ВЛИЯНИЕ ВЫПАСА СКОТА НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМОВ ЮЖНЫХ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Томина Ольга Александровна

студентка 3 курса кафедры общей биологии,

ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» г. Оренбург

E-mail: tomina_olga91@mail.ru

Елисеева Маргарита Вадимовна

студентка 3 курса  кафедры общей биологии,

ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» г. Оренбург

Тесля Анастасия Валерьевна

научный руководитель, канд. биол. наук, кафедра общей биологии,

ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» г. Оренбург

Общая площадь черноземов южных Оренбургской области составляет 2808,2 тыс. га, пастбища составляют  23,5 %  от этой площади [4]. Мы изучали чернозем южный Илекского района Оренбургской области. Район расположен на юго-западе области, в западной части Урало-Илекского междуречья и на правобережье Урала до его водораздела с рекой Кинделёй. Площадь территории – 3,7 тыс. км² . Поверхность Илекского района представлена обширной холмистой равниной, которая является юго-восточной частью Восточно-Европейской или Русской равнины. Илекский район расположен  в степной зоне в центре Евразии, климат здесь резко континентальный. Лето жаркое, знойное с недостаточным увлажнением с частыми и сильными суховеями. Зима холодная с морозами и частыми метелями. В этот период наблюдаются оттепели. Почвенный покров в районе представлен южными чернозёмами и темно-каштановыми почвами. Почвы в большой степени подвержены ветровой и водной эрозии [1].

В Илекском районе мы заложили 4 разреза, описали их морфологию и сделали анализы, благодаря которым выявили их физические свойства. Каждый разрез закладывался на определенной территории: целина, слабо-сбитое, средне-сбитое и сильно-сбитое пастбища.

Целина: общая мощность разреза составляет 60 см, горизонт А₀ является растительной подстилкой и мощность составляет 3 см. Горизонт А – гумусовый горизонт, мощность 24 см, окраска темно-серая, структура зернисто-комковатая, механический состав - тяжелый суглинок, сложение плотное, почва сухая с большим количеством корней, переход неясный. Горизонт АВ – переходный горизонт, мощность 23 см, окраска серо-бурая, структура зернисто-комковатая, механический состав – тяжелый суглинок, сложение плотное, почва влажная с частыми корнями, переход отличается по цвету, граница затечная. Горизонт В – мощность от 50 см и ниже, окраска бурая, структура каменистая, механический состав – тяжелый суглинок, сложение плотное, почва влажная с единичными корнями.

Слабо-сбитое пастбище: общая мощность разреза составляет 70 см, горизонт А₀ –мощность 3 см, является подстилкой. Горизонт А – гумусовый горизонт с мощностью 17 см, окраска серая, структура комковато-зернистая, механический состав — тяжелый суглинок, сложение плотное, почва влажная, переход неясный. Горизонт АВ – переходный горизонт с мощностью 26 см, окраска серовато-бурая, структура комковато-зернистая, механический состав – тяжелый суглинок, сложение плотное, почва влажная, переход затечный. Горизонт В – мощность горизонта от 46 см и ниже, окраска бурая, структура зернистая, механический состав – тяжелый суглинок, сложение плотное, почва влажная с присутствие белоглазки.

Средне-сбитое пастбище: общая мощность разреза 60 см, механический состав всего разреза тяжелый суглинок. Горизонт А₀ имеет мощность 3 см. Горизонт А – имеет мощность 29 см, окраска серая, структура зернисто-пылеватая, сложение плотное, почва сухая с большим количеством корней, переход постепенный. Горизонт АВ – имеет мощность 18 см, окраска серо-бурая, структура зернистая пылеватая, сложение плотное, почва сухая с редкими корнями, граница перехода затечная. Горизонт В – мощность от 50 см и ниже, окраска светло-бурая, структура зернисто-пылеватая, сложение плотное, почва влажная с единичными корнями и карбонатами.

Сильно-сбитое пастбище: общая мощность разреза 48 см, механический состав – тяжелый суглинок. Горизонт А₀ имеет мощность 3 см, граница перехода постепенная. Горизонт А – имеет мощность 27 см, окраска серая, структура зернисто-комковатая, сложение плотное, почва сухая с малым количеством корней, переход заметный по цвету. Горизонт АВ – мощность от 30 см и ниже, окраска буро-серая, структура камковато-зернистая, сложение плотное, почва сухая с единичными корнями.

Источником гумуса являются органические остатки высших растений, микроорганизмов и животных, развивающихся в почве. Остатки зеленых растений поступают в почву в виде наземного опада и отмирающей корневой системы. Под травянистой растительностью основным источником образования гумуса являются корни, масса которых в метровом слое почвы составляет в зоне степей от 8 до 28 т на гектар. Следует иметь в виду, что корневая система травянистой растительности ежегодно отмирает непосредственно в толще почвы, вследствие чего под такой растительностью образуются почвы, имеющие гумусовый слой значительной глубины. Содержание органического вещества в наземной части травянистой растительности очень колеблется (от 0,5 до 13 т на гектар); при этом значительная ее часть отчуждается человеком, стравливается скотом, в связи, с чем и доля участия ее в образовании гумуса невелика. [2]

Изучив морфологическое строение разрезов, видно изменение цвета гумусового горизонта. Горизонт светлеет, что означает снижение содержания гумуса в нем. На таблице-1 видны данные анализа, проведенного в лабораторных условиях.

Таблица 1.

Общее содержание гумуса черноземов южных, %

Также на пастбищах увеличивается плотность почв, за счет постоянного выпаса скота. Под влиянием пастьбы происходит изменение плотности почвы, ее водно-воздушных свойств, температурного и питательного режимов, микрорельефа, динамики растительного покрова, качества микро- и макронаселения почвы. Выпас скота ускоряет распад отмершего органического вещества. Оставленные пасущимися животными экскременты увеличивают запас питательных веществ в почве. Упругость дернины и ее связность зависит уплотнения почвы, и  наоборот. Наибольшей связностью почва характеризуется в сухом состоянии. По мере увлажнения связность почвы уменьшается, начиная с определенной влажности почва становится пластичной. При выпасе скота такая почва уплотняется: уменьшается общая скважность и водопроницаемость, наблюдается разрушение структуры комков почвы. Конечно, чрезмерная нагрузка животных на пастбище опасна и для травостоя и, как следствие, для почвы [3].

Таблица 2.

Плотность чернозема южного, г/см³

Снижение гумуса происходит за счет снижения биомассы растительности в результате выпаса скота на данных территориях. Перевыпас скота является одним из основных негативных антропогенных экологических факторов, оказывающих существенное влияние на биологическое разнообразие. Под влиянием перевыпаса происходит снижение биологической продукции сообществ, биоразнообразия и, как следствие, развивается процесс опустынивания, ветровой и водной эрозии.

На сегодняшний день одним из главных факторов воздействия на почву было признано вытаптывание — сильный антропогенный фактор, под действием которого уплотняются верхние слои почвы и обламываются высокорослые растения. Вытаптывание является одним из элементов воздействия скота на травостой при выпасе. Животные, передвигаясь по пастбищу, соприкасаются копытами с поверхностью почвы и надземными органами растений, вследствие чего почвы и растения испытывают на себе при этом то большее, то меньшее давление. Чем менее продуктивно пастбище и хуже в качественном отношении травостоя, тем большее расстояние в поиске подходящего корма проходят животные в пределах пастбища и большее количество раз соприкасаются своими копытами с поверхностью почвы  и тем большие территории подвергаются вытаптыванию. Так же учитывается количество скота и длительность пастбищного периода. Особое положение создается при вольном выпасе. Когда животные в течение длительного времени выпасаются на одном и том же участке. На таких пастбищах в состоянии произрастать только виды не поедаемые и плохо поедаемые скотом. В зависимости от влажности почвы, механических свойств, мощности дернового слоя, интенсивности эксплуатации (выпаса) продолжительности пастбищного периода возникают остаточные деформации в результате которых восстановление почв не возможно.  Уплотнением верхнего слоя почвы меняются ее водно-воздушные свойства, возрастает объемный вес почвы, снижается её влагоемкость, скорость проникновения воды. Таким образом, выпас крупного рогатого скота изменяет растительный покров степи в сторону формирования рудеральных группировок растительности.

На основании проведенных опытов и изученной литературы можно сделать следующие выводы: усиленный выпас скота упрощает травостой, изменяется число видов, их количество сокращается вдвое. Увеличение пастбищной нагрузки вызывает уплотнение верхнего слоя почвы и снижения ее влажности.

При сравнении четырех изученных нами участков, заметим, что целина и слабо-сбитая пастбище мало отличаются по морфологическому описанию и плотности.

Для предотвращения влияния вытаптывания на изменения физических свойств почвы необходимо разработать хозяйственные мероприятия по нормированию эксплуатационной нагрузки на поверхности почвы. Провести зонирование территории, на которых исторически сформировались пастбища. Учитывать допустимые нормы антропогенных нагрузок при осуществлении рекреационной деятельности, чтобы повысить способность к самовосстановлению природных комплексов.

Список литературы:

1. Илекский район Оренбургской области: Краеведческий атлас / А. А. Чибилёв, А. А. Соколов. — Оренбург: Печатный дом «Димур», 2007. — 36 с. ISBN 978-5-7689-0181-3
2. Кауричев И. С.(ред.) Издательство «КОЛОС» Москва 1969 – «Почвоведение». — с. 67
3. Ларин И. В., Иванов А. Ф., Бегучее П. Л. и др. Луговодство и пастбищное хозяйство. — Л.: Агропромиздат, 1990. – 600 с.
4. Природное наследие Оренбургской области / А. А. Чибилёв — Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 1996. — 384 с. ISBN 5-8878-015-5