Черноземы Западной Сибири

Главная причина – недостаточная влагообеспеченность. Даже в условиях лесостепи, относящейся к зоне достаточного неустойчивого увлажнения, где количество осадков за теплый период (май – октябрь) достигает 300–350 мм, растения нередко страдают от атмосферных и почвенных засух. Причина в том, что распределение осадков в течение вегетационного периода (и это одна из особенностей климата юга Западной Сибири) крайне неравномерное: максимум их приурочен к июлю-августу, минимум – к маю и июню. Поэтому в конце весны и в начале лета, т. е. в такие ответственные фазы развития растений, как формирование всходов и трубкование, влаги оказывается недостаточно. В условиях степной зоны летние осадки удовлетворяют потребность растений во влаге лишь наполовину.

Поэтому для создания на черноземах Западной Сибири массивов пашни с повышенной устойчивой биопродуктивностью заметное развитие получило очаговое орошаемое земледелие. Существует ряд факторов, ограничивающих широкое развитие орошения: для Кулундинской аллювиальной равнины это слабая насыщенность территории пригодными для полива массивами черноземов, разобщенность их понижениями с засоленными, гидроморфными почвами. В Приобье такими факторами являются значительная расчлененность и большие уклоны поверхности. Иртыш-Ишимская неогеновая равнина характеризуется большим содержанием глины и сорбированной влаги, засоленностью нижних горизонтов почв, неглубоким залеганием водоупорных засоленных пород. При неграмотном и бесконтрольном орошении эти факторы становятся мощным двигателем неблагоприятных изменений в направленности процессов почвообразования. Основная беда ненормированного орошения – это инфильтрационные потери влаги. Именно они создают целый ряд проблем – начиная от формирования гидроморфных условий и ухудшения аэрации и заканчивая непроизводительными потерями поливных вод. Это неизбежно приводит к снижению плодородия почв, а нередко и к трансформации их в непригодные для использования. (Шапорина Н.А,  Чичулин А.В, 1995).

Сибирские черноземы обладают рядом региональных и провинциальных особенностей, игнорировать которые при введении их в орошение с контролируемыми условиями нельзя. Наиболее важными в агромелиоративном отношении региональными особенностями сибирских черноземов являются глубокое, длительное сезонное промерзание и ограниченные тепловые ресурсы (как по глубине прогревания профиля, так и по количеству поступающего тепла). Как следствие этого, для них характерна малая мощность слоя интенсивного тепловлагооборота и биологической деятельности и, соответственно, малая мощность формирующегося гумусового горизонта (40–50 см). Отсюда необходимость контроля за мощностью увлажняемого при поливах слоя. Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что в условиях Западной Сибири, независимо от зоны, почвенной разности и возделываемой культуры, мощность слоя оптимального увлажнения почвы вегетационными поливами не должна превышать мощности гумусового горизонта, слоя наиболее агрофизически ценного, плодородного и теплого (Панфилов В.П., Шапорина Н.А.,1988).

Cледующие особенности связаны с геологической историей, строением территории и климатом юга Западно-Сибирской равнины, предопределившими большую сложность природно-мелиоративной обстановки на преобладающей части ее черноземной зоны. Различия в геологическом строении, рельефе, мощности и литологии покровных и почвообразующих пород, характере их засоления и обводнения, степени дренированности, климатической обстановке обусловили формирование целого спектра черноземов – от легкосуглинистых Северо-Кулундинской, Прииртышской и Кустанайской равнин с глубоким залеганием глин до тяжелосуглинистых Ишимской равнины с близким залеганием водоупоров. Каждый из этих черноземов имеет свой неповторимый облик, обусловленный различиями в гранулометрическом составе, характере порового пространства, энергетике водоудержания и массопереноса, условиях доступности влаги для растений, засолении и т.д. (Панфилов, В. П., Трубецкая А.П., 1988).

Таким образом можно выделить общие принципы и подходы, которых необходимо придерживаться при орошении черноземов в Западно-Сибирском регионе.

1. Орошение должно быть строго нормированным, прежде всего исключающим инфильтрационные потери влаги, поскольку, во-первых, именно они являются источником большинства бед орошаемого земледелия на всей без исключений территории зоны, а во-вторых – это одно из направлений ресурсосбережения.

2. Нормирование предполагает строгий контроль за соблюдением основных параметров почвенного увлажнения (мощность увлажняемого вегетационными поливами слоя не должна превышать 40–50 см по всему региону).

3. Орошение должно быть дифференцированным, должны учитываться гранулометрический состав почв и подстилающих пород, характер и степень засоления, условия залегания водоупоров.

5.2. Пути повышения плодородия

Черноземы обладают высоким естественным плодородием, позволяющим, при благоприятных условиях температуры и влажности получить хорошие урожаи. Высокое плодородие черноземов связывается обычно с большим содержанием в этих почвах органического вещества и отчетливо выраженным зернисто-комковатым строением (Шевлягин А.И., 1972).

Л.М. Бурлакова (1984) считает, что важнейшая задача сельскохозяйственного производства на черноземных почвах – правильное использование их высокого потенциального плодородия, предохранение гумусового слоя от разрушения. Основные пути в решении этой задачи – 1) рациональное применение обработки, накопление и правильное использование влаги; 2) внесение удобрений; 3) улучшение структуры посевных площадей; 4) введение высокоурожайных культур и сортов; 5) борьба с эрозией.

Для повышения эффективного плодородия черноземных почв очень важно накопление влаги и рациональное ее использование, особенно. По­этому на первое место среди агротехнических приемов должны быть поставлены мероприятия, обеспечивающие сжатые сроки проведения весенних полевых работ и создание наилучшего водного режима (Бурлакова Л.М., 1984).

Главная задача – то увеличение мощности активного влагооборота в профиле черноземов. Для достижения этого важно вовлечь в агрономически полезный влагооборот осеннее-зимне-весенние осадки, более половины которых в настоящее время теряется.

Исключительное значение, особенно для обыкновенных и южных черноземов, имеет снегозадержание (посев кулис, защитные полосы). Наряду с накоплением влаги оно способствует уменьшению глубины промерзания почв, ускорению оттаивания и прогревания весной.

К числу приемов, усиливающих аккумуляцию осенних осадков, как и талых вод, нужно отнести, и раннеосеннюю зяблевую вспашку. Например, позднеавгустовская зябь по сравнению с октябрьской обеспечивает более полное использование позднелетних и осеннее-зимних осадков, повышает урожайность зерновыз на 2-5ц/га.

Давно известна также и положительная роль пара, как влагонакопителя. Однако введение паров в севообороты должно решаться дифференцировано. Надо полагать, что пары полезны только на солонцеватых и осолоделых черноземах, тогда как на выщелоченных и оподзоленных черноземах влагонакопительная эффективность паров невысокая.

Как отмечают В.А. Хмелев, А.А. Танасиенко (1983) введение в практику севооборотов с многолетними травами восстанавливает макроструктуру, улучшает сложение и порозность пахотного слоя, что ведет к оптимизации их водного режима.

Особого внимания в  комплексе  агротехнических мероприятии  по накоплению влаги среди обыкновенных и южных черноземов требуют солонцеватые и  карбонатные почвы,  которые имеют неблагоприятные агрофизические свойства и обладают пониженной водоотдачей.

На легких черноземных почвах, подверженных ветровой эрозии, хорошие результаты дает безотвальная и плоскорезная осенняя обра­ботка, при которой сохраняющаяся стерня способствует накоплению снега и предохраняет почвы от выдувания.

Черноземные почвы, несмотря на высокое их потенциальное плодородие, хорошо отзываются на удобрения, особенно черноземы лесостепи так как здесь наиболее благоприятно складываются условия увлажне­ния (Хмелев В.А., Танасиенко А.А.,1983).

Несмотря на большое количество азота в черноземах, они нуждаются в азотнокислых удобрениях. Это объясняется тем, что значительная часть азота находится в связанном форме или, образовавшиеся нитраты, вымываются в более глубокие горизонты. Положительное действие азотных удобрений повышается от гли­нистых и тяжелосуглинистых почв к легкосуглинистым и супесчаным. Это объясняется сильнее выраженной интрификационной способностью черноземных почв тяжелого гранулометрического состава из-за их большого богатства гумусом и лучшей агрегатности (Бурлакова Л.М., 1984). Одним из приемов эффективного использования азотных удобрений является набор оптимальной дозы. Для силосных культур и корнеплодов оптимальные дозы азота выше, чем для зерновых. Наиболее благоприятные условия азотного питания складываются по многолетними травами. Соблюдение норм азотных удобрений предусматривает и экономичное их использование, т.к. повышенные дозы часто вызывают негативные явления.

Дефицит азота наблюдается весной в оподзоленных и выщелочен­ных черноземах лесостепи Западной Сибири вследствие медленной их прогреваемости и пониженной нитрификации. Поэтому азотные удобре­ния повышают здесь урожай всех сельскохозяйственных культур, особен­но ранних сроков сева (Гамзиков Г.П., 1981).

В черноземах (за исключением хорошо унавоженных) преоблада­ют малоподвижные формы фосфатов (органические соединения, соеди­нения с кальцием и полутораокисями), поэтому эти почвы хорошо от­зываются на фосфорнокислые удобрения. Весьма полезно применение фосфорных удобрений в виде компоста с навозом, а в оподзоленных и выщело­ченных черноземах с высокой гидролитической кислотностью эффектив­на фосфоритная   мука. Особое значение фосфорные удобрения имеют на карбонатных и солонцеватых черноземах из-за бедности их подвижным фосфором. Здесь наилучший эффект дает внесение гранулированного суперфос­фата в рядки (Бурлакова Л.М., 1984). Фосфорные удобрения под зерновые культуры, как отмечает Г.П. Гамзиков (1981), следует вносить в первую очередь по культуры, размещаемые по пару, где располагаются обычно семенные участки. Под пропашные культуры суперфосфат применяется, как правило в разброс, а под многолетние травы фосфорные удобрения следует применять в повышенных нормах.

Калийные удобрения на черноземах прежде всего необ­ходимы под такие культуры, как картофель, сахарная свекла, подсолнечник, табак, а также под многолетние травы. Их эффективность повышается при совместном применении с азото-фосфорными.

Из органических удобрений прежде всего необходимо упомянуть навоз, который целесообразнее применять совместно с некоторым количеством минеральных удобрений, а также широкое применение торфа в виде различных компостов. Навоз оказывает значительное положительное действие на всех черноземных почвах, но особенно на черноземах легкого гранулометрического состава. Прежде всего его вносят под зерновые (пшеница, кукуруза), сахарную свеклу и картофель. Эффективность навоза снижается от черноземов лесостепи к юж­ным черноземам из-за ухудшения условий увлажнения. Поэтому в районах с явно выраженным дефицитом влаги (обыкновенные и южные черноземы) большое значение имеют применение хорошо разложивше­гося навоза, глубокая его заделка и проведение увлажнительных ме­роприятий (Бурлакова Л.М., 1984).

Большую роль в черноземной зоне играют защитные лесные поло­сы — комплексное средство улучшения микроклимата, водного режи­ма и как средство борьбы с эрозией. Л.М. Бурлакова (1984) указывает на то, что при проведении работ по полезащитному лесонасаждению необхо­димо учитывать особенности лесорастительных свойств различных чер­ноземных почв. Черноземы лесостепи — оподзоленные, выщелоченные и типичные - пригодны под посадку дуба и других лесных культур без специальных мелиоративных мероприятий. Черноземы обыкновенные и южные требуют агротехнических мероприятий по снегонакоплению, по­глощению талых вод и правильному расходу влаги, а также допуска­ют более ограниченный набор культур.

Таким образов существует большое количество приемов, способствующих сохранению и увеличению плодородия черноземов.

Заключение

Черноземы являются зональным типом почв и главным автоморфным типом почв степной и лесостепной зон. В развитии черноземов как особого типа почв ведущая роль принадлежит травянистым растениям. Формируются черноземы преимущественно на лессовидных суглинках, различного гранулометрического состава. Их характерной особенностью является обогащенность карбонатами.

В качестве основных диагностических горизонтов выступают гумусово-аккумулятивный и иллювиально-карбонатный, соответственно мощность и глубина залегания которых сильно варьирует. В наиболее типичном выражении профиль целинного чернозема представлен следующим набором генетических горизонтов: А – (АВ) − В − Ск   

В отличии от других почв черноземы характеризуются не только наибольшим гумусонакоплением, но и устойчивым гуматно – кальциевым составом гумуса. Главной особенностью чернозема как почв непромывного водного режима является неповторимый гумусовый профиль, резко обособляющий  черноземный тип почвообразования от всех других почвенных типов.

Выделяются 5 подтипов черноземов: оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные. На территории Западной Сибири в основном формируются оподзоленные и выщелоченные подтипы.

Основными свойствами черноземов являются повышенное содержание гумуса, нейтральная реакция среды; наложением карбонатов в виде псевдомицелия, присыпки и журавчиков. Черноземы отличаются высокой емкостью катионного обмена, особенно в гумусовом горизонте. В составе поглощенных оснований преобладает кальций. Типичные, обыкновенные и южные черноземы полностью насыщены основаниями, оподзоленные и выщелоченные содержат небольшое количество обменного водорода в верхнем горизонте, солонцеватые черноземы — небольшое количество обменного натрия.

Благодаря относительно высокой порозности и удовлетворительным или хорошим гидротермическим условиям, повышенному содержанию гумуса и нейтральной или слабокислой реакции среды, гумусовые горизонты черноземов отличаются и сравнительно высокой общей биологической активностью. Черноземы обладают высоким естественным плодородием, позволяющим, при благоприятных условиях температуры и влажности получить хорошие урожаи.

Важнейшая задача сельскохозяйственного производства на черноземных почвах – правильное использование их высокого потенциального плодородия, предохранение гумусового слоя от разрушения. Основные пути в решении этой задачи – 1) рациональное применение обработки, накопление и правильное использование влаги; 2) внесение удобрений; 3) улучшение структуры посевных площадей; 4) введение высокоурожайных культур и сортов; 5) борьба с эрозией.