CC BY
8
УДК 631.452:631.42](470.319)
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В ПАШНЕ И УРОВНЯ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЛИТЕЛЬНОГО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО использования
ТУЧКОВА Л.Е.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения и прикладной биологии ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет им И.С. Тургенева», e-mail: lutuchka@yandex.ru.
ВЕРХОВЕЦ И. А.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры агроэкологии и охраны окружающей среды ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина», e-mail: iverkhovets@mail.ru.
ТИХОЙКИНА ИМ.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры товароведения, торгового дела, экспертизы товаров и туризма ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет экономики и торговли», e-mail: tihojkina@yandex.ru.
ЧУВАШЕВА ЕС.,
кандидат биологических наук, доцент кафедры почвоведения и прикладной биологии
ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет им И.С. Тургенева», e-mail: elenfen63@ya.ru.
ФАНДЕЕВА Ю.Н.,
студент 1 курса направления подготовки 06.04.02 - почвоведение кафедры почвоведения и прикладной биологии ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет им И.С. Тургенева», e-mail: yuliya-fandeeva@yandex.ru.
Реферат. Принимая во внимание сельскохозяйственное использование земельных участков, проведен анализ изменения содержания в пахотных угодьях СПК «Победа Октября» Хотынец-кого района Орловской области питательных элементов и уровня почвенного плодородия. На основе сравнительного анализа показателей: содержания питательных элементов в почве, коэффициента почвенного плодородия и почвенно-экологического индекса, зафиксировали уровень изменения почвенного плодородия. Сравнив площади пашни по содержанию элементов питания за 1990 г. и 2020 г. установили, что за 30 лет произошло снижение гумуса в почве, о чем свидетельствует сокращение площади почв с содержанием выше среднего на 40,1% и увеличение со средним содержанием на 42,6% от всей площади.За исследуемый период произошло увеличение в почве содержания подвижных форм фосфора. Данный факт подтверждает рост площадей пашни со средним и повышенным содержанием подвижных форм фосфора. Анализ распределения пахотных угодий по содержанию обменного калия показал, что с 1990 г. по 2020 г. площадь пашни с низким содержанием обменного калия увеличилась на 16,7%, и составила 65,6%, а с повышенным содержанием обменного калия снизилась на 10,3%. В 2020 г. в почвенном покрове СПК «Победа Октября» произошло изменение реакции почвенной среды в сторону подкисления. Расчет почвенно-экологического индекса СПК «Победа Октября» Хоты-нецкого района Орловской области показал, что его величина в 1990 г. составила 88,4 ед., а в 2020 г. снизилась на 8 ед., на что повлиял итоговый почвенный показатель. Рассчитали коэффициент почвенного плодородия за 1990 г. и 2020 г. и выявили, что в 1990 г. он был выше, чем в 2020 г. на 0,03 ед.
Ключевые слова: питательные элементы, истощение почв, коэффициент почвенного плодородия, почвенно-экологический индекс.
CHANGES IN THE CONTENT OF NUTRIENTS IN ARABLE LAND AND THE LEVEL OF SOIL FERTILITY AS A RESULT OF PROLONGED AGRICULTURAL USE
TUCHKOVA L.E.,
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Soil Science and Applied Biology of the Oryol State University named after I.S. Turgenev, e-mail: lutuchka@yandex.ru
VERKHOVETS I.A.,
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department Agroecology and Environmental Protection, Federal State Budgetary Educational Institution Higher Education "Orel State Agrarian University", e-mail: iverkhovets@mail.ru
TIKHOYKINA I.M.,
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Commodity Science, Trade, Expertise of Goods and Tourism of the Oryol State University of Economics and Trade, е-mail: tihojkina@yandex.ru.
CHUVASHEVA E.S.,
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Soil Science and Applied Biology, Orel State University named after I.S. Turgenev. E-mail: univ-orel-soil@mail.ru.
FANDEEVA Yu.N.,
1st year student in the direction of training 06.04.02 - Soil, Science of the Department of Soil Science and Applied Biology, FSBEI HE Orel State University named after I.S. Turgenev, e-mail: yuliya-fandeeva@yandex.ru.
Essay. Taking into account the agricultural use of land plots, the analysis of changes in the content of nutrients and the level of soil fertility in the arable lands of the Pobeda Oktyabrya SEC of the Khotynetsky district of the Oryol region was carried out. Based on a comparative analysis of indicators: the content of nutrients in the soil, the coefficient of soil fertility and the soil-ecological index, the level of changes in soil fertility was recorded. Comparing the area of arable land in terms of the content of nutrients for 1990 and 2020, it was found that for 30 years there was a decrease in humus in the soil, as evidenced by a reduction in the area of soils with an above-average content of 40.1%, and an increase with an average content of 42.6% of the total area. During the study period, there was an increase in the content of mobile forms of phosphorus in the soil. This fact confirms the growth of arable land with an average and increased content of mobile forms of phosphorus. Analysis of the distribution of arable land by the content of exchangeable potassium showed that from 1990 to 2020, the area of arable land with a low content of exchangeable potassium increased by 16.7%, and amounted to 65.6%, and with an increased content of exchangeable potassium decreased by 10.3%. In 2020, a change in the reaction of the soil environment towards acidification occurred in the soil cover of the Victory of October SEC. The calculation of the soil-ecological index of the SEC "Victory of October" of the Khotynetsky district of the Oryol region showed that its value in 1990 was 88.4 units, and in 2020 it decreased by 8 units, which was influenced by the final soil indicator. We calculated the coefficient of soil fertility for 1990 and 2020 and found that in 1990 it was higher than in 2020 by 0.03 units.
Keywords: nutrients, soil depletion, soil fertility coefficient, soil-ecological index.
Введение. Современные темпы вовлечения земель в сельскохозяйственный оборот в условиях интенсивного развития систем земледелия приводят к истощению почв и, как следствие, к деградации почвенного покрова. Рациональное управление агропромышленным комплексом требует точной оценки, объективного и своевременного прогноза по состоянию пахотных угодий и плодородия почв в целом.
Основой для возделывания сельскохозяйственных культур является почва. Доподлинно известно, что урожай сельскохозяйственных культур зависит от свойств почвенного покрова, содержания в нем оптимального количества макро - и микроэлементов и, соответственно, уровня почвенного плодородия. Поэтому оценка уровня плодородия почв имеет первостепенное значение и должна основываться на постоянно возобновляемой информации об агрохимическом состоянии почв [3].
Цель исследований: оценить уровень содержания элементов питания в пашне и почвенного плодородия СПК «Победа Октября» Хотынецкого района Орловской области в результате длительного сельскохозяйственного использования.
Материал и методика исследования.
Объект исследования - пахотные угодья сельскохозяйственного производственного кооператива (СПК) «Победа Октября» Хоты-нецкого района Орловской области.
Землепользование СПК «Победа Октября» расположено в центральной части Хотынец-кого района.
Распределение площади СПК «Победа Октября» по угодьям: сельскохозяйственные угодья занимают 3040 га, а пашни 2326 га. Большую часть используемой площади занимают темно-серые лесные почвы - 2059 га, (88,5%), серые лесные почвы занимают незначительную площадь - 267 га или (11,5%).
При проведении исследований использовались стандартные методы, принятые в практике агрохимического и экологического мониторинга.
По данным «Центра химизации и сельскохозяйственной радиологии "Орловский" был проведен анализ агрохимических показателей [2].
При проведении анализа мы руководствовались:
- ГОСТ 26213-91. Определение органического вещества почвы.
- ГОСТ 28514-90. Определение плотности сложения почв по методу Качинского.
- ГОСТ 26207-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО.
- ГОСТ 26483-85. Почвы. Определение рН солевой вытяжки.
Расчётным методом определены:
- ГОСТ 17.4.4.03-86. Определение почвен-но-экологической оценки (И.И. Карманов, 1985).
- расчет коэффициента почвенного плодородия по методике расчета почвенного показателя в субъекте РФ Приказ МСХ РФ №325 от 6 июля 2017 года.
Результаты исследования. Анализ распределения пахотных угодий по содержанию органического вещества показал снижение содержания гумуса в пашне СПК «Победа Октября» (рисунок 1).
В 1990 г. преобладали почвы со средним -43,6% и выше среднего - 49,3% содержанием гумуса, к 2020 г. площади почв со средним содержанием гумуса увеличились на 42,6%, а площади с содержанием гумуса выше среднего наоборот снизились на 40,1 %.
Органическое вещество является основным носителем плодородия почвы. Велика роль гумуса и в поддержании благоприятных физических, физико-химических и биологических свойств почвы. Поэтому обеспечение бездефицитного баланса гумуса является одной из важнейших задач земледелия. Для повышения содержания гумуса необходимо внесение органических удобрений и запашка сидератов. В почвах Орловской области обеспечение бездефицитного баланса гумуса может быть достигнуто лишь при ежегодном внесении не менее 7-8 т/га органических удобрений.
Рисунок 1 - Изменение площади пашни по содержанию гумуса, %
70
60
50
40
30
20
10
65,8
2,3
Низкое
52,8
27
18,5
ЗЁ
Среднее
Повышенное
Высокое
1990 2020
Рисунок 2 - Изменение площади почвенного покрова пашни по содержанию подвижных форм фосфора, %
■ 1990 ■ 2020
70 60 50 40 30 20 10 0
65,6
48,9
30,7
21,6
11,5
6,9
8,9
1,2
3,9
0,8
Очень низкое
Низкое
Среднее
Повышенное
Высокое Очень высокое
Рисунок 3 - Изменение площади почвенного покрова пашни по содержанию обменного калия, %
Содержание в почвах подвижного фосфора является одним из определяющих признаков уровня плодородия почвы и степени её окуль-туренности.
Из приведенных данных мы видим, что в хозяйстве в 1990 г. преобладали почвы со средним содержанием подвижных форм фосфора - 65,8%, а к 2020 г. площади почв со средним содержанием уменьшились на 41%, но увеличиваются с повышенным содержанием фосфора на 47,9% (рисунок 2).
Площади почв с низким содержанием подвижного фосфора увеличились незначительно, на их долю приходится 4%, что на 1,7% выше, чем в 1990 г., площади почв с высоким содержанием сократились на 8,5%.
Динамика распределения почвенного покрова по содержанию обменного калия представлена на рисунке 3. Из приведенных ниже данных мы видим, что в 1990 г. преобладали почвы с низким - 48,9% и средним - 30,7% содержание обменного калия. В 2020 г. площадь пашни с низким содержанием обменного калия увеличилась на 16,7% и составила соответственно 65,6%. Почвы с повышенным содержанием обменного калия уменьшились на 10,3%, чем в 1990 г., также в 2020 г. появились почвы с очень высоким содержанием обменного калия - 0,8%.
Реакция почвенного раствора оказывает большое влияние на рост и развитие растений, в значительной степени определяя эффективность минеральных удобрений. Распределение
4
0
239054313291239001315390233101898990093132482390013190902331018989905431324823900131909023310189
площадей по степени кислотности приведено на рисунке 4.
Распределения почвенного покрова в 1990 г. по степени кислотности: среднекислые почвы - 26,0%, слабокислые - 28,7% и близкие к нейтральным - 27,6%. К 2020 г. отмечается увеличение кислотности почв. Увеличиваются площади почв со слабокислой реакцией среды и составляли 60,5%, при этом снижаются с близко к нейтральной на 15,3%, а почвы нейтральной реакцией среды отсутствуют. Таким образом, зафиксировано изменение реакции почвенной среды в сторону подкисления.
Плодородие - способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. Данные качественного состояния почв
СПК «Победа Октября» за 1990 г. и 2020 г. представлены в таблице 1.
Сравнительный анализ почвенного плодородия СПК «Победа Октября» за 1990 г. и 2020 г. показал, что коэффициент почвенного плодородия темно-серых лесных почв в 1990 г. был выше, чем в 2020 г. на 0,03. На такой результат повлияло снижение гумуса на 1,11% и снижение калия с 1990 г.по 2020 г. на 21мг/кг. Фактическое содержание фосфора по сравнению с 1990 годом увеличилось к 2020 г. на 7,6 мг/кг. Все фактические показатели почвенного плодородия и в 1990 г. и 2020 г. были ниже оптимальных.
Почвенно-экологический индекс является одним из показателей плодородия почв (таблица 2) [4].
70
60,5
60 50 40
30 -26 27,1 28,7 27,6
I I I I
■ 1990 ■ 2020
Среднекислые Слабокислые Близкие к нейтральным Нейтральные
Рисунок 4 - Изменение площади почвенного покрова пашни по степени кислотности
Таблица 1 - Сравнительный анализ почвенного плодородия СПК «Победа Октября» за 1990 г. и 2020 г.
Средневзвешенные показатели 1990 г. 2020 г.
рН, ед. кислотности фактическое 5,2 5,3
оптимальное 7,3 7,3
Р205, мг/кг почвы фактическое 114 121,6
оптимальное 230 230
К2О, мг/кг почвы фактическое 94 73
оптимальное 230 230
Гумус, % фактическое 6,2 5,09
оптимальное 7,0 7,00
Коэффициент почвенного плодородия, Кпп 0,6 0,57
Таблица 2 - Сравнительный анализ почвенно-экологического индекса СПК «Победа Октября» за 1990 г. и 2020 г.___
Показатели 1990 г. 2020 г.
2-У 0,66 0,66
П 0,98 0,98
Коэффициент на гумус 1,15 1,05
Итоговый почвенный показатель 9,3 8,5
Коэффициент на содержание подвижного фосфора 1,02 1,04
Коэффициент на содержание обменного калия 0,99 0,98
Коэффициент на кислотность 0,97 0,95
Итоговый агрохимический показатель 0,98 0,97
Итоговый климатический показатель составляет 9,7 9,7
Почвенно-экологический индекс 88,4 80,0
Итоговый почвенный показатель в 1990 г. - 9,3, а в 2020 г. он уменьшился на 0,8 и составил 8,5 ед. На снижение итогового почвенного показателя оказало влияние уменьшение содержания гумуса в почве. Коэффициент на содержание подвижного фосфора в 2020 г. увеличился на 0,02 по сравнению с 1990 г., а вот коэффициенты на содержание обменного калия и кислотности снизились на 0,01 и 0,02 соответственно. Сравнительный анализ показателей итогового агрохимического индекса с 1990 г. по 2020 г.
выявил его незначительное уменьшение на 0,01 ед.
Выводы. Анализ полученных данных показал снижение почвенного плодородия и содержания элементов питания на пашне под длительным использованием.
Результаты, можно использовать для научно-обоснованного решения многих практических задач по вопросам развития рационального использования земель, экономического плодородия, повышение урожайности.
Список использованных источников
1. Влияние уровня плодородия почв на ее стоимость / И.А. Верховец, Л.Е. Тучкова, Е.С. Чува-шева, И.М. Тихойкина // Вестник сельского развития и социальной политики. - 2019. - № 2 (22). - С. 25-27.
2. Статистические данные ФГБУ «Центр химизации и с.-х. радиологии «Орловский».
3. Тарасенко Б.Ф. Формирование ресурсосберегающих комплексов агрегатов для обработки почвы на основе имитационного моделирования в условиях степной зоны Северного Кавказа: автореферат дис. ... доктора технических наук. - Краснодар, 2015. - 44 с.
4. Почвенно-экологическая оценка земель сельскохозяйственного назначения Орловской области / Л.Е. Тучкова, И.А. Верховец, И.М. Тихойкина и др. // Национальная Ассоциация Учёных. -2016. - № 3-2 (19). - С. 66-68.
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Vliyanie urovnya plodorodiya pochv na ee stoimost' / I.A. Verxovecz, L.E. Tuchkova, E.S. Chuvasheva, I.M. Tixojkina // Vestnik sel'skogo razvitiya i social'noj politiki. - 2019. - № 2 (22). - S. 2527.
2. Statisticheskie danny'e FGBU «Centr ximizacii i s.-x. radiologii «Orlovskij».
3. Tarasenko B.F. Formirovanie resursosberegayushhix kompleksov agregatov dlya obrabotki pochvy' na osnove imitacionnogo modelirovaniya v usloviyax stepnoj zony' Severnogo Kavkaza: avtoreferat dis. ... doktora texnicheskix nauk. - Krasnodar, 2015. - 44 s.
4. Pochvennoe'kologicheskaya ocenka zemel' sel'skoxozyajstvennogo naznacheniya Orlovskoj oblasti / L.E. Tuchkova, I.A. Verxovecz, I.M. Tixojkina i dr. // Nacional'naya Associaciya Uchyony'x. -2016. - № 3-2 (19). - S. 66-68.
