CC BY
16
УДК 631.45(571.11)
ДИНАМИКА КИСЛОТНОСТИ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ КУРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Т.И. Кобякова, к.б.н., Л.В. Уфимцева, к.б.н. Станция агрохимической службы «Шадринская», e-mail: [email protected], [email protected]
Представлены результаты многолетнего мониторинга показателей кислотности черноземных почв северной лесостепи Курганской области. Установлено, что с 1993 г. произошло достоверное увеличение кислотности. Так, рИка снизился в среднем на 0,4 единицы, при этом гидролитическая кислотность повысилась с 3,67 до 5,21 ммоль/100 г почвы. Пахотные черноземы северной лесостепи Курганской области характеризуются высокой потенциальной кислотностью. Данный факт может стать причиной прогрессирующего подкисления под влиянием комплекса внешних факторов. По состоянию на 1965 г. на долю сильнокислых и среднекислых почв приходилось 2,1% от общей площади угодий, к 2013 г. доля этих почв повысилась до 6%, причем данная ситуация начала формироваться с начала двухтысячных годов. С 2011 по 2016 г. фосфоритование проводили на площади 10 тыс. га, а известкование было проведено всего на 13 тыс. га. На сегодняшний день 104,4 тыс. га пашни на фоне кислой реакции среды характеризуются низким и очень низким содержанием подвижного фосфора и нуждаются в проведении фосфоритования.
Ключевые слова: черноземы, обменная кислотность, гидролитическая кислотность, плодородие, подвижный фосфор, агроэкологический мониторинг, Курганская область.
THE CHANGES OF ACIDITY OF CHERNOZEM SOILS OF NORTHERN FOREST-STEPPE OF KURGAN REGION
Ph.D. T.I. Kobyakova, Ph.D. L.V. Ufimtseva
State Station of Agrochemical Service «Shadrinskaya», e-mail: [email protected], [email protected]
The results of long-term monitoring of indicators of acidity Chernozem soils of Northern forest-steppe of Kurgan region is presented. It is established that during the period from 1993, there was a significant increase of acidity. pH of salt extract decreased on average by 0.4 units. Hydrolytic acidity increased from 3.67 to 5.21 mmol/100 g of soil. Arable chernozems of the northern forest-steppe of the Kurgan region are characterized by high potential acidity. This can be the cause of progressive acidification under the influence of a complex of external factors. As of1965, the share of strongly acidic and medium-acid soils accounted for 2.1% of the total area of land. By 2013 the share of this group of soils has increased to 6%, and this situation began to form from the beginning of the 2000s, when chemical land reclamation was not carried out. From 2011 to 2016 phosphatization was carried out on an area of 10 thousand hectares. Liming in the farms of the service area in recent years is not conducted at all, as it is unprofitable. On 13 thousand hectares liming was carried out during the period from 1986 to 1995. In this case, the need for carrying out phosphating is preserved. Today, 104.4 thousand hectares of arable land have high acidity and low content of mobile phosphorus and require phosphating.
Keywords. exchange acidity, hydrolytic acidity, fertility, mobile phosphorus, agroecological monitoring.
Почвенная кислотность - один из важнейших показателей плодородия почвы. Она определяет направленность химических и биологических процессов в почве и условия развития растений. Черноземные почвы обладают уникальным комплексом физических, физико-химических и химических свойств, обеспечивающих высокий уровень плодородия и устойчивость к природным и антропогенным факторам. Тем не менее многие исследователи отмечают тенденцию к развитию таких негативных процессов, как снижение содержания гумуса и прогрессирующее подкисление черноземов [1-6].
Мониторинг кислотности черноземных почв се-
верной лесостепной зоны Курганской области проводится специалистами ФГБУ САС «Шадринская» с 1965 г. в рамках реализации программы агроэко-логического мониторинга.
Целью исследований - оценка направления и степени изменения кислотности черноземных почв северной лесостепи Курганской области.
Объекты и методы исследований. Общая площадь землепользования зоны обслуживания станции агрохимической службы «Шадринская» -1679169 га, из них сельскохозяйственных угодий -1485250 га, в том числе пашни - 744675 га, сенокосов - 235545 га, пастбищ - 260506 га, многолетних
насаждений - 1578 га, залежи - 242946 га. Пашня преимущественно представлена черноземами выщелоченными (74,7%), на долю серых лесных почв приходится 7%, солонцы занимают 12,3% всей пашни. С 1993 г. специалисты станции проводят локальный мониторингу окружающей среды в 5 районах зоны обслуживания станции агрохимической службы «Шадринская». Участки мониторинга, расположены на типичных по почвенному покрову полях (чернозем выщелоченный, чернозем солонцеватый, чернозем обыкновенный) и типов почв по гранулометрическому составу (средние и тяжелые суглинки). В настоящее время исследования проводят на 13 участках площадью 1672,4 га (табл. 1).
Отбор проб почв в хозяйствах проводили в соответствии с ГОСТ 28168-89. Каждый образец составляли из 20-40 индивидуальных проб и отбирали с площади 10 га. Образцы на пашне отбирали со всей глубины пахотного слоя (0-25 см), на пастбищах - с гумусово-аккумулятивного горизонта (3-18
см). Выбранные реперные участки были привязаны на местности с помощью системы GPS и отмечены на карте. За состоянием основных компонентов аг-роэкосистемы «почва - вода - растение» проводили систематические наблюдения. На реперных участках заложены почвенные разрезы, а также отбирали почвенные и растительные образцы.
Обменную кислотность определяли потенцио-метрически (ГОСТ 26483-85), гидролитическую -по Каппену (ГОСТ 26212-91).
Результаты исследований. Пахотные черноземы северной лесостепи Курганской области характеризуются высокой потенциальной кислотностью. Данный факт может служить причиной прогрессирующего подкисления под влиянием комплекса внешних факторов. За период наблюдений выявлено увеличение как обменной, так и гидролитической кислотности в почвах (табл. 2).
Так, pHkci снизился в среднем на 0,4 единицы. При этом гидролитическая кислотность повысилась с 3,67 до 5,21 ммоль/100 г почвы. Анализ доли сильнокислых и среднекислых почв по видам сельхозугодий показал, что в среднем на эту группу почв приходится 6% от общей площади. Следует отметить, что на залежи эта доля повышается до 7,6% (табл. 3). При этом средневзвешенное значение рН солевой вытяжки составляет 5,5, снизившись на 0,32 за период с 1965 г. (табл. 4).
Результаты агрохимического обследования сельхозугодий свидетельствуют о том, что по состоянию на 1965 г. на долю сильнокислых и сред-некислых почв приходилось 2,1% от общей площади угодий. К 2013 г. доля этой группы почв повысилась до 6%, причем данная ситуация начала формироваться с начала двухтысячных годов, когда фактически программы химической мелиорации почв не реализовывали.
Мелиорация кислых почв на сегодняшний день проводится в крайне ограниченных объемах, что связано с недостаточным финансированием. Так с 2011 по 2016 г. фосфоритование проводили на площади 10 тыс. га, а известкование в хозяйствах зоны обслуживания в последние годы не ведется вообще, так как нерентабельно. На 13 тыс. га известкование проводили с 1986 по 1995 г. Установлено, что 104,4 тыс. га пашни на фоне кислой реакции среды характеризуются низким и очень низким содержанием подвижного фосфора и нуждаются в проведении фосфоритования (табл. 5).
1. Контрольные (реперные) участки для проведения агроэкологического мониторинга
№ реперно-го участка Хозяйство, район Площадь, га
1 ООО «Мыльниковское», Шадринский район 146,7
2 ООО «Миллениум», Шадрин-ский район 78,1
3 СПК колхоз «Зауралье», Ша-тровский район 172,0
5 Агрокомбинат «Заря», Далма-товский район 286,0
10 СПК «Соровское», Шадринский район 181,8
11 ООО «Запад», Шадринский район 130,0
16 ООО «Житниковский», Карга-польский район 101,9
20 ООО «Родина», Каргапольский район 76,3
21 СХК «Рассвет», Шадринский район 175,5
22 ООО «Ильинка Агро», Катай-ский район 84,0
24 ЗАО Агрофирма «Шутихин-ская», Катайский район 97,9
31 СХПК «Рига», Шумихинский район 42,6
32 ООО «Урал-Агро», Шумихинский район 99,5
2. Среднее значение показателей кислотности в пахотном слое почв реперных участков
Показатель Годы
1993-1995 1996-2000 2001-2002 2003-2005 2006-2010 2011-2016
Обменная кислотность 5,8 5,5 5,6 5,7 5,5 5,4
Гидролитическая кислотность, ммоль/100 г почвы 3,67 3,67 3,73 3,54 4,17 5,21
3. Результаты агрохимического обследования почв по степени кислотности на 01.01.2017 г., тыс. га
Вид сельхозугодий Всего в том числе по уровню кислотности Всего кислых почв, тыс. га PHkci средневзвешенное
данные Росреестра обследованная площадь сильнокислые средне-кислые слабокислые близкие к нейтральным нейтра льные
Пашня 744,7 750,7 0,7 43,6 447,7 205,7 53,0 491,5 5,5
Многолетние насаждения 1,5 1,5 0 0 1,1 0,4 0 1,5 5,6
Залежь 242,9 242,9 0,2 18,4 197,1 19,9 7,3 215,7 5,3
Сенокосы 235,5 229,9 0,2 13,2 103,4 54,5 58,6 116,7 5,6
Пастбища 260,5 311,6 0,5 17,7 101,5 76,7 115,2 119,7 5,7
Всего сельхозугодий 1485,2 1536,6 1,6 92,9 850,7 357,2 234,1 945,2 5,5
4. Результаты агрохимического обследования сельхозугодий на кислотность _по циклам обследования, тыс. га_
Годы и циклы обследования Общая площадь Обследованная в том числе по у ровню кислотности Итого кислых почв, тыс. га PHkci средневзвешенное
сильнокислые средне-кислые слабокислые близкие к нейтральным нейтральные
1965-1974 I 1124,3 495,8 0,4 10,0 128,9 181,8 174,7 139,3 5,82
1975-1983 II 1115,0 529,4 0,1 12,4 172,0 186,2 158,7 184,5 5,76
1984-1989 III 1115,0 1112,9 - 21,1 401,5 435,7 254,6 422,6 5,64
1990-1993 IV 1115,0 1070,9 2,8 26,7 415,2 480.7 145,5 444,7 5,63
1994-2002 V 998,5 1078,8 0,2 33,7 563,4 361,3 120,2 597,3 5,55
2003-2013 VI 989,2 995,1 0,9 62,0 645,9 226,0 60,3 708,8 5,44
2013 VII 989,2 203,6 0,2 12,7 137,8 42,1 10,8 192,8 5,30
5. Распределение площадей пашни с низким содержанием подвижного фосфора с кислой реакцией среды, нуждающихся в фосфоритовании, по состоянию на 01.01.2017 г.
Обследованная площадь тыс. га в том числе по содержанию подвижного фосфора и кислотности Итого кислых почв с низким и очень низким содержанием
очень низкое низкое
сильнокислые средне-кислые слабокислые всего сильнокислые средне-кислые слабокислые всего
203,6 0 3,6 12,1 15,7 0 8,9 79,8 88,7 104,4
Таким образом, за период проведения агроэкологического мониторинга наблюдается устойчивое прогрессивное подкисление черноземных почв северной лесостепной зоны Курганской области. На фоне крайне низких объемов фосфотирования и полного отказа от известкования такая тенденция вызывает серьезные опасения, в связи с огромной ролью показателей кислотности в формировании плодородия почв.
Литература
1. Еремин Д.И., Притчина Г.Д. Динамика кислотности чернозема выщелоченного под действием длительного использования органоминеральной системы удобрений в условиях лесостепной зоны Зауралья // Аграрный вестник Урала, 2012, № 10. - С. 4-7.
2. Стекольников К.Е., Горб И.С., Кольцова О.М. Влияние длительного применения удобрений и мелиоранта на кислотно-основный режим чернозема выщелоченного // Вестник Воронежского государственного аграрного университета, 2013, № 4. - С. 22-31.
3. Уфимцева Л.В., Покатилова А.Н., Глаз Н.В., Кофан А.И. Буферность к кислотам как показатель эколого-геохимической устойчивости черноземных почв Челябинской области к техногенной нагрузке // Естественные и технические науки, 2013, № 5 (67). - С. 75-78.
4. Чекмарев П.А., Лукманов А.А., Нуриев С.Ш., Гайров Р.Р. Состояние кислотности почв республики Татарстан // Достижения науки и техники АПК, 2013, № 12. - С. 8-11.
5. Чекмарев П.А., Лукин С.В., Сискевич Ю.И., Юмашев Н.П., Корчагин В.И., Хижняков А.Н. Мониторинг кислотности пахотных почв центрально-черноземного района // Достижения науки и техники АПК, 2011, № 7. - С. 6-8.
6. Яковлев В.А., Плотников А.М. Влияние химических мелиорантов и удобрений на продуктивность зернопаро-вого севооборота и агрохимические свойства чернозема выщелоченного // Аграрный вестник Урала, 2005, № 2. - С. 43-45.
