СВЯЗЬ АКТИВНОСТИ ПОЧВЕННЫХ ФЕРМЕНТОВ С

АГРОХИМИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ В ПОДЗОНЕ ЮЖНОЙ ТАЙГИ СРЕДНЕЙ СИБИРИ

 

Ковылина О.П., Ковылин Н.В. (СибГТУ, Красноярск, РФ)

 

         The agrochemical properties and soil ferments activity of grey forest soils in the south taiga zone of Middle Siberia have been studied. The close correlative connection between agrochemical properties and ferment activity of grey forest soils has been proved.  

 

В почвенном покрове района исследований (подзона южной тайги Средней Сибири) доминирует тип серых лесных почв. Многие исследователи отмечают, что особенностями серых лесных почв этого района являются наличие в их профиле второго гумусового горизонта, а также глубинной глееватости (Будина [1]; Корсунов, Ведрова, Красеха [2]). Эти почвы, как правило, развиваются на бурых остаточно-карбонатных облессованных глинах и суглинках.

Характерной чертой большинства автоморфных почв равнинных ландшафтов являются также признаки поверхностного гидроморфизма. Их появление связано с кратковременным весенним и осенним стоя­нием верховодки на местном водоупоре, в качестве которого выс­тупают иллювиальные или неоттаявшие горизонты (Будина [1]).

Автономные серые лесные почвы подразделяются на подтипы темно-серых, серых и светло-серых почв. Каждый из подтипов под­разделяются на роды. Причем родовые признаки обусловлены релик­товыми особенностями почв, в частности наличием или отсутствием второго гумусового горизонта.

Темно-серые лесные почвы формируются на нижних частях склонов и пониженных плоских водораздельных пространствах в зо­не (травяных) лесов под сосново-березовыми с примесью пихты и ели древостоев. В напочвенном покрове преобладает обильное лес­ное разнотравье. Профиль лесной почвы состоит из следующих ге­нетических горизонтов: А₀-А₁-А₁А₂-А_2h-В-С. Горизонт A₁ в сред­нем составляет 18 см, а общая мощность гумусовой части равна 32 см. Горизонт A₁ обычно темно-серого цвета,  густо пронизан корнями растений и имеет четко выраженную комковато-зернистую структуру. Под ним выделяется элювиальный серо-белесоватый го­ризонт A₁A₂ комковато-плитчатой структуры. Затем следует реликтовый второй гумусовый горизонт А_2h  темно-серого с белесовато­стью цвета, В – мощный коричневато-бурый иллювиальный горизонт и С – почвообразующая порода.

Описываемые почвы довольно богаты гумусом. В горизонте A₁ его содержание в пределах 6-8 %. Следует отметить, что второй гумусовый горизонт аналитически почти не выделяется даже тогда, когда он выражен очень отчетливо морфологически.

Рассматриваемые почвы относятся к глинистым разновидностям (рисунок 1). По распределению илистой фракции профиль серых лесных почв с А_2h относится к элювиально-иллювиальному типу. Для верхних горизонтов описываемых почв характерно обеднение полу­торными окислами и относительное обогащение их кремнеземами. Иллювиальные горизонты обогащены Si₂O₃. Незначительное измене­ние силикатной части почвы по профилю служит некоторым подтвер­ждением тому, что исследуемые почвы не находятся в одном эволю­ционном ряду с дерново-подзолистыми почвами, хотя, возможно, и были более сильно оподзоленными в прошлом, о чем свидетельству­ет резкая текстурная дифференциация почвенного профиля, не адекватная современным биоклиматическим условиям.

 

1 – более 0,05; 2 – 0,05-0,01; 3 – 0,01-0,005; 4 – 0,005-0,001; 5 – < 0,001 мм

 

Рисунок 1 – Гранулометрический состав темно-серых (А), серых (Б), светло-серых (В) почв

 

Серые лесные почвы характеризуются высоким уровнем естест­венного плодородия. Питательный потенциал этих почв достаточен, чтобы обеспечить лесные культуры необходимыми микро- и макро­элементами.

Формирование ферментного потенциала во многом зависит от агрохимических свойств серых лесных почв. Оптимальные значения агрохимических свойств создают благоприятные условия для разви­тия микроорганизмов и растений, следствием чего, естественно, является большее поступление в почву ферментов в соответствии с образованием большей массы и более высокой физиологической ак­тивности (Хазиев [4]).

Рассмотрим активность почвенных ферментов на различных участках: в лесных культурах на вырубках, в сосняке разнотрав­ном и в лесном питомнике. Наибольшей активностью почвенных ферментов отличаются участки, расположенные на вырубках с сильно развитым живым напочвенным покровом. Несколько меньше активность почвенных ферментов участков, расположенных под пологом сосняка разнотравного, еще меньше в окультуренных почвах лесного пи­томника (Махотина [3]). В пределах профиля серых лесных почв на всех участках наивысшая активность ферментов отмечается в верхних горизонтах. Так, на глубине 20-30 см активность каталазы и уреазы составляет в среднем 15-30 % от верхних горизонтов. Исключением является пахотный слой лесного питомника, где раз­личия между слоями почв были незначительными.

В верхнем 0-10 см слое была проанализирована связь актив­ности каталазы, уреазы и инвертазы с основными агрохимическими характеристиками серых лесных почв на вырубках при естественных пределах колебаний (таблица 1) их величин путем расчета кор­реляционных связей между ними. Агрохимические свойства серых лесных почв на вырубках, которые были использованы для расчета корреляционных связей, очень сильно варьируют в связи с неодно­родностью условий для их образования и передвижения.

 

Таблица 1 – Агрохимические показатели и активность почвенных ферментов на вырубке в верхнем 0-10 см слое серых лесных почв

 

Наиболее тесная связь обнаружена между активностью почвен­ных ферментов и гумусом, прямолинейная коррелятивная связь между активностью почвенных ферментов на вырубках и подвижными со­единениями азота, фосфора и калия менее тесная, однако  между ними отмечаются высокие корреляционные отношения, что также го­ворит о наличии связи между этими показателями (таблица 2).

 

Таблица 2 – Корреляционные связи активности почвенных ферментов с агрохимическими свойствами почвы на лесокультурной площади

 

Между содержанием нитратов и аммония и активностью ферментов не обнаруживается конкретно выраженной закономерной связи. Связь активности изученных ферментов апроксимируется линей­ными отношениями (с достоверно высокими коэффициентами  прямо­линейной корреляции) с генетически устойчивыми характеристиками почв: с содержанием гумуса, общего азота, фосфора, рН.

Серые лесные почвы на ненарушенных участках вырубок ха­рактеризуются высоким уровнем естественного плодородия, хоро­шими свойствами для накопления и проявления активности каталазы, уреазы и инвертазы. Наличие прямолинейных корреляционных связей между активностью почвенных ферментов и основными агро­химическими свойствами серых лесных почв позволяют использовать каталазу, уреазу и инвертазу в качестве диагностических призна­ков различной степени нарушенности почв на вырубках.

 

Литература

1. Будина Л.П. Серые лесные длительно-сезонно-мерзлотные поч­вы со вторым гумусовым горизонтом Красноярского края // Почвове­дение. – 1961. – № 12. – С. 29-39.

2. Корсунов В.М., Ведрова Э.Ф., Красеха Е.Н. Почвенный покров таежных ландшафтов Сибири. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. – 168 с.

3. Махотина О.П. Ферментативная активность темно-серых лесных почв // Тез. докл. УШ Всесоюзного съезда почвоведов. – Новоси­бирск. 1989. – С. 229.

4. Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной  активности почв. – М.: Наука, 1982. – 204 с.