И.С. Белюченко
Экология Краснодарского края (Региональная экология)
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2010. — 356 с.

5. Общая характеристика почвенного покрова

5.3. Химия почв

5.3.2. Содержание гумуса в почвах

Преобладающая равнинная часть территории края распахана и используется для выращивания сельскохозяйственных культур однолетнего (пшеница, кукуруза, рис, подсолнечник и др.) и многолетнего типа (плодовые культуры, виноград и др.). Сельскохозяйственное использование земель оказывает огромное влияние на свойства всех типов почв, включая их физические и химические свойства и, прежде всего, содержание в почвах гумуса и его качество. Гумус выступает важнейшим фактором качества почв, и его долевое участие (содержание и запасы) считается основным показателем плодородия, поэтому изучение его содержания и динамики по годам относится к важнейшим исследованиям по оценке качества почв. Безусловно, оценивая плодородие почвы, важно определить не только содержание гумуса, но и мощность гумусового горизонта, т.е. те показатели, которые позволяют оценить запасы гумуса на той или иной территории.

Особое внимание уделяется изучению гумуса в пахотном горизонте, где концентрируется источник минерального питания основной массы как однолетних, так и многолетних растений. Именно запасами гумуса в этом горизонте в основном и определяется продуктивность сельскохозяйственных культур. Большое значение для оценки почв имеет распределение гумуса и по почвенному профилю, поскольку его содержание в отдельных горизонтах определяет структуру почвы и её физические свойства, поглотительную способность и ряд других характеристик. Эти показатели, наряду с химизмом почв, и определяют уровень плодородия почв, их современное состояние и направление развития. Поведение гумуса в почвах, особенно в техногенных ландшафтах, связано с совокупностью многих факторов, к числу которых следует отнести специфичность и концентрацию загрязнителей, климатические, геоморфологические и зонально-географические особенности регионов, концентрацию техногенных производств и ряд других факторов.

В течение длительного времени при изучении почв, как важнейшего объекта антропогенного преобразования, преобладало исследование особенностей их окультуривания. Методически эти работы базировались в основном на сравнении географического учета изменений почв под влиянием различных агротехнических и мелиоративных мероприятий, что позволяло выявлять количественные изменения между типами почв, различной длительностью и интенсивностью их использования для сельскохозяйственного производства. Такие исследования, как правило, ограничивались отдельными агрономическими показателями оценки продуктивности без учета соотношений отдельных культур в варьировании сельскохозяйственного производства.

Основным источником образования гумуса является растительный покров, который после отмирания его составляющих (корней, листьев, ветвей) подвергается процессу весьма разнообразных превращений, зависящих от многих факторов: характера растительного покрова, деятельности микрофлоры, микро- и мезофауны и крупных животных и т.д. Поскольку гумус входит в состав коллоидного комплекса почвы, то его роль в поглотительной способности почв весьма велика. Именно гумус обеспечивает высокую емкость поглощения почв. Содержание гумуса очень тесно коррелирует с массой поглощенных оснований и степенью насыщенности ими почв. Уровень содержания гумуса в почве определяет не только её плодородие, но и такие важнейшие свойства, как устойчивость против эрозии, выщелачивания питательных веществ дождевыми водами и т.д. В связи с этим контроль за содержанием гумуса является одной из первоочередных задач при фоновой оценке плодородия почв.

Научно-исследовательским нститутом прикладной и экспериментальной экологии проведена аналитическая оценка содержания гумуса на основе точечного отбора проб методом маршрутной сетки в различных районах края. Определение содержания гумуса в верхнем слое почвы по выделенным зонам показывает, что наибольшие показатели содержания гумуса характерны для горно-лесной зоны и для зоны богарного земледелия; плавневая зона, зоны рисосеяния и виноградарства выделяются весьма низкими показателями содержания гумуса в верхнем слое почвы, что, безусловно, связано со спецификой не только их геохимических ландшафтов и природно-климатических условий, но и характером хозяйственного использования. Определенный интерес представляют данные по содержанию гумуса в верхнем слое почвы по выделенным зонам отдельных геохимических ландшафтов.

Наиболее крупные природно-антропогенные зоны, такие как богарного земледелия и горно-лесная, характеризуются достаточно широким разбросом как средних показателей содержания гумуса, так и разницой между его минимальными и максимальными уровнями. Например, в зоне богарного земледелия в геохимическом ландшафте 40 N среднее содержание гумуса составило 1,9 при варьировании минимальных и максимальных показателей от 1,1 до 3,0 %, а в геохимическом ландшафте 23 Q при средних показателях 5,5 % минимальный показатель составил 3,0, максимальный — 10,5 %. В других ландшафтах, занимающих промежуточное положение между двумя указанными, разрывы между минимальными и максимальными показателями заметно возрастают и доходят до 3-5 — кратных. Разрывы минимальных и максимальных показателей содержания гумуса в почвах различных геохимических ландшафтов тоже весьма широки, и максимум превышает минимум в некоторых случаях в 10 и даже больше раз (ландшафты 45 К, 49 J, 4 N, 54 K, 63 J, 65 J, 7 Q и т.д.) при широком разбросе доверительных границ и коэффициента вариации. В горно-лесной зоне разрывы между средними показателями содержания гумуса в пределах отдельных геохимических ландшафтов колеблются от 2,3 (ландшафт 27 К) до 6,4 % (ландшафт 75 F). Заметно различаются также данные по содержанию гумуса в верхнем слое почв геохимических ландшафтов плавневой и рекреационной зон при весьма заметном варьировании их минимальных и максимальных показателей. В почвах зоны рисосеяния показатель содержания гумуса наиболее стабилен по сравнению с другими зонами.

Изучение содержания гумуса в почвах геохимических ландшафтов в пределах отдельных административных районов (Приложение 3, табл. 7) указывает на широкий разброс как среднего по районам показателя так, и его минимальных и максимальных уровней. Наиболее высоким содержанием гумуса (свыше 4,4 %) выделяются почвы Выселковского, Динского районов в зоне богарного земледелия, а также Туапсинского и Мостовского, расположенных в основном в горно-лесной и рекреационной зонах. Максимальные показатели содержания гумуса (свыше 6 %) отмечены в Абинском, Апшеронском, Выселковском, Геленджикском, Динском, Кореновском районах, в пригородах Краснодара, Крымском, Ленинградском, Мостовском, Отрадненском, Сочинском, Тимашевском, Тихорецком и Туапсинском районах. Минимальное содержание гумуса (менее 2,0 %) отмечено в почвах Абинского, Анапского, Апшеронского, Белоглинского, Белореченского, Брюховецкого, Геленджикского, Горячеключевского, Гулькевичского, Ейского, Кавказского, Калининского, Каневского, Красноармейского, Крымского, Курганинского, Кущевского, Лабинского, Мостовского, Новокубанского, Новороссийского, Отрадненского, Павловского, Северского, Сочинского, Темрюкского районов и в пригороде Краснодара. Анализ показателей содержания гумуса в верхнем слое почвы в пределах районов по геохимическим ландшафтам указывает на заметную роль хозяйственного использования отдельных территорий.

Использование различных ландшафтов в отдельных природных зонах для возделывания сельскохозяйственных культур существенно нивелирует как средние показатели содержания гумуса в верхнем слое почв, так и разрывы между их минимальными и максимальными значениями, что, вероятнее всего, связано с внесением органических удобрений, использованием урожая корней и стерневых остатков в качестве органики и т.д. Бесспорно, что на содержание гумуса в верхнем слое оказывают влияние механический состав почв, их кислотность, глубина почвенного слоя и т.д. Например, в северной зоне содержание гумуса в верхнем слое колеблется от 3 до 7 % в легкоглинистых разновидностях, а в суглинистых — от 2,5 до 4 %, что указывает на определенную роль концентрации физической глины в различных геохимических ландшафтах.

Безусловно, колебание в содержании гумуса по зонам края и по районам весьма существенно, и нередко максимальные уровни превышают минимальные в 2-3 раза и больше. Даже почвы лесополос в зоне богарного земледелия выделяются колебанием этих показателей от 3,4 до 7,2 %. Значительное варьирование характерно и для других природно-антропогенных зон. Природная зона, куда можно отнести в целом горно-лесную, также характеризуется существенным разрывом минимальных и максимальных значений и весьма высоким уровнем вариации показателей содержания гумуса. Сравнивая данные содержания гумуса в почвах выделенных зон, можно отметить, что при сравнительно небольшом различии его средних величин между отдельными зонами и геохимическими ландшафтами минимальные и максимальные показатели варьируют очень широко. Эти различия касаются как интенсивно освоенных зон, какой является, например, зона богарного земледелия, так и природных, куда можно отнести горно-лесную зону.

Высокие колебания в содержании гумуса в верхнем слое биогенных ландшафтов горно-лесной зоны объясняются большим разнообразием её ландшафтов в геоморфологическом плане, показателями кислотности почвы, характером физического и химического выветривания горных пород и т.д. Определенную лепту в варьирование содержания гумуса в верхнем слое почв в горно-лесной зоне вносит уровень содержания в ней илистой фракции. Чем выше содержание мелкодисперсной глины, тем выше уровень концентрации в них гумуса. При широком варьировании показателей гумуса в верхнем слое почвы, прежде всего для черноземных районов, отличающихся малогусностью пахотного слоя при одновременно высокой мощности гумусового горизонта, особенно большое значение имеет проблема рационального использования почв. В первую очередь, это касается зоны богарного земледелия, где четко прослеживается прямая зависимость между показателями гумусированности почвы и общими запасами органического вещества в пахотном слое.

Сравнивая показатели содержания гумуса в верхнем слое почвы с геохимией различных отложений, можно отметить более высокое накопление гумуса в почвах, сформировавшихся на четвертичных отложениях. Определенный интерес представляют данные по содержанию гумуса по почвенным профилям.