Факторы почвообразования на пахотных землях

Смена типа растительности резко нарушает весь ход биотических процессов и проявляется в ослаблении биологической активности, изменении не только количества, но и состава гумуса (как правило, в сторону упрощения состава), деградации структуры. Именно эти результаты функционирования пахотных почв часто обсуждаются в литературе, посвященной деградации почв.

¦ ¦ ¦

Неизбежным следствием смены типа растительности оказывается трансформация почвенного климата в связи с иным режимом эвапотранспира- ции новой экосистемой и физическим состоянием поверхности почвы.

Почвенный климат на пашнях становится более «континентальным» в пределах большей части профиля по сравнению с природными Jj] аналогами: возрастают суммы активных температур во всем профи- III ле, одновременно увеличивается глубина промерзания; в пахотном Шgt; слое усиливается летнее прогревание, растут амплитуды среднемесячных значений температур и влажности, иным становится соотношение категорий влажности (табл.

Рис. 4.5. Различия в расходах влаги за вегетационный период между пахотными и природными почвами (по Караваевой и др., 1998)

Расход влаги в верхней части профилей пахотных почв больше, чем в естественных, что объясняется физическим испарением с поверхности поля и потреблением влаги корнями культурных растений из верхнего слоя. В отличие от биоценозов на природных почвах с разноглубинным распределением корней в них и разновременной активностью десукции, сельскохозяйственные культуры потребляют влагу в основном из пахотного слоя и в одно и то же время, соответствующее определенным фазам их развития. При этом зональные различия между лесными и степными почвами сохраняются, а различия в «парах» почв оказываются большими у черноземов.

Запасы активной влаги, т.е. разность весенних и осенних запасов, изменяются в разных горизонтах и разных почвах неодинаково. В большинстве пахотных почв имеет место «недорасход» почвенной влаги в глубоких горизонтах по сравнению с природными почвами (Караваева и др., 1998), что объясняет повышенное увлажнение пахотной почвы по сравнению с природной.

Наиболее яркой иллюстрацией агрогенных изменений климата может быть вывод И.И. Лебедевой и Т.П. Коковиной об «агрогенном сдвиге гидротермических параметров черноземов на подзону» к северу (1986), например, типичные пахотные черноземы существуют в условиях почвенного климата, свойственного естественным выщелоченным черноземам.

Таблица 4.1

Характеристики теплового режима природных и агрогенных почв (Герасимова и др., 2000)

Гидротехнические мелиорации - орошение и осушение, принципиально меняют тип водного режима почв. Так, орошение в сухостепной зоне «добавляет» к атмосферному увлажнению приблизительно такое же количество влаги, какое почвы получают за счет атмосферных осадков.

Оценивая агрогенные изменения факторов «климат» и «растительность», можно определить их как косвенные воздействия на почвы, выражающиеся в иных параметрах природных факторов. Так, замена степной растительности культурным пастбищем или посевами кукурузы аналогична природным сукцессиям, может быть, даже катастрофическим по своим масштабам. Само по себе сведение леса и существование на его месте поля не противоречит естественной смене сообществ, вызванной не только фитоценотическими или природно-эволюционными причинами, но и лесными пожарами, заболачиванием, эпизоотиями вредителей и т.д. Другими словами, новые черты биотической составляющей функционирования почв и почвенного климата природоподобны.

Вместе с тем, распашка почвы предполагает сугубо антропогенное вмешательство в физическое состояние почвенных тел: интенсив- Jjj ное механическое перемешивание при первичной распашке и послу ледующей основной пахоте в севооборотах, сопровождающееся дроблением структурных агрегатов, уплотнением, рыхлением, планировками и другими операциями, неизвестными в природе. Эти специфические воздействия долгосрочны и постоянны.

Общей чертой всех пахотных почв является участие процессов плоскостной эрозии в формировании профиля, поскольку при любых, даже почвозащитных севооборотах, какое-то время поверхность почвы не защищена растительностью, а структура почвы нарушена и отличается пониженной водопрочностью. Немалый вклад в процессы эрозии почв вносит «талый смыв», т.е. движение насыщенного водой бесструктурного материала пахотного горизонта по еще не оттаявшему более глубокому слою.

Обратимся еще к одному аспекту общего анализа агрогенных факторов почвообразования - их географии. Среди постулатов географии почв наиболее традиционным является представление об определенном, климатически обусловленном зональном спектре почв равнинных территорий. Широтная'дифференциация параметров атмосферного климата преломляется в почвах, создавая определенную, всем хорошо известную картину почвенных зон и подзон. Однако почвенный климат пахотных земель подчиняется иным закономерностям, следовательно, в ареалах пахотных почв не исключено смещение (под)зональных границ.

Таким образом, пахотные почвы испытывают преимущественно природоподобные воздействия, более сильные по сравнению с влиянием комплексов естественных факторов-почвообразователей. Специфические агротехнические мероприятия усиливают эффект новых комбинаций факторов. Например, оголение поверхности почвы в результате распашки увеличивает климатические контрасты, вызывает ускоренную эрозию; уплотнение тяжелой сельскохозяйственной техникой благоприятствует повышению влажности пахотного слоя в послелес- ных почвах. Измененные факторы ускоряют почвенные процессы - темпы почвообразования выше в пахотных почвах, чем в их естественных аналогах.