexto monitor changes in soil C pool size and turnover rate / G.J. Blair, R.D.B. Lefroy, B.P. Singh, A.R. Till // Driven by nature: Plant litter quality and decomposition. - 1997. - P. 273282.

320. Chaminade M. Relation entre fumure mineral et matiare organique / M. Chaminade. - Engrais. An 77. - 1963. - № 164. - P. 34-38.

321. Chefetz B. Structural characterization of humic acids in particle-size fraction an agricultural soil / B. Chefetz, J. Tarchitzcy, A.P. Deshmukh etc. // Soil Sci. Soc. Am. J. 2002. V. 66. № 1. - P. 129-141.

322. Claus H. Effect of different soil constituents on the activity of same phe-noloxidases / H. Claus, Z. Filip // Hasardous waste: Detect contr., Treat.: Prac. World Confer. - Amsterdam, 1988. - P. 1651-1655.

323. Corschens M. Untersuchungen zur zeitlichen Variabilitat der Prufmerkmate C1 und Nt auf Lo B - Schwarzerde / M. Corschens // Arch. Acker - und Pflanzendau und Bodenk. - 1982. - 26. N1. - S. 9-13.

324. Feng X. Chemical and mineralogical controls on humic acid sorption to clay mineral surfaces / X. Feng, A.J. Simpson, M.J. Simpson // Organic Geochemistry. - 2005. - V. 36. - P. 1553-1566.

325. Ghosh S. Sorption and fractionation of a peat derived humic acid by kaolin-ite, montmorillonite, and goethite / S. Ghosh, Z.Y. Wang, S. Kang, P.C. Bhowmik, B.S. Xing // Pedosphere. - 2009. - V. 19(1). - P. 21-30.

326. Harrison R.B. Deep soil horizons: contribution and importance to soil carbon pools and in assessing whole-ecosystem response to management and global change / R.B. Harrison, W.F. Paul, B.D. Strahm // Forest Science. - 2011. V. 57. - P. 67-76.

327. Hillel D. Environmental soil physics / D. Hillel. - London: Acad. Press, 1998. - 771 p.

328. Janzen H.H. Long-term fi eld bioassay of soil quality / H.H. Janzen, B.M. Olson, F. Zvomuya, F.J. Larney, B.H. Ellert // Prairie Soils and Crops J. - 2012.- V. 5. - P. 165-168.

329. Jastrow J.D. Carbon dynamics of aggregate-associated organic matter estimated by carbon-13 natural abundance / J.D. Jastrow, R.M. Miller, T.W. Boutton // Soil Sci. Soc. Am. J. - 1996. - V. 60. - P. 801-807.

330. Jastrow J.D. Soil aggregate formation and the accrual of particulate and mineral-associated organic matter / J.D. Jastrow // Soil Biol. and Biochem. - 1996. -V. 28. - № 4-5. - P. 656-676.

331. Jobbagy E.G. The vertical distribution of soil organic carbon and its relation to climate and vegetation / E.G. Jobbagy, R.B. Jakson // Ecological application. 2000. - V.10. - P. 423-436.

332. John B. Storage of organic carbon in aggregate and density fractions of silty soils under different types of land use / B. John, T. Yamashita, B. Ludwig, H. Flessa // Geoderma. - 2005. - V. 128. - P. 63-79.

333. Kleber M. A conceptual model of organo-mineral interactions in soils: self-assembly of organic molecules fragments into zonal structures on mineral surfaces / M. Kleber, P. Sollins, R. // Sutton Biogeochemistry. - 2007. -V. 85. -P. 9-24.

334. Korolev V.A Changes in the physical properties of soils in the Kamennaya steppe under the impact of shelterbelts / V.A. Korolev, A.I. Gromovik, O.A. Ionko // Eurasian Soil Science. - 2012. - T. 45. - № 3. - C. 257-265.

335. Kramareva T.N. Influence of various tree species on the properties of soils in the "Kamennaya steppe" / T.N. Kramareva, E.N. Tikhonova, A.I. Gromovik, N.S. Gorbunova, V.A. Korolev // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Forestry Forum "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions". - 2021. - C. 012020.

336. Laird D.A. Nature of clayhumic complexes in an agricultural soil: chemical, biochemical and spectroscopic analysis / D.A. Laird, D.A. Martens, W.L. King-ery // Soil Sci. Soc. Amer. J. - 2001. - V. 65. - № 5. - P. 1413-1418.

337. Loveland P. Is there a critical level of organic matter in the agricultural soils of temperate regions: a review / P. Loveland, J. Webb // Soil and Tillage Research. - 2003. - V. 70. - P. 1-18.

338. Oades J.M. Aggregate hierarchy in soils / J.M. Oades, A.G. Waters // Australian J. Soil Res. - 1991. - V. 29. - № 6. - P. 815-828.

339. Piccolo A. Effects of different organic waste amendments of soil microaggregates stability and molecule sizes of humic substances / A. Piccolo, J.S.C. Mbagwu // Plant Soil. - 1990. - V. 123. - P. 27-37.

340. Saeki H. Studies on the accumulation and the quality of humus derived from various organic materials unter different conditions / H. Saeki, J. Azuma // Soil and Plant Food. - 1956. - vol. 2. - N 1. - P. 121-127.

341. Schulten H.R New insights into organic-mineral particles: composition, properties and models of molecular structure / H.R. Schulten, P. Leinweber // Biology Fertility Soils. - 2000. - V.30. - P. 399-432.

342. Simpson A.J. Nuclear magnetic resonance analysis of natural organic matter/ A.J. Simpson, M.J. Simpson // Biophysicochemical processes involving natural nonliving organic matter in environmental systems. - John Wiley & Sons. - 2009. -P. 876.

343. Sinha M.K. Organic matter transformation in soils. I. Humification of 14C tagged oat roots / M.K. Sinha // Soil and Plant Food. - 1972. - vol. 36. - N 2 - P. 142-150.

344. Six J. Soil structure and soil organic matter: I. Distribution of aggregate size classes and aggregate associated carbon / J. Six, K. Paustian, E.T. Elliott, C. Combrink // Soil Sci. Soc. Am. J. - 2000. - V. 64. - P. 681-689.

345. Tarchitzky J. Properties and distribution of humic substances and inorganic structurestabilizing components in particle-size fractions of cultivated Mediterranean soils / J. Tarchitzky, P.G. Hatcher, J. Chen // Soil Sci. - 2000. - V. 165. - № 4. - P. 328-342.

346. von Wandruszka R. The micellar model of humic acid: evidence from py-rene fluorescence measurements / von R. Wandruszka // Soil Sci. - 1998. - V. 163. -P. 921-930.

347. Wershaw R.L. Model for humus in soils and sediments / R.L. Wershaw // Environmental Science and Texnol. - 1993. - V. 27. - P. 814-816.

348. West T.O. Soil organic carbon sequestration rates by tillage and crop rotation: a global data analysis / T.O. West, W.M. Post // Soil. Sci. Soc. Am. J. - 2002. -V. 66. - P. 1930-1946.

349. Zolovkina D.F. Sorption of water-soluble organic substances by mineral horizons of podzol / D.F. Zolovkina, E.I. Karavanova, A.A. Stepanov // Eurasian Soil Science. - 2018. - V. 51(10). - P. 1154-1163.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.

Химические и физико-химические свойства целинных черноземов (усредненные показатели)

Глубина, см Гумус, % Обменные катионы Нг V, %

Са2+ Мв2+ сумма

смоль(экв)/кг почвы

Черноземы оподзоленные (п = 5)

0-10 6,69 28,3 5,5 33,8 6,4 84

20-30 5,52 25,9 5,3 31,2 5,7 85

40-50 3,91 23,1 5,1 28,2 5,0 85

60-70 2,69 20,2 3,3 23,5 3,6 87

80-90 1,41 16,3 3,3 19,6 3,0 87

100-100 0,67 10,2 3,6 13,8 2,6 84

120-130 0,25 8,3 3,8 12,1 1,3 90

140-150 0,14 7,4 3,2 10,6 - 100

Черноземы выщелоченные (п = 7)

0-10 7,65 34,3 6,9 41,2 4,1 91

20-30 7,18 32,7 6,7 39,4 3,9 91

40-50 5,77 28,3 6,2 34,5 3,2 92

60-70 4,32 23,8 5,7 29,5 2,3 93

80-90 2,93 19,4 5,2 24,6 1,5 94

100-100 1,58 15,0 4,8 19,8 1,1 95

120-130 0,81 12,6 4,5 17,1 - 100

140-150 0,46 11,8 4,4 16,2 - 100

Черноземы типичные (п = 7)

0-10 7,78 37,8 7,5 45,3 3,8 92

20-30 7,31 36,2 7,4 43,6 3,2 93

40-50 6,06 32,2 7,3 39,5 2,3 94

60-70 4,58 27,3 5,8 33,1 1,5 96

80-90 3,36 23,7 5,4 29,1 1,0 97

100-100 2,35 20,5 5,0 25,5 0,6 98

120-130 1,54 16,3 4,7 21,0 - 100

140-150 1,16 13,2 4,6 17,8 - 100

Черноземы обыкновенные (п = 7)

0-10 6,93 35,0 8,6 43,6 3,1 93

20-30 5,88 34,7 8,3 43,0 2,6 94

40-50 4,32 30,2 7,6 37,8 1,8 95

60-70 2,77 25,8 7,2 33,0 0,3 99

80-90 1,49 19,6 6,7 26,3 - 100

100-100 1,00 15,3 6,6 21,9 - 100

120-130 0,48 14,4 5,4 19,8 - 100

140-150 0,17 12,6 5,5 18,1 100

Приложение 2.

Химические и физико-химические свойства пахотных черноземов (усредненные показатели)

Глубина, см Гумус, % Обменные катионы Нг V, %

Са2+ Мв2+ сумма

смоль(экв)/кг почвы

Черноземы оподзоленные (п = 6)

0-10 5,37 26,1 5,1 31,2 7,1 81

20-30 4,74 24,0 5,0 29,0 6,4 82

40-50 3,22 19,2 4,3 23,5 5,0 82

60-70 2,29 16,3 3,8 20,1 3,9 84

80-90 1,24 13,0 3,6 16,6 3,0 85

100-100 0,63 11,0 3,4 14,4 2,3 86

120-130 0,19 8,7 3,2 11,9 1,6 88

140-150 0,12 7,6 3,2 10,8 - 100

Черноземы выщелоченные (п = 8)

0-10 5,72 30,2 6,2 36,4 5,2 88

20-30 5,44 28,3 6,1 34,4 4,9 88

40-50 4,31 24,7 5,7 30,4 4,3 88

60-70 3,39 21,9 5,5 27,4 3,2 90

80-90 2,44 18,8 5,1 23,9 2,0 92

100-100 1,53 15,9 4,0 19,9 1,5 93

120-130 0,73 11,4 3,8 15,2 - 100

140-150 0,41 10,3 3,1 13,4 - 100

Черноземы типичные (п = 27)

0-10 6,47 34,5 6,8 41,3 4,3 91

20-30 5,96 32,9 6,4 39,3 4,0 91

40-50 4,90 29,6 5,9 35,5 3,3 91

60-70 3,72 25,8 5,8 31,6 2,0 94

80-90 2,75 22,8 5,5 28,3 1,2 96

100-100 2,05 20,1 6,0 26,1 0,8 97

120-130 1,48 15,7 5,6 21,3 - 100

140-150 1,00 13,0 5,2 18,2 - 100

Черноземы обыкновенные (п = 7)

0-10 5,59 32,8 7,9 40,7 3,7 92

20-30 4,52 30,4 7,4 37,8 2,8 93

40-50 3,47 26,9 7,3 34,2 2,0 94

60-70 2,30 23,9 6,8 30,7 0,8 97

80-90 1,10 20,5 6,0 26,5 - 100

100-100 0,90 18,6 6,5 25,1 - 100

120-130 0,45 13,3 5,5 18,8 - 100

140-150 0,15 12,7 5,6 18,3 - 100

Приложение 3.

Усредненное содержание физической глины и гумуса в черноземах выщелоченных разного гранулометрического состава (п = 6)

Градиент па-

Глубина, см ЭПЧ <0,01 мм, % Сорг., % Гумус, % дения гумуса с глубиной, ± абс. %

Черноземы выщелоченные среднегумусные мощные глинистые

0-10 64 4,11 7,09 0

10-20 63 4,00 6,90 -0,19

20-30 62 3,91 6,74 -0,16

30-40 61 3,60 6,21 -0,53

40-50 61 3,40 5,86 -0,34

50-60 61 3,20 5,52 -0,34

60-70 61 2,86 4,93 -0,59

70-80 61 2,24 3,86 -1,07

80-90 61 1,83 3,15 -0,71

90-100 64 1,30 2,24 -0,91

100-110 64 1,10 1,90 -0,34

110-120 64 0,90 1,55 -0,34

120-130 64 0,80 1,38 -0,17

Черноземы выщелоченные среднегумусные мощные тяжелосуглинистые

0-10 54 3,56 6,14 0

10-20 54 3,33 5,74 -0,40

20-30 53 3,10 5,34 -0,40

30-40 54 2,96 5,10 -0,24

40-50 53 2,64 4,55 -0,55

50-60 53 2,40 4,14 -0,41

60-70 54 2,15 3,71 -0,43

70-80 54 1,90 3,28 -0,43

80-90 53 1,60 2,76 -0,52

90-100 52 1,20 2,07 -0,69

100-110 54 0,60 1,03 -1,03

110-120 54 0,30 0,52 -0,52

120-130 56 0,20 0,34 -0,17

Черноземы выщелоченные малогумусные среднемощные среднесуглинистые

0-10 38 2,71 4,67 0

10-20 38 2,43 4,19 -0,48

20-30 36 2,21 3,81 -0,38

30-40 37 2,10 3,62 -0,19

40-50 38 2,00 3,45 -0,17

50-60 37 1,70 2,93 -0,52

60-70 36 1,54 2,65 -0,28

70-80 37 1,33 2,29 -0,36

80-90 37 1,00 1,72 -0,57

90-100 36 0,70 1,21 -0,52

100-110 36 0,33 0,57 -0,64

110-120 36 0,20 0,34 -0,22

120-130 35 0,15 0,26 -0,09

Черноземы выщелоченные малогумусные маломощные легкосуглинистые

0-10 25 2,60 4,48 0

10-20 25 2,12 3,65 -0,83

20-30 24 1,60 2,76 -0,90

30-40 21 0,85 1,47 -1,29

40-50 25 0,70 1,21 -0,26

50-60 27 0,64 1,10 -0,10

60-70 28 0,42 0,72 -0,38

70-80 31 0,35 0,60 -0,12

80-90 33 0,30 0,52 -0,09

90-100 32 0,28 0,48 -0,03

100-110 25 0,21 0,36 -0,12

110-120 22 0,15 0,26 -0,10

120-130 23 0,15 0,26 0,00

Черноземы выщелоченные слабогумусированные укороченные супесчаные

0-10 14 2,25 3,88 0

10 20 14 1,50 2,59 -1,29

20-30 13 1,00 1,72 -0,86

30-40 14 0,70 1,21 -0,52

40-50 15 0,63 1,09 -0,12

50-60 12 0,59 1,02 -0,07

60-70 17 0,40 0,69 -0,33

70-80 27 0,35 0,60 -0,09

80-90 24 0,20 0,34 -0,26

90-100 14 0,16 0,28 -0,07

100-110 16 0,16 0,28 0,00

110-120 16 0,10 0,17 -0,10

120-130 15 0,10 0,17 0,00

Приложение 4.

Усредненное содержание физической глины и гумуса в черноземах типичных разного гранулометрического состава (п = 6)

Градиент па-

Глубина, см ЭПЧ <0,01 мм, % Сорг., % Гумус, % дения гумуса с глубиной, ± абс. %

Черноземы типичные среднегумусные мощные глинистые

0-10 61 4,16 7,17 0

10-20 61 4,03 6,95 -0,22

20-30 63 3,95 6,81 -0,14

30-40 63 3,70 6,38 -0,43

40-50 67 3,44 5,93 -0,45

50-60 66 3,23 5,57 -0,36

60-70 67 2,90 5,00 -0,57

70-80 68 2,50 4,31 -0,69

80-90 67 1,91 3,29 -1,02

90-100 67 1,33 2,29 -1,00

100-110 67 1,15 1,98 -0,31

110-120 68 0,91 1,57 -0,41

120-130 68 0,80 1,38 -0,19

Черноземы типичные среднегумусные мощные тяжелосуглинистые

0-10 54 3,64 6,28 0

10-20 54 3,48 6,00 -0,28

20-30 56 3,26 5,62 -0,38

30-40 64 3,10 5,34 -0,28

40-50 52 2,90 5,00 -0,34

50-60 51 2,66 4,59 -0,41

60-70 52 2,34 4,03 -0,55

70-80 59 1,90 3,28 -0,76

80-90 58 1,60 2,76 -0,52

90-100 58 1,14 1,97 -0,79

100-110 57 0,58 1,00 -0,97

110-120 59 0,34 0,59 -0,41

120-130 56 0,22 0,38 -0,21

Черноземы типичные малогумусные среднемощные среднесуглинистые

0-10 31 3,00 5,17 0

10-20 31 2,90 5,00 -0,17

20-30 30 2,74 4,72 -0,28

30-40 32 2,55 4,40 -0,33

40-50 33 2,10 3,62 -0,78

50-60 31 1,83 3,15 -0,47

60-70 33 1,60 2,76 -0,40

70-80 32 1,40 2,41 -0,34

80-90 30 1,05 1,81 -0,60

90-100 28 0,70 1,21 -0,60

100-110 29 0,40 0,69 -0,52

110-120 29 0,25 0,43 -0,26

120-130 30 0,20 0,34 -0,09

Черноземы типичные малогумусные среднемощные легкосуглинистые

0-10 20 2,74 4,72 0

10-20 20 2,56 4,41 -0,31

20-30 19 2,12 3,65 -0,76

30-40 20 1,65 2,84 -0,81

40-50 21 1,20 2,07 -0,78

50-60 23 0,83 1,43 -0,64

60-70 22 0,66 1,14 -0,29

70-80 22 0,43 0,74 -0,40

80-90 21 0,40 0,69 -0,05

90-100 23 0,33 0,57 -0,12

100-110 24 0,26 0,45 -0,12

110-120 23 0,20 0,34 -0,10

120-130 20 0,20 0,34 0,00

Черноземы типичные слабогумусированные укороченные супесчаные

0-10 13 2,30 3,97 0

10 20 14 1,60 2,76 -1,21

20-30 13 1,17 2,02 -0,74

30-40 13 0,83 1,43 -0,59

40-50 13 0,65 1,12 -0,31

50-60 12 0,60 1,03 -0,09

60-70 10 0,44 0,76 -0,28

70-80 13 0,40 0,69 -0,07

80-90 12 0,30 0,52 -0,17

90-100 12 0,21 0,36 -0,16

100-110 13 0,20 0,34 -0,02

110-120 18 0,15 0,26 -0,09

120-130 22 0,10 0,17 -0,09

Приложение 5.

Усредненное содержание физической глины и гумуса в черноземах обыкновенных разного гранулометрического состава (п = 6)

Градиент па-

Глубина, см ЭПЧ <0,01 мм, % Сорг., % Гумус, % дения гумуса с глубиной, ± абс. %

Черноземы обыкновенные среднегумусные мощные глинистые

0-10 64 3,50 6,03 0

10-20 65 3,34 5,76 -0,28

20-30 64 3,11 5,36 -0,40

30-40 64 2,84 4,90 -0,47

40-50 67 2,48 4,28 -0,62

50-60 67 2,12 3,65 -0,62

60-70 69 1,84 3,17 -0,48

70-80 68 1,54 2,65 -0,52

80-90 69 1,16 2,00 -0,66

90-100 66 0,91 1,57 -0,43

100-110 68 0,64 1,10 -0,47

110-120 69 0,40 0,69 -0,41

120-130 69 0,25 0,43 -0,26

Черноземы обыкновенные малогумусные среднемощные тяжелосуглинистые

0-10 56 3,31 5,71 0

10-20 56 2,90 5,00 -0,71

20-30 58 2,58 4,45 -0,55

30-40 54 2,30 3,97 -0,48

40-50 57 1,90 3,28 -0,69

50-60 60 1,55 2,67 -0,60

60-70 60 1,20 2,07 -0,60

70-80 62 0,80 1,38 -0,69

80-90 61 0,64 1,10 -0,28

90-100 61 0,40 0,69 -0,41

100-110 58 0,33 0,57 -0,12

110-120 59 0,20 0,34 -0,22

120-130 60 0,20 0,34 0,00

Черноземы обыкновенные малогумусные среднемощные среднесуглинистые

0-10 42 2,81 4,84 0

10-20 42 2,33 4,02 -0,83

20-30 41 2,00 3,45 -0,57

30-40 40 1,60 2,76 -0,69

40-50 42 1,31 2,26 -0,50

50-60 44 1,00 1,72 -0,53

60-70 40 0,65 1,12 -0,60

70-80 40 0,51 0,88 -0,24

80-90 37 0,34 0,59 -0,29

90-100 38 0,21 0,36 -0,22

100-110 32 0,20 0,34 -0,02

110-120 34 0,19 0,33 -0,02

120-130 36 0,15 0,26 -0,07

Черноземы обыкновенные малогумусные маломощные легкосуглинистые

0-10 25 2,45 4,22 0

10-20 24 1,61 2,78 -1,45

20-30 25 1,30 2,24 -0,53

30-40 26 1,10 1,90 -0,34

40-50 25 0,90 1,55 -0,34

50-60 26 0,70 1,21 -0,34

60-70 28 0,50 0,86 -0,34

70-80 25 0,34 0,59 -0,28

80-90 21 0,20 0,34 -0,24

90-100 27 0,20 0,34 0,00

100-110 26 0,13 0,22 -0,12

110-120 28 0,13 0,22 0,00

120-130 27 0,10 0,17 -0,05

Черноземы обыкновенные слабогумусированные укороченные супесчаные

0-10 19 2,00 3,45 0

10-20 19 1,30 2,24 -1,21

20-30 18 0,90 1,55 -0,69

30-40 17 0,60 1,03 -0,52

40-50 18 0,51 0,88 -0,16

50-60 18 0,42 0,72 -0,16

60-70 17 0,31 0,53 -0,19

70-80 18 0,20 0,34 -0,19

80-90 19 0,16 0,28 -0,07

90-100 19 0,16 0,28 0,00

100-110 20 0,10 0,17 -0,10

110-120 21 0,10 0,17 0,00