CC BY
139
DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10402
УДК 631.452
ДИНАМИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ В СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
И. А. СЛЮСАРЬ1, директор
О. П. СИЛАЕВА2, зам. директора
З. П. БАБУРЧЕНКОВА1 начальник отдела
Государственная станция агрохимической службы «Смоленская», ул. Автодорожная, 3, с. Печерск, Смоленский р-н, Смоленская обл., 214530, Российская Федерация
2Станция агрохимической службы «Вяземская», ул. Мира, 12, с. Андрейково, Вяземский р-н, Смоленская обл., 215158, Российская Федерация
Резюме. Проведен анализ состояния плодородия пахотных почв Смоленской области и выявлена динамика изменения его показателей в 1964-2016 гг. Содержание органического вещества (гумуса) в почвах области за период исследований было стабильным и по всем циклам соответствовало низкой степени обеспеченности - 1,70-1,92%. В 2016г. по степени гумусированности 47,4 % почв пашни относились к малогумусным (менее 2 %), 30,5 % - к среднегумусным (2,1-2,5 %), средневзвешенное содержание гумуса в целом по региону составляло 1,92%. На 01.2017г. на кислые почвы (рН 4,1-5,5) в Смоленской области приходилось 408,6 тыс. га (72,6 % обследованной пашни). Близкие к нейтральным и нейтральные занимали 154,4 тыс. га (27,4 %). Средневзвешенный показатель кислотности (рН) составлял 5,21 ед., что значительно выше исходного уровня (4,66 ед.) в 1970 г. Средневзвешенная обеспеченность фосфором по региону была равна 115,3 мг/кг и колебалась от 72,8 мг/кг в Ершичском до 151,4 мг/кг в Дорогобужском районе. Почвы с низким содержанием фосфора (менее 50 мг/кг) занимали площадь 127,7 тыс. га, или 23,0 % пашни. На почвы с низким содержанием К2О (до 80 мг/кг) в целом по области приходилось 53,8 %. За 1988-1992 гг. величина этого показателя увеличилась на 19,4 %. Наибольшее развитие мероприятий по сохранению и повышению почвенного плодородия в Смоленской области отмечали с 1981 по 1990гг. В этотпериод в среднем за год объемы применения минеральных удобрений достигали 148 кг д.в. на 1 га посева, органических-6,0 т/га, фосфоритование проводили на площади 71,5 тыс. га, известкование -220,5тыс. га, что способствовало снижению дефицита азота в земледелиидо -4,0-11,5 кг/ га, а по фосфору и калию баланс был положительным. Ключевые слова: плодородие почв, агрохимический мониторинг, гумус, кислотность, подвижные формы фосфора и калия, микроэлементы, удобрение, динамика, баланс питательных веществ.
Для цитирования: Слюсарь И. А., Силаева О. П., Бабурченко-ва З. П. Динамика показателей почвенного плодородия и использование средств химизации в Смоленской области//Достижения науки и техники АПК. 2018. № 4. С. 10-15. ОСИ: 10.24411/02352451-2018-10402.
Мировой и отечественный опыт свидетельствует о том, что без агрохимической службы экономически эффективное сельскохозяйственное производство невозможно. Одна из важнейших ее задач - мониторинг основных почвенно-агрохимических параметров сельскохозяйственных земель в пространстве и во времени. Результаты агрохимического обследования позволяют дать четкую картину состояния плодородия почвы на основе которой разрабатывают программы его сохранения и повышения, составляют проектно-сметную документацию на применение средств химизации земледелия [1, 2].
Цель нашей работы - анализ динамики основных показателей плодородия почвы Смоленской области с 1964 г. и характеристика его современного состояния.
Условия, материалы и методы. Смоленская область расположена в центральной части Восточно-
Европейской (Русской) равнины. Большая ее часть находится на Смоленско-Московской возвышенности, на северо-западе располагается Прибалтийская низменность, на юге - Приднепровская низменность. На западе область граничит с Белоруссией (Витебская и Могилевская области), на севере - с Псковской и Тверской областями, на востоке - с Московской областью, на юго-востоке - с Калужской областью, на юге - с Брянской областью. Общая площадь области 49,8 тыс. км2. Рельеф поверхности волнистый, с холмистыми участками, сравнительно глубоко врезанными речными долинами.
Климат области умеренно-континентальный. Средняя температура января -9 °С, июля +17 °С. Для большей части региона различия в температуре невелики, лишь в южных районах она несколько выше (примерно на 1-2 °С). Сумма активных температур близка к 2000 °С. В области выпадает значительное количество осадков (от 630 до 730 мм в год), больше в северо-западной части, где чаще проходят циклоны. Среднегодовое количество дней с осадками варьирует от 170 до 190. По обеспеченности сельскохозяйственных культур влагой территория области относится к избыточно увлажненной. Вегетационный период 129-143 дня, период с положительной среднесуточной температурой воздуха -213-224 дня. Средняя продолжительность безморозного периода 125-148дней. Для области характерна значительная изменчивость циркуляции атмосферы в течение года, что приводит к весьма заметным отклонениям температуры и осадков от средних многолетних. Распределение осадков в течение года также неравномерно и колеблется в разных районах от 530 до 650 мм и более, а в засушливые годы не превышает 350 мм. Наибольшее их количество выпадает летом (порядка 225-250 мм). В среднем по области устойчивый снежный покров устанавливается в начале декабря, но по отдельным годам разница в датах его образования может достигать двух месяцев. В начале зимы высота снега обычно мала (7-10 см), в этот период низкие температуры особенно опасны для зимующих растений. К концу января на большей части области высота снега на открытых участках превышает 20 см. Максимум ее наблюдается в конце февраля - начале марта (в пределах 25-35 см) [3, 4].
Территория Смоленской области расположена в южной части лесной зоны, в подзоне дерново-подзолистых почв. Почвенный покров региона представлен пятью типами почв: подзолистые, подзолисто-болотные, дерново-глеевые, болотные и аллювиальные. Преобладают среди них подзолистые (88 %), которые разделяются на два подтипа: дерново-подзолистые (83 %) и подзолистые (5 %). Дерново-подзолистые почвы развиты в основном на покровных лессовидных суглинках (около 70 %) и моренных суглинках (около 7 %), на водно-ледниковых и древ-неаллювиальных супесях и песках (около 5 %), а также на двухчленных наносах. Верхний нанос обычно представлен супесью или песком, нижний, который служит своего рода водоупором и способствует избыточному увлажнению почв, - суглинистой мореной [3, 4, 5].
Агроклиматические ресурсы территории Смоленской области обеспечивают выращивание ряда озимых и яровых зерновых культур, зернобобовых, льна-долгунца, пропашных культур, однолетних и многолетних трав.
Таблица 1. Динамика площадей кислых и низкообеспеченных подвижным фосфором, калием, гумусом
почв и средневзвешенные значения показателей плодородия
Цикл (годы) Средневзвешенная величина Площадь почв, % от обследованного
кислотность, ед. рН содержание кислых (рН<5,5) с низким содержанием
подвижного фосфора, мг/кг обменного калия, мг/кг гумуса, % подвижного фосфора (<50 мг/кг) подвижного калия (<80 мг/кг) гумуса (<2 %)
I (1964-1970) 4,66 51,0 76,5 92,4 68,1 64,1
II (1971-1976) 4,77 70,8 86,0 87,7 50,0 55,3
III (1977-1982) 4,94 86,0 110,1 1,70 82,4 38,7 40,4 80,0
IV (1983-1987) 5,10 99,8 114,0 1,72 72,4 34,7 40,2 77,6
V (1988-1992) 5,28 115,1 115,9 1,75 61,0 22,0 34,4 79,0
VI (1993-1997) 5,40 121,5 107,5 1,80 53,3 20,4 38,6 72,7
VII (1998-2002) 5,30 119,4 94,4 1,79 61,6 20,4 49,6 73,3
VIII (2003-2007) 5,27 116,7 94,0 1,76 64,2 21,8 50,6 49,6
IX (2008-2012) 5,25 119,3 90,2 1,80 67,7 20,8 54,7 70,1
X (2013-2016) 5,21 115,3 92,7 1,92 72,6 23,0 53,8 47,4
В состав Смоленской области входят 25 районов с общей площадью сельхозугодий 1729,7 тыс. га, в том числе пашня - 1263,4 тыс. га (73 %), залежь - 8,9 тыс. га (0,5 %), многолетние насаждения - 9,9 тыс. га (0,6 %), сенокосы -162,4 тыс. га (9,4 %), пастбища - 285,1 тыс. га (16,5 %).
Агрохимическое обслуживание сельскохозяйственных угодий на этой территории осуществляют две станции: «Смоленская» - 14 районов и «Вяземская» - 11 районов.
На сегодняшний день на территории региона проводится 10-й цикл агрохимического обследования почв, при этом используются карты внутрихозяйственного землеустройства, а также электронные карты, созданные при векторизации земельных участков с использованием космических снимков и портативных GPS навигаторов.
В отобранных образцах определяли следующие показатели плодородия: степень кислотности (рН) в солевой вытяжке (1Н KCl) - по ГОСТ 26483-85, содержание подвижных форм фосфора (Р2О5) и калия (1^0) - по методу Кирсанова (ГОСТ Р54650-2011), органического вещества -по методу Тюрина (ГОСТ 26213-91), подвижных форм
бора - по методу Бергера и Труога, меди - в вытяжке по Пейве и Ринькису (ГОСТ Р50684-94), цинка - в вытяжке по Крупскому и Александровой (ГОСТ Р50686-94).
Результаты и обсуждение. Важнейший фактор, характеризующий плодородие почвы, - содержание органического вещества (гумус), которое глобально воздействует на все важные физические и химические свойства почвы, содержит в себе значительную часть питательных веществ, обусловливает влагоемкость, поглотительную способность и биологическую активность почвы [6, 7].
Почвы Смоленской области от природы бедны органическим веществом, вследствие этого малоплодородны.
Содержание органического вещества в пахотных почвах региона было достаточно стабильным (табл.
1) и по всем циклам соответствовало низкой степени обеспеченности (до 2,0 %). Максимальная средневзвешенная величина этого показателя характерна для Демидовского (2,50 %), Руднянского, Кардымов-ского (2,53 %), Починковского (2,44 %) районов (табл.
2), наименьшая отмечена в Дорогобужском (1,29 %), Глинковском и Темкинском (1,33 %) районах.
Таблица 2. Распределение почв пашни Смоленской области по содержанию органического вещества (01.01.2017 г.)
Район Обследованная площадь, тыс. га Распределение почв по содержанию органического вещества, тыс. га/% Средне-взвешенное содержание, %
очень низкое (до 1,3 %) низкое (1,4-2,0 %) среднее (2,1-2,5 %) повышенное (2,63,0 %) высокое (более 3,1%)
Велижский 7,0 0,1/0,4 2,1/30,8 2,8/40,0 1,2/17,4 0,8/11,4 2,32
Вяземский 61,5 2,8/4,8 22,9/37,3 22,9/37,3 9,8/15,9 3,1/4,7 1,78
Гагаринский 42,2 1,5/3,6 18,6/44,1 12,7/30,0 5,2/12,2 4,2/10,1 1,78
Глинковский 11,5 9,8/84,6 1,3/11,8 0,3/2,7 0,1/0,9 - 1,33
Демидовский 7,1 0,1/1,0 1,5/21,6 2,3/32,7 1,9/26,5 1,3/18,2 2,50
Дорогобужский 18,7 5,3/28,1 10,0/53,4 3,2/17,1 0,2/1,4 - 1,29
Духовщинский 5,9 - 1,6/27,8 2,8/47,1 1,0/16,5 0,5/8,6 2,30
Ельнинский 17,9 2,4/13,5 10,2/56,7 4,0/22,3 1,1/6,4 0,2/1,1 1,53
Ершичский 11,3 1,3/11,6 6,4/56,7 2,5/21,6 1,0/8,7 0,1/1,4 1,88
Кардымовский 7,1 0,1/1,4 0,8/11,3 2,9/40,8 2,2/31,0 1,1/15,5 2,53
Краснинский 17,1 0,3/1,7 5,1/29,7 7,3/42,9 3,4/20,1 1,0/5,6 2,26
Монастырщинский 25,0 2,8/11,3 15,1/60,3 5,7/23,0 1,3/5,2 0,1/0,2 1,84
Новодугинский 37,6 7,3/19,3 19,1/50,9 8,0/21,4 2,1/5,5 1,1/2,9 1,49
Починковский 45,1 0,3/0,8 8,3/18,4 18,6/41,1 12,7/28,2 5,2/11,5 2,44
Рославльский 20,4 0,1/0,7 7,7/37,8 8,0/39,1 3,3/16,1 1,3/6,3 2,21
Руднянский 30,5 0,1/0,1 6,0/19,7 11,3/37,0 7,1/23,2 6,0/20,0 2,53
Сафоновский 44,3 0,7/11,7 9,0/20,4 11,6/26,1 11,3/25,5 11,7/26,3 2,14
Смоленский 25,4 - 6,3/24,8 10,8/42,7 5,0/19,5 3,3/1,3 2,39
Сычевский 28,9 6,4/22,1 12,4/42,8 6,2/21,5 2,6/9,1 1,3/4,5 1,54
Темкинский 23,7 5,2/21,8 14,9/62,9 2,8/11,8 0,6/2,6 0,2/0,9 1,33
Угранский 5,6 1,2/21,9 3,2/56,4 1,0/18,0 0,2/3,7 - 1,40
Хиславичский 21,6 0,6/2,6 8,8/40,8 8,9/41,5 2,8/12,8 0,5/2,3 2,10
Холм-Жирковский 19,1 1,0/5,4 7,6/39,9 7,2/37,5 2,3/11,8 1,0/5,4 1,75
Шумячский 11,9 0,8/7,2 9,2/76,6 1,7/14,6 0,1/1,2 0,1/0,4 1,76
Ярцевский 16,6 0,4/2,3 8,2/49,4 5,9/35,7 1,5/9,2 0,6/3,4 2,06
Всего по области 563,0 50,6/9,0 216,3/38,4 171,4/30,5 80,1/14,2 44,7/7,9 2,10
Таблица 3. Динамика применения органических и минеральных удобрений (1965-2017 гг.)
Годы Внесено удобрений
органических, т/га минеральных, кг/га д.в. в том числе
N P K
1965-1970 4,7 80,2 28,4 23,8 28,0
1971-1975 5,0 107,0 38,8 31,0 38,2
1976-1980 5,6 128,0 34,8 37,8 55,4
1981-1985 6,0 141,0 38,7 43,5 58,8
1986-1990 5,8 148,0 50,0 43,5 54,5
1991-1995 3,4 66,4 26,7 17,6 22,1
1996-2000 1,3 13,3 9,2 2,2 1,9
2001-2005 1,0 12,7 9,1 1,8 1,8
2006-2010 2,0 12,2 7,6 2,2 2,4
2011-2015 2,1 15,5 9,9 2,6 3,0
2016 1,8 18,7 10,8 3,7 4,2
2017 188 20,7 10,6 4,8 5,3
Установленная динамика, прежде всего, связана с низким объемом внесения органических удобрений. Даже максимальный уровень их использования 8659,6 тыс. т в год (по 6 т/га посева), достигнутый в 1981-1985 гг. (табл. 3), соответствовал только 50 % от потребности для бездефицитного баланса гумуса (10-12 т/га). В последние годы внесение органических удобрений сократились в 10 раз и составило 413,5749,6 тыс. т (по 1-2 т/га). Поэтому особенно остро стоитзадача пополнения запасов органического вещества в почве. На сегодняшний день для ее решения кроме использования всех видов органических удобрений большую долю в приходной части баланса составляют корневые и пожнивные растительные остатки сельскохозяйственных культур (в
первую очередь многолетних трав, которые в структуре посевных площадей занимают 46,7 %).
Немаловажный фактор почвенного плодородия, оказывающий значительное влияние на формирование урожая сельскохозяйственных культур, - кислотность почвы. По результатам первого цикла агрохимического обследования (1964-1970 гг.) было выявлено 1369 тыс. га, или 92,4 % кислых почв. Средневзвешенная величина показателя кислотности составила 4,66 ед. рН (см. табл. 1). Благодаря увеличению объемов известкования, которое достигло максимального уровня 220,5 тыс. га в 1981-1985 гг. (табл. 4), доля кислых почв к шестому циклу агрохимического обследования сократилась до 53,3 % (см. табл. 1). Также немаловажное влияние на ее снижение оказал вывод из оборота низкопродуктивных земель. Резкое сокращение работ по химической мелиорации с 1991 г. незамедлительно отразилось на реакции почвенного раствора. К 2016 г. количество кислых почв увеличилось до 72,6 % и составило 408,1 тыс. га. При
этом на сильно кислые почвы приходится 55,2 тыс. га, или 9,8 %. Наибольшие площади таких почв (79,2-92,2 %) выявлены в Глинковском, Кардымовском, Вяземском, Ду-ховщинском, Монастырщинском районах. Меньше всего кислых почв (43,9-57,1 %) в Сычевском, Шумячском,
Таблица 5. Распределение почв пашни Смоленской области по степени кислотности (01.01.2017 г.)
Район Обследованная площадь, тыс. га Распределение почв по степени кислотности, тыс. га/ % Средне-взвеш. по-казат. рН
сильнокислые (до 4,5) средне-кислые (4,6-5,0) слабокислые (5,1-5,5) близкие к нейтрал. (5,6-6,0) нейтральные (>6,0)
Велижский 7,0 - 1,7/25,0 3,4/48,2 1,5/21,1 0,4/5,7 5,31
Вяземский 61,5 14,1/22,9 24,4/39,7 16,0/26,0 4,5/7,3 2,5/4,1 4,94
Гагаринский 42,2 3,3/7,9 13,1/31,1 13,2/31,2 9,4/22,2 3,2/7,6 5,23
Глинковский 11,5 1,6/13,7 3,8/32,5 3,8/3,3 1,6/14,3 0,7/6,5 5,12
Демидовский 7,1 0,1/0,2 0,9/13,6 3,1/43,3 2,0/29,1 1,0/13,8 5,48
Дорогобужский 18,7 0,7/3,5 4,9/26,0 6,6/35,5 4,6/24,6 1,9/10,4 5,34
Духовщинский 5,9 0,2/3,8 1,7/29,5 3,2/53,9 0,6/10,7 0,2/2,1 5,19
Ельнинский 17,9 2,2/12,2 6,0/33,7 5,7/31,7 2,7/15,1 1,3/7,3 5,14
Ершичский 11,3 1,1/9,4 2,7/24,0 3,5/30,9 2,5/22,3 1,5/13,4 5,30
Кардымовский 7,1 0,6/8,4 2,2/31,0 3,0/42,2 1,0/14,1 0,3/4,3 5,17
Краснинский 17,1 2,7/15,8 5,4/31,6 5,4/31,4 2,1/12,2 1,5/9,0 5,01
Монастырщинский 25,0 3,1/12,6 12,3/49,0 7,6/30,6 1,8/7,0 0,2/0,8 4,96
Новодугинский 37,6 5,4/14,4 11,0/29,2 10,4/27,6 7,1/18,8 3,7/10,0 5,18
Починковский 45,1 0,5/1,1 7,0/15,6 20,2/44,7 14,0/31,1 3,4/7,5 5,43
Рославльский 20,4 1,9/9,4 7,4/36,4 6,4/31,2 3,5/17,3 1,2/5,7 5,15
Руднянский 30,5 0,8/2,7 5,1/16,8 12,3/40,3 9,3/30,5 3,0/9,7 5,42
Сафоновский 44,3 4,1/9,3 12,5/28,1 15,3/34,5 8,3/18,9 4,1/9,2 5,23
Смоленский 25,4 2,3/9,0 9,3/36,6 8,2/32,1 3,8/15,1 1,8/7,2 5,16
Сычевский 28,9 0,5/1,7 3,0/10,5 9,2/31,7 10,6/36,6 5,6/19,5 5,57
Темкинский 23,7 4,6/19,4 6,9/29,1 6,7/28,3 3,8/16,0 1,7/7,2 5,09
Угранский 5,6 0,5/8,9 1,0/17,9 1,8/32,1 1,5/26,8 0,8/14,3 5,37
Хиславичский 21,6 2,3/10,8 7,2/33,2 7,3/34,0 3,8/17,6 1,0/4,4 5,14
Холм-Жирковский 19,1 1,9/10,1 6,5/34,0 5,9/31,1 3,0/15,5 1,8/9,3 5,18
Шумячский 11,9 0,1/0,6 1,4/11,5 5,0/42,5 4,2/35,6 1,2/9,8 5,48
Ярцевский 16,6 0,6/3,8 5,2/31,2 7,6/45,6 2,4/14,6 0,8/4,8 5,22
Всего по области 563,0 55,2/9,8 162,6/28,9 190,8/33,9 109,6/19,5 44,8/7,9 5,21
Таблица 4. Объемы известкования и фосфоритования пахотных почв
Цикл Годы Площадь кислых почв (рН<5,5), тыс. га Среднегодовой объем известкования, тыс. га Площадь почв с низким содержанием фосфора (<50 мг/ кг), тыс. га Среднегодовой объем фосфорито-вания, тыс. га
I 1965-1970 1369,0 146,2 1009,4
II 1971-1975 1364,5 161,4 788,8
III 1976-1980 1323,2 197,6 657,2 20,5
IV 1981-1985 1170,9 220,5 602,0 61,5
V 1986-1990 985,1 212,2 377,9 71,5
VI 1991-1995 715,7 86,9 243,6 33,8
VII 1996-2000 669,9 7,22 239,9 2,5
VIII 2001-2005 605,4 4,16 204,3 2,0
IX 2006-2010 449,3 0,11 143,1 0,2
X 2011-2016 408,6 0,10 129,3
Таблица 6. Распределение почв пашни Смоленской области по содержанию подвижного фосфора (01.01.2017 г.)
Район Обследованная площадь, тыс. га Распределение почв по содержанию подвижного фосфора, тыс. га/ % Средне- взвешенное, мг/кг
очень низкое (<25 мг/кг) низкое (26-50 мг/ кг) среднее (51-100 мг/кг) повышенное (101150 мг/кг) высокое (151-250 мг/кг) очень вы-сокое(>250 мг/кг)
Велижский 7,0 0,2/2,4 1,4/20,7 3,4/48,6 1,0/14,1 0,7/10,0 0,3/4,2 93,1
Вяземский 61,5 5,0/8,0 13,9/22,6 19,1/31,2 7,7/12,5 8,1/13,2 7,7/12,5 106,3
Гагаринский 42,2 1,8/4,2 7,1/16,9 11,7/27,7 7,7/18,3 9,0/21,3 4,9/11,6 122,6
Глинковский 11,5 0,1/1,0 0,7/6,1 5,1/43,8 2,8/24,3 1,5/13,3 1,3/11,5 121,6
Демидовский 7,1 0,7/9,2 1,5/21,6 2,0/28,4 1,4/19,2 1,0/14,2 0,5/7,4 101,6
Дорогобужский 18,7 0,4/2,1 2,2/11,7 4,2/22,4 2,5/13,6 4,9/26,2 4,5/24,0 151,4
Духовщинский 5,9 0,3/5,7 1,1/19,2 2,6/43,8 1,3/21,4 0,5/7,4 0,1/2,5 89,1
Ельнинский 17,9 0,7/3,7 2,3/13,0 6,4/35,6 3,6/20,3 2,8/15,5 2,1/11,9 118,7
Ершичский 11,3 2,2/19,5 3,5/30,9 3,2/28,7 1,0/9,1 0,9/7,9 0,5/3,9 72,8
Кардымовский 7,1 0,1/1,4 1,0/14,1 2,7/38,0 1,5/21,1 1,2/16,9 0,6/8,5 115,8
Краснинский 17,1 0,2/1,1 3,1/18,4 5,1/30,1 4,0/23,5 3,3/19,1 1,4/7,8 117,2
Монастырщинский 25,0 0,8/3,2 5,0/20,1 11,0/44,2 5,0/20,0 2,4/9,6 0,8/2,9 93,0
Новодугинский 37,6 4,1/10,9 10,2/27,0 11,8/31,4 4,2/11,2 4,7/12,5 2,6/7,0 91,9
Починковский 45,1 0,7/1,5 2,4/5,4 10,5/23,2 10,3/22,9 14,2/31,5 7,0/15,5 150,5
Рославльский 20,4 0,8/37,0 2,5/12,1 6,5/32,1 5,0/24,6 3,8/18,5 1,8/9,0 119,9
Руднянский 30,5 0,5/1,5 3,9/12,9 10,7/35,1 6,9/22,5 6,5/21,4 2,0/6,6 119,3
Сафоновский 44,3 4,0/9,1 5,4/12,3 11,1/25,0 6,0/13,6 8,8/19,8 9,0/20,2 132,2
Смоленский 25,4 0,2/0,7 2,9/11,4 9,3/36,7 6,1/23,9 5,1/20,1 1,8/7,2 122,4
Сычевский 28,9 0,4/1,5 4,3/14,7 7,9/27,3 5,9/20,6 7,0/24,3 3,4/11,6 130,1
Темкинский 23,7 2,8/11,8 6,6/27,8 6,1/25,7 2,1/8,9 3,4/14,4 2,7/11,4 99,8
Угранский 5,6 0,6/10,7 1,1/19,6 0,8/14,3 0,8/14,3 1,1/19,6 1,2/21,5 122,0
Хиславичский 21,6 2,3/10,6 6,0/27,8 8,9/41,5 2,8/13,1 1,3/5,7 0,3/1,3 74,3
Холм-Жирковский 19,1 0,7/3,9 6,2/32,6 5,6/29,2 2,5/12,8 2,6/13,4 1,5/8,1 98,3
Шумячский 11,9 1,5/12,7 2,8/23,4 3,7/31,2 1,9/15,8 1,6/13,5 0,4/3,4 89,6
Ярцевский 16,6 0,1/0,1 1,0/6,6 5,1/30,5 4,2/25,2 4,4/26,5 1,8/11,1 138,1
Всего по области 563,0 31,2/5,6 98,1/17,4 174,5/31,0 98,2/17,4 100,8/17,9 60,2/10,7 115,3
Демидовском районах. Средневзвешенная кислотность (рН) почв пашни по состоянию на 01.01.2017 г. составила 5,21, что ниже максимально достигнутого в 1993-1997 гг. уровня 5,40 ед., но все еще выше исходной величины этого показателя (4,66 ед.) в начале периода проведения обследований (см. табл. 1). Средневзвешенная кислотность почвы по районам колеблется от 4,94 ед. в Вяземском до 5,57 ед. в Сычевском районах (табл. 5).
В сбалансированном питании растений важное место занимает фосфор. Он играет особую роль во всех процессах обмена веществ (фотосинтез, дыхание и др.), служит регулятором энергетического баланса и основной передачи наследственных свойств, существенно влияет на синтез белков. При его недостатке замедляется рост молодых растений, развитие корневой системы, ухудшается оплодотворение и затягиваются сроки созревания, что сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур [1, 3, 8].
Динамика подвижного фосфора в пахотных почвах Смоленской области характеризуется максимальным ростом средневзвешенной величины этого показателя с 51,0 мг/кг в 1964-1970 гг. до 121,5 мг/кг в 1993-1997 гг. (см. табл. 1) и снижением за этот период в 4 раза площади почв с низкой обеспеченностью фосфором (менее 50,0 мг/кг) -с 1009,4 тыс. га (68,1 %) до 243,6 тыс. га (20,4 %). С 1998 по 2016 гг. средневзвешенное содержание фосфора снизилось в 1,2 раза и составило 115,3 мг/кг. По районам оно варьирует от 72,8 мг/кг в Ершичском до 151,4 мг/кг в Дорогобужском районе (табл. 6).
Отмеченные изменения содержания фосфора в почве за 52-летний период объясняются увеличением внесения доз фосфорных удобрений до максимального значения (43,5 кг/ га д.в.) в 1981-1985 гг., а также использованием дешевого и высокоэффективного на кислых почвах удобрения - фосфоритной муки, которую в среднем в 1981-1985 гг. применяли на площади 61,5 тыс. га, в 1986-1990 гг. - 71,5 тыс. га (см. табл. 4). В последние десятилетия внесение фосфорных
удобрений снизилось до 1,8-4,8 кг/га д.в., а фосфорито-вание почв после 2010 г. не проводится.
Калий - один из важнейших элементов, необходимых растениям. При его недостатке в почве замедляется рост и развитие растений, снижается их устойчивость к засухе, заморозкам, болезням, полеганию, формируются семена низкого качества [8].
Пахотные почвы области калием обеспечены значительно хуже, чем фосфором, что вызывает особые опасения. Результаты первого цикла агрохимического обследования показали, что площадь почв с низким содержанием этого элемента составляет 962,2 тыс. га (64,1 %), средневзвешенная обеспеченность составляла 76,5 мг/кг (см. табл. 1). Своего пика 115,9 мг/кг она достигла в 1992 г. на фоне ежегодно возраставших объемов внесения калийных удобрений, которые в тот период были доведены до 56-60 кг действующего вещества на 1 га посева.
На сегодняшний день средневзвешенное содержание калия в почве области снизилось до 92,7 мг/кг, а в таких районах, как Глинковский, Угранский и Ершич-ский - до 66,4, 69,45 и 8,0 мг/кг соответственно (табл. 7). Уровень внесения калийных удобрений сократился до 1,5-2,0 кг/га. В результате по состоянию на 01.01.2017 г. почвы с низким содержанием калия (до 80 мг/кг) занимали в области 303 тыс. га (53,8 %).
Большую роль в жизни растений играют микроэлементы, которые содержатся в клетках в незначительных количествах, но выполняют важную функцию в процессе жизнедеятельности [9, 10]. Почвы Смоленской области характеризуются низкой обеспеченностью цинком (79,5 % от обследованной пашни площадью 563,0 тыс. га) и средней - бором (66,1 %), медью (55,9 %), марганцем (67,2 %). Средневзвешенное содержание цинка по области составляет 1,43 мг/кг, бора - 0,447 мг/кг, марганца - 59,26 мг/кг, меди - 2,08 мг/кг (табл. 8).
За анализируемый период урожайность зерновых культур выросла с 10,7 до 22,6 ц/га, картофеля - со 122 до
Таблица 7. Распределение почв пашни Смоленской области по содержанию обменного калия (01.01.2017 г.)
Район Обследованная площадь, тыс. га Распределение почв по содержанию обменного калия тыс. га/ % Средне- взвешенное, мг/кг
очень низкое (<40 мг/кг) низкое (41-80 мг/ кг) среднее (81-120 мг/кг) повышенное (121170 мг/кг) высокое (171-250 мг/кг) очень высокое (>250 мг/кг)
Велижский 7,0 0,7/10,7 3,7/53,1 1,6/22,5 0,6/8,1 0,3/4,3 0,1/1,3 79,9
Вяземский 61,5 2,6/4,3 26,9/43,6 15,2/24,7 8,9/14,5 4,8/7,9 3,1/5,0 98,0
Гагаринский 42,2 0,9/2,1 18,5/43,8 10,1/23,8 5,3/12,6 3,9/9,3 3,5/8,4 109,8
Глинковский 11,5 4,4/37,8 4,0/35,0 1,7/14,4 0,8/6,9 0,3/2,9 0,3/3,0 66,4
Демидовский 7,1 0,6/8,1 4,1/58,1 1,7/23,7 0,5/7,2 0,1/1,8 0,1/1,1 77,6
Дорогобужский 18,7 2,9/15,5 7,4/39,5 4,1/21,7 2,4/12,9 1,0/5,6 0,9/4,8 91,4
Духовщинский 5,9 0,2/2,9 2,6/44,2 1,8/30,7 0,9/16,1 0,3/5,0 0,1/1,1 94,8
Ельнинский 17,9 4,6/25,6 7,8/43,6 2,9/16,3 1,4/7,8 0,7/3,7 0,5/3,0 74,5
Ершичский 11,3 3,2/27,8 6,2/55,0 1,4/12,7 0,4/3,8 0,1/0,7 — 58,8
Кардымовский 7,1 0,2/2,8 2,4/33,8 2,3/32,4 1,3/18,3 0,7/9,9 0,2/2,8 108,0
Краснинский 17,1 1,2/7,1 7,1/41,4 4,1/23,9 2,7/15,8 1,6/9,6 0,4/2,2 99,1
Монастырщинский 25,0 1,3/5,0 10,9/43,8 7,2/28,9 4,2/16,9 1,1/4,4 0,3/1,0 92,9
Новодугинский 37,6 4,2/11,1 19,0/50,5 7,6/20,3 3,5/9,3 1,8/4,8 1,5/4,0 86,9
Починковский 45,1 1,3/2,9 14,0/31,0 12,1/26,9 9,9/21,9 6,4/14,2 1,4/3,1 116,0
Рославльский 20,4 1,9/9,5 9,4/46,0 5,1/24,8 2,8/13,8 1,0/5,0 0,2/0,9 87,5
Руднянский 30,5 1,1/3,6 11,0/36,0 9,5/31,1 5,3/17,5 3,1/10,2 0,5/1,6 101,9
Сафоновский 44,3 10,3/23,2 17,1/38,5 8,5/19,2 4,7/10,7 2,3/5,3 1,4/3,1 81,7
Смоленский 25,4 0,9/3,6 8,8/34,8 7,9/30,9 5,3/20,8 2,2/8,6 0,3/1,3 104,6
Сычевский 28,9 1,5/5,2 15,3/53,0 7,5/26,0 1,6/5,5 1,4/4,8 1,6/5,5 91,1
Темкинский 23,7 2,3/9,8 13,8/58,4 4,6/19,2 1,7/7,3 0,9/2,8 0,4/2,5 79,4
Угранский 5,6 1,8/32,1 2,2/39,3 0,8/14,3 0,6/10,7 0,2/3,6 - 69,4
Хиславичский 21,6 2,9/13,3 11,3/52,6 4,5/21,0 1,9/8,8 0,9/4,0 0,1/0,3 77,6
Холм-Жирковский 19,1 4,9/25,7 9,0/47,3 3,0/15,6 1,1/6,0 0,8/4,0 0,3/1,4 70,2
Шумячский 11,9 1,2/10,2 7,2/60,3 2,5/21,1 0,6/5,0 0,4/3,4 - 74,3
Ярцевский 16,6 0,5/2,8 6,0/36,3 5,0/29,9 3,0/18,0 1,5/8,9 0,6/4,1 107,8
Всего по области 563,0 57,6/10,2 245,7/43,6 132,7/23,6 71,4/12,7 37,8/6,7 17,8/3,2 92,7
272,5 ц/га, сена многолетних трав - с 19 до 22,3 ц/га, льноволокна - с 3,7 до 9,1 ц/га, овощей - со 165 до 207,4 ц/га (табл. 9). Это в первую очередь объясняется сокращением посевных площадей по региону в 3,6 раза с 1470 тыс. га в 1981-1985 гг. до 400 тыс. га в 2011-2017 гг., в том числе льна в 25,8 раз, картофеля в 25,3 раз, овощных культур в 4,3 раз, зерновых в 6,2 раз, многолетних трав в 1,9 раз. Оставшиеся небольшие по площади посевы льна (3,8 тыс. га), картофеля (2,5 тыс. га), овощных культур (0,6 тыс. га) начали размещать на более плодородных участках по лучшим предшественникам, а также вносить под них более высокие дозы минеральных и органических удобрений, чем под остальные культуры. Кроме того, появились новые интенсивные сорта, стали шире использовать более эффективные приемы заделки минеральных удобрений. Например, рядковое внесение, которое позволяет повысить коэффициент использования элементов питания азотных и калийных удобрений на 10-15 %, фосфорных - на 5-10 % [11]. Определенное положительное влияние продолжает оказывать последействие применения высоких доз средств химизации в 1981-1990 гг.
В целом за 1965-2016 гг. положительный баланс элементов питания складывался только в 1981-1990 гг. и только по фосфору и калию (табл. 10). В этот период уровень химизация сельского хозяйства области достиг максимальной величины: органические удобрения вносили по 5,8-6,0 т/га, минеральные - 141-148 кг/га, среднегодовые объемы фосфоритования составили 61,5-71,5 тыс. га, известкования - 220,5-212,2тыс. га (см. табл. 3). В последние десятилетия величины этих показателей уменьшились в десятки раз, внесение минеральных удобрений сократилось с 219 тыс. т д.в. до 6,9 тыс.т д.в., органических - с
8659,6 тыс. т до 413,5 тыс. т, известкование - с 220,5 тыс. га до 0,1 тыс. га, фосфоритование прекратилось совсем.
В результате в 1996-2000 гг. дефицит баланса составил 85,9 кг/га (см. табл. 10), в 2011-2015 гг. - 123 кг/га и продолжает увеличиваться в 2016-2017 гг., несмотря на положитель-Таблица 8. Обеспеченность пахотных почв подвижными формами микроэлементов по состоянию на 01.01.2017 г.
Микроэле- Площадь почв с различной обеспеченностью, % Средневзвешенное содер-
низкая 1 средняя I высокая жание, мг/кг
Бор (<0,33 мг/кг) 27,4 (0,34-0,70 мг/кг) 66,1 (>0,71 мг/кг) 6,5 0,447
Медь (<1,5 мг/кг) 34,2 (1,5-3,3 мг/кг) 55,9 (>3,4 мг/кг) 9,9 2,08
Цинк (<2,0 мг/кг) 79,5 (2,1-5,0 мг/кг) 20,3 (>5,1 мг/кг) 0,2 1,43
Марганец (<30 мг/кг) 3,4 (31-70 мг/кг) 67,2 (>71 мг/кг) 29,4 59,26
ные сдвиги в объемах применения минеральных удобрений, которые в 2017 г. составили 20,7 кг. Следовательно, урожай сельскохозяйственных культур в основном формируется за счет запасов почвенного плодородия. При существующем Таблица 9. Динамика урожайности сельскохозяйственных культур
Годы Урожайность сельскохозяйственных культур, ц/га
зерновые картофель многолетние травы лен (волокно) овощи
1965-1970
1971-1975
1976-1980
1981-1985
1986-1990
1991-1995
1996-2000
2001-2005
2006-2010
2011-2015
2016
2017
10.7 13,0
12.8 12,2 14,0 13,9
10.5
14.6 14,6 19,8 21,3 22,6
122,0 83,0
71.0 84,6
99.1
123.5 93,5 97,1 129,3 179,0
165.6 272,5
19.1 18,1
17.5 22,9
26.2 24,4 17,9
16.3
18.6
21.4 21,3 22,3
3,7 4,2
3.7
4.1 2,9
3.2
2.8 3,7
4.0 7,7 10,2
9.1
165,0 109,0 131,0 169,8
206.3 206,8 202,8
176.6 163,0 171,0
181.7
207.4
Таблица 10. Баланс элементов питания пахотных почв, кг/га
Годы Всего В том числе
N 1 P 1 K
1965-1970 -80 -31 -20 -29
1971-1975 -30 -12 -8 -10
1976-1980 -23 -10 -5 -8
1981-1985 +1 -4 +2 +3
1986-1990 +7,3 -11,5 +18,6 +0,2
1991-1995 -79,0 -36,5 -8,8 -33,7
1996-2000 -85,9 -38,1 -14,5 -33,3
2001-2005 -81,9 -36,0 -13,9 -32,0
2006-2010 -100,2 -43,7 -16,0 -40,5
2011-2015 -123,0 -54,0 -19,9 -49,1
2016 -129,1 -57,1 -20,4 -51,6
2017 -128,2 -58,0 -19,3 -50,9
уровне урожайности в области для бездифицитного баланса минеральных элементов в почве необходимо вносить 104 кг д.в. удобрений, в том числе 37 кг азота, 28 кг фосфора, 39 кг калия, а для бездифицитного баланса гумуса - не менее 10 т/ га органических удобрений в пересчете на навоз.
Необходимость их использования в современных условиях подтверждают высокие урожаи сельхозкультур, которые получают в хозяйствах, применяющих минеральные и органические удобрения в дозах близких к научно обоснованным, соблюдающих севообороты, высевающих перспективные сорта и применяющих ресурсосберегающие технологии, то есть повышающих общую культуру земледелия. В результате в ЗАО «Тропарево», СПК «Дружба» Починковского района, ООО СП
«Боброво» Новодугинского района средняя урожайность зерновых культур составляет 35-40 ц/га.
Выводы. Таким образом, в результате длительного (с 1964 г.) наблюдения за плодородием почв земель сельскохозяйственного назначения установлено, что большинство показателей почвенного плодородия в Смоленской области достигали максимальных значений к 1990 г. благодаря применению высоких доз минеральных (148 кг/га посева) и органических (6 т/га посева) удобрений, среднегодовому объему известкования кислых почв на площади 220,5 тыс. га и фосфоритованию 71,5 тыс. га. Это обеспечивало положительный баланс фосфора и калия в земледелии области.
Текущее состояние почв земель сельскохозяйственного назначения свидетельствует о снижении плодородия в связи с резким сокращением использования средств химизации с 1991 г. Для того, чтобы остановить этот негативный процесс очень важно возобновить работы по известкованию кислых почв и фсофоритова-нию, наращивать объемы применения органических и минеральных удобрений. Нужно искать новые источники дополнительного поступления органического вещества в почву, расширять посевы зернобобовых, бобовых и бобово-злаковых многолетних трав до 40-50 % площади севооборотов, использовать сидераты и солому, что обеспечит улучшение ситуации по восстановлению запасов органического вещества. Для грамотного использования средств химизации необходимо регулярно проводить агрохимическое обследование почв.
Литература.
1. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения / под ред. В. Г. Сычева, А. М. Державина, Д. С. Булгакова и др. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. 240 с.
2. Чекмарев П.А., Купреев Е.М., Ермаков А.А. К проблеме кислотности почв Нечерноземной зоны Российской Федерации //Достижения науки и техники АПК. 2017. №7. С. 14-19.
3. Региональная система земледелия Смоленской области/А. М. Конова, А. Ю. Гаврилова, Э. С. Рекашус и др. Смоленск: «Агронаучсервис», 2013. 277 с.
4. Земельные ресурсы Смоленской области и пути улучшения их использования / под ред. Л. М. Гордеева, В. А. Коока. М.: Московский рабочий, 1980. 296 с.
5. Природа Смоленской области/ под ред. В. А. Шкаликова. Смоленск: «Универсум» 2001. 424 с.
6. Органические удобрения: справочник/ П. Д. Попов, В. И. Хохлов, А. А. Егоров и др. М.: ВО Агропромиздат, 1988. 207 с.
7. Гумус и плодородие почвы. М.: Московский рабочий, 1985. 192 с.
8. Сычев В. Г., Кирпичников Н. А. Приемы оптимизации фосфатного режима почв в агротехнологиях. М.: ВНИИА, 2009. 176 с.
9. Листопадов Н. И., Шапошникова И. М. Плодородие почвы в интенсивном земледелии. М.: Россельхозиздат, 1984. 205 с.
10. Анспок П. И. Микроудобрения: справочник. 2-е изд. перераб. и доп. Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. 272 с.
11. Справочная книга по химизации сельского хозяйства. 2-е изд. перераб. и доп. / под ред. В. М. Борисова. М.: Колос, 1980. 560 с.
DYNAMICS OF INDICATORS OF SOIL FERTILITY AND USE OF CHEMICAL MEANS
IN SMOLENSK REGION
I. A. Slyusar'1, O. P. Silaeva2, Z. P. Baburchenkova1
1State Station of AgrochemicalService, «Smolenskaya», ul. Avtodorozhnaya, 3, s. Pechersk, Smolenskii r-n, Smolenskaya obl., 214530, Russian Federation
2Station of Agrochemical Service «Vyazemskaya», ul. Mira, 12, s. Andreikovo, Vyazemskii r-n, Smolenskaya obl., 215158, Russian Federation
Abstract. An analysis of the state of fertility of arable soils in Smolensk region was carried out and dynamics of its changes in 1964-2016 was revealed.
The content of organic matter (humus) in the soils of the region during the study period was stable and for all cycles corresponded to a low degree of availability (1.70-1.92%). In 2016, according to the degree of humus content, 47.4% of arable soils were low-humic (less than 2%), 30.5% were medium-humic soils (2.1-2.5%); a weighted average humus content in the region as a whole was 1.92%. As of 01/2017, 408,600 hectares (72.6% of the arable land surveyed) were occupied by acidic soils (pH was 4.1-5.5) in Smolensk region. Close to neutral and neutral soils occupied 154,400 hectares (27.4%). The weighted average acidity index (pH) was 5.21 units, which is significantly higher than the initial level (4.66 units) in 1970. The weighted average phosphorus supply in the region was 115.3 mg/kg and it ranged from 72.8 mg/kg in Ershichsky district to 151.4 mg/kg in Dor-ogobuzhsky district. Soils with low phosphorus content (less than 50 mg/kg) occupied an area of 127,700 hectares, or 23% of the arable land. Soils with a low K2O content (up to 80 mg/kg) occupied 53.8% of the total area in the region. Over 1988-1992, the value of this indicator increased by 19.4%. The greatest development of measures for the preservation and improvement of soil fertility in Smolensk region was from 1981 to 1990. In this period, on an average for a year, the volume of application of mineral fertilizers reached 148 kg of active substances per hectare, organic fertilizers - 6.0 t/ha, phosphorite application was carried out on an area of 71,500 hectares, liming - 220,500 hectares. It contributed to a reduction in nitrogen deficit in agriculture to minus 4.0-11.5 kg/ha, and for phosphorus and potassium the balance was positive.
Keywords: soil fertility; agrochemical monitoring; humus; acidity; mobile forms of phosphorus and potassium; trace elements; fertilizer; dynamics; balance of nutrients.
Author Details: I. A. Slyusar', director; O. P. Silaeva, deputy director; Z. P. Baburchenkova, department manager.
For citation: Slyusar' I. A., Silaeva O. P., Baburchenkova Z. P. Dynamics of Indicators of Soil Fertility and Use of Chemical Means in Smolensk
Region. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 4. Pp. 10-15 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10402.
