CC BY
10
ГЛАВНАЯ ТЕМА:
АГРОХИМИЧЕСКОЙ СЛУЖБЕ 50 ЛЕТ
УДК 631.452(470.57)
ДИНАМИКА ПЛОДОРОДИЯ ПАШНИ В ЛЕСОСТЕПИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН ЗА 50 ЛЕТ
Н.А. Середа, д.б.н., Р.И. Баязитова, к.с.-х.н, Л.И. Баязитова
Государственный центр агрохимической службы «Башкирский», e-mail: [email protected]
Приведены результаты агрохимического мониторинга пахотных почв лесостепи Республики Башкортостан за 50 лет. Установлено, что от 40 до 58% обследованной площади пашни нуждаются в известковании. Пахотные почвы северной и южной лесостепных зон характеризуются низким содержанием гумуса, а северо-восточной степи - средним. Во всех почвах происходит процесс дегумификации. Содержание подвижного фосфора в почвах Северо-Восточной лесостепи было низким, в Северной лесостепи -средним и Южной лесостепи - повышенным. Содержание обменного калия во всех почвах повышенное и относительно стабильно в течение 50 лет. Содержание солей тяжелых металлов во всех обследованных почвах значительно ниже предельно допустимых значений.
Ключевые слова: лесостепные почвы, мониторинг, гумус, подвижный фосфор, обменный калий, микроэлементы, тяжелые металлы.
50 YEARS DYNAMIC OF SOIL FERTILITY OF ARABLE LANDS IN FOREST-STEPPE ZONE OF BASHKORTOSTAN REPUBLIC N.A. Sereda, R.I. Bayazitova, L.I. Bayazitova
State center of agrochemical service «Bashkirskiy», e-mail: [email protected]
Results of agrochemical monitoring of arable forest-steppe soil in Bashkortostan Republic during 50 years are presented. Established that 40-58% of arable lands needs liming. Arable lands of northern and southern forest-steppe zones are characterizing by low humus content, north-eastern zone - average. All soils are described by de-humification process. Content of available phosphorous in North-eastern forest-steppe is low, in Northern -average and in Southern - high. Content of available potassium is high in all soils and stable duting 50 years. Content of heavy metals in all soils rather exceed maximum permitted concentrations.
Keywords: forest-steppe soils, monitoring, humus, available phosphorous, available potassium, microelements, heavy metals.
В процессе длительного сельскохозяйственного использования плодородие всех типов почв претерпевает существенные изменения [1]. Вопросы эволюции пахотных почв с динамических позиций разработаны недостаточно. Степень влияния антропогенного воздействия на свойства почв рассматривается, как правило, за определенный промежуток времени - одна или несколько ротаций севооборота [2-5].
В данной работе представлены результаты мониторинга агрохимических свойств пахотных почв, проведенного в лесостепи Башкортостана за 50 лет. Обобщены материалы по трем зонам республики: Северной, Северо-Восточной и Южной лесостепи.
Агрохимическое обследование пахотных почв в Республике Башкортостан начато в 1963 г. К настоящему времени заканчивается 8 цикл. В первые годы мониторинг агрохимических свойств проводили с периодичностью 6-8 лет, начиная с 1995 г. периодичность составляет 5 лет.
Динамика агрохимических свойств пахотных почв
установлена с достаточной степенью точности с 1965 по 1990 г. , поскольку площадь пахотных почв изменялась в этот период незначительно. В последующие годы обследованная площадь постепенно снижалась, во-первых, из оборота были выведены малоплодородные почвы, во-вторых, не во всех хозяйствах и районах обследование проводили в полном объеме. Поэтому дальнейшая динамика агрохимических свойств пахотных почв может быть оценена как на основе сравнения абсолютных значений эффективного плодородия, так и по относительному показателю - доля площади с низким содержанием элемента питания или доля почв, нуждающихся в проведении химической мелиорации из общей площади обследования.
В структуре почвенного покрова Северной лесостепной зоны преобладают серые лесные почвы и черноземы оподзоленные, характерной особенностью которых является повышенная кислотность. Временная флуктуация средневзвешенного значения обменной кислотности пахотных почв в Северной лесосте-
пи между I и VII циклами обследования незначительна (таблица). Отмечены колебания реакции среды в пределах 5,2-5,3 единиц рН, гидролитическая кислотность в среднем составляет 4,6 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями - 87%.
Площадь почв, требующих проведения химической мелиорации (рН < 5,5), со временем постепенно снижается, поскольку происходит перераспределение земель с различной степенью кислотности. Так, по результатам I цикла обследования очень сильнокислых и сильнокислых почв (рН < 4,5) было 10%, близких к нейтральным и нейтральных почв (рН > 5,5) -21%, по результатам V цикла их стало соответственно 1,1 и 60%, VI цикла - 0,2 и 68%.
В Северо-Восточной лесостепи реакция среды на пашне более благоприятна для роста и развития растений, чем в почвах Северной лесостепи и составляет 5,4-5,5 единиц рН. Пахотные почвы в среднем можно отнести к слабокислым и по величине гидролитической кислотности (Нг 4,1 мг-экв/100 г). Степень насыщенности основаниями в среднем составляет 89%. Площадь кислых почв уменьшается с 87-90% при I цикле обследования до 55% - по результатам VII цикла.
В Южной лесостепи обменная кислотность почв колеблется в пределах 5,7-5,8 единиц рН. В среднем почвы имеют реакцию среды близкую к нейтральной,
но по величине гидролитической кислотности (3,1 мг-экв/100 г) остаются слабокислыми.
В 1970-1980 гг. происходило постепенное подкис-ление почв, из всей площади пашни количество почв, требующих проведения известкования составляло 64% и увеличилось к 1985-1990 гг. до 73%. С 1995 г. в данной зоне проводили интенсивное известкование, что привело к снижению площади кислых почв до 31-36%.
В результате первоначального агрохимического обследования было установлено, что содержание подвижного фосфора в пахотных почвах Северной и Южной лесостепной зоны может быть охарактеризовано как среднее, в Северо-Восточной - как низкое. Во всех почвах происходило постепенное повышение содержания подвижного фосфора, связанное с интенсивным применением минеральных и органических удобрений, но темпы роста эффективного плодородия были различны.
Так, в Северной лесостепи содержание подвижного фосфора, оставаясь на среднем уровне, повысилось с 57 до 93 мг/кг.
В почвах Южной лесостепи количество подвижного фосфора в почве достигло повышенного уровня (с 85 до 138 мг/кг).
В почвах Северо-Восточной лесостепи улучшение фосфатного режима было минимальным (+15 мг/кг) и остается низким.
Динамика агрохимических свойств пахотных почв в лесостепи Башкортостана
Цикл* Площадь, РН КС1 Р2О5 К2О Гумус
тыс. га средне- % кис- средне- % почв с средне- % почв с средне- % почв с низ-
взве- лых взвешен- низким со- взвешен- низким со- взвешен- ким содержа-
шенное почв ное, мг/кг держанием ное, мг/кг держанием ное, % нием
Северная лесостепь
1 981,5 5,2 82,0 56,7 63,6 110,5 17,2 Не определяли
2 992,1 5,2 80,9 67,1 55,9 114,2 12,4
3 993,7 5,2 90,7 68,2 47,7 110,9 13, 5,3 60,8
4 994,8 5,2 87,0 84,8 25,8 116,8 10,8 4,9 49,2
5 846,8 5,2 71,1 89,8 17,5 109,2 13,2 4,5 60,6
6 570,9 5,3 63,4 84,7 21,1 115,8 11,2 4,6 58,3
7 361,1 5,2 55,9 92,6 22,2 119,9 6,8 4,6 55,5
Северо-Восточная лесостепь
1 391,5 5,4 87,1 35,3 94,6 122,0 6,0 Не определяли
2 396,3 5,4 86,3 39,4 91,9 119,2 7,4
3 393,3 5,3 90,1 42,2 89,1 109,0 11,0
4 364,6 5,3 90,3 50,4 64,6 117,1 п,з 7,3 26,7
5 328,8 5,4 61,5 49,1 60,5 101,1 21,1 7,2 19,2
6 243,8 5,5 54,4 41,7 71,1 104,0 10,2 7,2 10,6
7 119,5 5,5 57,7 46,6 64,4 118,1 23,6 6,9 14,9
Южная лесостепь
1 623,1 5,7 64,1 85,2 19,7 105,3 7,0 Не определяли
2 622,3 5,9 55,1 96,8 10,7 119,9 2,3
3 659,4 5,8 63,4 93,2 10,6 93,2 2,9 6,6 35,7
4 648,4 5,8 72,7 109,9 6,5 122,3 2,7 6,9 46,9
5 608,7 5,8 61,2 137,6 1,1 125,0 2,0 5,8 75,4
6 550,6 5,8 31,0 126,0 2,5 122,0 1,5 5,7 60,7
7 331,1 5,8 36,2 125,3 1,7 130,6 1,1 5,8 61,8
*! цикл - 1965-1971 гг., II цикл - 1972-1980 гг., III цикл - 1980-1986 гг., IV цикл - 1987-1992 гг., V цикл - 1993-1997
гг., VI цикл - 1996-2002 гг., VII цикл - 2003-2009 гг.
Количество пахотных почв с низким содержанием подвижного фосфора к 2000 г. снизилось с 95 до 40% и вновь повысилось до 65% к 2010 г. вследствие уменьшения вносимых удобрений.
Высокие темпы роста подвижного фосфора в почвах отмечены в период наиболее интенсивного применения минеральных удобрений с 1985 по 1995 г. и были характерны для пахотных почв, прежде всего в Южной лесостепи. Произошло заметное перераспределение почв по степени обеспеченности подвижным фосфором. Так, площади почв с низким содержанием подвижного фосфора снизились с 20,2 до 2,2%, со средним - с 53 до 30%.
Уменьшение количества вносимых удобрений в последующие годы привело к снижению подвижных фосфатов: в почвах Северной лесостепи - на 5 мг/кг, Северо-Восточной - на 7 мг/кг; Южной лесостепи -на 11 мг/кг.
Содержание обменного калия во всех пахотных почвах повышенное. В почвах Северной лесостепи до 2000 г. оно колебалось от 110 до 115 мг/кг и к 2010 г. возросло до 120 мг/кг. Одновременно снизились площади почв с низким содержанием обменного калия с 17% в 1970 г. до 7% в 2000 г.
В Северо-Восточной лесостепи содержание обменного калия в пахотных почвах уменьшалось с 122 мг/кг в I цикле обследования до 101 мг/кг в V цикле. В результате площади пахотных почв с низким содержанием обменного калия увеличились с 6 до 24%.
В Южной лесостепи наименьшее (93,2 мг/кг) содержание обменного калия в пахотных почвах было в 19801985 гг., к 2010 г. повысилось до 130 мг/кг, высокие темпы роста обменного калия были в свеклосеющих районах. Площади почв с низким содержанием обменного калия в настоящее время в данной зоне минимальные, составляют 1% от всей обследованной площади.
Нарушение научных рекомендаций и преимущественное применение азотных и фосфорных удобрений привело к дисбалансу элементов питания в почвах. В результате, несмотря на повышенное содержание обменного калия в пахотных почвах, содержание данного элемента может выступать фактором, ограничивающим рост урожайности в Северной и Южной лесостепи Республики.
Содержание гумуса в пахотных почвах Северной и Южной лесостепной зон можно охарактеризовать как низкое, в почвах Северо-Востока - как среднее. Тенденция изменения органического вещества идентична для всех зон: происходит постепенное снижение гумусированности и увеличение площадей почв с низким содержанием гумуса.
В Северной лесостепной зоне содержание гумуса в пахотных почвах снизилось с 5,3 до 4,6%, площади с низким содержанием гумуса составили 61-56%. В Северо-Восточной лесостепи снижение гумусированно-сти пахотных почв составило в среднем 0,4% (с 7,3 до 6,9%), в Южной лесостепи - 0,6% (с 6,6 до 5,8%), при этом значительно повысилась площадь почв с низким содержанием органического вещества с 24 до 75%.
На 89% обследованной площади пашни, расположенной как на серых лесных почвах, так и на черноземах, отмечается низкое содержание цинка (от 30 до 100% в отдельных почвенно-климатических зонах и районах); в черноземах - низкое содержание меди (в отдельных районах от 20 до 80% обследованной площади), молибдена (до 66%) и марганца (до 45%). Содержание бора и кобальта в почвах среднее и повышенное. Со временем дефицит этих элементов без применения микроудобрений будет нарастать.
Содержание солей тяжелых металлов во всех обследованных почвах значительно ниже ПДК, колебание по отдельным полям достигает 5-10 раз. Наибольшее содержание свинца отмечено в почвах Южной лесостепи - 4,26 мг/кг, что в 1,5 раза выше, чем в почвах Северной и Северо-Восточной лесостепи. В почвах Северной лесостепи выше содержание ртути, что может быть связано с особенностями химического состава материнских пород.
Таким образом, можно сделать следующие выводы. 1. Пахотные почвы Северной и Южной лесостепных зон характеризуются низким содержанием органического вещества, Северо-Восточной лесостепи - средним. Во всех почвах продолжается процесс дегумификации. 2. Реакция среды в пахотных почвах Северной и Северо-Восточной лесостепи - слабокислая, Южной лесостепи - близкая к нейтральной. Площади кислых почв до 2005 г. снижались, в настоящее время от 40 до 58% обследованной площади пашни нуждаются в проведении известкования. 3. Содержание подвижного фосфора повысилось во всех пахотных почвах на 40-63% В почвах Северо-Восточной лесостепи средневзвешенное содержание фосфора остается низким, в Северной лесостепи - средним, в Южной лесостепи - повышенным 4. Содержание обменного калия во всех почвах повышенное и относительно стабильно в течение 50 лет. 5. В пахотных почвах отмечается низкое содержание цинка, в черноземах - меди, кобальта и марганца. 6. Содержание солей тяжелых металлов во всех обследованных почвах значительно ниже ПДК.
Литература
1. Хазиев Ф.Х. Экология почв Башкортостана. - Уфа: Гилем, 2012. - 310 с.
2. Кольцова Г.А., Хазиев Ф.Х., Габбасова И.М. Фосфатное состояние почв Башкортостана. - Уфа: Гилем, 2001. - 212 с.
3. Середа Н.А. Агрохимические условия воспроизводства черноземов Башкортостана. - Уфа: БГАУ, 2002. - 230 с.
4. Середа Н.А., Баязитова Р.И., Нафикова М.В. Тенденции изменения плодородия черноземов Южного Урала при различных системах удобрения // Достижения науки и техники АПК, 2009, № 11. - С. 7-11.
5. Середа Н.А., Баязитова Р.И., Нафикова М.В., Баязитова Л.Р. Содержание и баланс микроэлементов в почвах Республики Башкортостан // Агрохимический вестник, 2014, № 1. - С. 15-17.
