CC BY
16ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПЛОДОРОДИЯ
УДК 631.41 (571.14)
ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ПАХОТНЫХ ПОЧВ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ
М.И. Степанов, Г.И. Ефимова, к.с.-х.н., ФГУ «Центр агрохимической службы «Новосибирский»
Представлены результаты мониторинга агрохимических свойств пахотных почв области за 41-летний период. Установлено снижение содержания органического вещества и средневзвешенного значения обменного калия.
Ключевые слова: плодородие пахотных почв, гумус, кислотность, подвижный фосфор, обменный калий.
Новосибирская область представляет собой один из наиболее крупных сельскохозяйственных регионов в пределах Западной Сибири и обладает сравнительно благоприятными почвенно-климатическими ресурсами. Территория области отличается высокой сельскохозяйственной освоенностью: из общей её площади 17,776 млн га на долю сельскохозяйственных угодий приходится почти 8 млн га, из них пашня составляет 3,7 млн га [1]. Плодородие пахотных почв области зависит от типа почвы и почвенно-климатической зоны.
В северной части области ограниченное распространение в структуре пашни занимают дерново-подзолистые почвы, составляющие всего 26,3 тыс. га, или 5,8% всей площади этих почв [9]. Серые лесные почвы распространены преимущественно в подтаежной, южно-таежной и северо-лесостепных зонах. Они расположены на повышенных элементах рельефа с относительно глубоким уровнем залегания грунтовых вод: увалы Приобского плато, низкие гривы водораздельных пространств и дренированные участки водоразделов [7]. Площадь распаханных серых лесных почв на территории области превышает 524 тыс. га, что составляет 13,2% от всей площади пашни. Согласно общепринятой «Классификации и диагностики почв СССР» [5] тип серых лесных почв подразделяют на три подтипа в соответствии с разным содержанием гумуса в верхнем горизонте, различной интенсивностью серой окраски этого горизонта и, как следствие, неодинаковой выраженностью в профиле эллювиально-иллювиального процесса: темно-серые, серые и светло-серые почвы. По мнению В.А.Хмелева [9], к термину «лесные» следует добавлять термин «оподзоленные», подчеркивая, что до распашки в серых лесных почвах проходил, наряду с гумусо-аккумулятивным, и эллювиально-иллювиальный процесс оподзоливания. По обобщенным данным [6], содержание гумуса в пахотном слое темно-серых почв колеблется в интервале 4,6-9%, серых - 2,57, светло-серых - 1,1-5%.
Доминирующее положение в составе пахотных земель области занимают черноземы, площадь которых составляет 1503,6 тыс. га, или 35,6% общей площади пашни [9]. Черно-
земы являются зональными почвами и представлены следующими подтипами: оподзоленные и выщелоченные (северная и центральная лесостепь), обыкновенные и южные (южная лесостепь и степь). Специфика плодородия черноземных почв области определяется, прежде всего, особенностями климата. Суровые зимы, глубокое промерзание и позднее оттаивание, сокращенный вегетационный период приводят к тому, что активные микробиологические процессы охватывают небольшой по мощности пахотный слой.
Оподзоленные и выщелоченные черноземы являются лучшими по уровню плодородия почвами. Они имеют высокое содержание гумуса - от 6 до 10% [4,8]. Обыкновенные черноземы, залегающие (как выщелоченные и оподзоленные) на повышенных элементах рельефа, характеризуются более низкой гумусированностью. Содержание гумуса в черноземах обыкновенных - 6-8% [4], причем в направлении с севера на юг интенсивность гумусообразования уменьшается.
Южные черноземы распространены на юге области. Содержание гумуса в них ниже, чем в обыкновенных черноземах, поскольку с увеличением сухости климата, остепненно-сти ландшафта и облегчения гранулометрического состава пород, снижается уровень накопления потенциального плодородия [4].
Мониторинг агрохимических свойств пахотных почв области стал возможным с 1971 г. - начала первого цикла сплошного агрохимического обследования. Всего проведено 8 циклов агрохимического обследования. Содержание гумуса определяли с 1980 г. (4-й цикл).
На почвенное плодородие заметно влияет уровень применения средств химизации. В применении средств химизации в области заметно прослеживаются два периода. Первый период начался в 1971 г., он характеризуется планомерным увеличением объемов применения минеральных и органических удобрений (табл. 1).
С 1991 г. наблюдался второй период, резко отличавшийся от предшествующего. Со времени начала перестройки и до 2006 г. объем применения минеральных и органических удобрений резко сократился. В 2001-2005 гг. объемы применения минеральных удобрений в области по отношению к 1986-1990 гг. уменьшились в 22,6 раза. На 1 га пашни было внесено МРК в 12,6 раза меньше, чем в 1986-1990 гг. Аналогичная тенденция отмечалась и по объемам применения органических удобрений.
1.Среднегодовые объемы применения агрохимических средств в Новосибирской области
Всего
Внесено минеральных удобрений
тыс.т д.в.
в том числе
N
К
кг/га д.в. на 1 га пашни
Всего
в том числе
N
К
Внесено органических удобрений
т/га
31,0
15,5
12,8
2,7
7,97
3,8
3,5
0,67
3848,9
1,2
45,9
20,7
20,0
5,2
5,27
2,4
2,24
0,63
1609,9
0,6
76,0
34,8
34,5
6,7
20,3
9,6
9,00
1,70
5518,4
1,3
110,6
51,1
50,5
9,0
31,6
15,0
13,5
3,10
5930,0
1,7
8,6
6,2
2,0
0,4
3,0
1,3
1,00
0,70
1091,3
0,4
5,1
4,3
0,7
0,1
1,9
1,2
0,50
0,20
886,3
0,4
4,9
4,4
0,3
0,2
2,51
1,97
0,42
0,12
653,0
0,3
Длительное сельскохозяйственное использование, интенсивные механические воздействия, незначительные объемы применения минеральных и органических удобрений в облас-
ти привели к количественным изменениям элементов потенциального и некоторых показателей эффективного плодородия (табл. 2, 3).
р
р
В динамике содержания органического вещества за 19802005 гг. произошло увеличение площадей с очень низким и низким содержанием гумуса, соответственно, на 1,8 и 4,4% (табл. 2).
В то же время площади повышенного содержания гумуса сократились на 3,7%, а площади высокого и очень высокого
содержания гумуса - соответственно на 3,5 и 3,9%. Обращает на себя внимание средневзвешенное содержание гумуса, которое за 8-й цикл обследования составило 5,7% против 6,4% в 4-м цикле. Таким образом за 25 лет мониторинга наблюдается тенденция к снижению содержания гумуса в пахотных почвах области.
2. Динамика содержания гумуса в пахотных почвах Новосибирской области по циклам обследования
Содержание гумуса Цикл обследования
4-й 5-й 6-й 7-й 8-й
1981-1985 гг. 1986-1990 гг. 1991-1995 гг. 1996-2000 гг. 2001-2005 гг.
Очень низкое тыс.га 71,8 166,8 132,4 151,5 120,3
% 1,9 4,7 3,9 4,6 3,7
Низкое тыс.га 780,3 685,4 920,2 804,0 788,8
% 20,2 19,6 26,1 24,3 24,6
Среднее тыс.га 1302,3 1185,5 1272,7 1229,0 1242,2
% 33,8 33,8 36,1 37,1 38,7
Повышенное тыс.га 1076,6 967,7 754,2 752,1 775,9
% 27,9 27,5 21,4 22,7 24,2
Высокое тыс.га 411,1 349,2 278,7 256,5 231,2
% 10,7 9,9 7,9 7,7 7,2
Очень высокое тыс.га 212,0 157,9 162,6 120,0 50,8
% 5,5 4,5 4,6 3,6 1,6
Средневзвешенное % 6,4 6,2 5,5 5,9 5,7
3. Динамика средневзвешенных агрохимических показателей пахотных почв области по циклам и годам обследования
Показатель
Цикл обследования
1-й 1964-1970 гг. 2-й 1971-1975 гг. 3-й 1976-1980 гг. 4-й 1981-1985 гг. 5-й 1986-1990 гг. 6-й 1991-1995 гг. 7-й 1996-2000 гг. 8-й 2001-2005 гг.
рН кс1 6,6 6,2 6,4 6,3 6,3 6,1 6,2 6,2
Подвижный Р205, мг/кг 117 132 126 134 140 138 147 147
Обменный К20, мг/кг 176 172 159 154 161 165 160 158
Показатель рН Кс1 за 1964 - 2005 гг. уменьшился на 0,4 единицы. Если в 1964-1970 гг. кислые почвы в области занимали 454,5 тыс.га (11,8% от обследованной пашни), то 8-му циклу (2001-2005 гг.) площадь кислых почв составляла уже 1130 тыс. га (35,3% от обследованной). Низкий уровень применения удобрений, некомпенсируемый вынос с урожаями и вымывание кальция привели к дальнейшему увеличению площадей сильно- и среднекислых почв, нуждающихся в химической мелиорации. В 1964-1970 гг. (1-й цикл обследования) площадь сильно- и среднекислых почв в области составляла 95,1 тыс. га (2,5% от обследованной). По состоянию на 2001-2005 гг. (8-й цикл) площадь пашни с рН< 5,0 достигла 167,9 тыс. га (5,2% от обследуемой территории). Ухудшение кислотного режима во многом связано с прекращением известкования кислых почв. Максимальные объемы известкования кислых почв в области приходились на 90-ые годы XX в. В этот период было произвестковано 40 тыс. га кислых почв. Уже к 1995 г. площадь произвесткованных почв в области уменьшилась в 8 раз и составила 5 тыс. га. В последующие годы и до настоящего времени химическую мелиорацию почв не проводили.
Повышенное содержание подвижного фосфора в пахотных почвах области объясняется достаточно высокой обеспеченностью фосфатами почвообразующих пород [2-3]. По данным мониторинга агрохимического обследования, средневзвешенное содержание подвижного фосфора в пахотных почвах области в первом цикле (1964-1970 гг.) составляло 117 мг/кг. С некоторой вариабельностью по циклам, содержание фосфатов со временем постепенно увеличивалось, достигнув к 8-му циклу (2001-2005 гг.) 147 мг/кг. Повышение содержания подвижного фосфора в пахотных почвах области за 41 год мониторинга составило 30 мг/кг. Увеличение содержания подвижного фосфора связано, по-видимому, с трансформационными процессами внутри сложившегося фосфатного фонда, когда с течением времени в старопахотных почвах прочносвязанные малоподвижные фосфаты становятся более доступными.
Пахотные почвы области характеризуются значительными запасами обменного калия. Средневзвешенное содержание его в первоначальный период наблюдений (1964-1970 гг.)
составляло 176 мг/кг (табл.3). Однако в дальнейшем, с незначительными колебаниями по циклам обследования, отмечено стабильное снижение этого показателя. К 8-му циклу обследования (2000-2005 гг.) средневзвешенное содержание обменного калия уменьшилось на 18 мг/кг.
Выводы. Таким образом, в результате проведения агрохимического мониторинга пахотных почв Новосибирской области установлено снижение содержания органического вещества и средневзвешенного показателя обменного калия. В практическом земледелии области для сохранения и повышения плодородия почв необходимо увеличить объемы применения минеральных и органических удобрений, в структуре посевных площадей увеличить долю многолетних бобовых трав, а также проводить комплекс агрохимических, мелиоративных, противоэрозионных и других мероприятий. Немаловажное значение имеет возделывание сидератов на паровых полях, снижающее минерализацию органического вещества при интенсивной обработке и увеличивающее количество растительных и корневых остатков, поступающих в почву.
Литература
1Адаптивно-ландшафтная система земледелия Новосибирской области - Новосибирск - 2002.-387С. 2Антипина Л.П., Пашкович Н.К. Закономерности распределения фосфора в почвенном покрове Западной Сибири//Фосфатный режим почв Сибири: Сб.наук. тр.,- Новосибирск: СО ВАСХНИЛ- 1985.-С.3-9.
3Берхин Ю.И. Валовый фосфор в почвах юга Западной Сиби-ри//Агрохимия. -1979.-№7.-С.26-35. 4.Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири. -М.: Наука.-1981. - 266 С.
5.Классификация и диагностика почв СССР.-М.:Колос, 1977.-223 С.
6.Ковалев Р.В., Зайкова Л.А., Маслова И.Я. и др. Агрохимическая характеристика почв Новосибирской области//Агрохимическая характеристика почв СССР. Район Западной Сибири.-М.:Наука.1968.-С. 169-228.7.Почвы Новосибирской области. - Новосибирск: Изд-во Наука. С0.-1966.-420 С. 8.Семендяева Н.В., Галеева Л.П., Мармулев А.Н. Региональные особенности почв Новосибирской области и их сельскохозяйственное использование//Учебное пособие, Новоси-бирск.-2003.-129 С. 9Хмелев В.А., Танасиенко А.А. Земельные ресурсы Новосибирской области и пути их рационального использования. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009.- 346 С.
CHANGES IN THE FERTILITY OF ARABLE SOILS IN THE NOVOSIBIRSK OBLAST
M.I. Stepanov, G.I. Efimova Novosibirskii Center of Agrochemical Service, Solnechnaya ul. 8, Michurinsk, Novosibirsk oblast, 630526 Russia
novo sibirskagro @mail.ru
Results of monitoring the agrochemical properties of arable soils in the Novosibirsk oblast for 41 years were presented. A decrease in the content of organic matter and the average weighted content of exchangeable potassium was revealed. Keywords: arable soil fertility, humus, acidity, available phosphorus, exchangeable potassium.
