Поиск

Изменение физических, физико-химических и других свойств почв под влиянием садового агрофитоценоза
17.08.2015

Смена эдификаторов с отведением земель под сады изменяет не только химические, но и физические свойства почв. В частности, содержания почвы в садах по типу черного пара исключает вероятности формирования агрономически ценной структуры. В то же время корни деревьев осваивают и разрыхляют более глубокие горизонты почвенного профиля, чем травянистые растения полевых агрофитоценозов. По потребностям в воде и элементах минерального питания плодовые деревья близки к лесным широколиственным. Однако, благодаря агротехнике, в садовом агрофилтоценозе практически исключено проявление некоторых негативных последствий, которые отмечают под лесными насаждениями, как, например, иссушение почв на большую глубину и усадка глинистых почв.
Изменения в морфологическом строении и химическом составе начинаются со времени предпосадочной подготовки почвы участка под сад. Большинство почв юга СНГ имеют относительно тяжелый гранулометрический состав и плотное сложение, препятствующие свободному развитию корневой системы плодовых деревьев. Поэтому освоение почв под сады, наряду с планировкой, начинается с глубокого рыхления. Наиболее эффективно рыхление на глубину 55—65 см, а иногда до 70 см, но не более, чем на глубину залегания гумусового горизонта. Это достигается отвальной или безотвальной вспашкой плугом или зубовидным рыхлителем. Глубокая плантажная вспашка широко распространена как предпосадочная подготовка почв под сады. Однако многолетний опыт садоводства показал, что она на почвах юга не всегда эффективна.
В аридной и сухостепной зонах, как на глубоких и сравнительно однородных по гранулометрическому составу почвах (сероземы, темно-каштановые и каштановые почвы), так и неоднородных (аллювиальные почвы речных долин и понижений), достаточно проведение глубокого рыхления без оборота пласта. Этот прием пригоден и для эродированных почв, а также почв, содержащих в первом полуметре повышенное количество карбонатов кальция, нейтральных солей, камня, щебня или сцементированные прослойки. Исключением могут быть луговые почвы или мочары, но они, если и отводятся под сады, то после предварительного выполнения ряда дополнительных мелиоративных мероприятий (строительство дренажа, гипсование и т. д.), которые тоже вносят изменения в качественное состояние почв.
Благодаря глубокой вспашке с оборотом пласта и внесения больших доз органических, минеральных удобрений и перемешивания их с почвой создается новый культурный слой большой мощности. В то же время органические удобрения оказываются нередко более эффективными при неглубоком заделивании их в почву. Внесение фосфорных удобрений на глубину плантажной вспашки повышает содержание подвижного фосфора в подпахотных горизонтах, но не более чем в течение двух лет после их внесения.
Многолетний опыт промышленного садоводства позволяет оценить способы предварительной подготовки почвы и ее влияния на растения и свойства почв, а также научно обосновать целесообразность традиционных воздействий на почву по отношению к конкретному почвенному виду.
Глубокая плантажная вспашка с оборотом пласта на малоплодородных нескелетных почвах эффективна только при внесении больших доз органических удобрений. В отсутствии их она с успехом может быть заменена глубоким рыхлением.

Изменение физических, физико-химических и других свойств почв под влиянием садового агрофитоценоза

На почвах, плотность которых близка к предельно допустимой для плодовых деревьев, от глубины плантажной вспашки или рыхления зависит рост и архитектоника корневой системы плодовых деревьев. Если плотность сложения ниже предельно допустимой, глубина плантажной вспашки не влияет на распространение корней. На южном легкоглинистом черноземе с низкой порозностью и высокой плотностью сложения в подпахотных горизонтах, близкой к предельной, глубокая плантажная вспашка значительно улучшает водно-физические свойства. Плотность сложения в пахотном горизонте снижается до 0,8 г/см3, в подпахотном — с 1,4—1,5 г/см3 до 1,1—1,2 г/см3. Эффект воздействия глубокой плантажной вспашки на плотность сложения легкоглинистых почв, сформировавшихся на плиоценовых легких глинах, непродолжителен и ограничивается четырьмя, максимум пятью годами (табл. 75). По истечении этого срока первоначальная плотность сложения почв восстанавливается. За этот период корневая система плодового дерева успевает освоить толщу почвы, затронутую глубокой плантажной вспашкой. На черноземе южном легкоглинистом карбонатном, сформировавшемся на плиоценовых глинах, корневая система растений очень слабо осваивает слои, не подвергшиеся механическому воздействию. Причиной тому является и большая плотность, и относительная сухость почвообразующей породы, а также сравнительная бедность ее элементами питания.
Изучение корневых систем деревьев разных пород при раскорчевке сада на черноземе южном показало, что распространение корней вглубь почвенного профиля ограничивается, как правило, глубиной плантажной вспашки, а при посадке в ямы — ее размерами. В результате корневая система плодовых деревьев на глинистых почвах приобретает компактную форму. Почвы с описанными свойствами больше пригодны для роста плодовых культур на слаборослых подвоях или с неглубоко залегающей корневой системой.
Почвы, имеющие высокую порозность (сероземы, луговочерноземные и аллювиальные почвы речных долин и понижений и др.) и плотность сложения до 1,4 г/см3, не лимитируют рост корней, а плантажная вспашка не играет существенной роли в глубине их распространения. Так, лугово-черноземные почвы (совхозы "Весна", "Победа" в Крыму) в начале освоения их под сады имели плотность сложения от 1,0 г/см3 в пахотном горизонте до 1,37 г/см3 в подпахотном. После полувекового использования их под яблоневыми садами на сильнорослых подвоях объемная масса пахотного горизонта увеличилась до 1,25 г/см3, а в нижележащей толще сохранилась в прежних пределах — 1,3—1,38 г/см3. Это соответствует оптимальной для плодовых культур величине плотности сложения корнеобигаемого слоя почвы.
На лугово-черноземных почвах средне- и тяжелосуглинистого гранулометрического состава корневая система плодовых деревьев легко осваивает большой объем почвенной массы. Отдельные скелетные корни проникают глубже 2,5—3,0 м, нередко до капиллярной каймы грунтовых вод, и хорошо развиваются в погребенных гумусированных слоях.
Гранулометрический состав — один из наиболее устойчивых генетических признаков почв. После двадцатилетнего использования в садоводстве легкоглинистого южного карбонатного чернозема изменения в гранулометрическом составе четко не проявляются. В аллювиальных почвах под садами, длительное время орошавшихся водами Северо-Крымского канала, по сравнению с богарным участком прослеживается очень слабая тенденция к утяжелению гранулометрического состава верхних горизонтов почвы (табл. 76). Наблюдения за орошаемыми почвами свидетельствуют об их ухудшении водопроницаемости почв легкоглинистого гранулометрического состава вследствие диспергации почвенных коллоидов. В черноземе обыкновенном, например, на глубине 20—30 см формируется уплотненный, обогащенный тонкодисперсными частицами и обесструктуренный горизонт — прообраз солонцового горизонта.
Изменение физических, физико-химических и других свойств почв под влиянием садового агрофитоценоза

При капельном орошении в течение 10—12 лет в южном черноземе содержание илистой фракции увеличилось на 2—5 % в пределах метрового слоя, т. е. наметился процесс утяжеления гранулометрического состава, но, как и в других почвах, на уровне тенденции к изменению. По этим же данным, при капельном орошении ухудшается водопроницаемость почв в контуре промачивания. Так, в южном черноземе скорость впитывания влаги в контуре увлажнения снизилась в 5 раз по сравнению с неорошаемой почвой: в первом случае она 1,6—1,8 мм/мин. в первый час наблюдений, во втором — 8,2-9,8 мм/мин.
При любом способе орошения смена минерализованной оросительной воды на пресную или орошение засоленных почв пресной водой способствуют рассолению и осолонцеванию почв, увеличению содержания обменного натрия и магния и снижению поглощенного кальция в почвенном поглощающем комплексе (ППК). Однако, если при капельном орошении этот процесс выражен относительно слабо, то при традиционном способе полива изменения в почвах становятся очень заметными в короткий промежуток времени. За 10—15 лет орошения традиционным способом южного чернозема слабоминерализованной водой (3,4 г/л) сульфатно-натриевого типа содержание обменного натрия увеличилось в 3 раза, обменного магния — в 2,5 раза, а обменного кальция снизилось с 85—90 до 55—60 % от суммы обменных оснований по всему почвенному профилю. Увеличение обменного натрия и магния в ППК ведет к диспергации и дестабилизации почвенных коллоидов, а также к ухудшению почвенной структуры.
В отличие от гранулометрического состава почвенная структура крайне неустойчива к антропогенному воздействию. Она быстрее разрушается в пахотном, медленнее — в подпахотном горизонтах. Замечено, что структура подпахотного горизонта чернозема южного легкоглинистого сохранялась и после 20 лет использования почвы под сад. За этот период сложение почвы дважды нарушалось: первоначально посадочными ямами (под черешню), затем при смене культуры плантажной вспашкой на глубину 60—65 см (под персик).
Для легкоглинистых почв потеря структуры пахотного горизонта может стать причиной ухудшения водно-воздушного режима. На аллювиальных, черноземно-луговых, а также на других почвах древних и современных речных долин, часто неоднородных по гранулометрическому составу, почвенная структура не имеет решающего значения в обеспечении нормального водно-воздушного режима в зоне распространения корневой системы плодовых растений. Так, в лугово-черноземной почве после 50-летнего использования под садом яблони на сильнорослых подвоях и содержания междурядий много лет по типу черного пара (Нижнегорский район Крыма) почвенная структура была слабо выражена. Однако при сохранении свойственной почвам этого вида высокой порозности разрушение структуры под влиянием механических обработок и при отсутствии травянистого покрова существенно не повлияло на водно-воздушный режим почвы.
Изменение свойств почв при капельном орошении по сравнению с традиционными способами полива характеризуются прежде всего меньшей скоростью происходящих под их влиянием почвенных процессов: соленакопление при орошении минерализованными водами, ухудшение водно-физических свойств, изменения гранулометрического состава, увеличение содержания водорастворимого гумуса, осолонцевание, вымывание карбонатов кальция и других элементов.
При содержании почвы в саду по типу черного пара разрушение почвенной структуры наблюдается при любом способе орошения. Однако, если за 10—12 лет капельного орошения содержание агрономических ценных агрегатов уменьшилось на 8 %, то полив по бороздам слабоминерализованной водой и атмосферные осадки в зимне-весенний период способствовали появлению в черноземах катастрофических последствий для почвенной структуры.