К.б.н., Еликбаев Б.К.

Казахский национальный аграрный университет, Казахстан

Моделирование процессов почвообразования на лёссе и темпы развития почвенных процессов по химии первопочвы

Общая модель саморазвития почв базируется на ряде концепций:

а) иерархии (последовательность) характера времен отдельных ЭПП и разноскоростном формировании отдельных горизонтов и свойств почвы;

б) взаимодействия разноскоростных ЭПП на протяжении саморазвития по правилу чередования быстрых и медленных ЭПП в процессе развития;

в) стадийности саморазвития экосистем и почв;

г) общей тенденцией развития экосистем и почв от неравновесного состояния со средой ко все более равновесному.

Различаются разные типы природного или природно-антропогенного саморазвития почв:

а) классический докучаевский «нормальный» тип саморазвития на плакорных поверхностях в условиях слабого проявления латерального (бокового) передвижения твердых и растворенных веществ;

б) денудационный (горно-склоновые модели педогенеза);

в) твердофазно-аккумулятивный (аллювиальные, вулканические, эолово-пылеватые модели);

г) гидрогенно-аккумулятивный (грунтово-водные и латерально – водные модели гидроморфного, галоморфного и других форм педогенеза геохимический подмененных ландшафтов); педотурбационные (движение) типы (крио-, био-, слито-), антропогенные модели педогенеза, ведущие к постоянству соотношений процессов дифференциации и гомогенизации почвенного профиля [1].

Распознавание и прогнозирование типов саморазвития почв имеет большое теоретическое и практическое значение, в частности для охраны и использования почвенно-земельных ресурсов. Среди всех типов саморазвития выделяются относительно редкие и гладкие линейные модели.

Характеризуемые S-образными постепенно затухающими кривыми развития свойств и профиля в целом, и более частные «нелинейные» модели саморазвития, характеризуемые не затухающей, а более сложный вплоть до многоступенчатой кривой изменение во времени важных свойств. Такое ступенчатое развитие вызывается обратным влиянием на педогенез и на развитие экосистем генетически обусловленных медленных изменений строения и свойств почв. Эти модели характеризуются изменением состава ЭПП и перестройками профиля почв на протяжении цикла саморазвития.

Существующие в почвоведении математические модели основываются на общих законах сохранения массы и энергии, уравнениях равновесной и неравновесной термодинамики, теории подобия и размерностей. Основное требование к ним- служит адекватным математическим описанием почвенных процессов.

Однако такие модели можно построить только тогда, когда эти процессы глубоко поняты и изучены экспериментально. Иными словами, успехи математического моделирования целиком определяются уровнем исследований почвенных процессов [2].

Применительно к объекту наших исследований – почве, различают моделирование физическое (описание состава и состав ее на экспериментальных моделях – микроделянках, заполненных изучаемым объектом – почвообразующей породой - лёссом ) и математическое (цифровое или количественное описание совокупности элементарных почвенных процессов в целях выявления качества-результата этих процессов –первичной почвы, сформированной на лёссе. Поэтому в основе моделирования этих процессов являются количественные (цифровые) показатели морфологии, физики, химии, биологии и продуктивности объекта нашего исследования – лёсса породы – как естественной (первичной) так и мелиорированной (вторичной)-улучшенной биомелиорантами. А цифровые показатели названных морфогенетических процессов позволят математическим путем построить модель первичной почвы, сформированной на мелиорированном лёссе под естественной – залежной растительностью.

Развитие первопочвы нами рассматривается в естественно – временном (на чистом лёссе 1971 и 1991 годов закладки микроделяночного опыта) и мелиоративно (антрапогенно) – временном (лёсс 1971 года) закладки и лёсс + солома; лёсс+ биогумус от 3 до 27 т/га; лёсс+навоз от 20 до 60 т/га; лёсс+ N₉₀P₉₀K₉₀ 1991 года закладки опыта аспектах.

Для сравнения степени (%, раз) развития первопочвы на этих лёссах заложен опыт (делянки) с горизонтом. А темно – каштановой почвы естественного профиля (как основной – базовой модели) предгорно-степного пояса Заилийского Алатау.

Под влиянием вышерасмотренных факторов почвообразования данного пояса, развитие первопочвы на лёссе, как естественном, так мелиорированном, рассматривается в разрезе морфологии, физики, химии и биологии почвообразовательного процесса, протекавшего в пространстве (по профилю почвопорды) и во времени (в течение годов исследований). Полученные экспериментальные количественные данные позволили выявить качественные изменения (модели) первопочвы.

Темпы развития процессов по химии первопочвы таковы:

1.	Лессиваж карбонатов, % за 10 лет
		Слабый – 1,81 – Солома ср.норма
		Средний – 2,58 – биогумус 9 т/га
		Повышенный – 3,63 – навоз 60 т/га
2.	Рост количества поглощенного кальция, % от суммы оснований за 10 лет.
		Слабый – 2,4 – лёсс 1971 года
		Средний – 12,4 – Солома ср.норма
		Повышенный – 28,4 – фитоконтроль люцерна
3.	Рост количества общего азота,% за 10 лет
		Слабый – 0,40 – лёсс 1971 года
		Средний – 0,71 – навоз 20 т/га
		Повышенный – 0,98 – солома 60 т/га
4.	Рост количества общего азота, % за 10 лет лет
		Слабый – 0,04 – солома
		Средний – 0,05 – лёсс 1971 года
		Повышенный – 0,08 – навоз 60 т/га
5.	Рост количества гидролизуемого азота, мг/кг за 10лет
		Слабый – 4 – контроль
		Средний – 14 – навоз 20 т/га
		Повышенный – 22,4 – биогумус 27 т/га

Таким образом, повышенный темп процессам по химии первопочвы придали мелиоранты фитоконтроль (люцерна), навоз 60 т/га, солома повышенная норма и биогумус 27 т/га.

Литература:

1. 100 лет генетического почвоведения. М., Наука, 1986.

2. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. Учебник. Изд-во МГУ - 1995. - 320 с.