CC BY
172
DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10409
УДК 631.452
Агрохимическая характеристика почв центральной, восточной и южной зон Курганской области
Д. В. ЛЫСУХИН, директор (е-mail: [email protected])
Государственная станция агрохимической службы «Курганская», ул. Ленина, 7, с. Садовое, Кетовский р-н, Курганская обл., 641325, Российская Федерация
Резюме. Исследования приводили с целью анализа результатов мониторинга агрохимического состояния почв земель сельскохозяйственного назначения центральной, восточной и южной зон Курганской области. На этой территории расположены 2,56 млн га сельскохозяйственных угодий (63 % от всех сельскохозяйственных угодий области), из них 1,57 млн га пашни (67,8 % от всей площади пашни в области). Основная часть почв имеет низкое естественное плодородие: 57,6 % площади пашни заняты малогумусными почвами, 33,8 % - слабогумусированными и 2,35 % - очень слабогумусированными; 51,4 % - заняты кислыми почвами (менее 5,5 ед. рН); 62,9 % - низко и очень низкообеспеченны подвижным фосфором. При этом 88,9 % почв пашни характеризуются высокой и очень высокой обеспеченностью подвижным калием. Культурные растения на обследованной территории испытывают острый недостаток в меди и цинке, соответственно 98,7 % и 91,5 % почв пашни бедны этими микроэлементами. Кобальтом бедны 69,5 % почв, марганцем - 42,7 %, молибденом - 26,8 %. Единственное исключение - бор: 97,2 % почв отличаются высоким его содержанием. Отрицательный баланс элементов минерального питания в земледелии привел к снижению содержания гумуса в почве в 1982-2016 гг. с 4,6 до 4,4 %. В течение всего периода наблюдений (с 1965 г.) происходило подкисление почв, в результате средневзвешенный показатель кислотности уменьшился с 6,0 ед. до 5,6 ед. рН. Благодаря интенсивному применению минеральных и органических удобрений в 1976-1990 гг. в годы первых четырех циклов обследования содержание подвижных форм фосфора и калия увеличилось с 44 до 56 мг/кг почвы и со 160 до 178 мг/кг почвы соответственно. В период последнего (пятого) цикла наметилась тенденция к их снижению на 5 и 3 мг/кг.
Ключевые слова: плодородие, агрохимическое обследование, кислотность почв, гумус, пахотные земли, пашня, подвижные формы фосфора, подвижные формы калия, минеральные удобрения, органические удобрения, урожайность сельскохозяйственных культур, градация почв. Для цитирования: Лысухин Д. В. Агрохимическая характеристика почв центральной, восточной и южной зон Курганской области // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 4. С. 35-41. ОО1: 10.24411/0235-24512019-10409.
мирование оптимальных урожаев хорошего качества, продуктивность естественных кормовых угодий. Поэтому решение проблемы учета и контроля состояния почвенного покрова, а также обеспечения прогрессивного роста плодородия почв - гражданский долг всех землепользователей [1].
С 1965 г. ФГБУ ГСАС «Курганская» проводит постоянный учет агрохимических показателей почвенного плодородия сельскохозяйственных угодий.
Цель наших исследований - анализ современного состояния основных агрохимических показателей плодородия почв и динамика их изменения во времени в центральной, восточной и южной зонах Курганской области.
Условия, материалы и методы. Курганская область расположена на юго-западной окраине Западно-Сибирской низменности и входит в состав Уральского федерального округа. Область расположена в черноземной полосе лесостепной зоны Зауралья. Общая площадь составляет 7,1 млн га, в том числе на сельскохозяйственные угодья приходится около 4 млн га, из них 2,3 млн га - пашня.
Рельеф Курганской области равнинный со слабым наклоном на север-восток. Местность изобилует множеством котловин различных размеров.
В силу географического положения климат региона резко континентальный. Территория области отгорожена от влажных и теплых воздушных масс с запада Уральским хребтом, но совершенно открыта с севера и мало защищена с юга. На нее легко проникают и холодные арктические воздушные массы, и теплый сухой воздух из Казахстана. Такое географическое расположение определяет характерные для области неустойчивые метеорологические условия.
От состояния почвы, которая служит основным средством сельскохозяйственного производства, и ее рационального использования зависят производительность отраслей сельского хозяйства, фор-
Рисунок. Агроклиматические зоны Курганской области: I - северо-западная; II- центральная; III - восточная; IV- южная:--граница зоны;----граница подзоны.
Таблица 1. Среднемноголетние агроклиматические показатели по природно-климатическим зонам
Курганской области [2]
Показатель Северозападная Центральная Восточная Южная
Среднегодовая температура воздуха, С° 0,3. .1,0 0,8.. .1,4 0,5.. .0,6 1,0. .1,3
Годовое количество осадков, мм 350. ..422 350.. .369 310. .353 295.. .335
Продолжительность периода (дней) с температурой
выше: 5 С° 159. .166 167. .168 163. .164 167. .168
10 С° 122. .133 130. .134 129. .130 134. .135
Сумма осадков за вегетацию, мм 200. .228 190. .207 185. .211 170. .175
Безморозный период в воздухе, дни 110. ..115 113.. .119 100. .115 115.. .120
Дата разрушения устойчивого снежного покрова 05.04. .10.04 05.04.. .10.04 07.04.. .10.04 07.04.. .10.04
Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0...100 см
на начало периода с температурой выше 10 С°, мм 135. .180 110.. .150 120. .160 100. .118
Влагообеспеченность яровой пшеницы, % 70. ..75 60.. .70 40.. .55 40.. .45
На протяжении всего года преобладают ветра южного и юго-западного направления, поэтому недостаточное увлажнение, периодическая засушливость и ярко выраженная континентальность постепенно нарастает с северо-запада на юго-восток.
По тепло- и влагообеспеченности территория области делится на четыре агроклиматические зоны: северо-западную, центральную, восточную и южную (см. рисунок).
В северо-западную зону входят Шадринский, Ша-тровский, Далматовский, Катайский, Каргапольский и Белозерский районы, северная часть Шумихинского, Щучанского и Мишкинского районов. К центральной отнесены Альменевский, Сафакулевский, Кетовский и Юргамышский районы, центральная и южная части Щучанского, Шумихинского, Мишкинского и северная часть Куртамышского районов. В восточную зону входят Мокроусовский, Частоозерский, Варгашинский, Петуховский, Лебяжьевский и Макушинский районы. На территории южной зоны расположены Звериноголов-ский, Целинный, Притобольный и Половинский районы, центральная и южная части Куртамышского района.
Основные особенности климата - холодная продолжительная малоснежная, с частыми метелями зима и короткое, но жаркое, с периодически повторяющимися засухами лето (табл. 1).
Зона обслуживания станции «Курганская» охватывает 15 административных районов, которые расположены в центральной, восточной и южной агроклиматических зонах Курганской области. Протяженность этой территории с запада на восток составляет 430 км, с севера на юг - более 150 км. На ней расположены 2,56 млн га сельскохозяйственных угодий (63 % от всех сельскохозяйственных угодий области), из них пашни 1,57 млн га (67,8 % от всей площади пашни в области).
Почвенный покров пахотных угодий в основном представлен обыкновенными и выщелоченными черноземами. В центральной зоне преобладают черноземы солонцеватые (45,7 %) и черноземы выщелоченные (33 %), в восточной - черноземы солонцеватые (68 %), в южной - черноземы выщелоченные (48,3 %) и черноземы солонцеватые (25,4 %). Значительные площади пашни занимают солонцеватые земли, которые в основном размещены в комплексе с другими почвами, обладающими лучшими физическими и химическими свойствами [3].
Агрохимическая станция «Курганская» проводит регулярный мониторинг агрохимических свойств почв сельскохозяйственных угодий. За годы работы учреждения проведено 4 полных цикла агрохимиче-
Таблица 2. Распределение почв пашни зоны обслуживания ГСАС «Курганская» по содержанию гумуса (на 01.01.2017 г.)
Распределение почв по содержанию гумуса
Район Обследованная площадь, Средне- взвешенное содер- очень слабогу-мусиро-ванные слабогуму-сированные малогу-мусные среднегу-мусные высоко-гумусные тучные
тыс. га жание, % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га %
Альменевский 55,1 4,43 0,2 0,4 17,0 30,9 36,2 65,7 1,5 2,7 0,1 0,2 0,1 0,1
Варгашинский 97,4 4,93 1,3 1,3 16,2 16,6 65,6 67,4 13,7 14,1 0,4 0,4 0,2 0,2
Звериноголовский 56,8 4,43 1,4 2,4 16,0 28,1 37,2 65,5 2,0 3,6 0,1 0,2 0,1 0,2
Кетовский 92,3 4,26 7,8 8,5 40,7 44,1 39,0 42,2 4,6 5,0 0,2 0,2 0,0 0,0
Куртамышский 139,0 3,19 14,5 10,4 98,1 70,6 24,9 17,9 1,5 1,1 0,0 0,0 0,0 0,0
Лебяжьевский 138,4 4,42 0,4 0,3 44,9 32,4 87,6 63,3 5,3 3,8 0,1 0,1 0,1 0,1
Макушинский 158,7 4,64 0,6 0,3 32,5 20,5 120,9 76,2 4,1 2,6 0,5 0,3 0,1 0,1
Мокроусовский 85,6 5,22 0,5 0,5 15,0 17,5 46,3 54,1 22,7 26,5 0,8 1,0 0,3 0,4
Петуховский 107,0 4,43 0,2 0,2 37,5 35,0 62,8 58,7 5,7 5,3 0,7 0,6 0,1 0,1
Половинский 137,8 4,72 0,0 0,0 22,8 16,5 111,6 81,0 3,1 2,3 0,3 0,2 0,0 0,0
Притобольный 91,3 4,73 1,2 1,3 23,0 25,2 54,8 60,0 11,9 13,0 0,3 0,4 0,1 0,1
Сафакулевский 87,4 4,86 0,0 0,0 13,9 16,0 65,9 75,4 7,6 8,7 0,0 0,0 0,0 0,0
Целинный 168,0 3,71 5,7 3,4 97,9 58,3 63,5 37,8 0,9 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0
Частоозерский 61,9 4,69 0,8 1,3 14,1 22,7 41,2 66,5 5,5 9,0 0,3 0,5 0,0 0,0
Юргамышский 81,8 4,12 1,6 2,0 36,8 44,9 39,5 48,3 3,9 4,8 0,0 0,0 0,0 0,0
Итого по зоне: 1558,5 4,37 36,2 2,3 526,4 33,8 897,0 57,6 94,0 6,0 3,8 0,2 1,1 0,1
Таблица 3. Распределение почв пашни зоны обслуживания ГСАС «Курганская» по степени кислотности (на 01.01.2017 г.)
Район Обследованная площадь, тыс. га Средне-взвешенная, ед. рН Распределение почв по степени кислотности
очень сильнокислая сильнокислая средне-кислая слабокислая близкая к нейтральной нейтральная
тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га %
Альменевский 55,1 5,50 0,06 0,1 1,4 2,6 9,8 17,8 22,7 41,1 9,6 17,4 11,5 21,0
Варгашинский 97,4 5,40 0,18 0,2 0,4 0,4 9,7 9,9 60,6 62,3 15,3 15,7 11,2 11,5
Звериноголовский 56,9 5,72 0,05 0,1 0,1 0,0 0,5 0,8 18,2 32,0 27,6 48,7 10,4 18,4
Кетовский 92,3 5,46 0,16 0,2 0,9 1,0 7,9 8,5 54,2 58,7 17,6 19,1 11,5 12,5
Куртамышский 139,0 5,36 0,00 0,0 0,3 0,2 21,8 15,7 90,3 65,0 15,2 10,9 11,4 8,2
Лебяжьевский 138,4 5,87 0,00 0,0 0,1 0,1 2,4 1,7 35,0 25,3 42,6 30,8 58,3 42,1
Макушинский 158,7 6,02 0,00 0,0 0,2 0,1 2,8 1,8 22,5 14,2 35,9 22,6 97,3 61,3
Мокроусовский 85,6 5,48 0,02 0,0 0,7 0,8 9,9 11,6 44,3 51,7 18,7 21,9 12,0 14,0
Петуховский 107,0 5,99 0,03 0,0 0,3 0,3 2,0 1,9 19,0 17,7 21,8 20,4 63,9 59,7
Половинский 137,8 5,86 0,00 0,0 0,0 0,0 1,7 1,2 42,6 30,9 32,2 23,4 61,3 44,5
Притобольный 91,3 5,56 0,00 0,0 0,1 0,1 1,6 1,8 48,5 53,1 32,7 35,8 8,4 9,2
Сафакулевский 87,3 5,29 0,00 0,0 0,5 0,6 13,8 15,8 63,3 72,5 5,6 6,4 4,1 4,7
Целинный 168,0 5,71 0,03 0,0 0,0 0,0 4,4 2,6 80,3 47,8 23,7 14,1 59,6 35,5
Частоозерский 61,9 5,54 0,00 0,0 0,8 1,4 6,9 11,1 28,3 45,7 12,8 20,6 13,1 21,2
Юргамышский 81,8 5,22 0,08 0,1 1,3 1,6 28,5 34,8 39,8 48,7 6,0 7,3 6,1 7,5
Итого по зоне: 1558,5 5,60 0,61 0,0 7,2 0,5 123,7 8,0 669,6 43,0 317,3 20,3 440,1 28,2
ского обследования. Мониторинг плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения осуществляется согласно методическим указаниям [4].
В почвенных образцах определяли следующие основные показатели плодородия почвы: обменная кислотность (ГОСТ 26483-85), содержание подвижных форм фосфора и калия - по Чирикову (ГОСТ 26204-91), гумуса - методом Тюрина (ГОСТ 26213-91), подвижных форм меди, цинка, марганца и кобальта - по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО (ГОСТ 50683-94, ГОСТ 5068594, ГОСТ 50686-94), подвижного бора - по методу Бергера-Труого (ГОСТ 50688-94), подвижного молибдена - по методу Григга (ГОСТ 50689-94).
Расчет баланса элементов питания осуществляли на основе ежегодных отчётных данных станции. Валовые сборы, площади посевов и урожайность сельскохозяйственных культур, а также объёмы применения удобрений за анализируемый период взяты по данным Росстата по Курганской области.
Результаты и обсуждение. Основное условие формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур - наличие в почве необходимых количеств питательных веществ, а также знание не только закономерностей и особенностей минерального питания, но и текущего состояния почвенного плодородия. Основные показатели потенциального и эффективного плодородия почвы - содержание гумуса, подвижного фосфора и калия, микроэлементов, а также кислотность почвенного раствора.
На 01.01.2017 г. средневзвешенное содержание гумуса в почве пашни зоны обслуживания станции составило 4,37 % (табл. 2). При этом на долю мало-гумусных почв приходилось 57,6 % площади пашни (для сравнения в целом по России на 01.01.2005 г. величина этого показателя составляла 28,4 % [5]), слабогумусированных - 33,8 % (по России - 37,5 %), среднегумусных - только 6,0 % (по России - 14,2 %). Еще 2,3 % занимали очень слабогумусированные почвы, высокогумусные и тучные - соответственно всего 0,2 и 0,1 %.
Средневзвешенное содержание гумуса по районам варьирует от 3,19 % до 5,22 %. В 13 из 15 районов зоны обслуживания почвы пашни преимущественно малогумусные. Только в 2 районах (Куртамышском
и Целинном), расположенных на юго-западе южной агроклиматической зоны Курганской области, они слабогумусированы. Самое низкое средневзвешенное содержание гумуса (3,19 %) на 01.01.2017 г. отмечено в Куртамышском районе, в котором доля слабогумусированных и очень слабо гумусированных почв выше, чем в остальных - соответственно 70,6 % и 10,4 %, или в сумме 81,0 %. Средневзвешенное содержание гумуса в почвах Целинного района составляет 3,71 %. Наибольшая величина этого показателя установлена на северо-востоке области в Мокроусовском районе (5,22 %), в котором самая высокая доля среднегумуснах почв (26,5 %).
Средневзвешенная обменная кислотность почв (рНКС|) пашни по состоянию на 01.01.2017 г. составляла 5,60 ед. (табл. 3). При этом 43,0 % обследованной площади занимали слабокислые почвы (в среднем по России - 20,6 %), 28,2 % - нейтральные и 20,3 % - близкие к нейтральным. Доля сильнокислых и очень сильнокислых почв в сумме составляла 0,5 %, среднекислых - 8,0 %. Таким образом, 51,5 % почв в зоне обслуживания станции относятся к категории кислых (для сравнения в целом по России кислые почвы занимают 31,8 % пахотных земель [5]).
В разрезе административных районов средневзвешенная величина показателя кислотности распределяется неоднородно и варьирует от 5,22 до 6,02 ед. рН. Причем в северной части восточной и полностью в центральной агроклиматических зонах доминируют слабокислые почвы, а в центральной и южной подзонах восточной зоны и в южной зоне - почвы с близкой в нейтральной реакцией среде. Самые низкие величины средневзвешенного показателя кислотности отмечены в Сафакульевском и Юрга-мышском районах - соответственно 5,29 и 5,22 ед. рН. При этом Юргамышский район отличается наибольшей долей среднекислых почв, по сравнению с другими районами, - 34,8 % от площади пашни. В Сафакулевском районе больше, чем в остальных, слабокислых почв (72,5 %). В целом кислых почв (до 5,5 ед.) больше всего в Сафакулевском (88,9 %), Юргамышском (85,2 %) и Куртамышском (80,9 %) районах. Наименьшая доля кислых почв отмечена в Макушинском (16,1 %) и Петуховском (19,9 %) районах.
Таблица 4. Распределение почв пашни зоны обслуживания ГСАС «Курганская» по содержанию подвижного фосфора (на 01.01.2017 г.)
Район
Обследованная площадь, тыс. га
Средневзвешенное содержание, мг/кг
Распределение почв по содержанию подвижного фосфора
очень низ-кое
тыс. га
%
низкое
тыс. га
%
среднее
тыс. га
%
повышенное
тыс. га
%
высокое
тыс. га
%
очень высокое
тыс. га
%
Альменевский 55,1 34,7 16,3 29,5 31,6 57,3 6,0 11,0 0,7 1,3 0,2 0,4 0,3 0,5
Варгашинский 97,4 47,6 12,2 12,5 55,1 56,6 26,1 26,8 2,2 2,3 0,8 0,8 1,0 1,0
Звериноголовский 56,8 78,2 0,1 0,2 11,2 19,7 30,8 54,3 11,7 20,6 1,7 3,0 1,3 2,2
Кетовский 92,3 66,0 1,3 1,4 30,5 33,0 44,0 47,7 9,7 10,5 3,1 3,4 3,7 4,0
Куртамышский 139,0 56,7 13,4 9,6 67,7 48,7 44,2 31,8 9,0 6,5 2,5 1,8 2,2 1,6
Лебяжьевский 138,4 47,6 8,2 5,9 91,5 66,1 33,6 24,3 3,2 2,3 0,8 0,6 1,1 0,8
Макушинский 158,7 46,6 11,9 7,5 105,0 66,2 35,9 22,6 3,7 2,3 0,8 0,5 1,4 0,9
Мокроусовский 85,6 60,9 2,1 2,5 39,4 46,0 37,0 43,2 5,1 6,0 0,9 1,0 1,1 1,3
Петуховский 107,0 61,2 2,7 2,5 51,7 48,4 41,9 39,1 7,4 6,9 1,7 1,6 1,6 1,5
Половинский 137,8 48,3 7,6 5,5 88,1 64,0 37,1 26,9 3,7 2,7 0,7 0,5 0,6 0,4
Притобольный 91,3 76,4 0,2 0,2 27,4 30,0 54,7 59,9 5,9 6,5 1,3 1,4 1,8 2,0
Сафакулевский 87,4 33,6 27,1 31,0 49,8 57,0 8,8 10,1 1,0 1,1 0,3 0,3 0,4 0,5
Целинный 168,0 46,8 21,0 12,5 97,8 58,2 41,5 24,7 5,5 3,3 1,2 0,7 1,0 0,6
Частоозерский 61,9 43,9 11,6 18,7 34,3 55,5 13,4 21,7 1,6 2,5 0,4 0,7 0,6 0,9
Юргамышский 81,8 42,4 17,3 21,2 46,5 56,8 14,0 17,1 2,4 2,9 0,8 1,0 0,8 1,0
Итого по зоне: 1558,5 52,6 153,0 9,8 827,6 53,1 469,0 30,1 72,8 4,7 17,2 1,1 18,9 1,2
Содержание подвижного фосфора характеризует запас усвояемых фосфатов (фактор емкости). Величину этого показателя используют для оценки бонитета почвы, планирования урожайности и разработки нормативов применения удобрений [6]. Средневзвешенная величина этого показателя по зоне обслуживания ГСАС «Курганская» составляет 52,6 мг/кг почвы (табл. 4). На 01.01.2017 г. низкой обеспеченностью подвижным фосфором характеризовалось 53,1 % площади пахотных почв области, средней - 30,1 %, очень низкой - 9,8 %. На почвы с повышенным, высоким и очень высоким содержанием фосфора приходилось соответственно 4,7, 1,1 и 1,2 % обследованной площади. Таким образом, зона обслуживания станции относится к территории с самой высокой долей площадей с низким и очень низким содержанием подвижного фосфора в пахотных почвах (62,9 %). В целом по России величина этого показателя составляет 21,9 % [5].
При общем невысоком средневзвешенном содержании подвижного фосфора в почве (52,6 мг/кг) по районам оно варьирует от 33,6 до 83,5 мг/кг. В 9
из 15 районов почвы по величине этого показателя относятся к группе с низкой обеспеченностью, в 6 районах - к группе со средней обеспеченностью. Самой низкое средневзвешенное содержание подвижного фосфора наблюдается в западной части центральной агроклиматической зоны - в Альменевском (34,7 мг/кг) и Сафакулевском (33,6 мг/кг) районах. На их территории самая большая, по сравнению с другими районами, доля пашни с низкой и очень низкой обеспеченностью этим макроэлементом. Так, в Альменевском районе почвы с низким и очень низким содержанием фосфора занимают 86,8 % пашни, в Сафакулевском - 88,0 %. Наиболее богаты фосфором почвы Звериноголовского и Притобольного районов, в которых его средневзвешенное содержание составляет соответственно 78,2 и 76,4 мг/кг. На их территории 47,7...59,9 % почв относятся к категории среднеобеспеченных.
Почвы зоны обслуживания ГСАС «Курганская» характеризуются хорошей обеспеченностью подвижным калием. Общее средневзвешенное содержание этого элемента на начало 2017 г. составляло 181,5
Таблица 5. Распределение почв пашни зоны обслуживания ГСАС «Курганская» по содержанию подвижного калия (на 01.01.2017 г.)
Район Обследованная площадь, тыс. га Средневзвешенное содержание, мг/кг Распределение почв по содержанию обменного калия
очень низкое низкое среднее повышенное высокое очень высокое
тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га %
Альменевский 55,1 144,5 0,0 0,0 0,2 0,3 4,5 8,2 16,2 29,4 18,6 33,8 15,6 28,3
Варгашинский 97,4 175,1 0,2 0,2 0,0 0,0 1,1 1,2 10,4 10,6 34,2 35,1 51,5 52,9
Звериноголовский 56,8 207,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,4 1,9 3,3 54,7 96,3
Кетовский 92,2 174,2 0,0 0,0 0,0 0,0 1,9 2,2 12,7 13,7 26,8 29,0 50,8 55,1
Куртамышский 139,0 166,0 0,0 0,0 0,1 0,1 6,0 4,3 20,1 14,5 49,8 35,8 63,0 45,3
Лебяжьевский 138,4 184,2 0,0 0,0 0,0 0,0 1,4 1,0 9,3 6,7 38,9 28,1 88,8 64,2
Макушинский 158,7 201,0 0,1 0,1 0,1 0,0 1,1 0,7 5,9 3,7 23,9 15,1 127,6 80,4
Мокроусовский 85,7 183,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,4 1,6 6,3 7,3 23,6 27,6 54,4 63,5
Петуховский 107,0 198,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,2 2,1 1,9 15,3 14,3 89,4 83,6
Половинский 137,7 200,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,2 2,6 1,9 17,1 12,4 117,8 85,5
Притобольный 91,2 191,1 0,0 0,1 0,0 0,0 0,1 0,1 3,6 4,0 21,7 23,7 65,8 72,1
Сафакулевский 87,5 177,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,9 1,0 9,9 11,3 26,6 30,4 50,1 57,3
Целинный 168,1 174,6 0,0 0,0 0,1 0,0 8,1 4,8 15,0 8,9 51,2 30,5 93,7 55,8
Частоозерский 61,9 173,8 0,0 0,0 0,1 0,1 1,1 1,7 5,9 9,6 23,5 38,0 31,3 50,6
Юргамышский 81,8 155,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,3 6,5 17,5 21,4 29,5 36,1 29,5 36,0
Итого по зоне 1558,5 181,5 0,3 0,1 0,6 0,1 33,3 2,1 137,7 8,8 402,6 25,8 984,0 63,1
Таблица 6. Обеспеченность пахотных почв подвижными формами микроэлементов в зоне обслужи-
вания ГСАС «Курганская» (на 01.01.2017 г.)
Микроэлемент Площадь степень обеспеченности почв микроэлементами Средневзвешенное содержание, мг/кг почвы
тыс. га от общей площади пашни, % низкая средняя высокая
тыс. га % тыс. га % тыс. га %
Бор 517,3 32,9 2,7 0,5 11,8 2,3 502,8 97,2 2,9
Цинк 1224,4 77,9 1209 98,7 15,4 1,3 0,3 0,0 0,63
Медь 1224,4 77,9 1120 91,5 102,0 8,3 2,6 0,2 0,13
Марганец 1224,4 77,9 522,6 42,7 431,6 35,2 270,2 22,1 14,4
Кобальт 1224,4 77,9 851,4 69,5 177,1 14,5 195,9 16,0 0,26
Молибден 488,0 31,1 130,6 26,8 275,2 56,4 82,2 16,8 0,15
мг/кг (табл. 5). На долю пахотных почв с высоким и очень высоким содержанием калия приходится 88,9 % (в целом по России 39,8 %), с повышенным -8,8 %, со средним - 2,1 %, с низкой и очень низкой обеспеченностью этим макроэлементом - 0,2 %.
Относительно бедны калием почвы Альменевского и Юргамышского районов, в которых его средневзвешенное содержание составляет 144,5 мг/кг и 155,0 мг/кг соответственно. На их территории больше всего почв с повышенной и средней обеспеченностью этим минеральным элементом. Наиболее богаты подвижным калием почвы Звериноголовского, По-ловинского, Петуховского и Макушинского районов -соответственно 207,6 мг/кг, 200,2 мг/кг, 198,9 мг/кг и 195,6 мг/кг. Почвы с очень высоким содержанием подвижного калия в этих районах занимают 80,4... 96,3 % пашни.
Таблица 7. Баланс элементов питания в пашне зоны обслуживания ГСАС «Курганская», кг/га (среднее по годам)
Годы | N P K I Всего
1986-1990 -5 +3 -13 -15
1991-1995 -18 -7 -11 -36
1996-2000 -17 -5 -12 -34
2001-2005 -16 -5 -12 -33
2006-2010 -18 -7 -15 -40
2011-2015 -15 -5 -8 -28
2016 -21 -6 -10 -37
Для сохранения почвенного плодородия и производства продукции высокого качества необходимо учитывать содержание в почве не только основных элементов минерального питания, но и микроэлементов, дефицит которых может сдерживать рост продуктивности земледелия [7, 8]. На территории обслуживания ГСАС «Курганская» низкой обеспеченностью подвижным цинком характеризуются 98,5 % почв (табл. 6), медью - 91,5 %. Низким содержанием подвижного марганца отличаются почвы 42,7 % обследованной пашни, средним - 35,2 %, высоким - 22,1 %. По обеспеченности кобальтом почвы можно распределить в соответствующие группы в соотношении 69,5 %, 14,5 % и 16,0 %, по содержанию молибдена - 26,8 %, 56,4 % и 16,8 %. Лучше всего почвы зоны обслуживания обеспечены бором. Его средневзвешенное содержание по всей обследованной пашне составляет 2,9 мг/кг, высокой обеспеченностью этим микроэлементом характеризуются 97,2 % почв пашни. Важный источник поступления микроэлементов в агроценозы - органические удобрения [9].
Анализ баланса элементов питания в почве дает четкое представление о количественных измене-
ниях их содержания в зависимости от поступления и расхода. Среднегодовой суммарный баланс элементов питания за период с 1986 по 2016 гг. всегда складывался отрицательно и колебался от -15 до -40 кг/га (табл. 7). Наименьший дефицит отмечали в годы максимальной химизации сельского хозяйства (1986-1990 гг.). Более того, баланс фосфора в этот период был положительным (+3 кг/га). С 1991 по 2016 гг. суммарный дефицит элементов минерального питания находился в интервале от 28 до 40 кг/га.
В результате в целом по зоне обслуживания за последние 5 лет из почвы с урожаем сельскохозяйственных культур было вынесено 352,8 тыс. т д.в. При этом с удобрениями, растительными остатками и соломой поступило только 140,6 тыс. т д.в. Дефицит за 5 лет составил 212,2 тыс. т д.в. В реальности эта цифра значительно выше, поскольку при расчете баланса не учитывали кальций, магний, микроэлементы и др.
Дефицит элементов питания напрямую связан с уровнем химизации земледелия. Начиная с 1976 г., в области происходило постепенное увеличение объёмов применения минеральных удобрений (табл. 8). С 17 кг/га в 1976-1980 гг. они выросли до 44 кг/га, достигнув максимума в 1986-1990 гг. С 1991 г. произошло снижение величины этого показателя до 2,3.3,0 кг/га (1991-2000 гг.). С 2001 г. внесение минеральных удобрений начало возрастать и в 20062016 гг. оно стабилизировалось на уровне 12 кг/га, чего, тем не менее, недостаточно для восполнения выноса урожаем элементов питания.
Таблица 8. Применение сельхозпредприятиями агрохимических средств в зоне обслуживания станции (по данным Курганстата)
Внесено удобрений на Гипсование
Годы посевную площадь
минераль- органиче- гекта- т/га
ных, кг/га ских, т/га ров
1976-1980 17,0 2,3 нет данных
1981-1985 30,0 2,5
1986-1990 44,0 2,1 3293 15,6
1991-1995 3,0 0,9 11673 7,6
1996-2000 2,3 0,2 379 3,9
2001-2005 6,7 0,3 150 1,9
2006-2010 12,0 0,3 0 0
2011-2015 12,6 0,2 0 0
2016 12,0 0,1 0 0
Кроме того, если в 1976-1990 гг., когда было хорошо развито животноводство, в зоне обслуживания ГСАС «Курганская» в среднем вносили 2,1.2,5 т/га органических удобрений. Это позволяло частично восполнять потери органического вещества почвы. С 1991 г. объёмы применения органических удобрений резко сократились и сегодня их применяют в количестве 0,1.0,2 т/га.
Таблица 9. Общий объем внесения удобрений (по данным Курганстата)
Минеральные удобрения, т д. в. Органические удобрения, тыс. т
Район 1986-1990 гг. (в среднем за год) 2014 г. 2015 г. 2016 г. 1986-1990 гг. (в среднем за год) 2014 г. 2015 г. 2016 г.
Альменевский 3456 232 70 103 190,8 0 0 0
Варгашинский 4043 277 215 281 157,0 2,1 2,0 0,0
Звериноголовский 0 41 0 21 0 0 0 0
Кетовский 8173 1213 1065 1076 320,1 1,7 1,8 1,7
Куртамышский 7224 528 444 692 448,9 10,6 7,1 7,9
Лебяжьевский 5144 307 24 301 173,8 1,1 7,8 11,6
Макушинский 5234 0 0 0 192,2 0 0 0
Мокроусовский 2492 632 0 14 158,7 0 0 0
Петуховский 3334 55 14 0 131,0 0 0 0
Половинский 4074 976 201 397 134,8 0 0 0
Притобольный 5073 411 145 205 287,9 0 0 0
Сафакулевский 5396 113 70 181 256,9 0 0 0
Целинный 5494 2 0 0 363,2 12,2 11,5 10,3
Частоозерский 2210 85 0 0 111,3 0 0 0
Юргамышский 3805 818 1073 1024 174,9 0 0 0
Итого по зоне 65152 5690 3321 4295 3102,0 27,7 30,2 31,5
Сравнивая современные объемы использования удобрений в целом по зоне обслуживания со среднегодовыми объёмами 1986-1990 гг., можно увидеть огромную разницу (табл. 9). Так, если в 1986-1990 гг. в среднем в год вносили 65,2 тыс. т, то в 2016 г. - всего 4,3 тыс. т, или в 15 раз меньше. В 1986-1990 гг. в некоторых районах применяли больше минеральных удобрений, чем сейчас по зоне обслуживания в целом. Например, в Кетовском районе в 1986-1990 гг. в среднем вносили 8,2 тыс. т д.в., это почти в 2 раза больше чем в 2016 г. в целом по 15 районам. Более того, в 2016 г. в 4 районах минеральные удобрения вообще не использовали.
По органическим удобрениям различия еще более значительны. Их среднегодовое внесение в 19861990 гг. в сумме по зоне обслуживания составляло 3102 тыс. т, в 2016 г. - всего 31,5 тыс. т, или почти в 100 раз меньше. В любом районе в 1986-1990 гг. органических удобрений применяли в 5.15 раз больше, чем в 2016 г. в целом по зоне. При этом используют их сейчас только в 4 районах.
Длительное сельскохозяйственное использование, интенсивное механическое воздействие, незначительные объёмы применения минеральных и органических удобрений привели к количественным изменениям показателей эффективного плодородия. Так, содержание гумуса в почве в 1982-2016 гг. сни-
зилось с 4,6 до 4,4 %. Рост величины этого показателя в последнем цикле, по сравнению с предыдущим, скорее всего, обусловлен тем, что в годы его проведения на значительной части пашни начали использовать технологии с минимальной обработкой почвы или прямым посевом, а также с выводом наименее продуктивных земель из сельскохозяйственного оборота.
За годы наблюдения величина средневзвешенного показателя кислотности по зоне обслуживания снизилась с 6,0 до 5,6 ед. рН. Причем это происходило во всех районах и наиболее интенсивно в годы первых циклов. В период последнего цикла обследования темпы подкисления почвенного раствора замедлились. В 8-ми районах средневзвешенный показатель кислотности остался без изменений, в 4-х районах (Варгашинский, Притобольный, Сафакулев-ский и Юргамышский) - уменьшился. Самое большой снижение величины средневзвешенного показателя кислотности за годы наблюдений отмечено в Сафа-кулевском районе - с 6,2 до 5,3 ед. рН.
Средневзвешенное содержание подвижного фосфора в почве в целом по зоне обслуживания в годы первых четырех циклов устойчиво возрастало (табл. 10), что было связано с интенсивным применением фосфорных удобрений. В период V цикла наметилась тенденция к снижению величины этого показателя
Таблица 10. Динамика изменения средневзвешенного содержания подвижного фосфора и калия
Район
_Подвижный фосфор, мг/кг_
I цикл | II цикл | III цикл |IVцикл\ Vцикл
_Обменный калий, мг/кг_
I цикл | II цикл\Ш цикл\У цикл\ Vцикл
Альменевский 37 36 47 43 35 147 153 151 142 145
Варгашинский 56 54 56 52 48 190 190 182 181 175
Звериноголовский 57 68 62 67 73 146 199 199 194 179
Кетовский 59 58 70 85 66 139 161 170 168 174
Куртамышский 35 37 48 54 56 132 165 181 183 166
Лебяжьевский 45 49 53 51 48 201 212 195 203 184
Макушинский 46 45 50 47 44 193 192 182 190 192
Мокроусовский 43 46 55 61 61 163 170 169 179 183
Петуховский 45 46 63 73 61 201 188 203 201 199
Половинский 44 47 46 48 0 203 198 196 200 0
Притобольный 62 64 76 75 76 180 193 189 190 191
Сафакулевский 42 37 36 36 34 178 166 188 166 178
Целинный 37 39 48 52 47 175 191 181 190 175
Частозерский 43 38 53 68 44 183 178 194 195 174
Юргамышский 27 30 45 51 42 125 141 152 161 155
По зоне 44 46 53 56 51 160 175 176 178 175
до 51 мг/кг. Такая картина по фосфору наблюдалась практически во всех районах, только пик в одних приходился на III цикл, а в других на IV цикл. Исключение составляли Звериноголовский район, в котором средневзвешенное содержание этого элемента росло постоянно и в V цикле достигло максимума 73 мг/кг, и Сафакулевский район, где оно, наоборот, устойчиво снижалось на всем протяжении периода обследования с 42 мг/кг до 34 мг/кг.
По подвижному калию в целом по зоне обследования картина по циклам была примерно аналогичной. Его средневзвешенное содержание в годы I цикла составляло 160 мг/кг, в период II цикла оно возросло до 175 мг/кг, а затем до 178 мг/кг. В годы V цикла наметилась тенденция к снижению величины этого показателя до 175 мг/кг. По административным районам динамика выглядит по-разному. Там, где изначально средневзвешенное содержание калия было очень высоким (более 180 мг/кг), оно находилось на одном уровне в течение всего периода обследования. В остальных районах чаще всего сначала наблюдали нарастание, а потом снижение величины этого показателя с пиками в годы III или IV циклов.
Выводы. Основная часть почв зоны обслуживания ГСАС «Курганская» имеет низкое естественное плодородие: 57,6 % площади пашни заняты мало-гумусными почвами, 33,8 % - слабогумусирован-ными и 2,35 % - очень слабогумусированными;
51.4 % - заняты кислыми почвами (менее 5,5 ед. рН); 62,9 % - низко и очень низкообеспеченны подвижным фосфором. Благоприятная ситуация только по содержанию подвижного калия: 88,9 % почв пашни характеризуются высокой и очень высокой обеспеченностью этим минеральным элементом.
Дефицит микроэлементов наблюдается практически во всех районах зоны облуживания. Культуры на обследованной территории испытывают острый недостаток в меди и цинке, соответственно 98,7 % и
91.5 % почв пашни бедны этими микроэлементами; 69,5 % почв бедны кобальтом, 42,7 % - марганцем, 26,8 % - молибденом. Единственное исключение -бор: 97,2 % почв отличаются высоким его содержанием.
Отрицательный баланс элементов минерального питания в земледелии зоны обслуживания ГСАС «Курганская» за 51 год привел к снижению содержания гумуса в почве в 1982-2016 гг. с 4,6 до 4,4 %. В течение всего периода наблюдения происходило подкисление почв, в результате средневзвешенный показатель кислотности по зоне обслуживания снизился с 6,0. до 5,6 ед. рН. Благодаря интенсивному применению минеральных и органических удобрений в 1976-1990 гг. в годы первых четырех циклов обследования происходило увеличение содержания подвижных форм фосфора и калия. В период последнего V цикла наметилась тенденция к его снижению.
Литература.
1. Егоров В. П., Кривонос Л. А. Почвы Курганской области. Курган: Издательство «Зауралье», 1995. 174 с.
2. Система адаптивно-ландшафтного земледелия Курганской области / под научной редакцией академика РАСХН д. б. н. А. Л. Иванова. Куртамыш: ГУП «Куртамышская типография», 2012. 494 с.
3. Консультативное агрохимическое обслуживание в Российской Федерации. Итоги и перспективы (40 лет Агрохимической службе). / под ред. В. Г. Сычева. М.: ВНИИА, 2005. 569 с
4. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения/под ред. Л. М. Державина, Д. С.Булгакова. М.: МСХ, 2003. 195 с.
5. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных угодий Российской Федерации (по состоянию на 1 января 2005 года). М.: ВНИИА, 2006. 178 с.
6. Сычев В. Г., Кирпичников Н. А. Приемы оптимизации фосфатного режима почв в агротехнологиях. М.: ВНИИА, 2009. 176 с.
7. Панасин В. И. Микроэлементы в земледелии//Избранные научные труды. Калининград: издательство Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта, 2018. Т. 1. 209 с.
8. Лукин С. В. Мониторинг содержания микроэлементов Zn, Cu, Mo, Co, Pb, Cd, As, Hg в пахотных черноземах юго-запада Центрально-Черноземной зоны//Агрохимия. 2012. № 11. С. 52-59.
9. Чекмарев П. А., Родионов В. Я., Лукин С. В. Опыт использования органических удобрений в Белгородской области // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 2. С. 3-4.
Agrochemical Characteristics of Soils in the Central, Eastern and Southern
Zones of the Kurgan Region
D. V. Lysukhin
State Station of Agrochemical Service "Kurganskaya", ul. Lenina, 7, s. Sadovoe, Ketovskii r-n, Kurganskaya obl., 641325, Russian Federation
Abstract. The research was aimed at analyzing the results of monitoring the agrochemical state of soils in the agricultural lands of the central, eastern and southern zones of the Kurgan region. The area of agricultural land amounts to 2.56 million hectares (63% of the total agricultural land of the region), of which 1.57 million hectares are arable land (67.8% of the total arable land in the region). The main part of the soil was characterized by low natural fertility: 57.6% of the arable land is occupied by low-humus soils, 33.8% is poor humic, and 2.35% is very poor humic; 51.4% is occupied by acidic soils (less than 5.5 pH units); 62.9% is characterized by low and very low content of mobile phosphorus. At that, 88.9% of arable soil is characterized by high or very high provision with mobile potassium. The cultivated plants in the area under study were acutely deficient in copper and zinc; 98.7% and 91.5% of arable land respectively lacked these trace nutrient elements. At the same time, 69.5% of the soil lack cobalt, 42.7% lack manganese, 26.8% lack molybdenum. The only exception is boron: 97.2% of the soils is distinguished by its high content. In the period from 1982 to 2016 the negative balance of mineral nutrient elements in agriculture led to a decrease in the humus content in the soil. It decreased from 4.6 to 4.4%. During the entire period of observation (from 1965) the soil was acidifying that caused the fall of the weighted average acidity from 6.0 to 5.6 pH units. Due to the intensive use of mineral and organic fertilizers in 1976-1990 during the first four cycles of the survey the content of mobile phosphorus and potassium increased from 44 mg/ kg to 56 mg/kg and from 160 mg/kg to 178 mg/kg, respectively. During the last (fifth) cycle it tended to decrease by 5 and 3 mg/ kg respectively.
Keywords: fertility; agrochemical survey; soil acidity; humus; arable land; plough; mobile forms of phosphorus; mobile forms of potassium; mineral fertilizers; organic fertilizers; crop yield; soil gradation. Author Details: D. V. Lysukhin, director (e-mail: [email protected]).
For citation: Lysukhin D. V. Agrochemical Characteristics of Soils in the Central, Eastern and Southern Zones of the Kurgan Region. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2019. Vol. 33. No. 4. Pp. 35-41 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10409.
