CC BY
28
УДК 631.459
ДИНАМИКА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ПАхОТНых УГОДИй
нижегородской области подвижным фосфором
А.И. АБРАМОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, директор
Е.А. КРЫМОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, начальник отдела
ФГБУ ЦАС «Нижегородский» E-mail: [email protected]
Резюме. В статье обобщены сведения о динамике подвижного фосфора в пахотных почвах Нижегородской области за 50-летний период. Область расположена в зоне распространения дерново-подзолистых и серых лесных почв, которые в силу своего природного происхождения отличаются низкой обеспеченностью подвижными фосфатами (45...59 мг/кг почвы). В результате роста темпов химизации в 90-е гг. прошлого столетия и увеличения насыщенности минеральными удобрениями до 142 кг д.в./га и органическими удобрениями до 5,6 т/га обеспеченность пахотных почв подвижными формами этого элемента выросла до 156 мг/кг почвы, что соответствует оптимальному уровню для формирования высоких урожаев зерновых культур. Сокращение с 2000 г. объемов фосфоритования почвы, применения органических удобрений, уменьшение внесения фосфора с используемыми минеральными удобрениями до 3.4 кг д.в./га привело за последние 15 лет к снижению содержания его доступных форм в пахотных почвах области на 27 мг/кг. Ключевые слова: пахотные почвы, подвижный фосфор, удобрения, урожайность.
Фосфор относится к числу наиболее важных элементов питания растений. Уровень содержания его подвижных форм принято считать одним из основных показателей окультуренности почвы [1, 2].
На сегодняшний день в целом по Российской Федерации отмечается снижение уровня плодородия почв, 60% пахотных почв страны остро нуждаются в улучшении фосфатного состояния, а на четверти пашни содержание подвижного фосфора в почве низкое и очень низкое. По величине этого показателя Россия значительно уступает развитым странам мира [3].
Цель наших исследований - обобщение и анализ результатов мониторинга обеспеченности пахотных почв Нижегородской области подвижными формами фосфора за 50-летний период
Условия, материалы и методы. Площадь Нижегородской области составляет 76,9 тыс. км2, регион расположен в центре Восточно-Европейской равнины, в бассейне реки Волги и ее притоков. Климат области умеренно-континентальный, среднегодовая температура в Заволжье не превышает + 2,3... + 3,0°С, а на большей части Правобережья -+3,1 ...+3,4°С. Среднегодовая сумма осадков колеблется от 610.560 мм на северо-западе до 500.430 мм на юго-востоке, две трети из них выпадает в виде дождя. Продолжительность вегетационного периода составляет 165.175 дн., величина гидротермического коэффициента - 1,1.1,4.
В статье представлены результаты сплошного агрохимического обследования пахотных почв области. При его проведении одну объединенную пробу, состоящую из 20.40 точечных, отбирали из пахотного горизонта с глубины 20.25 см с площади 10 га.
Содержание подвижного фосфора определяли по Кирсанову в соответствии с ГОСТ 26207-91.
Результаты и обсуждение. Почвенный покров пахотных земель Нижегородской области на 73% представлен дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами (табл. 1), которые по своим природным особенностям изначально характеризуются низким содержанием доступных фосфатов.
По результатам I цикла агрохимического обследования, который проходил с 1964 по 1970 гг. средневзвешенное содержание подвижного фосфора в пахотных почвах в среднем по области составило всего 53 мг/кг. Наименьшую величину этого показателя отмечали в зоне распространения дерново-подзолистых почв, где она находилось на уровне 45 мг/кг, при этом 75% площади соответствовало низкой и очень низкой обеспеченности (табл. 2). В зоне распространения серых лесных и черноземных почв также более половины всей пашни отличалось низким содержанием подвижных форм этого элемента, а средневзвешенная величина этого показателя была приближена к нижней границе средней группы обеспеченности - 59 и 51 мг/кг почвы соответственно. Доля почв высоко обеспеченных фосфором по области не превышала 95,6 тыс. га (4%), а по типам почв варьировала от 3 до 5%.
Начиная с 70-х гг. прошлого столетия в стране и, в том числе, в Нижегородской области происходило планомерное увеличение внесения органических и минеральных удобрений, объемов химической мелиорации почв (известкования и фосфоритования). Пика эти процессы достигли к 1990 г., когда насыщенность минеральными удобрениями составила 142 кг д. в./га, органическими - 5,6 т/га (см. рисунок). Ежегодные площади известкования почв составляли 221 тыс. га, фосфоритования - 104 тыс. га. Причем соотношение питательных элементов в удобрениях было равно 1:0,7: 0,7, что приближено к оптимальному уровню для выращивания зерновых культур в Нечерноземной зоне. Таблица 1. Структура пахотных угодий Нижегородской области
Почва Единица измерения Всего В том числе
песчаная и супесчаная легкосуглинистая средне-суглинистая тяжелосуглинистая глинистая
Дерново- тыс. га 499,8 227,5 162,5 87,0 15,4 7,4
подзолистая % 100 46 32 17 3 2
Светло-серая тыс. га 396,7 37,2 156,2 175,8 25,0 2,5
лесная % 100 9 40 44 6 1
Серая лесная тыс. га 251,2 1,9 12,9 93,7 107,1 35,6
% 100 1 5 37 43 14
Тёмно-серая тыс. га 152,4 0,4 2,9 28,4 71,0 49,7
лесная % 100 — 2 19 46 33
Чернозём тыс. га 275,6 - 3,0 18,6 74,9 179,1
оподзоленный % 100 - 1 7 27 65
Ченозём тыс. га 41,8 - 0,2 1,0 27,6 13,0
выщелоченный % 100 - - 3 66 31
Прочие тыс. га 165,8 13,2 21,5 48,1 38,1 44,9
% 100 8 13 29 23 27
Итого тыс. га 1783,3 280,2 359,2 452,6 359,1 332,2
% 100 16 20 25 20 19
Таблица 2. Содержание подвижного фосфора в пахотных почвах Нижего родской области
Год Цикл Почва Группа по содерж подвижного фосф анию Ьора Средневзвешенное содержание
< 50 51... 150 >151
тыс. га % тыс. га % тыс. га %
1970 I дерново-подзолистая 527,7 75 154,6 22 23,5 3 45
серая лесная 737,5 59 444,1 36 62,4 5 59
чернозем 190,7 69 82,3 28 9,4 3 51
итого по области 1455,9 65 681,0 31 95,6 4 53
1995 VI дерново-подзолистая 117,0 18 281,5 44 240,5 38 140
серая лесная 80,3 8 545,8 50 454,3 42 162
чернозем 8,3 3 156,6 59 102,8 38 146
итого по области 205,6 11 983,9 49 797,6 40 156
2014 IX дерново-подзолистая 172,5 32 226,9 42 143,9 26 118
серая лесная 115,3 14 444,6 54 263,4 32 129
чернозем 26,4 9 187,6 58 108,4 33 140
итого по области 313,1 19 862,7 51 513,2 30 129
Использование упомянутых агроприемов способствовало поддержанию положительного баланса питательных элементов на уровне 95 кг д.в./га и, как следствие, привело к значительному повышению плодородия почвы, в том числе увеличению содержания доступных фосфатов.
К 1995 г. (VI цикл) концентрация подвижного фосфора в почвах Нижегородской области увеличилась в 2,9 раза и составила 156 мг/кг почвы. Площадь почв с очень низкой и низкой обеспеченностью фосфором сократилась до 205,6 тыс. га (11%). В основном они
Рисунок. Объемы применения удобрений в Нижегородской области: а) насыщенность органическими удобрениями, т/га; насыщенность минеральными удобрениями, кг д.в./ га: —— азот; —♦— - фосфор; —*--калий.
сохранилась в зоне дерново-подзолистых почв -117,0 тыс. га (18%). Среди черноземов к этой группе относилось всего 8,3 тыс. га (3%). В целом по области за 25 лет доля почв с высоким и очень высоким содержанием фосфора выросла в 10 раз, а наибольшая их площадь приходилась на серые лесные почвы -454,3 тыс. га (42%).
Достигнутое в те годы содержание подвижных фосфатов в почвах Нижегородской области можно считать оптимальным для зерновых культур, которое, по мнению В.В. Медведева (2002), должно соответствовать уровню 151...200 мг/кг [4].
Начиная с 1990 г., в Нижегородской области отмечено резкое снижение внесения минеральных и органических удобрений. За период с 1990 по 1995 год использование минеральных удобрений сократилось вдвое, а в последующую пятилетку еще в 3 раза. За последние 5 лет объемы их применения в области снизились в 1,4 раза, при этом суммы, потраченные на закупку, выросли на 30%. На сегодняшний день насыщенность минеральными удобрениями достигла своего наименьшего значения и составляет всего 18 кг д. в./га. При этом в используемых удобрениях преобладает азот, а доли фосфора и калия сведены к минимуму, в результате чего соотношение вносимых питательных элементов составляет 1:0,3:0,3. Это обусловлено рядом причин, в частности, относительной дешевизной азотсодержащих удобрений, по сравнению с фосфорными и калийными, преобладанием зерновых культур в структуре посевных площадей, которые отличаются повышенным выносом азота, недостаточным содержанием органического вещества в почвах и др.
Аналогичная ситуация наблюдается с органическими удобрениями и химической мелиорацией почв. За 23 года внесение органических удобрений сократилось в 11 раз и на сегодняшний день составляет 0,5 т/га, а объемы известкования и фосфоритования почв уменьшились в 15 раз.
Все это не могло не отразиться на плодородии почв. К 2014 г. большинство его показателей претерпело значительные негативные изменения. Наиболее значимые из них отмечены в отношении содержания подвижного фосфора. В целом по Нижегородской области с 1995 г. концентрация доступных фосфатов снизилась на 27 мг/кг почвы, или на 18%. В результате чего почвы области из группы высоко обеспеченных этим элементом перешли в группу с повышенной обеспеченностью. Наибольшее уменьшение отмечено на серых лесных почвах - на 33 мг/кг почвы. Самые незначительные изменения произошли в черноземных почвах, где величина средневзвешенного показателя снизилась на 6 мг/кг (5%). В то же время следует отметить, что именно среди этих почв наблюдается наиболее значимый рост площадей с очень низкой и низкой обеспеченностью фосфором, которые за указанный период выросли в 3 раза - с 8,3 тыс. га до 26,4 тыс. га. Это крайне негативный фактор, поскольку именно содержание подвижного фосфора лимитирует
Таблица 3. Действительно возможный урожай зерновых культур в Ниже городской области
Почва ДВУ эффект. ДВУ мин. уд. ДВУ ДВУ Факт в 2014 г.
N P O 2 5 K2O N P O 2 5 кр N P O 2 5 K2O
Дерново-
подзолистая 10 20 22 3 1 1 13 21 23 13
Серая лесная 15 22 29 3 1 1 18 23 30 18
Чернозем 31 23 37 3 1 1 34 24 38 24 19
урожайность зерновых культур на черноземных почвах Нижегородской области (табл. 3).
В среднем по области с 1995 г. площадь высоко и очень высоко обеспеченных подвижными формами фосфора почв снизилась на 10%. Наибольшее уменьшение наблюдается в зоне распространения серых лесных почв
При сохранении существующей ситуации с внесением удобрений можно ожидать дальнейшего уменьшения содержания доступного фосфора в почвах Нижегородской области. При этом с каждым годом вернуться к уровню, достигнутому в 90-е гг. прошлого столетия, будет все сложнее, поскольку для увеличения
концентрации подвижного фосфора в пахотном слое почвы на каждые 10 мг/кг необходимо вносить 70. 100 кг/га Р2О5 сверх выноса с урожаем выращиваемых культур [5].
Выводы. Таким образом, анализ результатов мониторинга содержания доступных форм фосфора в почвах Нижегородской области свидетельствует о том, что максимального уровня величина этого показателя достигала в начале 90-х гг. прошлого столетия (156 мг/кг почвы) на фоне внесения до 142 кг д.в./га минеральных удобрений и до 5,6 т/га органических удобрений. Сокращение с 2000 г. объемов фосфоритования, применения органических удобрений и доли фосфора в используемых минеральных удобрениях до 3.4 кг д.в./га привело за последние 15 лет к снижению содержания доступных форм фосфора в пахотных почв области на 27 мг/кг почвы.
Литература.
1. Лукин С.В. Агроэкологическое состояние и продуктивность почв Белгородской области. Белгород, 2011. 301 с.
2. Титова В.И., Шафронов О.Д., Варламова Л.Д. Фосфор в земледелии Нижегородской области. Н. Новгород, 2005. 219 с.
3. Сычев В.Г., Шильников И.А., Аканова Н.И. Состояние и эффективность химической мелиорации почв в земледелии Российской Федерации// Плодородие. 2013. № 1. С.9-13.
4. Медведев В.В. Мониторинг почв Украины. Харьков: ПФ «Антиква», 2002. 428 с.
5. Справочник агронома-эколога / В.И. Титова, В.Г. Бусоргин, Л.Д. Варламова и др. Н. Новгород, 2012. 75 с.
DYNAMiCS OF PROViSiON OF ARABLE LANDS iN NiZHNY NOVGOROD REGiON
WiTH MOBiLE PHOSPHORUS
A.I. Abramov, E.A. Krymova ASC "Nizhegorodsky", FSBi
Summary. The article summarizes the information about the dynamics of mobile phosphorus in arable lands of Nizhny Novgorod region for 50 years. The region is located in the zone of sod-podzol and grey forest soils, which due to their origin are low in mobile phosphates (45...59 mg/kg soil). As a result of the increase in chemicalization in the nineties of the last century and growth in saturation of mineral fertilizers up to 142 kg a.i./ha and organic fertilizers up to 5.6 t/ha the provision of arable soils with mobile forms of this element rose to 156 mg/kg soil, which corresponded to the optimum level to form high yields of grain crops. The reduction of phosphorite and organic fertilizer application since 20O0 and decrease in phosphorus portion in used mineral fertilizers to 3.4 kg a.i./ha led to the reduction of the available forms of phosphorus in arable soils by 27 mg/kg soil for the last 15 years. Keywords: arable soils, mobile phosphorus, fertilizers, productivity.
УДК 631.459
ДИНАМИКА ОСНОВНых ПОКАЗАТЕЛЕй ПЛОДОРОДИя
пахотных почв новосибирской ОБЛАСТИ
М.и. СТЕПАНОВ, директор
ФГБУ «Центр агрохимической службы «Новосибирский»
E-mail: [email protected]
Резюме. Исследования проводили 1964-2005 гг. с целью мониторинга агрохимических свойств пахотных земель Новосибирской области. В период исследований средневзвешенное содержание подвижного фосфора увеличилось, достигнув к VII циклу 147мг/кг и на этом уровне стабилизировалось. Средневзвешенная концентрация обменного калия снизилась на 18 мг/кг (со 176 до 158 мг/кг). Доля кислых почв увеличилась на 23,5%, в том числе слабокислых - на 20,7%, среднекислых - на 2,2% и сильнокислых - на 0,2%. Средневзвешенная величина показателя кислотности снизилась на 0,4 ед. (с 6,6 до 6,2 ед.). За 25 лет наблюдений (1980-2005 гг.) произошло ухудшение
гумусового состояния пахотных земель Новосибирской области, выразившиеся в увеличении площадей с низким и средним содержанием гумуса и, соответственно, уменьшении доли почв с повышенной (на 3,7%), высокой (на 3,5%) и очень высокой (на 3,9%) величиной этого показателя. Средневзвешенное содержание гумуса снизилось на 0,7% (с 6,4до 5,7%). Ключевые слова: пахотные почвы, Новосибирская область, обеспеченность, подвижный фосфор, обменный калий, реакция почвенного раствора (рН), гумус.
Основные условия формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур - наличие в почве необходимого количества питательных веществ и знание не только закономерностей и особенностей минерального питания, но и состояние почвенного плодородия [1].
