Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Пространственно-временная изменчивость почвенных свойств и продуктивности агроценоза 8
1.1. Понятие неоднородности почвы 8
1.2. Изучение структуры почвенного покрова 13
1.3. Причины формирования структуры почвенного покрова 15
1.4. Особенности варьирования почвенных свойств в условиях сельскохозяйственного использования 19
Глава 2. Объект и методы исследований 28
2.1. Экологические условия южного Подмосковья 28
2.2. Почвенный покров района исследований 34
2.2.1. Современные гидротермические условия, водный и температурный режимы серых лесных почв 36
2.2.2. Агрохимическая характеристика пахотных серых лесных почв 37
2.2.3. Характеристика почв исследуемого участка 40
2.3. Методы исследований 42
Глава 3. Влияние природных и антропогенных факторов на морфологические особенности пахотных серых лесных почв 47
3.1. Природные и антропогенные факторы 47
3.2. Морфологические особенности пахотных серых лесных почв , 51
3.2.1. Почвы выровненных слабонаклоненных пространств 52
3.2.2. Почвы полос стока 54
Глава 4. Пространственно-временная изменчивость физических и химических свойств пахотных серых лесных почв 63
4.1. Статистическая характеристика почвенных свойств пахотного горизонта 63
4.1.1. Латеральное распределение агрохимических почвенных свойств 64
4.1.2. Латеральное распределение агрофизических почвенных свойств 67
4.1.3. Временная динамика агрофизических свойств почвы 70
4.1.4. Связь латерального распределения свойств пахотного слоя и форм микрорельефа 71
4.1.5. Статистическая характеристика пахотного слоя почвенных разностей, выделенных по степени смытости 75
4.2. Профильная дифференциация физико-химических свойств пахотных серых лесных почв разной степени смытости 77
Глава 5. Сезонная изменчивость в одно-физических свойств пахотных серых лесных почв 81
5.1. Водно-физические свойства пахотных серых лесных почв исследуемого участка 81
5.2. Сезонная динамика структуры почвы 84
5.3. Сезонная динамика плотности почвы 86
5.4. Сезонная динамика порозности аэрации 88
5.5. Сезонная динамика запасов влаги ,.8'9 v
Глава 6. Связь урожайности с пространственной неоднородностью почвенных параметров 94
6.1. Пространственное распределение и влияние на урожай содержания гумуса пахотной серой лесной почвы 94
6.2. Пространственное распределение и влияние на урожай доступных форм фосфора 98
Глава 7. Агрохозяиственная группировка пахотных серых лесных почв 102
7.1. Степень эродированности пахотных серых лесных почв 102
7.2. Гумусное состояние пахотных серых лесных почв 105
7.3. Фосфатное состояние пахотных серых лесных почв . 106
7.4. Урожайность 107
7.5. Агрохозяиственная группировка пахотных серых лесных почв и рекомендации производству 108
Выводы 111
Литература 113
Приложение 134
- Особенности варьирования почвенных свойств в условиях сельскохозяйственного использования
- Агрохимическая характеристика пахотных серых лесных почв
- Статистическая характеристика пахотного слоя почвенных разностей, выделенных по степени смытости
- Пространственное распределение и влияние на урожай содержания гумуса пахотной серой лесной почвы
Введение к работе
Актуальность темы.
Изменчивость во времени и пространстве является фундаментальным свойством почвы и проявляется на всех уровнях ее организации. Без учета неоднородности нельзя получить полноценной характеристики почв. Процесс дифференциации почвенного покрова развивается в результате действия природных факторов и некоторых видов хозяйственной деятельности человека.
В пространственном перераспределении почвенных свойств в условиях небольших территорий особая роль среди других природных факторов принадлежит рельефу. Рельеф перераспределяет почвенные компоненті.! г-- определяет характер воздействия других фг.:-:тсрс2 почвообразования. Накладываясь на природные особенности почвенного покрова, антропогенное воздействие увеличивает и изменяет характер его неоднородности, формируя особую «антропогенную» структуру пространственного распределения почвенных свойств.
Как установлено исследованиями последних лет (Башкин, Алифанов, 1981; Самсонова и др., 1997; 1999; Михеева, 1997; Шеин и др., 2001; и т. д.), изменчивость почвенных свойств может быть значительной даже в границах небольшого сельскохозяйственного поля. Вследствие этого, одной из главных проблем «точного» земледелия Б настоящее время является определение особенностей, закономерностей и причин пространственно-временной динамики почвенных параметров, в том числе изучение вклада природных и антропогенных факторов в изменчивость почвенных свойств на разных иерархических уровнях. Следует отметить, что «антропогенное почвообразование стало одним из наиболее распространенных. ... Темпы антропогенного преобразования почв, как правило, значительно выше естественных, его направленность часто имеет негативный характер, что приводит к подавлению биосферных функций почв» (Соколов, Конюшков, 1999).
Для повышения плодородия пахотных серых лесных почв и устойчивости функционирования агроэкосистем необходимо разработать экологически сбалансированную систему землепользования с учетом как природных, так и антропогенных факторов.
Цель исследований.
Изучение структуры пространственного варьирования почвенных свойств агроценоза, ее обусловленности влиянием сельскохозяйственной обработки на фоне форм рельефа разного иерархического уровня на примере старопахотных серых лесных почв Южного Подмосковья.
Основные задачи: изучить особенности и закономерности пространственного варьирования и сезонной динамики почвенных свойств пахотных серых лесных почв; исследовать влияние рельефа и сельскохозяйственной обработки поля на варьирование морфологических, физико-химических и водно-физических свойств почв; на основе выявленных закономерностей пространственного распределения и сезонной динамики почвенных свойств выделить агрономические контура в почвенном покрове исследуемой территории и разработать рекомендации экологически обоснованного контурного землепользования.
Научная новизна:
Установлено, что в границах сельскохозяйственного поля антропогенное воздействие (вспашка и, вызванная ею, мшсроэрозия) на фоне природных факторов (микрорельеф, унаследованные посткриогенные структуры) формирует пространственно-временную
7 неоднородность свойств и режимов пахотной серой лесной почвы, что приводит к формированию почв разной степени смытости, различающихся по морфологическим и физико-химическим свойствам.
Показано, что каждая из выделенных разновидностей агроизмененных почв имеет свою экологическую нишу в рельефе.
На основании анализа роли рельефа в организации почв агроценоза предлагается экологически обоснованный подход к выделению контуров агрогенно измененных почв в пределах пашни и даются рекомендации по землепользованию.
Защищаемые положения:
В рассматриваемом масштабе антропогенное воздействие оказывает значительное влияние на перераспределение элементов на уровне нано-рельефа; природные факторы - обусловливают приуроченность областей максимальных и минимальных значений к вогнутым и выпуклым формам микрорельефа.
Выделенные морфологическим методом почвенные разности отличаются свойствами, характеристиками режимов и урожаем и приурочены к основным формам микрорельефа исследуемой территории, что является основой выделения контуров различного хозяйственного землепользования по картосхеме микрорельефа участка, построенной методом морфоизограф.
Практическая значимость.
Примененный в работе подход может быть использован в базовых исследованиях почвенного покрова пологих склонов. Выявленные связи почвенных свойств с микрорельефом могут служить основой для выделения агрономических контуров в почвенном покрове пахотных серых лесных почв Южного Подмосковья.
Особенности варьирования почвенных свойств в условиях сельскохозяйственного использования
Актуальность изучения пространственной организации почвенных свойств в масштабе сельскохозяйственного поля отражается в увеличении числа публикаций, посвященных этой проблеме (Шеин, Салимгареева, 1997; Михеева, 1997; Салимгареева и др., 1998; Самсонова и др., 1999; Лучицкая, 2001; Жарова и др., 2002; и др.).
Пространственная динамика свойств почвенного покрова обусловливается как природными, так и антропогенными факторами. Природные факторы, являясь почвообразующими, определяют естественную пестроту почвенного покрова и выступают в качестве регулирующего фактора при антропогенном воздействии, обусловливая устойчивость почв к влиянию деятельности человека.
Устойчивость подзолистых почв лесных биогеоценозов к агропедотурбациям изучалась И.Б. Макаровым с соавторами (1990). По мнению В.П. Белоброва (2000), неоднородность почвенного покрова, обусловленная изменчивостью природных факторов в пространстве, обладает определенной буферностью и регенерацией (восстановлением) при нарушении естественного строения почвенного покрова. При этом неоднородность почвенного покрова представляет собой своеобразную, по высказыванию В.М. Фридланда, «страховую (-13ЧЮ систему Чшределяющую урожай в разные по погодным условиям годы. Пространственная неоднородность почв определяет специфику перераспределения в почвах влаги и химикатов, что обусловливает их способность служить барьером для загрязняющих веществ. (Салимгареева с соавт., 1998). В.Ф.Басевич (1990а; 19906; 1996; Басевич с соавт., 1990) исследовал особенности возникновения и развития неоднородности состава и свойств подзолистых почв в условиях их сельскохозяйственного освоения. Им было показано, что типизация почвенных профилей по мощности обрабатываемого слоя, гидроморфизму и степени гомогенизации материала в пределах данного слоя позволяет оценивать не только неоднородность почв и почвенного покрова в целом, но и вклад в ее создание отдельных факторов.
Жизнедеятельность человека оказывает сильнейшее влияние не только на почву обрабатываемых участков, но и на всю поверхность планеты. Изреживание лесной растительности, сенокошение, лесные и степные пожары влияют на водный режим больших площадей. Многолетняя обработка почвы, посев сельскохозяйственных культур, многократное внесение удобрений, влияя на окультур енно сть почвы, могут более резко изменять свойства дерново-подзолистой почвы, чем степень ее оподзоленности (Белобров, 1972).
Любой способ внесения удобрений не обеспечивает их идеально равномерного распределения в почве. При внесении кристаллических и гранулированных удобрений высокая концентрация питательных веществ создается в точке расположения частиц. Порошковидные удобрения нередко слеживаются при хранении и поступают в почву в виде комочков.
На важность изучения микрораспределения веществ в почве указывается в работах А.В. Соколова. «Почва не является однородной средой. При внесении удобрений они распределяются в почве неравномерно, образуют очаги накопления питательных веществ. Поэтому средние показания для целого горизонта дают только сумму накопления и уменьшения в почве того или иного соединения» (Соколов, 1968). Пестроту плодородия почвы сравнительно мелкого масштаба, обусловленную микрорельефом, мелкими изъянами агротехники, неравномерностью распределения удобрений, следами выкорчеванного леса и другими причинами, обусловливающими наличие густо расположенных пятен небольшого размера, условно называют пестротой первого порядка, или микропестротой (Щерба, 1968).
При изучении изменчивости агрохимических свойств, которое В.М. Фридланд (1972) относит к категория «статистической пестроты», необходимо учитывать, что объектом почвенно-агрохимического исследования являются заранее выделенные производственные площади границы которых не соответствуют границам почвенных ареалов. Нередко поле занимает разные элементы мезорельефа, где почвы могут Сыть отнесены к различным подтипам или даже типам. Поэтому агрохимикам приходится заниматься изучением обоих видов пестроты и учитывать «статистическую пестроту» почв по элементам микро- и мезорельефа, при разных степенях смытости и окультур енно сти, характерных для разных частей определенного объекта.
По литературным данным (Качков, 1973; Синицына, 1975; Федоровский, 1978; Важенина и др., 1980; Кочетов, 1988; Кузякова, Кузяков, 1997; Самсонова и др., 1997; Шеин и др., 2001; и т. д.) существенная пространственная динамика почвенных свойств проявляется уже в пределах небольших территорий. Изучение пространственно-временной изменчивости проводят для диагностики, оценки и прогноза продуктивности сельскохозяйственных культур (Cline, 1944; Ball, Wiliams, 1968). С.А.Прохорова и Н.П.Сорокина (1978) исследовали роль структуры почвенного покрова при изучении связи между урожаем сельскохозяйственных культур й агрохимическими свойствами дерново-подзолистых почв, в условиях выраженной микропестроты и мезонеоднороддости почвенного покрова. Данное направление является одним из важнейших направлений исследований в агрохимии, однако пространственная изменчивость морфогенетических, агрохимических, водно-физических свойств и урожайности на небольших расстояниях в значительной степени осложняет экспериментальное изучение связей между урожаем и факторами его определяющими (Прохорова, Сорокина, 1978).
Д.В. Федоровский (1978) также считает, что основное внимание при изучении микропестроты почвенного покрова должно уделяться показателям плодородия почвы, имеющим жизненно важное значение для растений. Однако, в настоящее время многостороннему анализу изменения показателей плодородия почвы на протяжении 1 - 3 м посвящено сравнительно немного работ, значительно чаще фиксировалось варьирование одного какого-либо свойства почвы. В особенности это относится к водно-физическим почвенным свойствам, в меньшей степени - к химическим.
Роль структуры почвенного покрова при изучении связи между урожаем сельскохозяйственных культур и агрохимическими свойствами дерново-подзолистых почв, в условиях выраженной микропестроты и мезонеоднородности почвенного покрова, изучалась З.А. Прохоровой и Н.П. Сорокиной (1978).
Агрохимическая характеристика пахотных серых лесных почв
Агрохимической характеристике пахотных серых лесных почв посвящена многочисленная литература. В работе «Агрохимическая характеристика основных типов почв СССР» под редакцией А.В.Соколова и В.М. Фридланда (1974) на основе обобщенных литературных данных и с применением математической обработки приводятся количественные характеристики агрохимических показателей на уровне подтипа, в частности, для Южной части Московской области, относящейся к западной части Среднерусской провинции. Статистическая обработка (Митрополвский, 1961) агрохимических показателей пахотного слоя проведена по содержанию в нем гумуса (по Тюрину), суммы поглощенных оснований (по Гедройцу), степени насыщенности основаниями, рН, гидролитической кислотности (по Каппену), подвижного Р205 (по Кирсанову) и обменного К20 (по Кирсанову и МасловоЁ),
По содержанию гумуса в пахотном слое отмечается подтиповое различие почв. Разность в содержании гумуса между светло-серыми и серыми лесными почвами достоверна с уровнем вероятности 0,99 % (tj. 2=6,8), между серыми и темно-серьши (t2-3=2,17) при 0,95 %-ном уровне.
Достоверность разности в сумме Са+2+Ма+2 между светло-серыми почвами определяется с уровнем вероятности 0,99 % и равна ti_2=3,0, а между серыми и темно-серыми лесными почвами при том же уровне t2.3=2,85.
Все подтипы серых лесных почв западной части Среднерусской провинции характеризуются низким содержанием подвижного фосфора и обменного калия. Внутри подтипов наблюдаются резкие колебания в содержании этих показателей. Коэффициенты вариации очень высокие и составляют для Р205 68-74 %, для К20 30-47 %. Большая пестрота содержания подвижных элементов питания не столько обусловливается, видимо естественными факторами (хотя почвообразующие породы тоже имеют большое значение), сколько связана с хозяйственной деятельностью (неравномерным внесением удобрений, разной степенью окультуренности полей и т.д.). Вследствие этого, без учета степени окультуренности, истории землепользования, детального учета механического состава и материнсісих пород подвижные элементы питания не могут служить диагностическими при характеристике подтипов пахотных серых лесных почв.
Таким образом, количественные различия в химических показателях между подтипами в пределах каждой провинции выявляются довольно четко. Особенно это относится к наиболее устойчивым почвенным свойствам, таким, как гумус, сумма поглощенных оснований, степень насыщенности и отчасти кислотность. Все эти свойства улучшаются от светло-серых к темно-серым лесным почвам.
Подвижные элементы питания (РгОд и К20) - признаки динамичные, они в большей мере подвергаются воздействию агротехнических и хозяйственных факторов, о чем свидетельствуют высокие коэффициенты вариации. Существенных различий в содержании подвижного фосфора и обменного калия по подтипам серых лесных почв не наблюдается.
Количественные характеристики агрохимических показателей каждого подтипа серых лесных почв в пределах Европейской части СССР сильно варьируют, что, по-видимому, обусловливается главным образом провинциальными особенностями почвообразования.
Несмотря на специфичность количественных характеристик для подтипов в пределах каждой провинции, в целом для Европейской части абсолютные величины среднеарифметических показателей и интервалы колебаний (количественные градации) возрастают от светло-серых лесных почв к темно-серым.
Почвенный покров исследуемого участка представлен серыми лесными почвами со вторым гумусовым горизонтом. Рассматриваемые пахотные почвы по косвенным данным используются длительное время (более 200 лет). Проведенное детальное исследование и почвенная карта территории ПЭС (Алифанов, Лошакова, 1975) показали, что почвы данной территории различаются в основном по степени смытости. На склоновом участке почвы смыты на 30-40 см по отношению к несмытым почвам. В профиле их достаточно четко выражен гумусовый (пахотный) горизонт, имеющий серый цвет с буроватым оттенком различной интенсивности (припахивание иллювиальных горизонтов). Наличие гумуса в пахотном горизонте и соответственно серой окраски в смытых почвах является следствием поступления его в эти почвы вместе с эрозионным материалом - гумус здесь является транзитным (Алифанов, 1979а). Вместе с тем на территории станции встречаются небольшие участки, где имеются намытые почвы с гумусовым профилем в 60-70 см, что превышает на 10-20 см профиль несмытых почв.
Статистическая характеристика пахотного слоя почвенных разностей, выделенных по степени смытости
Более детальное обследование экспериментальной площадки показало, что, в одном случае между прикопками, характеризующими эродированные почвы, отмечаются намытые и намыто-смытые почвы, в другом - островок эллипсовидной формы несмытой почвы. Ширина таких образований от 4 до 6 м. Таким образом, в данном масштабе исследований - при шаге опробования 8 м - охватываются не все формы эродированного рельефа и соответствующие им почвы.
Анализ морфологического строения пахотных серых лесных почв по геоморфологическому профилю № 1 (рис. 4) также показывает, что почвенный покров вогнутых отрогов включает почвы не только разной степени смытости, но и намытые и несмытые почвы.
Так, почвенный покров сточной ложбины, характеризуемой прикопками в точках опробования с І по 21, включает в себя несмытые (№№ 7, 9, 10, 14, 15, 19 и 20), намытые (№№ 8, 11-13, 16-18 и 21) и сильно смытые намытые почвы (№№ 1-3, 5, 6). В пределах полосы стока, характеризуемой прикопками №№ 35 -45, выявлены почвы слабо смытые (№№ 35, 38-42), среднесмытые (№ 36) и сильно смытые (№ 37). Если суммировать участки почв разной степени смытости (слабо смытые - 22,5 м, средне смытые - 18 м и сильно смытые почвы -15 м), то окажется, что из 100,5 м профиля смытые почвы занимают 56 м. Несмытые почвы занимают на профиле 13,5 м, намытые - 16,5 и сильно смытые.намытые - 7,5 м.
Для подтверждения выявленных закономерностей в пространственном распределении почвенных разностей, на опытном поле был заложен геоморфологический профиль № 2, пересекающий все выявленные формы микрорельефа: выположенные участки (точки опробования с 1 по 15 и с 32 по 37) и ложбину стока шириной 22,5 (точки с 15 по 31). Длина профиля составляет 72 м. Вдоль линии опробования с шагом 1,5 м было заложено 48 прикопок. Часть профиля, демонстрирующая на сравнительно небольшом пространстве все выявленные в результате исследований почвенные разности, представлена на рисунке 5. На рисунке показаны характерные особенности морфологического строения профиля пахотных серых лесных почв;, формирующихся на различных формах микрорельефа. Так, несмытые почвы, занимающие ровный участок и характеризуемые прикопками с И по 15, включают горизонты Апах (0-20 см), Апах7 (старопахотный, 20-30 см), Aha (с 30 до 40 см) и, залегающие ниже, горизонты Bi и В2. В слабо смытых почвах пахотный горизонт захватывает часть Aha (прикопки №№ 16 и 17). Пахотный горизонт среднесмытых почв представлен вторым гумусовым горизонтом, ниже которого залегает горизонт Bi (прикопки №№ 18-20, 29, 30). Пахотный горизонт Силы-ш смытых ночь, формирующихся в притальвеговых областях полосы стока, составляет бурый суглинок горизонта В і или В2 (прикопки №№ 22-23).
Намытые почвы занимают нижние части полосы стока, где по тем или иным причинам переотложенный в результате эрозионных процессов мелкозем перекрывает несмытую почву (прикопки №№ 24-29). Смыто-намытые почвы показаны в прикопках №№ 31-37. Пахотным горизонтом данной почвенной разности является переотложенный с вышерасположенных территорий мелкозем. Старопахотный горизонт сменяется бывшим пахотным, мощность которого в настоящее время составляет не более 10-12 см. Сложное морфологическое строение профиля смыто-намытых почв можно объяснить изменением гидрологической ситуации (например, в связи с появлением новых полос стока), когда вынос мелкозема сменяется процессом его аккумуляции, что и приводит к формированию смыто-намытой почвы.
Результаты изучения морфологических параметров почв на выделенных формах микрорельефа опытного поля показывают однотипность в распределении почвенных разностей пахотных серых лесных почв на экспериментальной площадке и на профилях №№ 1 и 2. Геоморфологический профиль № 3 закладывался через всю территорию станции с целью охватить как можно большее разнообразие условий формирования выделенных в результате исследований почвенных разностей. Прикопки были заложены выборочно, на основных формах микрорельефа. При этом принадлежащие к одному типу формы микрорельефа различались местом формирования в рельефе опытной станции, степенью выраженности и протяженностью. Анализ полученных данных показал, что определенные характеристики однотипных по степени смытости почвенных разностей сходны при некоторых различиях условий формирования в пределах сельскохозяйственного поля Почвенно-экологической станции.
Таким образом, анализ морфологического строения и пространственного распределения пахотных серых лесных почв разной степени смытости свидетельствует о значительной пространственной вариабельности морфологических характеристик и приуроченности почвенных разностей к определенным формам микрорельефа.
В несмытых пахотных серых лесных почвах отмечается полный набор генетических горизонтов, включающий Апах, Апах7, Aha, Bi, Вт. В слабосмытых почвах к пахотному горизонту припахивается верхняя часть второго гумусового горизонта, в среднесмытых почвах пахотный горизонт представлен вторым гумусовым и может припахиваться гор. Bj, в сильно смытых почвах распахивается уже гор. В і и, в отдельных случаях, - гор. В2. В намытых почвах пахотный горизонт представлен намытым мелкоземом, перекрывающем несмытую почву. Смыто-намытые почвенные разности формируются в результате смены по каким-либо причинам процессов выноса почвенного материала его аккумуляцией.
Установлено, что на ровных пологонаклонных участках исследуемой территории преобладают несмытые почвы, наряду с которыми формируются почвы разной степени смыто сти. В полосах стока формируются сильно, средне и слабо смытые, реже встречаются намытые и несмытые почвы.
Пространственное распределение и влияние на урожай содержания гумуса пахотной серой лесной почвы
В вегетационный сезон 2001 г. соотношение пор, занятых воздухом и влагой в намытых, несмытых и сильносмытых почвах изменялась в широком диапазоне (табл. 8). Наиболее аэрированным генетическим горизонтом на протяжении вегетационного сезона был пахотный. Для намытых, несмытых и сильносмытых пахотных почв общая порозность пахотного горизонта по глубинам изменяется в диапазоне 54-65 %, что можно характеризовать как удовлетворительно-отличную, причем в намытой почве общая порозность по классификационной оценке (Качинский, 1965) больше относится к «отличной», а в пахотном горизонте очень сильно смытой почвы общая порозность классифицируется как «удовлетворительная».
В нижележащих горизонтах исследуемых почв соотношение объема пор занятых воздухом и влагой изменяется. Так, в намытых пахотных серых лесных почвах на долю пор, занятых воздухом, приходится от 15 до 19 %, что следует характеризовать индексом «удовлетворительная».
В сильно смытых пахотных серых лесных почвах в толще почвы 40-100 см на долю пор аэрации приходится от 4 до 10 %, причем на протяжении всего вегетационного сезона это соотношение не меняется, из чего можно сделать вывод о том, что в сильно смытых почвах в вегетационный сезон 2001 г. отмечался гидрологический горизонт с застойной влагой, соответствующий полному насыщению почвы влагой.
В несмытых пахотных серых лесных почвах гидрологический горизонт, соответствующий полному насыщению почвы влагой, появлялся периодически. Он был отмечен в начале вегетационного сезона (май), в июне и июле влагооборот достиг глубины 100 см и ниже. В этот период на долю пор аэрации на глубине 70-100 см приходится до 1/3 от общей порозности. Однако уже в августе происходит полное насыщение горизонтов В] и В2 влагой.
Таким образом, в исследуемых пахотных намытых, сильно смытых я несмытых почвах по степени аэрироваиности выделяется два горизонта. Это горизонт высокой аэрироваиности, включающий Апах и Апах , и второй горизонт с затрудненной аэрацией, включающий горизонты Bi и В2 сильно смытых почв, где очень низкая порозность аэрации, приводящая к развитию глеевых процессов, что отмечается рядом исследователей (Алифанов, 1995; и др.).
Исследуемые почвы находятся в зоне с неустойчивым увлажнением, когда периоды с достаточным увлажнением чередуются с годами засухи. Вегетационный сезон 2001 года по увлажнению относится к сезону с ниже средней обеспеченностью осадками. За вегетационный период запас легкодоступной влаги в метровой толще исследуемых почв изменялся в различных диапазонах (рис. 17). Так, в намытой пахотной серой лесной почве запас легкодоступной влаги для растений изменялся от 83 до 172 мм. Причем в начале вегетационного сезона запас легкодоступной влаги не превышал 83 мм, что, согласно оценочной шкалы А.М.Шульгина (1978), является недостаточным. Недостаточно легко доступной влаги в намытой почве было в июне и июле, когда запас влаги в метровой толще был меньше 130 мм. Однако следует отметить, что с одной стороны в почве недостаточно легко доступной влаги в активный период вегетации, а с другой стороны в намытых почвах урожай достигает 1,5-1,7 т/га.
Объяснить высокий урожай на намытых почвах можно тем, что в мае месяце осадки пополнили запас легко доступной влаги до удовлетворительного обеспечения растений, кроме того, в конце июня осадки также пополнили запасы легкодоступной влаги, что способствовало формированию урожая.
Динамика запасов легкодоступной влаги в смытых и несмытых пахотных серых лесных почвах имеет общую закономерность и характеризует их как удовлетворительные и хорошие на протяжении всего вегетационного сезона.
Отличительной особенностью динамики запасов легкодоступной влаги является то, что периодически в сильно смытой иочве отмечается полное насыщение влагой всего профиля почвы (например, вторая и третья декада мая и третья декада августа). Кроме того в вегетационный сезон 2001 г. в горизонтах В] и В2 нами отмечалась влажность, которая по величине приближалась к влажности, соответствующей полной влагоемкости. Периодическое весеннее насыщение почвы влагой и постоянное насыщение влагой слоя почвы 40-100 см до полной (TIB) влагоемкости говорит о том, что избыточное содержание влаги в сильно смытых пахотных горизонтах на протяжении вегетационного сезона приводит к вымоканию пшеницы, вследствие чего урожай на сильносмытых пахотных серых лесных почвах не превышает 0,5-0,7 т/га.
В несмытых пахотных серых лесных почвах запасы влаги приближаются к запасам влаги сильносмытых почв, однако переувлажненный слой с избытком влаги за вегетационный период отмечался на глубине 70-80-100 см, в то время как вышележащая толща на протяжении всего вегетационного сезона имела от 40 до 60 % ,объема пор занятых водой, что показывает благоприятное соотношение воды и воздуха в несмытой пахотной серой лесной почве на протяжение вегетационного сезона. Таким образом, по водно-физическим свойствам профиль пахотных серых лесных почв можно разделить на три части: пахотный горизонт (Апах), старопахотный (Апах), представляющий собой в настоящее время плужную подошву и нижерасположенные генетические горизонты (В,, В2 и др.). Пахотный горизонт серых лесных почв имеет высокую потенциальную способность к о структур ив анию. Водопрочной структурой обладают от 40 (в сильно смытых) до 60 % агрегатов (в намытых почвах).
Вторая часть профиля серых лесных почв включает в себя слой мощностью 20-30 см. В настоящее время старопахотный слой является уплотненной плужной подошвой (РЬ=1,4-1,5 г/см), в период таяния снега и обильных осадков выполняющий роль водоупора, по которому сбрасывается избыток влаги из пахотного горизонта.
