В исследуемых черноземах южных содержание гумуса в пашне, в сравнении с его содержанием на целине, уменьшается (с 5,26% до 4,2%) на 20% (таблица 6).

Проведенные исследования черноземов южных на склоне показали, что потери органического вещества составили: при освоении под пашню – 10 т/га в расчете на весь почвенный профиль; в результате развития эрозионных процессов (средняя часть склона) – 106 т/га.

Потери гумуса при распашке чернозема южного обусловлены уменьшением поступления растительных остатков в почву и усилением минерализации органического вещества.

Содержание обменного гумуса является показателем потенциального плодородия. Однако эффективное плодородие при значительном валовом содержании гумуса может быть невысоким в связи с низким содержанием в нем подвижных легкогидролизуемых компонентов (Л.А. Гришина, 1986).

Легкогидролизуемая фракция азота является ближайшим резервом для питания растений.

Из таблицы 6 видно, что содержание легкогидролизуемого азота с глубиной уменьшается. При этом содержание его на целине и в пашне практически одинаково. В средней части склона содержание легкогидролизуемого азота в горизонте В1 даже выше (79,5%), чем в горизонте АПАХ (75,5%), что объясняется развитием эрозионных процессов в данной части склона. В пашне в нижней части склона содержание легкогидролизуемого азота наивысшее по склону, так как здесь аккумулируются продукты эрозии.

Фосфор в почве находится в форме минеральных и органических соединений. Основная часть как органических, так и минеральных соединений фосфора в почвах недоступна растениям.

Наблюдается закономерность уменьшения содержания подвижных форм фосфора с глубиной (таблица 6). Это связано с тем, что данный тип почв сформировался на породах, для которых характерна бедность фосфором.

Концентрация элемента в пахотном слое и аккумулятивном горизонте А на целине превышает таковую в породе в 2,5-3,0 раза и получена за счет длительной биологической аккумуляции фосфора растительностью (А.Е. Кочергин, 1984).

Наибольшая обеспеченность подвижными формами фосфора (24 мг/кг) наблюдается в горизонте АП в нижней части склона, наименьшая (17 мг/кг) – в горизонте АПАХ в средней части склона (таблица 6). По данным таблицы 6 по подвижным формам фосфора можно сказать, что обеспеченность ими почв низкая для всех культур.

Видно, что при использовании почв для сельскохозяйственного производства культурных растений, содержание их несколько снижается (20 мг/кг), в сравнении с целиной (21 мг/кг).

Таким образом, низкая природная обеспеченность подвижным фосфором черноземов Урала несколько обострилась при их длительном сельскохозяйственном использовании.

Основным источником доступного для растений калия является обменный, который находится в составе почвенно-поглощающего комплекса. Резервом доступного калия служит фиксированный калий.

Проведенные нами исследования показали, что черноземы южные имеют высокое содержание доступного для растений калия (таблица 6). С глубиной обеспеченность почв калием снижается.

Наибольшее содержание доступного калия наблюдается в нижней части склона (192 мг/кг), это можно объяснить тем, что поставщиком калия является илистая фракция почвообразующей породы и наибольшее его количество бывает в почвах тяжелого гранулометрического состава. Этой закономерностью объясняется и наименьшее содержание доступного калия в средней части склона(97 мг/кг).

Уменьшение содержания доступного калия в пашне (164 мг/кг) в сравнении с целиной (178 мг/кг) также можно объяснить более облегченным гранулометрическим составом чернозема южного в пашне. При сельскохозяйственном использовании уменьшается валовое содержание калия, количество подвижного и обменного калия. Таким образом, установлено уменьшение подвижного калия при сельскохозяйственном использовании, в нашем случае на 14 мг/кг.

Эффективное плодородие по азоту, фосфору и калию определяется в основном богатством ими гумусового слоя. От 79 до 83% фосфора растения поглощают из пахотного или биологически активного слоя (А.Е. Кочергин, 1966). Именно здесь сконцентрированы запасы азота и фосфора, наиболее активно идут процессы их мобилизации и закрепления фосфатов.

На целине, а также в верхней и нижней частях склона пашни черноземы южные имеют высокое содержание легкогидролизуемого азота.

Содержание подвижных форм фосфора у черноземов южных по склону достигает низкой обеспеченности. Вследствие этого создаются чрезвычайно напряженные условия фосфорного питания растений.

Показатели обменного калия соответствуют высокой и очень высокой, а в средней части склона повышенной обеспеченности почв калием. Однако необходимо обратить внимание на то, что пашня имеет показатели по обеспеченности элементами питания ниже, чем целинный участок.

Из этого следует, что для сохранения плодородия и стабилизации урожайности сельскохозяйственных культур элементами питания необходимо использование органических и минеральных удобрений.

Реакция почвенного раствора является одним из важных свойств почв. Она определяется наличием в почве катионов водорода, алюминия, кальция, магния и др.

Реакция почвенного раствора оказывает большое разностороннее влияние на свойства почв и растения.

Черноземы южные исследуемого почвенно-геоморфологического профиля имеют нейтральную реакцию почвенного раствора в верхних горизонтах (таблица 6), которая является наиболее благоприятной для возделывания большинства сельскохозяйственных культур.

В карбонатном горизонте В3 заметно изменение реакции почвенного раствора в сторону подщелачивания, что обусловлено содержанием карбонатов кальция.

Таким образом, агрохимические показатели почв геоморфологического профиля различны. Наиболее обеспеченными элементами питания являются черноземы южные на целине и в нижней части склона. Сельскохозяйственное использование ведет к снижению содержания гумуса, подвижных форм азота, фосфора и калия. Особенно это снижение проявляется в средней, наиболее подверженной эрозионным процессам, части склона

Однако сочетание природных факторов в подзоне южных черноземов обуславливает недостаточную обеспеченность всех черноземов подвижными формами фосфора.

3.3 Почвенно-экологическая оценка

При сельскохозяйственном освоении черноземов дерновый процесс почвообразования ослабевает настолько, что создается отрицательный баланс органического вещества, щелочноземельных катионов и элементов питания, усиливается элювиальный процесс.

Поэтому диагностика природных процессов почвообразования и состояния почв является практической необходимостью.

Сейчас становится очевидным, что дифференцированный подход к охране и использованию отдельных почв с учетом их особенностей является ключевым принципом в земледелии (Н.Ф. Ганжара, Б.А. Борисов, Р.Ф. Байбеков, 2002).

В связи с этим на основании свойств почв и климатических показателей проводится почвенно-экологическая оценка. В основу её положен расчет почвенно-экологического индекса (Пэи), который является комплексным показателем состояния почв (приложение А).