8.4.2.4. Изменение химических и физико-химических свойств.

С изменением содержания гумуса в черноземах заметно изменяется емкость катионного обмена. В составе катионов несколько снижается соотношение Са²⁺ : Mg²⁺ в связи с более интенсивным выносом кальция растениями, увеличивается содержание Н⁺ в ППК. Происходит подкисление почвенного раствора, особенно при применении минеральных удобрений. Агрогенные изменения значений рН могут достигать 2,0 единиц. Агрогенное подкисление черноземов отмечено на больших площадях (рис….)

Степень кислотности (градация)		Площадь
		тыс. га	%
	Средне- и сильнокислые	1295,3	12,4
	Слабо- и среднекислые	2660,8	25,6
	Слабокислые и близкие к нейтральным	4670,7	44,8
	Близкие к нейтральным и нейтральные	1791,2	17,2

Наиболее интенсивное его развитие наблюдается в районах распространения оподзоленных и выщелоченных черноземов. Это результат нерационального использования минеральных удобрений. Их применение должно сочетаться с регулированием кальциевого и кислотно-щелочного режимов внесением известковых и других материалов. Нормализации этих условий способствует применение органических удобрений.

Значительное распространение имеет подкисление черноземных почв на территориях, прилегающих к металлургическим, коксохимическим, нефтеперегонным заводам, шахтам, автомобильным дорогам. На этих территориях происходит также наибольшее загрязнение почв тяжелыми металлами.

8.4.2.5. Изменение физических вводно-физических свойств.

Распашка черноземов сопровождается разрушением структуры, в частности уменьшением доли агрономически ценных агрегатов (10-0,25 мм), увеличением глыбистости, особенно в южных черноземах. В дальнейшем устанавливается новое структурное состояние и сложение почвы, зависящее от характера использования. Экстенсивное использование черноземов в доиндустриальный период сопряжено с различными проявлениями выпаханности, ухудшением водного режима, развитием водной и ветровой эрозии. По мере интенсификации земледелия, сопровождавшейся увеличением количества и веса машин и орудий, усиливалось уплотняющее воздействие на почву движетелей и распыляющее влияние рабочих органов орудий. Такое техногенное давление на почву не всегда сопровождалось интенсификацией биологических процессов в связи с низкой культурой земледелия, несоблюдением севооборотов, нерациональной структурой посевных площадей, недостаточным применением органических и минеральных удобрений, их несбалансированностью и т.д.

В результате низкой урожайности полевых культур и отчуждения соломы на корм скоту поступление растительных остатков в почву в большинстве случаев было низким. На этом фоне усиливалось уплотнение почвы, которое особенно сильно возросло при применении тяжелых тракторов и машин, не соответствующих экологическим требованиям. В зависимости от условий увлажнения и воздействия ходовых систем глубина деформации почв может достигать 50-60 см и даже 1 м. При многократном их воздействии на почву идет «накопление» уплотнения как в пахотном, так и в подпахотном слоях. При воздействии техники на сухую почву происходит распыление структуры, ее истирание. При увлажнении такая распыленная почва сплывается, а при последующем иссушении формирует крупные глыбы. При воздействии техники на влажную почву наблюдается ее перемятие с образованием при подсушивании также глыбистой структуры. В результате разрушения структуры в первую очередь уменьшается межагрегатнная влаго и воздухопроводящая пористость, затем – внутриагрегатная пористость, которая определяет в основном водоудерживающую способность почв. При увеличении плотности суглинистой почвы до 1,3-1,4 г/см³ содержание водо- и воздухопроводящих пор уменьшается в 1,5-2 раза. В этом случае речь идет уже об агрофизической деградации черноземов.

К счастью, черноземы, особенно типичные, обладают довольно высокой буферностью, способностью к самовосстановлению до определенных пределов. Существует понятие критической плотности, при которой содержание воздуха в почве при наименьшей влагоемкости составляет не менее 15%. Для пахотного слоя типичных черноземов величина критической плотности составляет 1,18-1,20 г/см³. В большинстве случаев плотность типичных и выщелоченных черноземов не выходит за эти величины, что свидетельствует о высокой их устойчивости к уплотняющим нагрузкам. Общая порозность этих почв в пахотном слое не опускается ниже 50-55%. Порозность аэрации достигает 20-25%, полевая влагоемкость 32-35%. Южные черноземы отличаются более высокой плотностью – 1,2-1,3.

Содержание водопрочных агрегатов (> 0,25 мм) составляет в пахотном слое в черноземах оподзоленных 40-60%, типичных 45-65, обыкновенных 45-55, южных 30-40%. В подпахотных горизонтах этих почв оно составляет 50-70% (в южных 40-60%).