У черноземов выщелоченных на пашне в горизонте Апах содержание гумуса составляет 7,08 %, в горизонте А содержание гумуса остается прежним, характерным для целины (8,1 %). Это свидетельствует о снижении содержания гумуса при распашке и возникающей при этом эрозии.

Таким образом, у чернозема выщелоченного на целине и на пашне содержание гумуса различно только в пахотном слое (16,8%), что объясняется процессами и явлениями, обусловленными деятельностью человека.

Агрохимические свойства черноземов обыкновенных характеризуются комплексом показателей, среди которых важное место также принадлежит содержанию гумуса. Содержание гумуса в пахотном слое черноземов Челябинской области колеблется преимущественно в пределах 4-7 %. (А.П. Козаченко, 1999).

Анализ исследований показал (таблица 6), что содержание гумуса в горизонте А чернозема обыкновенного на целине составляет 7,42 %, вниз по профилю постепенно уменьшается. Это говорит о том, что гумусово-аккумулятивный процесс в данной почве является основным, преобладающим, но, по сравнению с черноземом выщелоченным, проявляется слабее.

Это можно объяснить нарастанием к югу напряженности водного режима и биологической активности почв.

Черноземы обыкновенные пашни характеризуются снижением гумуса в пахотном слое на 17,5 %, по сравнению с целиной. Миграции гумуса по профилю не наблюдается, так как в условиях водораздела при лимите влаги и нейтральной реакции среды не возможны процессы аккумуляции продуктов разрушения по профилю почвы; снижение содержания гумуса связано, скорее всего, с развитием ветровой и водной эрозии.

Таким образом, черноземы обыкновенные в настоящее время имеют средний уровень обеспеченности таким фактором плодородия как гумус. Однако несоблюдение почвосберегающих технологий при возделывании культур может привести к значительному снижению содержания гумуса.

Черноземы южные сосредоточены в степной зоне. Они формируются в более засушливых условиях, чем черноземы обыкновенные, на материнских породах различного гранулометрического состава. В отличие от черноземов выщелоченного и обыкновенного, чернозем южный, как показало морфологическое исследование, имеет меньшую мощность гумусового горизонта. По данным таблицы 6 видно, что чернозем южный на целине характеризуется как малогумусный: содержание гумуса в горизонте А (5,46 %). Это свидетельствует об ослабленном гумусово-аккумулятивном процессе. По профилю почвы миграция и аккумуляция гумуса не выражена, но значительное уплотнение и ореховатость в горизонте В1 являются показателями солонцового процесса, который накладывается на гумусово-аккумулятивный. Показатель рН, равный 7,9 в горизонте В1, свидетельствует о наличии в почвенно-поглощающем комплексе (ППК) ионов натрия. Ионы натрия в ППК обуславливают солонцеватость.

Содержание гумуса у черноземов южных в горизонте Апах под действием агротехники и эрозии снизилось на 27,1 %. Подпахотные горизонты содержат практически такое же количество гумуса, что и целина. Миграция и последующая аккумуляция гумусовых веществ в черноземе южном как на целине, так и на пашне не наблюдаются.

По данным анализов ЧНИИСХ (А.П. Козаченко, 1997), при распашке гумус теряют почвы всех природных зон. Максимальные потери мониторинг выявил в условиях степной зоны на черноземах южных – 1,07 т/га (2 %) ежегодно. Прежде всего, это объясняется тем, что после распашки целинных почв в острозасушливой зоне при явно отрицательном балансе органического вещества активизировались процессы минерализации гумуса, и резко усилилась ветровая эрозия.

Более благоприятная обстановка сложилась в лесостепной зоне. Как показывает анализ содержания гумуса в целинных и пахотных почвах чернозема выщелоченного, его гумусовое состояние довольно стабильно: ежегодные потери составляют 0,02 т/га. Этому способствует, во-первых, состав гумуса, который характеризуется преобладанием устойчивых к минерализации гуминовых кислот и гуматов, широким соотношением C:N, во-вторых, в лесостепи практически отсутствует ветровая эрозия и дефляция.

Значит, в черноземах Челябинской области основным почвообразовательным процессом является гумусово-аккумулятивный, степень его выраженности снижается при движении с севера области – лесостепной зоны – к югу – степной зоны. Наилучшим гумусным состоянием характеризуется чернозем выщелоченный. Наименее благоприятные условия для гумусово-аккумулятивного процесса складываются в черноземе южном, где наряду с ним проявляется и солонцовый, понижающий уровень плодородия. Следовательно, при распашке наиболее подвержены деградации черноземы южные.

На состояние гумуса пахотных почв оказывают влияние характер агрофитоценозов и баланс важнейших элементов в них (норма применения удобрений). Об этом свидетельствуют наблюдения, проведенные в стационарном опыте ЧНИИСХ (1995), на черноземе выщелоченном. Исследования показали, что за двадцатилетний период паровой обработки этой почвы содержание гумуса в слое 0 – 20 см снизилось на 0,8 %, или на 22,4т/га (А.П. Козаченко, 1999).

За этот период при бессменном посеве яровой пшеницы без удобрений потери гумуса были также велики – 0,62 % или 17,4 т/га. Плодосменный севооборот без удобрений не сбалансировал круговорот органического вещества в биоценозе – 0,42 % и запаса – 11,8 т/га. И только внесение азотно-фосфорных удобрений (N105P120) обеспечило стабилизацию гумусного состояния почвы в севообороте.

На динамику органического вещества пахотных почв влияет система ее основной обработки. Данные В.А. Синявского, Н.Ш. Борисковой (1995) свидетельствуют о том, что избежать потерь гумуса в агроценозах с однолетними культурами невозможно, но этот процесс можно значительно ослабить при уменьшении количества обработок.

Азот – один из элементов питания, дефицит которого резко снижает продуктивность агроценозов, в почве он находится в форме органических соединений в составе гумуса, остатков растений и микроорганизмов. Основная его часть (70-90 %) входит в состав специфических органических веществ. Существует связь между количеством в почвах этого элемента и гумуса (А.П. Козаченко, 1997). Высокое содержание азота, как и гумуса, установлено в черноземах выщелоченных и обыкновенных. Со снижением содержания гумуса вниз по профилю почв следует соответственно снижение содержания азота.

В почве под естественной растительностью азотный режим характеризуется динамической устойчивостью, тогда как в пахотных почвах в сильной степени зависит от процессов аммонификации и нитрификации азотистых веществ. Последние, в свою очередь, зависят от условий погоды, агрофона и других факторов.

Основная часть азота (80 %) входит в состав гумусовых веществ в количестве 4-5 % от их веса. Доступными для растений являются минеральные соединения (аммоний, нитраты и нитриты), доля которых не превышает 1 % от общего содержания азота. Погодные условия, водно-воздушный и тепловой режимы почв Челябинской области складываются таким образом, что при минерализации азотистых органических соединений наиболее интенсивно протекает нитрификация.