Состояние почв агроландшафтов южного урала и пути их рационального использования
На правах рукописи
Сенькова Лидия Андреевна
состояние почв агроландшафтов
южного урала и пути их рационального
использования
06.01.03 – агропочвоведение и агрофизика
автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Тюмень 2009
Работа выполнена в Институте агроэкологии – филиале ФГОУ ВПО
«Челябинский государственный агроинженерный университет»
| Официальные оппоненты: | доктор биологических наук, профессор Еремченко Ольга Зиновьевна |
| доктор биологических наук, профессор Телицын Виталий Леонидович | |
| доктор сельскохозяйственных наук Дубачинская Нина Никоноровна | |
| Ведущая организация: | Новосибирский ГАУ |
Защита диссертации состоится «21» мая 2009 года в 10 час. на заседании диссертационного совета Д 220.064.01 при Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.
Адрес: 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7, тел./факс: (3452) 46-87 77.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменской государственной сельскохозяйственной академии.
Автореферат разослан « » апреля 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета И.В. Грехова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Усиление вмешательства человека в естественные природные процессы, увеличение агрогенных и техногенных нагрузок на земли сельскохозяйственного назначения в современный период приводят к непредсказуемым последствиям. По мнению Г.В. Добровольского, Б.Ф. Апарина и других (2000), теперь немыслимо стремиться к устойчивому развитию общества без специфических знаний о «геодерме», бесперспективно ставить задачи познания многообразных явлений в биосфере без привлечения науки, занимающейся столь сложным биосферным объектом – почвой.
В настоящее время почвенные ресурсы России для интенсивного развития земледелия весьма ограничены (Столбовой, Шеремет, 1997). В то же время почти вся равнинная лесостепная и степная части Южного Урала представлены плодородными черноземами, которые постоянно используются как по назначению, так и отчуждаются в пользу горнодобывающей промышленности, строительства и других целей. Но в среде повышенного антропогенного воздействия вопросам изменения свойств почв сельскохозяйственного назначения, их управлению в регулируемых условиях и охраны уделяется недостаточное внимание.
Сведения об агропроизводственных, агрохимических и некоторых водно-физических свойствах пахотных черноземов и вовлеченных в пашню солонцов Челябинской области содержат труды Г.А. Баландина (1936), Ю.Д. Кушниренко (1968), А.П. Козаченко (1999), И.В. Синявского (2000). Исследование изменений этих почв под влиянием техногенной нагрузки и урбанизации проведено не достаточно. Мало сведений по некоторым интразональным почвам аллювиальным, горным, реликтовым.
Первый планомерный мониторинг по комплексной оценке пахотных почв и солонцов наиболее техногенной территории Южного Урала был проведен в 80-е и 90-е годы XX века (Кушниренко, 1993, 1999; Отчет о результатах работ…, 1997). Эти исследования показали, что, несмотря на спад промышленного производства, отходы которого изменяли свойства почв, сокращение несбалансированного применения удобрений, состояние земельного фонда характеризуется как критическое (Комплексный доклад…, 2005), и вопросы рационального использования почв сельскохозяйственного назначения с учетом предполагаемого потепления климата не сняты.
Разработка модели адаптивно-ландшафтных систем земледелия только для южной части лесостепной зоны Уральского региона позволила улучшить экологическое состояние агроландшафтов (Модели адаптивно-ландшафтных систем…, 2005). Распространение этих систем земледелия на всей территории Южного Урала требует значительной доработки и расширения сведений о почвах. Использование ландшафтного подхода в исследовании состояния всего разнообразия почв сельскохозяйственных угодий служит основой создания новых форм, технологий управления агроэкологическими параметрами в регулируемых условиях, их оценки и прогноза. Для этого необходимо определить все разнообразие почв, параметры их физических, водных и агрохимических свойств. В условиях усиливающейся кризисной ситуации в природе, растущими задачами интенсивного развития промышленности и сельского хозяйства в наиболее промышленной части России, к которой относится Южный Урал, исследование изменений этих свойств и решение вопросов их оптимизации на основе углубленного изучения поведения влаги в профиле, являются актуальными задачами.
Цель работы. Выявить изменения в строении, составе и свойствах почв зональных и интразональных агроландшафтов Южного Урала при антропогенном воздействии, наметить пути их рационального использования.
Задачи исследований:
1. Получить современные данные по региональным особенностям почв зональных и интразональных лесостепных и степных типов агроландшафта.
2. Выявить и охарактеризовать изменение свойств черноземов под влиянием сельскохозяйственного использования.
3. Изучить возможность естественного восстановления свойств черноземов измененных агроландшафтов.
4. Исследовать поведение влаги в черноземе и на этой основе создать методическую базу для почво- и водосберегающих технологий орошаемого земледелия.
5. Изучить состояние рекультивируемых и урбанизированных почв сельскохозяйственного назначения.
6. Создать банк почв агроландшафтов Южного Урала.
Научная новизна. Определены региональные особенности черноземов равнинных слабоизмененных агроландшафтов; установлено изменение основных свойств почв в результате сельскохозяйственного использования, техногенного воздействия и урбанизации; представлены данные по состоянию рекультивируемых почв сельскохозяйственного назначения; показана важность сохранения естественного строения профиля почв в условиях высокой техногенной нагрузки на Южном Урале; изучены почвы реликтовых боров, показана необходимость их консервации в водоохранных, почвозащитных целях и научных интересах; научно обоснована методика почво- и водосбрегающей технологии орошаемого земледелия; построена материальная модель почв Южного Урала.
Защищаемые положения:
1. Почвы агроландшафтов Южного Урала имеют региональные особенности, и по совокупности генетических свойств наиболее предрасположены к деградации черноземы южные степного зонального агроландшафта.
2. Разработка и внедрение почво- и водоохранных технологий земледелия на основе поведения влаги в почвах, рекультивация нарушенных почв, проведение регионального агроэкологического мониторинга почв с современными природоохранными требованиями – пути рационального использования и охраны почв.
Теоретическая значимость. Создана научная основа рационального использования и охраны почв зональных и интразональных природно-сельскохозяйственных ландшафтов Казахстанской и Западносибирской провинций Южного Урала. Фундаментально обоснована методика почво- и водосберегающей технологии орошения черноземов.
Новые данные по изменению почв агроландшафтов под влиянием антропогенного фактора вошли в курсы лекций по почвоведению, читаемых в Институте агроэкологии.
Практическая значимость. Установлены особенности строения, состава и свойств современных почв зональных и интразональных агроландшафтов, измененных под влиянием антропогенных факторов. На данной основе можно создавать новые формы и технологии управления агроэкологическими параметрами в регулируемых условиях и давать им оценку, более дифференцированно использовать почвы, обосновывать режимы нормированного орошения, прогнозировать изменения почв при дальнейшем антропогенезе и потеплении климата. Полученные материалы могут использоваться учреждениями и организациями, проводящими мониторинг окружающей среды, региональный агроэкологический мониторинг почв и работы по обводнительной мелиорации почв.
Для черноземов выщелоченных разработана методика почво- и водосберегающей технологии и предложен рациональный режим нормированного орошения.
Результаты мониторинга биологического этапа рекультивации почвогрунтов, образованных при техногенном нарушении черноземов, позволяют корректировать и прогнозировать дальнейшее формирование и использование молодых почв – эмбриоземов на новом рекультивируемом агроландшафте отвалов Коркинского угольного разреза.
Основные результаты выполненных исследований по изучению состояния почв ирригационного агроландшафта лесостепной зоны Челябинской области вошли в «Рекомендации по регулированию водно-физических, физико-химических свойств, солевого режима ирригационных почв и улучшению их экологического состояния», подготовленные Институтом агроэкологии (Синявский И.В., Сенькова Л.А. и др., 2006). Материалы переданы ФГУ «Челябмелиоводхоз».
Созданный банк почв можно использовать при проведении регионального агроэкологического мониторинга почв, почвенно-картографических работах.
Личный вклад соискателя. Соискателем лично проведены полевые и аналитические исследования почв и дана интерпретация результатов исследований современного состояния практически всех почв зональных и интразональных типов агроландшафта Южного Урала на примере Челябинской области. Результаты этих исследований реализованы в виде банка почв, представляющего собой материальную модель почв и других компонентов агроландшафтов Южного Урала с фондом в 2500 экспонатов, 180 из которых монолиты почв.
Апробация работы и публикации. Исследования проводились по плану НИР Института агроэкологии – филиала Челябинского агроинженерного университета по направлению «Динамика показателей плодородия черноземов Южного Зауралья» (Регистрационный номер 0120.0 500293) в период с 2000 по 2007 гг. Как сравнительные данные использованы материалы, ранее полученные автором в 1976-1987 годах в Институте почвоведения и агрохимии СО РАН при изучении аналогичных черноземов Западной Сибири и Северного Казахстана.
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях Института агроэкологии в (г. Челябинск, 2000-2007), 2-й Российской научно-практической конференции (г. Оренбург, 2005), Всероссийской научно-практической конференции (г. Курск, 2008); XXXVIII Российской школе по проблемам науки и технологий (г. Миасс, 2008).
Общий список опубликованных работ состоит из 52 наименований, в том числе 14 учебно-методических указаний. По теме работы издана 1 монография, в двух других монографиях рассматриваемым вопросам посвящены отдельные разделы; в изданиях, рекомендованных ВАК, опубликовано 7 статей.
Структура работы. Работа изложена на 357 страницах и состоит из введения, 8 глав, выводов, рекомендаций производству, библиографического списка из 355 наименований, 18 приложений, включает 44 рисунка и 87 таблиц.
Искреннюю благодарность за многолетнюю заботу и помощь приношу к. с.-х. н. Н.И. Чащиной. Неоценимую помощь оказал автору в свое время учитель и наставник доктор биологических наук, профессор В.П. Панфилов. Автор благодарен сотрудникам Института агроэкологии: профессору Е.И. Шиятому, доктору биологических наук И.В. Синявскому, докторам сельскохозяйственных наук А.А. Грязнову, И.Л. Фрумину за предложения и замечания по улучшению работы, студентам за помощь в сборе полевых материалов.
СОДЕРЖАНИИЕ РАБОТЫ
1 Литературный обзор
В главе приведен обзор литературы по истории изучения изменений свойств почв Южного Урала, проблеме деградации черноземных почв и путях их рационального использования, об особенностях свойств и использовании почв интразональных агроландшафтов.
2 Объекты и методика исследований
Объектами исследований являются почвы зональных и интразональных агроландшафтов Казахстанской и Западносибирской провинций Южного Урала на примере Челябинской области. Для определения их региональных особенностей и изменений при использовании были изучены в полевых и лабораторных условиях строение, состав, водно-физические и агрохимические свойства почв зональных и интразональных агроландшафтов, проведен учет корневой системы растений по общепринятым методикам (Качинский, 1958, 1965; Агрофизические методы исследований, 1966; Аринушкина, 1970; Принципы организации …, 1996). Особенности поведения почвенной влаги исследовалось по методу А.А. Роде (1960).
Разрезы закладывались на характерных элементах рельефа, их повторность составляла 4-10 в зависимости от изученности, сложности агроландшафтов, сельскохозяйственной значимости почв.
Изучение развития эрозии почв на склонах с крутизной 5 проводили в степной зоне. На каждом элементе рельефа заложено по 4 разреза.
Вопросы восстановления почв агроландшафтов, нарушенных горными работами, изучались на отвалах Коркинского угольного разреза в 2001-2004 гг. Для определения содержания гумуса образцы отобраны в 25-кратной повторности из горизонта А чернозема выщелоченного и эмбриозема, в 6-ти кратной повторности заложен опыт по определению общей биологической активности этих почв.
Изучение загрязнения пойменных почв проведено в 2002-2003 гг. в пригородной части поймы реки Миасс путем проведения детальной почвенной съемки в масштабе 1:200.
Возможность восстановления плодородия черноземов выщелоченных северной лесостепи после орошения исследована на опытном поле Института агроэкологии, где в 2002-2003 гг. была проведена почвенная съемка в масштабе 1:1000 в соответствии с инструкцией (Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям..., 1973; Почвенная съемка, 1959).
Исследования по вопросу охраны урбанизированных почв агроландшафтов проводились в селитебной части села Миасское и его окрестностях. Изменения черноземов выщелоченных, связанные с урбанизацией, выявлялись путем их сравнения с целинными аналогами, прилегающими к урбанизированным почвам села в 2004 г. Древний антропогенез черноземов показан на примере Аркаимской долины в 2003 г.
Теоретическое и экспериментальное обоснование режимов орошения почв проведено путем исследования водоудерживающей способности, передвижения почвенной влаги при испарении и нисходящего движения влаги в изолированных с боков призмах по методу А.А. Роде (1960, 1965).
Прикладные аспекты агрогенной эволюции почв оросительных систем и оценка пригодности почв новых участков для орошаемого земледелия изучены в условиях лесостепной зоны сотрудниками Института агроэкологии по заказу ФГУ Управления «Челябмелиоводхоз». Автором диссертации проведены полевые исследования, изучены физические и водные свойства почв, дана оценка их изменений при орошении.
Динамика влажности и запасов влаги в черноземе выщелоченном под яровой пшеницей на богаре изучалась в 2000-2001 годах на опытном поле Института агроэкологии. Делянки вариантов размером 1х2 м закладывались методом рендомизации в 3-х кратной повторности. В опыте изучались сроки посева 28.04; 6.05; 15.05 (контроль); 26.05; 5.06 на агрофонах: контроль (без удобрений), Р60 и N120Р60,, велись фенологические наблюдения. Образцы на влажность отбирались послойно каждые 10 см методом бурения до 100 см. Влажность определяли термостатно-весовым методом в 4-х кратной повторности по фазам развития яровой пшеницы раннеспелого сорта Фора. Азот изучали в смешанных образцах в слое 0-20 см. Динамика нарастания биомассы определялась путем отбора 20 растений с каждой повторности. Уборку урожая проводили сноповым методом в 3-х кратной повторности.
В работе использованы принятые классификации природных и сельскохозяйственных ландшафтов (Агроэкологическая оценка земель …, 2005).
Результаты исследований подвергались математической обработке (Принципы организации и методы…, 1976 и др.).
Для научных и практических целей по управлению динамическими процессами в почвах агроландшафтов в условиях высокой антропогенной нагрузки и меняющегося климата одновременно с исследованиями почв создавалась их материальная модель путем срезов почв, сбора других компонентов агроландшафтов (растений, горных и почвообразующих пород, минералов).
3 Природные условия почвообразования Казахстанской
и Западносибирской провинций Южного Урала
Наши исследования проводились, согласно почвенно-географическому районированию (Агроэкологическая оценка земель …, 2005), в пределах Западносибирской, Казахстанской и горной Южно-Уральской провинций, имеющих место в Челябинской области. Дан обзор их природных условий, определяющих функционирование основных лесостепных и степных типов природно-сельскохозяйственных ландшафтов, трансформированных под влиянием антропогенных факторов. Приведены климатические и погодные условия лет исследований.
Рельеф и почвообразующие породы. Равнинная территория с проявлениями микрорельефа характеризуется четким делением на примыкающий к горам Зауральский пенеплен и на неширокую полосу низменности на востоке Челябинской области. Геоморфология местности меняется под воздействием горнодобывающей промышленности, создающей промышленно-нарушенные и рекультивируемые роды агроландшафтов.
Климат. Континентальность и сухость климата Южного Урала определяется положением его в центре Евразийского материка и Уральскими горами, создающими препятствие на пути движения атлантических воздушных масс, что определяет значительную континентальность. Количество осадков составляет в горной части области 600 мм, на равнинах в среднем 350 мм в год, несколько различаясь по зонам.
Растительность. Зональная растительность равнинной части сохранилась лишь на небольших площадях вследствие распаханности почв. Ведущими сельскохозяйственными культурами являются зерновые (яровая пшеница), картофель, кормовые культуры. В горах растительность чередуется по системе вертикальной зональности.
Поверхностные и грунтовые воды. Гидрографическая сеть представлена реками Урал, Миасс, Теча, Уй. Широко распространены озера. Грунтовые воды, чаще пресные гидрокарбонатно-кальциевые, залегают прерывисто на глубине 5-20 м. Водные ресурсы изучаемой территории позволяют развивать орошаемое земледелие.
Почвы и основные закономерности их распространения. Распределение почв на территории Южного Урала подчиняется закономерностям горизонтальной с черноземами лесостепной и степной зон и вертикальной с горными почвами зональности. На пониженных участках рельефа развиваются почвы интразональные.
В Челябинской области на земли сельскохозяйственного назначения приходится 5202,5 тыс. га (58,8 % общей площади), в пашне находится 2949,8 тыс. га. Черноземные почвы занимают 3377,3 тыс. га (38 %) всей площади. Распространение черноземов оподзоленных ограничено, они занимают 44,8 тыс. га или 0,6 % общей площади Челябинской области и всего 5 тыс. га или 5,95 % в пашне. Основу почвенного покрова лесостепной и степной зон (87,8 % пахотных земель) составляют черноземы выщелоченные и обыкновенные. Черноземы выщелоченные наиболее распространены и занимают 1861,5 тыс. га, в том числе в лесостепи 1799,4 тыс. га. Черноземы южные занимают всего 7,9 % пахотных земель. Площадь эродированных почв составляет 1,3 млн га. (Комплексный доклад…, 2004). Лесистость территории составляет 2-3 % (Хазиев, 2000).
Природные и сельскохозяйственные ландшафты. Природные зоны Челябинской области содержат характерные для них равнинные зональные и интразональные антропогенные и реже слабоизмененные лесостепные и степные агроландшафты.По уровню антропогенного изменения растительности, гидротермического режима и мезорельефа они делятся соответственно на фитогенные, ирригационные, литогенные рекультивированные.
По характеру последействий антропогенного вмешательства выделяется деградированный агроландшафт, частично потерявший свои первоначальные функции.
Почвами зональных типов агроландшафта являются черноземы. Солонцы, солончаки, солоди, аллювиальные, болотные почвы и боровые пески – почвы интразонального типа. В пределах лесостепной и степной равнинных природных зон имеют место горные ландшафты.
4 Изменение почв равнинных зональных типов агроландшафта Южного Урала при сельскохозяйственном использовании
4.1 Черноземы лесостепных агроландшафтов. Почвы равнинных зональных лесостепных типов агроландшафта представлены черноземами лесостепной зоны оподзоленными и выщелоченными подтипами черноземов, чаще измененных фитогенных, ирригационных типов, промышленно-нарушенных и рекультивированных родов, распаханных, деградированных, загрязненных и залежных видов агроландшафта.
Черноземы оподзоленные. Показано, что черноземы оподзоленные имеют щебнистый профиль и благоприятные агрофизические и водные свойства, слабо изменяющиеся при распашке, если не подвержены водной эрозии.
Мощность отдельных горизонтов черноземов оподзоленных сильно варьирует, что связано с разной глубиной залегания плотных горных пород в предгорных условиях. Мощность гумусовых горизонтов (А+В1) изменяется от 51,7 см до 32,7 см на целине и от 50,5 см до 37,5 см в пашне (табл. 1).
Таблица 1 – Изменения черноземов оподзоленных лесостепной зоны при использовании, n =6 (2002 г.)
| Горизонты почвенного профиля | X ± t • Sх | |||
| Мощность, см | Плотность сложения, г/см3 | |||
| целина | пашня | целина | пашня | |
| А, Ап | 19,9±4,1 | 22,8±2,1 | 1,20±0,04 | 1,15±0,15 |
| В1 | 22,0±5,7 | 21,2±4,4 | 1,28±0,02 | 1,31±0,03 |
| В2 | 30,3+3,0 | 28,3±2,5 | 1,39±0,03 | 1,40±0,03 |
| ВС | 31,8±1,5 | 29,9±2,0 | 1,40±0,02 | 1,40±0,02 |
| С | Плотная горная порода | |||
Черноземы выщелоченные. По мощности гумусовых горизонтов черноземы выщелоченные чаще маломощные, плотность сложения благоприятна на целине и в пашне, при распашке варьирует больше, чем на целине (табл. 2).
Таблица 2 – Изменения черноземов выщелоченных лесостепной зоны при использовании, n =6 (2000-2006 гг.)
| Горизонты почвенного профиля | X ± t • Sх | |||
| Мощность, см | Плотность сложения, г/см3 | |||
| целина | пашня | целина | пашня | |
| А, Ап | 25,3±3,1 | 21,5±2,1 | 1,22±0,05 | 1,1±0,06 |
| В1 | 12,9±4,7 | 10,9±5,3 | 1,25±0,06 | 1,32±0,07 |
| В2 | 20,3+2,9 | 18,5±3,3 | 1,28±0,07 | 1,30±0,04 |
| ВС | 21,5±1,5 | 20,4±2,0 | 1,29±0,06 | 1,31±0,06 |
| С | 1,39±0,06 | 1,38±0,06 | ||
В агрофизическом отношении для них характерны равномерность по профилю гранулометрического состава с оптимальным содержанием физической глины, благоприятная пористость (табл. 3).
Наименьшая влагоемкость (НВ) в горизонте А целины достигает 26 % и в пашне 24,2 % от массы почвы, составляя по всему профилю около 30 % объема почвы. В слое 0-50 см среднесуглинистые черноземы удерживают в целинном состоянии 152 мм, в пашне – 148 мм влаги. Эти почвы средне влагоемкие, но их диапазон активной влаги (ДАВ) высок (до 70 % от НВ). По влагоемкости и запасу активной влаги они не уступают аналогичным по гранулометрическому составу черноземам Западной Сибири (Почвенные физические условия…, 1977), но в сравнении с черноземами европейской части России имеют меньшие запасы (Коковина, 1974; Иовенко, 1960 и др.), что связано с меньшей мощностью почв.
Таблица 3 – Изменение физических и водных свойств черноземов выщелоченных при распашке (2005-2006 гг.)
| Глубина, см | Частицы <0,01 мм, % | Пористость, % от объема почвы | НВ, % от массы почвы | ДАВ, % от массы почвы | Пористость обводнения при НВ, % | Пористость аэрации при НВ | |
| % от объема почвы | % от пористости | ||||||
| Целина | |||||||
| 3-23 | 41,2 | 53 | 26,0 | 18,0 | 59 | 22 | 41 |
| 23-42 | 41,8 | 53 | 26,4 | 18,4 | 55 | 24 | 45 |
| 42-73 | 42,6 | 51 | 24,7 | 16,7 | 63 | 19 | 37 |
| 73-95 | 44,0 | 52 | 25,3 | 17,3 | 63 | 19 | 37 |
| 95-120 | 43,4 | 49 | 21,8 | 13,3 | 64 | 18 | 36 |
| Пашня | |||||||
| 0-20 | 39,6 | 59 | 24,2 | 16,2 | 45 | 32 | 55 |
| 20-36 | 41,0 | 48 | 23,1 | 15,1 | 66 | 16 | 34 |
| 36-72 | 43,9 | 51 | 23,9 | 15,9 | 61 | 20 | 39 |
| 72-93 | 44,4 | 52 | 24,8 | 16,8 | 63 | 19 | 37 |
| 93-120 | 44,5 | 50 | 21,0 | 13,0 | 58 | 21 | 42 |
При слабо меняющихся физических и водных свойствах на пашне, черноземы выщелоченные имеют особенности водных свойств, которые при использовании всегда негативно проявляются на продуктивности растений. На целине пористость аэрации в этой почве по профилю составляет около 20 % объема почвы при одновременно хорошей обводненности. Плотность сложения пахотного слоя (1,10 г/см3) обусловливает при НВ неидеальное соотношение между капиллярной и некапиллярной пористостью (55:45 %), поры аэрации при этом достигают 32 % объема почвы. Повышение уплотнения в подпахотных слоях до 1,38 г/см3 снижает общую пористость до 48 %, когда обводненность составляет 66 %, а на пористость аэрации приходится 34 % пор, что снижает влагоаккумулятивную способность чернозема в орошаемых условиях. В горизонте В2, не подверженном механическим обработкам, вновь наблюдается оптимальное соотношение водной и воздушной фаз (61:39 %).
Оптимизация водно-воздушных свойств этих почв, особенно в условиях орошения – основной путь повышения их плодородия.
Устойчивость свойств черноземов выщелоченных обусловлена высоким содержанием гумуса, составляющем в горизонте А на целине 8,51 % (236,8 т/га), в пашне – 8,1 % (176,4 т/га), в слое 0-100 см – 489,7 и 431,0 т/га соответственно.
Смена фитоценозов агроценозами существенно снизила содержания массы корней по профилям черноземов в пашне по сравнению с целиной (табл. 4).
Таблица 4 – Влияние фито- и агроценозов на распределение корневой системы в черноземах выщелоченных, n=6
| Угодье | Горизонт | Глубина, см | Содержание корней | ||
| г/м2 | % от массы корней | Отношение фитоценоз/ агроценоз | |||
| Чернозем выщелоченный среднемощный среднегумусный среднесуглинистый | 5,3 | ||||
| Целина | А В1 В2 | 0-23 23-42 42-73 | 1052 645 319 | 52,2 32,0 15,8 | |
| Чернозем выщелоченный маломощный среднегумусный среднесуглинистый | |||||
| Пашня, посев пшеницы | Апах В1 В2 | 0-20 20-36 36-72 | 229 129 26 | 59,5 33,7 6,8 | |
| НСР05 (горизонты отдельных профилей) НСР05 (горизонты двух профилей) | 54 66 | ||||
В процессе агрогенной эволюции при отсутствии корнеоборота эти почвы будут постепенно деградировать.
Деградация почв лесостепного ирригационного агроландшафта. Почвы природных ландшафтов не остаются постоянными, они постепенно изменяются в процессе естественной эволюции. Антропогенная эволюция почв протекает значительно быстрее и вызывает часто его деградацию. В лесостепной зоне деградация высокоплодородных черноземов выщелоченных часто вызвана орошением.
В разделе рассмотрено состояние орошаемого земельного фонда (0,02 % пашни в Челябинской области) в лесостепной зоне Западносибирской провинции в 2005 г. Результаты исследований изменений агрофизических, водных и агрохимических свойств черноземов выщелоченных и их полугидроморфных аналогов – лугово-черноземных почв на территориях Дубровской (СПК «Лазурное»), Краснопольской (ОАО НП АК «Митрофановское») межхозяйственных и Красноармейской (СХП «Красноармейское») оросительных систем показали, что ненормированное орошение привело к разной степени их деградации. Тяжелый гранулометрический состав, рассмотренные особенности естественных водных свойств, недостаточно обоснованные режимы орошения при неудовлетворительных условиях естественного дренажа черноземов выщелоченных исследованных оросительных систем являются причинами снижения пористости аэрации при НВ до 5-13 % объема почвы (табл. 5).
Таблица 5 Деградация физических и водных свойств черноземов выщелоченных при ирригации
| Глубина, см | Частицы < 0,01 мм, % | Плотность сложения, г/см3 | Пористость общая, % от объема почвы | НВ, % от массы почвы | Пористость аэрации при НВ, % объема |
| СХП «Красноармейское» | |||||
| 0-33 | 39 | 1,32 | 48 | 30 | 8 |
| 33-48 | 40 | 1,27 | 52 | 32 | 11 |
| 48-79 | 42 | 1,43 | 48 | 30 | 5 |
| 79-120 | 43 | 1,39 | 50 | 30 | 8 |
| 120 и> | 44 | 1,34 | 49 | 33 | 5 |
| СПК «Лазурное» | |||||
| 0-24 | 35 | 1,21 | 52 | 20 | 28 |
| 24-39 | 37 | 1,44 | 45 | 24 | 11 |
| 39-59 | 30 | 1,34 | 50 | 20 | 23 |
| 59-91 | 29 | 1,37 | 49 | 18 | 24 |
| 91 и > | 38 | 1,35 | 50 | 25 | 19 |
| ОАО НП АК Митрофановское | |||||
| 0-26 | 47 | 1,31 | 49 | 28 | 13 |
| 26-42 | 48 | 1,40 | 45 | 31 | 2 |
| 42-88 | 35 | 1,42 | 45 | 27 | 7 |
| 88-105 | 45 | 1,48 | 44 | 27 | 4 |
| 105 и > | 49 | 1,43 | 47 | 30 | 5 |
Высокая обводненность порового пространства затрудняет воздухообмен. Это является основной причиной снижения уровня плодородия черноземов выщелоченных и их трансформации в непригодные для орошения земли.
Показано, что в лугово-черноземных почвах деградация почв усиливается естественной гидроморфностью и слоистостью гранулометрического состава.
4.2 Черноземы степных агроландшафтов. В степной зоне развиты подтипы обыкновенных и южных черноземов. Они менее освоены, чем лесостепные и являются составными компонентами слабоизмененных и антропогенных типов агроландшафта. Широко представлены здесь эродированные и промышленно-нарушенные роды агроландшафта.
Черноземы обыкновенные. Среди обыкновенных черноземов встречаются маломощные и среднемощные разновидности, вследствие деградации наиболее сильно варьируют показатели мощности горизонтов этих почв в пашне (табл. 6).
Таблица 6 Изменения черноземов обыкновенных степной зоны при использовании, n = 6 (2001-2003 гг.)
| Горизонты почвенного профиля | X ± t • Sх | |||
| Мощность, см | Плотность сложения, г/см3 | |||
| целина | пашня | целина | пашня | |
| А, Ап | 24,3±5,5 | 21,5±2,5 | 1,29±0,08 | 1,10±0,09 |
| В1 | 26,5±5,5 | 26,0±6,4 | 1,29±0,13 | 1,27±0,15 |
| В2 | 15,7±3,2 | 16,0±4,2 | 1,32±0,08 | 1,35±0,08 |
| В3 | 37,5±1,5 | 31,1±4,8 | 1,39±0,09 | 1,41±0,10 |
| С | 1,39±0,05 | 1,40±0,05 | ||
На характер величин плотности сложения в профиле черноземов обыкновенных влияет обогащенность карбонатами, в случае солонцеватости и обменным натрием.
В пашне существенно изменяется распределение корневой системы в почвы (табл. 7).
Таблица 7 – Влияние вида использования черноземов обыкновенных на распределение корневой системы, n = 4
| Угодье | Горизонт | Глубина, см | Содержание корней | ||
| г/м2 | % от массы корней | Отношение фитоценоз/ агроценоз | |||
| Целина | А В1 В2 | 2-22 22-45 45-62 | 837 458 175 | 56,9 31,2 11,9 | 4,6 |
| Пашня, посев пшеницы | Апах. В1 В2 | 0-21 21-43 43-60 | 232 57 12 | 79,3 18,8 1,9 | |
| Пастбище | А В1 В2 | 1-25 25-53 53-65 | 654 325 102 | 60,5 30,1 9,4 | 3,2 |
| НСР05 (по горизонтам отдельных профилей) НСР05 (по горизонтам всех профилей) | 11 11 | ||||
В агроценозах и на пастбище оно изменяется не в пользу дернового процесса. В пашне под яровой пшеницей и на пастбище корней меньше, чем на целине в 4,6 и 3,2 раза соответственно.
Водно-физические свойства этих почв, в целом, благоприятны (табл. 8), но уступают по своим показателям черноземам лесостепи. Черноземы обыкновенные имеют высокую общую пористость. Использование почв в качестве пастбищ снижает этот показатель.
Таблица 8 – Изменение физических и водных свойств черноземов обыкновенных при использовании (2001-2003 гг.)
| Глубина, см | Частицы <0,01 мм, % | Пористость, % объема почвы | НВ, % от массы почвы | ДАВ, % от массы почвы | Пористость обводнения при НВ, % | Пористость аэрации при НВ | |
| % от объема почвы | % от пористости | ||||||
| Целина | |||||||
| 3-27 | 40 | 52 | 25,2 | 15,8 | 59 | 21,3 | 41 |
| 27-57 | 41 | 52 | 25,5 | 16,1 | 60 | 20,2 | 40 |
| 57-70 | 42 | 53 | 27,4 | 18,0 | 66 | 18,2 | 34 |
| 70-107 | 43 | 51 | 28,7 | 19,3 | 75 | 13,1 | 25 |
| 107 и > | 44 | 51 | 24,1 | 14,7 | 64 | 18,7 | 36 |
| Пашня | |||||||
| 0-20 | 37 | 62 | 23,1 | 13,7 | 40 | 38,9 | 60 |
| 20-55 | 38 | 57 | 23,7 | 14,3 | 50 | 28,8 | 50 |
| 55-65 | 42 | 53 | 27,5 | 18,1 | 62 | 19,6 | 38 |
| 65-100 | 44 | 51 | 28,0 | 18,6 | 74 | 13,2 | 26 |
| 100 и > | 44 | 50 | 25,0 | 15,6 | 69 | 15,8 | 31 |
| Пастбище | |||||||
| 1-25 | 30 | 47 | 25,2 | 15,8 | 75 | 12,2 | 25 |
| 25-53 | 44 | 51 | 25,5 | 16,1 | 66 | 17,4 | 34 |
| 53-65 | 46 | 51 | 27,4 | 18,0 | 73 | 13,8 | 27 |
| 65-99 | 41 | 48 | 28,7 | 19,3 | 86 | 7,0 | 14 |
| 99 и > | 40 | 47 | 24,1 | 14,7 | 75 | 12,3 | 25 |
Обыкновенные черноземы имеют не очень высокую, но достаточную гидросорбционную и водоудерживающую способность. По профилю НВ колеблется в пределах 23,1-28,7 % в зависимости от гранулометрического состава и содержания гумуса. При увлажнении, соответствующем НВ, значительная часть почвенных пор остается свободной от воды. Достаточное воздухосодержание при НВ, составляющее около 20 % объема пор в верхних горизонтах целины, снижается на пастбище до 17,4-7,0 %. Иногда оно излишне высоко на пашне с низкой плотностью сложения (38,9 % объема почвы). В таком случае обводнено при НВ только 40 % пор. В иллювиальных горизонтах, особенно на пастбище, часто наблюдается высокое обводнение, иногда до 86 % объема пор, что объясняется сильной окарбоначенностью и уплотнением профиля, вследствие чего, с повышением содержания капиллярных пор снижается воздухосодержание до 15 % объема почвы и менее. Удовлетворительные запасы влаги при НВ (143-171 мм для слоя 0-50 см) обеспечиваются капиллярной пористостью, но лимитируются осадками.
При орошении водно-воздушные свойства этих почв становятся, таким образом, более напряженными, чем у выщелоченных черноземов. Поэтому продуктивность этих почв можно повысить путем локального ирригационного освоения при строгом соблюдении научно-обоснованных для каждого участка режимов орошения.
Черноземы южные. Ограниченность этих почв в пашне Челябинской области обусловлена климатическими условиями и малой площадью.
В степной зоне количество осадков и высокая температура летом обусловили влагооборот в толще малой мощности, поэтому корневая система растений развивается в поверхностных горизонтах почвы (табл. 9). Масса корней в пашне в 3 раза меньше, чем на целине.
Таблица 9 – Распределение корневой системы в черноземах южных среднемощных среднесуглинистых в зависимости от вида угодий, n =4
| Угодье Разрез, угодье, местоположение | Горизонт | Глубина, см | Содержание корней | ||
| г/м2 | % от массы корней | Отношение фитоценоз/ агроценоз | |||
| Целина | А В1 В2 | 3-18 18-49 49-72 | 515 270 105 | 57,9 30,3 11,8 | 3,0 |
| Пашня, посев пшеницы | А В1 В2 | 0-20 20-46 46-70 | 232 57 12 | 77,2 18,9 3,9 | |
| НСР05 (горизонты отдельных профилей) НСР05 (горизонты двух профилей) | 7 9 | ||||
Следует отметить, что в более плодородных черноземах выщелоченных и обыкновенных отношение массы корней на целине к массе корней в пашне больше, чем в южных черноземах. Следовательно, можно прогнозировать более быструю деградацию черноземов выщелоченных в процессе агрогенной эволюции после наступления их предельного порога устойчивости.
По совокупности свойств, большей природной предрасположенности к деградации черноземы южные уступают всем другим подтипам черноземов (табл. 10).
Общая пористость в верхних гумусовых слоях высока, но при НВ в среднем 50 % ее составляют поры аэрации. В уплотненных, окарбоначенных и солонцеватых слоях пахотных южных черноземов соотношение воздуха и воды еще менее благоприятное: иногда до 78 % всех пор приходится на воду, а на воздух – 22 %.
Таблица 10 – Изменение физических и водных свойств черноземов южных при распашке (2001-2003 гг.)
| Глубина, см | Частицы <0,01 мм, % | Пористость, % объема почвы | НВ, % от массы почвы | ДАВ, % от массы почвы | Пористость обводнения при НВ, % | Пористость аэрации при НВ | |
| % от объема почвы | % от пористости | ||||||
| Целина | |||||||
| 3-18 | 37,8 | 55 | 22,4 | 11,7 | 51 | 27,2 | 49 |
| 18-49 | 38,6 | 55 | 20,5 | 9,8 | 47 | 29,2 | 53 |
| 49-72 | 40,9 | 49 | 24,0 | 13,3 | 69 | 15,4 | 31 |
| 72-90 | 40,8 | 50 | 20,1 | 9,4 | 55 | 22,5 | 45 |
| 90-> | 42,3 | 49 | 15,0 | 4,3 | 51 | 29,2 | 49 |
| Пашня | |||||||
| 0-20 | 36,5 | 59 | 20,5 | 9,8 | 49 | 36,5 | 51 |
| 20-46 | 37,9 | 49 | 19,5 | 8,8 | 56 | 21,7 | 44 |
| 46-70 | 42,1 | 46 | 24,1 | 13,4 | 78 | 10,1 | 22 |
| 70-86 | 41,7 | 49 | 20,0 | 9,3 | 58 | 20,8 | 42 |
| 86-> | 42,6 | 49 | 17,0 | 6,3 | 49 | 25,2 | 51 |
При изучении состояния черноземов агроландшафтов Южного Урала показано снижение содержания гумуса в пашне в зависимости от их подтиповой принадлежности (табл. 11).
Таблица 11 – Изменение содержания гумуса в черноземах при распашке
| Почва | Горизонт | Целина | Пашня |
| Черноземы выщелоченные, n=6 | А, Апах | 7,5±0,51 | 6,5±0,57 |
| В1 | 4,95±0,33 | 4,47±0,33 | |
| В2 | 2,83±0,28 | 2,65±0,29 | |
| ВС | 0,20±0,06 | 0,10±0,05 | |
| Черноземы обыкновенные, n=5 | А, Апах | 6,91±0,51 | 6,12±0,40 |
| В1 | 4,82±0,28 | 4,52±0,33 | |
| В2 | 2,70±0,21 | 2,55±0,17 | |
| В3к | 0,18±0,02 | 0,15±0,01 | |
| Черноземы южные, n=5 | А, Апах | 5,46±0,16 | 4,20±0,26 |
| В1 | 3,65±0,29 | 3,10±0,14 | |
| В2 | 1,20±0,19 | 1,20±0,18 | |
| В3к | 0,40±0,10 | 0,10±0,04 |
Черноземы выщелоченные и обыкновенные потеряли в пахотном горизонте 13-11 % гумуса, южные более 20 %. Это отразилось на физических и водных свойствах.
Выяснено, что в пашне происходит усиление разрушения агрегатного состава в ряду от черноземов выщелоченных к обыкновенным и южным (табл. 12).
Таблица 12 – Агрегатный состав черноземов в пашне (2000-2006 гг.)
| Содержание агрегатов, размером (мм), % от массы почвы | ||||||||||
| >10 | 7-10 | 5-7 | 5-3 | 3-2 | 2-1 | 1-0,5 | 0,5-0,25 | <0,25 | >1 | <1 |
| Чернозем выщелоченный | ||||||||||
| 24,4 17,8 | 5,8 4,7 | 6,2 5,5 | 9,7 7,0 | 8,1 7,5 | 14,8 10,7 | 10,6 6,1 | 10,6 5,3 | 9,8 35,4 | 69,0 53,2 | 31,0 46,8 |
| Чернозем обыкновенный | ||||||||||
| 20,9 17,8 | 18,4 6,9 | 6,8 5,2 | 2,7 8,4 | 14,04,4 | 6,9 3,9 | 0,6 8,3 | 5,4 11,4 | 24,3 33,7 | 69,7 46,6 | 30,3 53,4 |
| Чернозем южный | ||||||||||
| 11,6 13,3 | 5,3 2,5 | 5,5 3,0 | 3,8 3,8 | 6,3 2,6 | 8,5 5,8 | 10,1 16,7 | 13,0 16,7 | 36,4 45,6 | 41,0 21,0 | 59,0 79,0 |
Примечание. Числитель – данные сухого просеивания, знаменатель – мокрого просеивания.
Однако важной особенностью всех подтипов черноземов Южного Урала в настоящее время является способность сохранять при использовании удовлетворительную макроструктуру, хотя в черноземах южных высоко содержание предэрозионных фракций от 2 до 0,25 мм, особенно при мокром просеивании. Макроструктура черноземов Южного Урала несколько лучше, чем в аналогичных почвах Западной Сибири (Агрофизическая характеристика…, 1976).
Основной причиной разной степени изменений свойств черноземов при использовании в качестве пашни является смена фитоценозов нерационально используемыми агроценозами. Для стабилизации черноземов необходимо разрабатывать системы земледелия на основе корнеоборота, позволяющего активизировать в агроценозах весь биологически активный слой почвы.
Развитие эрозионных процессов на склонах. Благоприятные свойства черноземов Южного Урала не всегда являются гарантией их устойчивости против водной, ветровой и совместной эрозии. Этому способствуют особенности агроландшафтов: климатические условия, расположение почв на склонах различной крутизны, их генетические особенности и высокая степень распаханности территории. Противоэрозионная технология возделывания сельскохозяйственных культур во многих хозяйствах области не применяется совсем (Комплексный доклад…, 2004).
В разделе показано, что распашка в степной зоне склонов южной и западной экспозиций вызывает деградацию черноземов южных, обладающих слабой противоэрозионной устойчивостью. В средней части склона с крутизной до 5, снижение содержания гумуса в горизонте А до 3,10 % способствует повышению плотности сложения (1,40-1,48 г/см3) и увеличению содержания эрозионно-опасной фракции размером менее 1 мм (55,5 %). Неблагоприятные свойства чернозема южного на склоне не способствуют аккумуляции влаги. Нижние части склона имеют признаки намытости.
В результате распашки склоновых земель происходит деградация черноземов южных и в их верхней части, снижаются мощность гумусового горизонта до 5 см и содержание в нем гумуса на 20 % от исходного состояния.
Для сохранения плодородия черноземов южных, расположенных на склонах, необходимо соблюдение норм их сельскохозяйственного использования и внедрение адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
5 Пути рационального использования почв зональных
типов агроландшафта
Исходя из необходимости устранения причин изменения почв при эксплуатации, а не их последствий, проблема рационального использования почв зональных типов агроландшафта Южного Урала сводится к разделению всех почв Южного Урала на группы по степени антропогенного изменения и характеру мероприятий:
неизмененные и слабоизмененные почвы целины, сохранение спонтанного состояния которых необходимо в научных интересах, для водоохранных, санитарных и других целей;
среднеизмененные почвы пашни, дальнейшее интенсивное использование которых возможно путем разработки и внедрения почвозащитных технологий на основе глубокого изучения их физических и водных свойств;
деградированные почвы, требующие восстановления плодородия путем определения потенциальных возможностей естественного восстановления их свойств или рекультивации.
5.1 Вопросы вовлечения в орошаемое земледелие черноземов и их полугидроморфных аналогов. Орошаемое земледелие на Южном Урале – перспективное направление. Поэтому трансформация земель, деградированных при орошении в залежные, вызывает необходимость вовлечения в орошаемое земледелие новых почв. В связи с этим исследованы новые участки, планируемые под орошение в пределах Дубровской (ООО «Агроинвест») и Краснопольской (ОАО НП АК «Митрофановское») межхозяйственных оросительных систем. Подробно изучены составляющие лесостепных агроландшафтов: геоморфология, почвообразующие породы, состав, физические, водные и агрохимические свойства суглинистых черноземов выщелоченных и лугово-черноземных почв. Определено, что не все почвы этих участков, обладая благоприятными мелиоративными свойствами и удовлетворительными естественными дренажными условиями пригодны для ирригационного освоения. Неблагоприятный экологический прогноз дают участки с наклоном поверхности, выраженным микрорельефом, явлениями гидроморфизма.
Для успешного использования участков, планируемых под орошение, необходимо проводить мелиоративные изыскания и планировку поверхности.
5.2 Поведение влаги в почвах – теоретическое и экспериментальное обоснование почво- и водосберегающих технологий. В качестве основных принципов и приемов использования и охраны почв при орошении и в богарных условиях предложены рекомендации, научно обоснованные на поведении влаги в их профиле.
Нисходящее передвижение влаги и водоудерживающая способность чернозема выщелоченного. По результатам опыта выяснено, что через пять суток после обильного полива в профиле тяжелосуглинистого выщелоченного чернозема наступает равновесное распределение влаги – наименьшая влагоемкость (НВ). Влажность почвы, которая установилась через 10 суток после полива и не изменилась в течение 20 дней от полива, можно считать истинной наименьшей влагоемкостью (ИНВ) исследуемой почвы (рис. 1).
При таком состоянии увлажнения происходит прочное удержание капиллярно-подвешенной влаги в почвах за счет сил капиллярной природы. Влага НВ и ИНВ легкоподвижна, оптимально доступна для растений, длительное время может сохраняться в почвах при правильной агротехнике и является показателем водоудерживающей способности почв.
Восходящее движение почвенной влаги в черноземе выщелоченном при испарении. Накопленная в профиле исследуемого чернозема влага, соответствующая состоянию НВ, в течение длительного времени может сплошным фронтом передвигаться к поверхности почвы, в зону распространения корней растений (рис. 2). К 20-му дню испарения в слое 0-100 см устанавливается влажность, соответствующая влажности разрыва капиллярной связи (ВРК). Природой удержания этой влаги являются капиллярные силы.
Значение ВРК – это предел оптимального увлажнения почвы, ниже которого резко падает подвижность влаги и ее доступность растениям, влияя на урожайность культур. Расход влаги в корнеобитаемом слое в результате десукции, транспирации и физического испарения может интенсифицировать ее капиллярный подток из резервного слоя 50-100 см, если влажность в нем за счет осадков или орошения превышает ВРК.
Полученные показатели почвенно-гидрологических констант конкретной почвы являются теоретической и практической базой для разработки режимов ее орошения с определением степени и глубины увлажнения (табл. 13).
Таблица 13 Почвенно-гидрологические константы чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого
| Почвенно-гидрологические константы | Слой почвы, см | Влажность | Запасы влаги, мм | |
| % от массы почвы | % от НВ | |||
| НВ | 0-50 | 28,3 | 100 | 171 |
| 0-100 | 28,0 | 100 | 362 | |
| ИНВ | 0-50 | 27,6 | 97,5 | 165 |
| 0-100 | 27,8 | 99,3 | 358 | |
| ВРК | 0-50 | 20,9 | 73,9 | 125 |
| 0-100 | 20,4 | 72,9 | 262 | |
| ВЗ | 0-50 | 13,0 | 46,0 | 78 |
| 0-100 | 11,0 | 39,3 | 153 | |
| ДАВ (НВ-ВЗ) | 0-50 | 15,3 | 54,1 | 93 |
| 0-100 | 17,0 | 60,7 | 209 | |
Используя экспериментально полученную константу ВРК, можно рассчитать оптимальный порог предполивного снижения влажности почвы от состояния НВ. Хотя диапазон активной влаги (ДАВ) у этого чернозема широкий (табл. 13), труднодоступная для растений влага в нем в виде отдельных манжет в капиллярах почвы в слое 0-100 см составляет более 50 % ДАВ (табл. 14).
Таблица 14 – Предполивной порог снижения увлажнения чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого
| Слой почвы, см | Предел снижения влажности | Труднодоступная влага | |||||||
| оптимальный (НВ-ВРК) | используемый на практике (НВ-ВЗ) | ||||||||
| % от массы почвы | % от НВ | мм | % от массы почвы | % от НВ | мм | % от массы почвы | % от НВ | мм | |
| 0-50 | 7,4 | 26,1 | 46 | 15,3 | 54,0 | 93 | 7,9 | 27,9 | 47 |
| 0-100 | 7,6 | 27,1 | 100 | 17,0 | 60,7 | 209 | 9,4 | 33,6 | 109 |
Если при оптимальном снижении влажности расход влаги из слоя 0-100 см должен быть 100 мм, то на практике составляет 209 мм, и доля труднодоступной растениям влаги при этом достигает 109 мм. Эти данные показывают причину недостаточно высокой эффективности орошаемого земледелия, когда поливы назначаются при снижении влажности почвы ниже ВРК, вплоть до ВЗ.
Учитывая водоудерживающую способность и особенности передвижения влаги в черноземах выщелоченных тяжело- и среднесуглинистых с содержанием физической глины (частиц менее 0,01 мм) около 46-50 %, на Южном Урале норма их вегетационных поливов для слоя 0-50 см составляет 460 м3/га в режиме увлажнения НВ – 70 % НВ. Высокая подвижность влаги при испарении позволяет увеличивать по мере развития корневой системы растений мощность увлажняемого слоя до 100 см при норме полива 1000 м3/га в оптимальном режиме увлажнения и доступности влаги растениям (НВ-ВРК). Сроки поливов, их количество зависят от погодных условий года.
5.3 Динамика влажности и запасов влаги в черноземе выщелоченном под яровой пшеницей на богаре. Особенности поведения влаги в профиле почв можно использовать в решении вопроса о сроках посева культур.
Наблюдения за динамикой влажности и запасов влаги в различные периоды онтогенеза яровой пшеницы на богаре показали, что в различные по увлажнению годы запасы влаги в черноземе выщелоченном лесостепи не лимитируют продуктивность этой культуры, а при ранних сроках посева (конец апреляначало мая) складывается наиболее благоприятный водный режим почвы и формируется высокий урожай.
Продуктивность яровой пшеницы при поздних сроках посева (конец мая-начало июня) ежегодно ограничивается значительной динамичностью влажности и запасов влаги почвы только в слое 0-15 или 0-20 см (рис. 3), обусловленной быстрым нарастанием температуры воздуха.
Наименьшие запасы влаги при посеве в слое 0-20 см определили неравномерность всходов и в последующем – снижение урожая яровой пшеницы.
Рисунок 3 – Запасы продуктивной влаги в черноземе выщелоченном при посеве (в процентах показатели от НВ), 2000 г.
Полученный относительно высокий урожай (до 1,71 т/га) все-таки не является предельным и не соответствует потенциальным возможностям этих почв и климата Южного Урала. В повышении урожайности культур очевидна необходимость строгого соблюдения технологий систем земледелия и повышения в них роли корнеоборота с бобовыми культурами.
5.4 Потенциальные возможности естественного восстановления свойств чернозема выщелоченного после ненормированного орошения. Появление деградированных в результате ненормированного орошения почв ставит важнейшую практическую и теоретическую задачу выяснить потенциальные возможности восстановления биоресурсных свойств почв после высокой антропогенной нагрузки без специальных методов и приемов, используя эти почвы в богарных условиях для возделывания районированных культур.
Участок с открытой оросительной системой, на котором нами в 2002-2003 гг. проведена почвенная съемка в масштабе 1:1000, не орошался в течение последних 15 лет. Представленные на нем тяжело- и среднесуглинистые черноземы выщелоченные и лугово-черноземные почвы в настоящее время имеют характерные для северной лесостепи показатели свойств. Понижение содержания частиц менее 0,01 мм в поверхностном слое всех разностей почв свидетельствует о процессе их выноса при использовании в пашне, но содержание ценных агрегатов в них при сухом и мокром просеивании находится выше предэрозионного порога. Агрегаты размером менее 0,25 мм составляют при мокром просеивании всего 24,0-25,7 %, при сухом – 9,2-10,5 %. В достаточном количестве в почвах представлены агрегаты размером от 2 до 0,25 мм (35-40 %), которые составляют предэрозионную фракцию, но являются агрономически ценными. Плотный остаток составляет менее 0,25 %.
Следовательно, эти почвы лесостепи способны сохранять и восстанавливать после ирригационной нагрузки свои благоприятные свойства.
5.5 Рекультивация техногенно-нарушенных почв сельскохозяйственного назначения. В разделе приведены результаты мониторинга биологического этапа рекультивации отвалов Коркинского угольного разреза – одного из самых крупных техногенных нарушений черноземов в России. Показано, что биологический этап рекультивации на отвалах протекает активно. Во вскрышных породах интенсивно протекает биологическое выветривание. Вертикальный профиль эмбриозема расчленяется на горизонты, приобретает свои морфологические признаки, состав и свойства (табл. 15).
Таблица 15 – Состав и свойства эмбриозема (2001-2004 гг.)
| Глубина, см | Частицы <0,01 мм, % | Плотность, г/см3 | Пористость общая, г/см3 | Сухой остаток, % | pHв | Гумус, % | |
| твердой фазы | сложения | ||||||
| Первая терраса | |||||||
| 0-30 | 35 | 2,54 | 1,45 | 43 | 0,9 | 7,0 | 7,12 |
| 30-50 | 29 | 2,80 | 1,60 | 43 | 7,2 | 3,70 | |
| Вторая терраса | |||||||
| 0-20 | 32 | 2,62 | 1,45 | 45 | 0,9 | 7,1 | 5,30 |
| 20-45 | 25 | 2,80 | 1,63 | 42 | 7,3 | 2,00 | |
В эмбриоземе отмечается повышенное содержание легкорастворимых солей, высокая плотность сложения и пониженная пористость.
Для более эффективного прохождения биологического этапа рекультивации отвалов угольного разреза необходимо временное ограничение или полный запрет выпаса скота.
5.6 Сохранение почв инфраструктуры агроландшафта. Создание сел, скверов и других объектов, представляющих инфраструктуру агроландшафтов, вызывает деградационные изменения черноземов.
Почвы урбанизированного вида агроландшафта сельского населенного пункта. Южный Урал является урбанизированной территорией с крупнейшими в России промышленными центрами, городами, оказывающими негативное воздействие на прилегающие к ним населенные пункты: исчезают вблизи сел леса, почвы загрязняются отходами.
Изучение черноземов сельского населенного пункта с длительной урбанизацией (около 300 лет) проводилось в зоне воздействия Челябинска – селе Миасском. Показано, что в селитебной части и на прилегающих к ней территориях почвы, в зависимости от характера их использования и охраны, подвергаются различной степени деградации. Причем, если черноземы выщелоченные использовались без разрушения и перестройки профиля (стадион, искусственный бор), то они сохранили свои генетические свойства в течение всего времени использования (30-45 лет). Результаты исследований строения, состава и свойств урбаноземов и урбочерноземов подтверждают вывод о способности черноземов выщелоченных Южного Урала сохранять и восстанавливать свои благоприятные свойства естественным путем. Условием их нормального функционирования во время высокой антропогенной нагрузки и восстановления после нее является недопущение разрушения и перестройки профиля почвы.
Почвы древнего антропогенеза. Наши исследования территории Аркаима показали, что объекты древненарушенных ландшафтов – палеопочвы имеют специфическое строение (погребенные горизонты), состав (агрегатный состав менее устойчивый, чем у современных почв), и свойства (повышенное содержание солей и пониженное – гумуса в верхнем слое). Они влияют на компоненты современных агроландшафтов степной зоны – рельеф, растительность, почвы. Признаки антропогенеза погребенных в эпоху бронзового века почв показывают, что в местах своего обитания человек давно и сильно изменяет почвы. Это познание дает сегодня возможность прогнозировать дальнейшую эволюцию почв под воздействием антропогенного фактора и показывает, что проблема взаимодействия почв и общества требует разрешения на образовательном, просветительском и воспитательном уровнях.
6 Состояние почв интразональных типов агроландшафта
Почвы интразональных типов агроландшафта, распространяясь локально среди зональных, создают комплексы, влияющие на продуктивность сельскохозяйственных угодий. Поэтому организация территории должна осуществляться с учетом структуры интразональных типов агроландшафта и условий его функционирования. Для этого нужна характеристика состояния их почв.
6.1 Почвы солонцово-солончакового типа агроландшафта. Структура почвенного покрова агроландшафтов Южного Урала осложнена широким распространением в юго-восточной пониженной части лесостепи и, особенно, степи засоленных почв, встречающихся в виде однородных контуров и в комплексе с черноземами и другими почвами. Анализ состояния и использования засоленных почв в работе рассматривается, исходя из их мелкоконтурности, комплексности, негативного влияния на формирование агроландшафтов и продуктивность пашни. Эти почвы следует тщательно учитывать при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
Солонцы. В наиболее распространенных луговых солонцах лесостепной и автоморфных черноземных солонцах степной зоны под естественной солонцеустойчивой растительностью почвообразующие породы сильно засолены по сульфатному типу. В подсолонцовых горизонтах засоление хлоридно-сульфатное или сульфатное слабой и средней степени. Характерные признаки и отрицательные свойства этих почв (высокая дисперсность и плотность, повышенное содержание обменного натрия в солонцовом горизонте) определяют их низкое плодородие, сложность использования в качестве сельскохозяйственных угодий.
Солончаки. Наиболее развиты солончаки луговые с близко залегающими грунтовыми водами (менее 3 м), приводящими к постоянному высокому увлажнению профиля и переносу солей в верхние горизонты. Почвообразующие породы характеризуются высоким содержанием хлор- и сульфатанионов и катионов натрия. Показано, что особые экологические условия развития солончаков в агроландшафтах, тип и степень их засоления обусловливают неблагоприятные агрономические свойства и ограниченное использование.
6.2 Почвы особо охраняемых территорий. Ленточные и островные боры являются остатками перигляциальной лесостепи ледникового периода в лесостепных и степных слабоизмененных интразональных агроландшафтах, положительно влияющих на прилегающих к ним зональные агроландшафты.
В разделе приводится подробная характеристика морфологии, состава, физических и агрохимических свойств почв этих агроландшафтов боровых песков, развитых на осадочных песчаных и плотных магматических породах, недостаточно изученных на Южном Урале.
Почвы Кичигинского бора. Развитие боровых песков на песчаных почвообразующих породах определяет слабую оструктуренность, специфические физические и химические свойства. Для них характерны лесная подстилка, укороченность профиля, присутствие кремнекислоты в верхней части профиля, легкий грансостав.
Черноземы обыкновенные мучнистые, находящиеся в контактной с бором полосе, по морфологии и свойствам близки к зональным черноземам, но сформированы на сильно карбонизированной материнской породе. Этот бор, как и его почвы, подвержены высокой антропогенной нагрузке и деградации.
Почвы Карагайского бора. Своеобразие боровых песков этого бора определяется их формированием на продуктах разрушения плотных магматических горных пород кислого состава гранитов. Показаны строение, состав, свойства этих почв, обусловленные сочетанием двух ослабленных процессов – дернового и реликтового подзолистого. Эти почвы бедны гумусом и элементами питания.
Карагайский бор и его почвы имеют хороший охранный режим.
Совместным влиянием Карагайского бора и оконечностей Уральских гор определяются большая мощностью гумусового горизонта (до 1 м и более) и высокая гумусированность профиля (8,5 % в слое почвы 5-52 см; 7,4 % – в слое 52-96 см) черноземов выщелоченных контактной с бором зоны. Эти почвы в процессе использования теряют характерную для них зернистую структуру и гумус.
Различия боровых песков и прилегающих к ним черноземов при охранном режиме бора дают возможность проследить естественную эволюцию почв и биосферы в прошлом и дать прогноз их развития в будущем.
Почвы березовых колков. Изучены экологические особенности расположения в агроландшафтах, состав, свойства солодей типичных. Эти почвы слабогумусированы, имеют отрицательные физические свойства.
Показана нецелесообразность их вовлечения в пашню. Распаханные солоди нуждаются в особых условиях их использования (выравнивание поверхности). Учитывая, что произрастающие на солодях леса имеют почво- и водоохранное, снегозадерживающее значение для пахотных угодий, но вырубаются, их следует взять под особый учет и охрану.
6.3 Почвы пойменных агроландшафтов. Сильную агрогенную и техногенную нагрузку испытывают аллювиальные почвы пойм вблизи крупных промышленных центров Южного Урала. Воды реки Миасс, протекающей в селитебной части Челябинска, загрязняются и затем широко используются ниже по течению на оросительных системах крупных сельскохозяйственных предприятий, специализирующихся на выращивании овощей: агрофирме «Ильинка», СХП «Красноармейское».
Детальная почвенная съемка почв поймы р. Миасс в пределах ботанического участка Института агроэкологии в масштабе 1:200 позволила диагностировать изменение свойств почв геоморфологических частей поймы. Особенности строения, состава, свойств и почвенно-гидрологических условий в почвах поймы обусловлены поемными процессами, сбросами воды из Шершневского водохранилища и стоков промышленных предприятий Челябинска.
В аллювиальных почвах центральной (в меньшей мере в прирусловой и притеррасной) части поймы обнаружено чрезмерно высокое содержание подвижных соединений фосфора (6200-8500 мг/кг почвы) и калия (1870-2000 мг/кг почвы).
Выявленные особенности состава и свойств, зафиксированное загрязнение почв геоморфологических частей поймы р. Миасс могут быть использованы при разработке систем земледелия и почвоохранных мероприятий в пойме.
7 Влияние горных ландшафтов Южного Урала на региональные особенности и использование равнинных агроландшафтов
Уральский хребет, простирающийся в меридиональном направлении, имеет небольшую высоту, но влияет на особенности формирования горных почв и региональных особенностей строения, состава, свойств почв равнинных агроландшафтов Южного Урала и их сельскохозяйственное использование.
В главе подробно рассмотрены условия развития, морфология, состав, физические и агрохимические свойства горных почв Урала, определены их особенности, свидетельствующие о явно выраженных различиях свойств почв в зависимости от горного пояса. Отдельные высокогорные хребты южной оконечности Урала (Зюраткуль), где нами проводились исследования, представляет собой весь набор вертикальных почвенных поясов Южного, Среднего и Полярного Урала.
Результаты исследований можно использовать как модель современного распределения почв Урала, для прогноза влияния горных ландшафтов на эволюцию почв равнинных агроландшафтов, при организации горных пастбищ и размещении пахотных угодий на склонах.
8 Региональный агроэкологический мониторинг
Антропогенная деятельность способствует во времени (t1… tn) деградации системы почвенного покрова (СПП) природных и сельскохозяйственных ландшафтов (рис. 4).
t1…tn
Рисунок 4 – Эволюция почв
Для принятия необходимых мер по управлению динамическими процессами в почвах необходима всеобъемлющая многосторонняя системная информация о состоянии СПП в тот или иной отрезок времени – необходим региональный или природохозяйственный агроэкологический мониторинг почв, отвечающий требованиям современного сельскохозяйственного производства и охраны почв. Исходную информацию о почвах для него могут дать описательная (знаковая), представленная в данной работе диагностика состояния почв в среде повышенной антропогенной нагрузки и одновременно созданная материальная (банк почв) эколого-почвенная модель агроландшафтов Южного Урала.
Показано значение банка почв в создании научной картины естественной и антропогенной эволюции почв, раскрытии сущности глобальных проблем деградации почв, в научном, методическом и практическом обеспечении регионального агроэкологического мониторинга почв. Материальными моделями эталонов современных почв, наглядно отражающих их географическое распространение, строение, состав и свойства с привязками к местности, являются срезы (монолиты) наиболее типичных почв. Основной фонд банка почв природных и сельскохозяйственных ландшафтов – это подлинные естественнонаучные коллекции экспонатов почв, почвообразующих пород, растений-индикаторов почв, научные материалы, представленные в данной работе.
Представлены критерии поиска и отбора моделей почв: типичность, информативность, научность, подлинность почв. Особая роль отводится моделям почв, подверженным деградационным изменениям в результате нерационального использования в качестве пашни, пастбища, ненормированного орошения, загрязнения, урбанизации, техногенного разрушения. В фонде банка почв находится более 2500 единиц хранения.
Приводятся группировка почв агроландшафтов Южного Урала по характеру и степени антропогенного изменения, рекомендации по их использованию, периодичность проведения регионального агроэкологического мониторинга. Сравнение результатов мониторинга с материальной и вербальной (знаковой) моделью позволит определить изменение параметров почв во времени и дать прогноз дальнейшего состояния почв агроландшафтов.
ВЫВОДЫ
- Почвы Западносибирской и Казахстанской провинций Южного Урала представляют собой компоненты равнинных зональных и интразональных лесостепных и степных агроландшафтов. Особенностями этого региона являются: нечеткая выраженность границ между почвенными подзонами черноземной зоны, выпадение подзоны типичных черноземов, щебнистость, в почвах малая мощность профиля и его гумусовых горизонтов, слабая выраженность переходного гумусового горизонта АВ или его отсутствие, специфические водные свойства. В результате исследований высокогорного района Урала исследованы горные серые лесные, подзолистые, болотные и луговые почвы, характерные также для Среднего и Северного Урала.
- Проведены сравнительные исследования строения, состава и свойств почв сельскохозяйственного назначения зональных агроландшафтов по характеру антропогенного вмешательства, уровню изменений и последствий. Выделены почвы слабо, средне измененного и деградированного агроландшафта, требующие дифференцированных мер по рациональному использованию.
- Получены данные о благоприятных для растений физических, водных и воздушных показателей свойств черноземов слабо- и среднеизмененных агроландшафтов целины и пашни, но различных в лесостепной и степной зонах. В обыкновенных и южных черноземах степной зоны при высокой влагоемкости, обеспечивающей в слое 0-50 см продуктивный запас влаги 135-168 мм на целине и 130-143 мм в пашне соответственно, соотношение пористости аэрации и обводнения не является оптимальным. Черноземы южные по совокупности агрофизических и агрохимических свойств уступают другим подтипам, на склонах в фитогенных агроландшафтах они подвержены эрозии.
- Выявлена региональная особенность современных черноземов равнинных агроландшафтов сохранять в процессе использования в богарных и орошаемых условиях удовлетворительную для растений макроструктуру.
- Проведены исследования и анализ влияния ненормированного орошения на изменение свойств черноземов и их полугидроморфных аналогов. Установлена генетическая причина деградации черноземов ирригационных агроландшафтов. Вследствие сильной окарбоначенности нижних горизонтов черноземов, особенно обыкновенных и южных подтипов, при наименьшей влагоемкости (НВ) наблюдается излишнее обводнение и снижение воздухосодержания.
- Установлена возможность черноземов выщелоченных, деградированных при орошении, восстанавливать агрофизические свойства до удовлетворительного состояния естественным путем через 12-15 лет после прекращения ирригационного воздействия.
- Исходя из исследований комплекса природных факторов в реликтовых борах определено сочетание ослабленных дернового и реликтового подзолистого процессов в их почвах – боровых песках, отличающихся от контактных с ними зональных почв низким естественным плодородием. В научных интересах, водоохранных и почвозащитных целях боры и их почвы нуждаются в консервации.
- Выявлено загрязнение плодородных аллювиальных почв поймы р. Миасс техногенными выбросами, содержащими подвижные соединения фосфора и калия, в десятки и сотни раз превышающие норму.
- В основе решения проблемы управления агроэкологическими параметрами черноземов в орошаемом и богарном земледелии находится познание поведения влаги в профиле почв. В черноземах выщелоченных, наиболее используемых в земледелии Южного Урала, нисходящее движение влаги под действием гравитационных сил, градиентов влажности и температур происходит в течение 10 дней, после которых в профиле почв устанавливается состояние влажности, соответствующее истинной наименьшей влагоемкости (ИНВ). Эта влага, практически равна наименьшей влагоемкости (НВ) и составляет в слоях 0-50 и 0-100 см соответственно 165 и 358 мм, что свидетельствует о прочном характере удержания капиллярно-подвешенной влаги в черноземах и высоком диапазоне ее доступности растениям в интервале увлажнения НВ-ВРК. Процесс восходящего движения капиллярно-подвешенной влаги при ее испарении и десукции корнями растений выражен в этих почвах очень интенсивно и охватывает всю промоченную толщу почвы, что указывает на существующую в них отчетливо выраженную связь между отдельными скоплениями воды при увлажнении, соответствующем НВ.
- Особенности поведения влаги в профиле почвы в условиях орошения позволяют определять: по водоудерживающей способности оптимальную предполивную влажность, степень увлажнения и норму полива конкретной почвы; по способности почвы к восходящему движению влаги устанавливать и регулировать глубину увлажнения; на богаре по способности почвы накапливать и передвигать воду в корнеобитаемую зону разрабатывать технологические приемы обработки почвы, корректировать сроки посева культур.
- По результатам проведенного мониторинга биологического этапа рекультивации техногенно-нарушенных черноземов выщелоченных лесостепного агроландшафта установлено интенсивное биологическое выветривание вскрышных пород отвалов, образование на них эмбриоземов по черноземному типу почвообразования, использование которых в качестве пастбищ до завершения рекультивации не обосновано и снижает ее качество.
- Получены данные по изменению почв в агроландшафте инфраструктуры современного села, находящегося в зоне влияния промышленного центра (г. Челябинск) и протогорода бронзового века (Аркаим). Черноземы без глубокой перестройки профиля сохраняют свои важнейшие генетические свойства в течение всей агрогенной эволюции Южного Урала (около 300 лет). В строении и свойствах погребенных черноземов (3-4 тыс. лет) показана длительность периода восстановления нарушенных при урбанизации почв. Проблема взаимодействия почв и общества, обостряющаяся современной высокой техногенной нагрузкой на биосферу, становится проблемой социальной и может быть разрешимой только с широким использованием образовательного и воспитательного процессов.
- Установленные изменения состояния почв агроландшафтов, подверженных высокой агрогенной и техногенной нагрузкам, позволили создать знаковую (диагностические показатели почв) и материальную (банк почв) модели почв агроландшафтов Южного Урала, которые могут служить основой научных прогнозов, научно-методической базой обеспечения регионального агроэкологического мониторинга, обоснования рациональных приемов использования почв, дают возможность предвидеть развитие экологической обстановки, обеспечивают информационной базой данных картирование почв, подготовку специалистов сельскохозяйственного производства.
- Материальная модель почв позволяет показать экологические, технологические, эстетические стороны почв, факторы их формирования и эволюцию в природных и сельскохозяйственных ландшафтах и может стать фундаментальной информационной и методической базой для создания объединенного центра регионального агроэкологического мониторинга почв. Научная, диагностическая и другие функции материальной модели почв способствуют их охране.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
- Для предотвращения деградации черноземных почв зональных лесостепных и степных агроландшафтов применять современные адаптивно-ландшафтные системы земледелия и строго соблюдать их требования.
- Для проектирования орошаемых земель в первую очередь отбирать локально однородные, равнинные, хорошо естественно дренированные участки с почвами среднесуглинистого гранулометрического состава.
- При орошении черноземов применять научно обоснованные режимы увлажнения с контролем мощности увлажняемого слоя, соблюдением оптимального порога предполивного снижения влажности почвы. Рациональная глубина промачивания черноземов Южного Урала при вегетационных поливах составляет 0-40 см, что объясняется природными условиями развития корневой системы растений. Интенсивное восходящее движение влаги позволяет по фазам развития растений использовать дифференцированные по глубине и степени увлажнения поливы, что снизит количество вегетационных поливов. Поливные нормы для тяжело- и среднесуглинистых выщелоченных черноземов Южного Урала составляют в режиме увлажнения НВ-ВРК (70 % НВ) для слоя 0-50 см 460 м3/га. Сроки предпосевного и вегетационных поливов будут зависеть от конкретных погодных условий года. На разобщенных крупных однородных массивах черноземов, естественно удовлетворительно дренированных соблюдение научно обоснованных норм полива пресной оросительной водой с подачей ее по закрытым трубопроводам даже без искусственного дренажа не должно привести к ухудшению агромелиоративных свойств почв.
- Не вовлекать в земледелие почвы интразональных солонцово-солончаковых агроландшафтов и колков. Вести их охрану.
- Соблюдать природоохранную зону для боровых песков реликтовых боров и пойменных почв.
- Рекультивируемые отвалы техногенно нарушенных почв агроландшафтов не использовать в сельскохозяйственных целях до полного прохождения биологического этапа рекультивации.
- С целью сохранения стабильного состояния пахотных почв и почв других сельскохозяйственных угодий проводить их региональный агроэкологический мониторинг.
- При возделывании сельскохозяйственных культур на пойменных почвах, прилегающих к крупным промышленным центрам, проводить регулярный контроль их загрязнения.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ
ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Монографии
- Черноземы: свойства и особенности орошения: Моногр. / Панфилов В.П., Слесарев И.В., Сенькова Л.А. и др. Новосибирск, 1988. 256 с.
- Микроартроподы почвы, растительность в условиях пульсирующего увлажнения: Моногр. / Гришина Л.Г., Стебаева С.К., Сенькова Л.А. и др. Новосибирск, 1991. 165 с.
- Сенькова Л.А. Эколого-почвенная характеристика Челябинской области: Моногр. Челябинск, 2007. 270 с.
Публикации в периодической печати, рекомендованной ВАК
- Сенькова Л.А. Восходящее передвижение влаги при испарении в черноземе выщелоченном // Аграрный вестник Урала. 2007. № 6. С. 54-56.
- Матвеева Е. Ю., Сенькова Л.А. Нисходящее передвижение влаги и водоудерживающая способность чернозема выщелоченного // Аграрный вестник Урала. 2007. № 6. С. 56-57.
- Сенькова Л.А. Комплектование почвенного музея // Аграрный вестник Урала. 2008. № 1. С. 62-63.
- Водно-физические свойства черноземов Южного Урала // Аграрный вестник Урала. 2008. № 3. С. 66-68.
- Сенькова Л.А. Состояние почв Южного Урала и проблемы их использования // Аграрный вестник Урала. 2008. № 4. С. 61-62.
- Сенькова Л.А.Состояние почв особо охраняемых территорий Южного Урала // Аграрная наука. 2008. № 11. С. 14-15.
- Сенькова Л.А.Потенциальные возможности восстановления свойств чернозема выщелоченного после ненормированного орошения // Аграрная наука. 2008. № 12. С. 5-6.
Другие публикации
- Чащина Н.И., Сенькова Л.А. Влияние различных режимов увлажнения пахотного слоя черноземов на пшеницу // Прогрессивные направления проектирования, строительства и эксплуатации мелиоративных систем в условиях Сибири. Красноярск, 1978. С. 188-189.
- Сенькова Л.А. Доступность влаги растениям на южных легкосуглинистых черноземах // Проблемы интенсификации земледелия в Казахстане. Алма-Ата, 1985. Ч. 2. С. 3-5.
- Сенькова Л.А. К вопросу о глубине орошения черноземов // Населенные пункты и охрана окружающей среды. Алма-Ата - Целиноград, 1986. С. 118-119.
- Сенькова Л.А. Агромелиоративная характеристика черноземов южных // Тр. Кустанайского с.-х. ин-та. Кустанай, 1996. Ч 1. С. 67 -68.
- Сенькова Л.А. Агроэкологические условия возделывания яровой пшеницы на склонах // Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения. Челябинск, 2002. С. 139-143.
- Ларионов Ю.С., Сенькова Л.А., Ларионова Л.М. Эдафический фактор и корнеоборот в растениеводстве // Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения. Челябинск, 2004. С. 56-67.
- Сенькова Л.А. Становление и значение геолого-почвенного музея Института агроэкологии // Почвы национальное достояние России: Мат. 4-го съезда почвоведов. Новосибирск, 2004. С. 646-647.
- Сенькова Л.А., Нефедова Е.Н. Поведение влаги в черноземе выщелоченном Южного Урала // Почвы национальное достояние России: Мат. 4-го съезда почвоведов. Новосибирск, 2004. С. 422-423.
- Сенькова Л.А. Почвенно-экологическое состояние отвалов Коркинского угольного разреза // Вестник ЧГАУ. 2005. Т. 45. С. 160-164.
- Сенькова Л.А. Естественноисторическое просвещение в Институте агроэкологии // Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения. Челябинск, 2005. С. 320-327.
- Сенькова Л.А. Влагообеспеченность чернозема выщелоченного // Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения. Челябинск, 2006. С. 158-166.
- Синявский И.В., Сенькова Л.А., Липп В.А., Уфимцева Л.В. Рекомендации по регулированию водно-физических, физико-химических свойств, солевого режима ирригационных почв и улучшению их экологического состояния: Рекомендации // ФГУ «Управление «Челябмелиоводхоз», ФГОУ ВПО «ЧГАУ», Институт агроэкологии. Челябинск, 2006. 31 с.
- Сенькова Л.А. Опыт создания и использования почвенного музея в учебной и просветительской работе // Известия Оренбургского ГАУ. 2006. № 1 (9). С. 62-64.
- Сенькова Л.А. Почвы реликтовых боров Челябинской области // Вестник ЧГАУ. 2007. Т. 49. С. 82-89.
- Сенькова Л.А. Биоресурсная характеристика почвенного покрова ботанического участка Института агроэкологии // Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения. Челябинск, 2007. С. 140-148.
- Сенькова Л.А. Проблемы использования почв Южного Урала // Наука и технологии. Миасс, 2008. С. 130.
- Сенькова Л.А. Противоэрозионная устойчивость агрегатного состава черноземов Южного Урала // Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия. Курск, 2008. С. 614-616.
- Сенькова Л.А. Состояние почв агроландшафтов Южного Урала в среде антропогенного воздействия и проблема их использования // Наука и технологии: Тр. XXVIII Российской школы. М., 2008. Т. 2. С. 244-250.
