CC BY
90
001: 10.24411/0044-3913-2018-10606 УДК 631.452
Мониторинг плодородия почв, динамика применения минеральных и органических удобрений, баланс элементов питания в почвах восточной части Ставропольского края
Mediterranean semi-acid rangeland //J. Ecol. 2004. Vol. 92. No. 2. Pp. 297-309.
8. The land productivity potential of small riverbassins/T.A.Trifonova, N. V. Mishchenko, L. A. Shirkin, etc. // American-Eurasian Journal of sustainable agriculture. 2014. Vol. 8(6). Pp. 11-16.
9. Савич В. И., ГатаулинА. М., Сычев В. Т. Оценка земель. М.: РГАУ-МСХА, ВНИИА, 2010.452 с.
Integral Assessment of Bonitet of Agricultural Land
V. A. Sedikh, R. F. Baibekov, К. V. Savich, Т. V. Doronkina
Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, ul. Timiryazevskaya, 49, Moskva, 127550, Russian Federation
Abstract. The aim of the research was to substantiate additional parameters for soil bonitation. Sod-podzol soils with different degree of cultivation and hydromorphic features, ordinary chernozem and chestnut soils were the objects of the investigation. The assessment of soil properties was carried out by conventional methods, by calculating the mathematical relationships between characteristics in time and space, based on the results of determining the dependence of crop yields on the properties of soils and weather conditions in a long-term experiment in a 7-field crop rotation. For the classification of soils, it is advisable to use the following additional parameters, for example, a relationship between soil properties, the rate of transition of ions from the solid phase to the solution, deposit ability of soil. In addition, the change of soil properties through the profile should be taken into account. In sod-podzol soil the change of humus content was described by the equation: H = 59.2 - 6.7D, where H is the humus content, D is a depth of soil profile. The content of mobile phosphorus was described by the equation: P205 = 59.2 - 0.05D, where P205 is the content of mobile phosphorus, D is a depth of soil profile. The next parameter is a risk of crop failure under extreme weather conditions. For a mixture of vetch with oat, the risk was 78.5 and 65.4%, respectively, for poor cultivated and well cultivated sod-podzol soils. And the last parameter is a degree of manifestation of the law of diminishing returns when applying increasing doses of fertilizers. On sod-podzol soils, the increase in the yield of wheat grain per 1 kg of fertilizers at a dose of NRKof 174 and232kg/ha of active ingredients was 2.5 and 1.3 kg, respectively.
Keywords: soil bonitet; fertility; mathematical interrelation between the soil characteristics.
Author Details: V. A. Sedikh, D. Sc. (Agr.), prof.;R. F. Baibekov, D. Sc. (Agr.), corresponding member of the RAS, prof, (e-mail: rbaibekov@ bk.ru); К. V. Savich, post graduate student; T.V. Doronkina, post graduate student.
For citation: Sedikh V. A., Baibekov R. F., Savich К. V., Doronkina Т. V. Integral Assessment of Bonitet of Agricultural Land. Zemle-delije. 2018. No. 6. Pp. 18-21 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10605.
Г. А. ШЕХОВЦОВ,
и. о. зам. директора (e-mail:
agrohim_26_2@mail.ru)
H. H. ЧАЙКИНА, начальник отдела
Станция агрохимической службы «Прикумская», ул. Агрономическая, 7, Будённовск, Ставропольский край, 365803, Российская Федерация
Оценивали изменения показателей плодородия почвы в восточной части Ставропольского края 1966-2016 гг. в зависимости от динамики применения минеральных и органическихудобрений за этот же период. Максимальную в опыте обеспеченность почв фосфором и калием отмечали в годы проведения шестого тура обследования (1991-1995 гг.). В этот период прирост доступного растениям фосфора, к уровню первого тура, составил 107 %, калия - 2 %. Наибольшее содержание в почве органического вещества пришлось на пятый тур обследования (1986-1990 гг.): прирост гумуса составил 4 %. В эти же периоды отмечены максимальные дозы вносимых минеральных и органических удобрений. Начиная с седьмого тура (1996-2000 гг.), положительные тенденции в состоянии плодородия почв пашни восточной части края изменились на противоположные, что постепенно привело к снижению запасов элементов питания и органического вещества. Средневзвешенное содержание гумуса сократилось с 2,43 % в 1989 г. до 2,09 % в 2016 г., фосфора -с 28,8 мг/кг в 2000 г. до 21,4 мг/кг в 2016 г., калия - с 398 мг/кг в 2000 г. до 344 мг/кг в 2016 г. В сложившихся условиях возникла необходимость поиска новых, современных технологий повышения плодородия почв, основанных на комплексе мер, включающих максимальное возвращение в почву растительных остатков и соблюдения научно-обоснованных доз минеральных удобрений. Работа станции по сопровождению технологии No-till в условиях засушливой зоны Ставропольского края показала эффективность этого направления.
Ключевые слова: плодородие почв, гумус, фосфор, калий, баланс элементов питания, технология No-till.
Для цитирования: Шеховцов Г. А., Чайкина Н. Н. Мониторинг плодородия почв, динамика применения минеральных и органических удобрений, баланс элементов питания в почвах восточной части Ставропольского края // Земледелие. 2018. № 6. С. 21-26. DOI: 10.24411/00443913-2018-10606.
В процессе деятельности агрохимической службы Российской Федерации накоплен большой объем информации, позволяющий контролировать состояние сельскохозяйственных угодий, выявлять тенденции изменения плодородия почв, своевременно реагировать на возникающие проблемы. Системой государственного агроэкологического мониторинга охвачены все сельскохозяйственные угодья России [1].
Цель нашего исследования - оценка современного состояния и динамики изменения основных показателей плодородия почв восточной части Ставропольского края за 50 лет деятельности ФГБУ САС «Прикумская».
ФГБУ САС «Прикумская» начала работу по агрохимическому обслуживанию сельхозтоваропроизводителей с1964г Взонуобслуживанияучрежде-ния входят 12 районов юго-восточной части Ставропольского края, в которых осуществляется мониторинг плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и разработка на основе этих данных системы применения удобрений, обеспечивающей рост урожайности сельскохозяйственных культур и поддержание почвенного плодородия.
Общая площадь сельскохозяйственных угодий зоны обслуживания на01.01.2017г составляла 2816,4тыс. га, в том числе пашни - 1900,7 тыс. га, залежи - 2,6 тыс. га, многолетних насаждений - 12,9тыс. га, сенокосов-25,8 тыс. га, пастбищ - 874,4 тыс. га.
Климат территории - резко континентальный с жарким летом и умеренно холодной зимой. По условиям влагообеспеченности она делится с востока на запад края на четыре ы агроклиматические зоны: сухую, о оченьзасушливую, засушливую и зону | неустойчивогоувлажнения. Исходя из ^ почвообразующих пород, рельефа, ®
климатических условий и состава 5
о
растительных остатков, поступающих 2
в почву, в зоне деятельности станции ™
в направлении смены агроклимати- м
ческих зон, происходит изменение ®
почвенных разностей в следующей со
1. Обеспеченность пашни зоны обслуживания ФГБУ САС «Прикумская» минеральными и органическими удобрениями в среднем за год
00 о
N (О
Ш
S
ф
4
ш ^
5
ш M
Минеральные удобрения
Годы тыс. тд. в. кгд.в./га Навоз
всего в том числе всего в том числе
N Р К N Р I К тыс. т I т/га
1966-1970 - - - - - - - - 1294 1,0
1971-1975 - - - - - - - - 1912 1,5
1976-1980 52,6 24,5 22,5 5,6 35 16 15 4 3632 2,4
1981-1985 117,8 50,9 44,8 22,1 63 23 26 11 6296 3,4
1986-1990 133,1 51,4 59,9 21,8 70 27 32 11 5815 3,0
1991-1995 45,3 16,0 23,6 5,7 20 7 11 2 2145 1,1
1996-2000 13,2 8,3 4,2 0,7 8 5 2 1 424 0,3
2001-2005 20,1 10,6 8,8 0,7 12 7 4 1 307 0,4
2006-2010 52,2 30,6 19,8 1,8 29 17 11 1 292 0,2
2011-2015 62,7 36,1 24,7 1,9 33 19 13 1 310 0,2
2016 75,2 44,4 29,6 1,2 40 23 16 1 327 0,2
последовательности: пески слабогу-мусированные, светло-каштановые, каштановые, темно-каштановые почвы, черноземы южные и обыкновенные. При этом на каштановые почвы приходится 81 % от всей площади пашни. Бонитет почв пашни зоны обслуживания, в направлении с востока на запад края, изменяется от 27 до 56 баллов [2, 3].
Агрохимическое обследование выполняли в соответствии с методическими указаниями [4]. Для определения агрохимических показателей, отраженных в статье, использовали следующие методы: содержание гумуса (органического вещества) - по ГОСТ 26213-91 ; подвижного фосфора и калия - по Мачигину (ГОСТ 2620591); рН (водной вытяжки) - по ГОСТ 26423-85; серы (подвижной) - по ГОСТ 26490-85; бора (подвижного) - по ГОСТ Р 50688-94; марганца (подвижного) - по ГОСТ Р 50685-94; кобальта (подвижного) - по ГОСТ Р 50683-94; цинка(подвижного) - по ГОСТ Р 50686-94; меди (подвижной) - по ГОСТ Р 50683-94.
При этом оценку содержания фосфора, калия и азота в почвах зоны обслуживания выполняли с первого тура обследования, а целостная картина содержания гумуса в почвах восточной части Ставропольского края появилась только с четвертого тура, до этого анализ его содержания проводили выборочно. В процессе агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий зоны обслуживания ФГБУ САС «Прикумская» проводится не только оценка изменения содержания в них макроэлементов, но и шести основных микроэлементов: серы, бора, марганца, меди, цинка и кобальта. Первый тур обследования по этим элементам был закончен в 1996 г Поэтому объективно провести мониторинг изменения и определить тенденции можно только за последние 20 лет.
Согласно результатам обследования до конца 80-х гг. (IV тур обследования) в почве происходил рост содержания гумуса (с 2,33 до 2,43 %).
Этому способствовал широкий набор выращиваемых сельскохозяйственных культур и низкая доля чистых паров в структуре посевных площадей. Применение средств химизации также было значительным: ежегодное внесение навоза на 1 га пашни составляло 3,0.. ,3,4т, минерапьныхудобрений - от бЗдо 70 кгд.в. (табл. 1).
навоза (до 0,2 т/га) и применения минеральныхудобрений, что вызвало рост дефицита баланса минеральных элементов в земледелии края (табл. 2). Такая ситуация характерна для многих регионов Российской Федерации [5, 6, 7]. Его компенсация за счет запасов гумуса привела к тому, что за 27 лет содержание органического вещества в почвах зоны обслуживания снизилось в среднем - на 0,34 % (с 2,43 % в V туре до 2,09 % в X туре).
На накопление гумуса в почвах непосредственное влияние оказывали природно-климатические условия районов. Самые бедные органическим веществом почвы расположены в сухой зоне на востоке края, в Лево-кумском районе (содержание гумуса составляет 1,45 %), тогда как на юге края, в Кировском районе, находящемся в зоне неустойчивого увлажнения, величина этого показателя достигает 3,23% (табл.3).
2,5
2,4
2,3
2,2
2,1
2,43
2,33 2,30
2,20
2,17 2,14 1 2,13 2,12
2,09
LO СО 05
œ со œ
œ œ
о о о
со о о
о о
о
о
о
о
Рис. 1. Динамика изменения гумуса за период обследования, %.
В последующие годы тенденции изменились на противоположные, так как с середины 80-х гг. в крае была принята система «сухого» земледелия, предусматривающая значительное увеличение доли чистых паров (с 27 % до 50 % площади пашни), что способствовало усилению процессов минерализации органического вещества почвы (рис. 1).
На значительное снижение содержания гумуса повлияло и то, что уже с 90-х гг. в хозяйствах зоны резко сократились объемы внесения
Один из основных параметров плодородия почвы - содержание подвижного фосфора. При анализе изменения средневзвешенной величины этого показателя за период наблюдений с первого по десятый тур обследования можно констатировать стабильный рост до 28,8 мг/кг почвы к 2000 г. (VI тур) и последующее постепенное падение (рис. 2).
При этом изменялось и распределение площадей пашни по градациям обеспеченности подвижным фосфором. Так, по результатам первого тура
2. Баланс элементов питания и гумуса в среднем за год в земледелии зоны обслуживания ФГБУ САС «Прикумская»
Годы Баланс, кг/га пашни Баланс гумуса
N I Р I К I всего всего,т I т/га пашни
1971-1975 -32 -7 -27 -66
1976-1980 -25 -1 -24 -50
1981-1985 -19 -4 -22 -45
1986-1990 -24 +8 -28 -44
1991-1995 -26 -3 -29 -58
1996-2000 -28 -12 -30 -70 -1029105 -0,7
2001-2005 -41 -16 -36 -93 -1166344 -0,8
2006-2010 -48 -17 -47 -112 -1474685 -0,9
2011-2015 -46 -16 -46 -108 -1623344 -0,9
2016 -56 -19 -49 -124 -1948903 -1,0
2
3. Распределение почв пашни восточной зоны Ставропольского края по содержанию гумуса (на 01.01. 2017 г.)
Район Обследованная площадь, тыс.га Распределение почв по содержанию органического вещества в пашне, тыс. га/% Средневзвешенное содержание, %
очень низкое «2,0) низкое (2,1...4,0) среднее (4,1...6,0)
Александровский 136,5 1,3/0,9 135,2/99,7 0,0/0,0 3,22
Арзгирский 196,9 140,7/71,4 56,3/28,6 0,0/0,0 1,59
Благодарненский 155,1 70,4/45,4 84,7/54,6 0,0/0,0 2,02
Буденновский 178,2 160,7/90,2 17,5/9,8 0,0/0,0 1,7
Георгиевский 118,9 12,5/10,5 91,5/76,9 15,0/12,6 3,22
Кировский 78,5 1,7/2,2 64,3/81,9 12,5/15,9 3,23
Курский 89,0 49,6/55,7 39,5/44,3 0,0/0,0 2,01
Левокумский 156,6 151,3/96,6 54/3,4 0,0/0,0 1,45
Нефтекумский 73,3 67,3/91,8 6,0/8,2 0,0/0,0 1,54
Новоселецкий 126,4 40,0/31,7 83,2/65,8 3,2/2,5 2,37
Советский 144,2 78,7/92,6 6,3/7,4 0,0/0,0 1,75
Степновский 85,0 63,6/44,1 80,6/55,9 0,0/0,0 1,99
обследования, доля пашни с низким и очень низким его содержанием составляла 65 %. К шестому туру в этой категории осталось 28 % пашни. В последующие годы ситуация изменилась. Если до 1994 г. (VI тур) на пашню с высоким и очень высоким содержанием подвижного фосфора приходилось 9 % площади, то к 2017 г она уменьшилась до 4,6 %, тогда как площадь пашни с низкой обеспеченностью подвижным фосфором стала расти (табл. 4).
По результатам агрохимического обследования последних лет (табл. 5) выявлено, что наибольшее содержание подвижного фосфора (28,7 мг/кг почвы) характерно для Советского района, а наименьшее (16,4 мг/кг почвы) - для Курского, что напрямую связано суров-нем применения средств химизации. Установлено также, что изменение среднего содержания фосфора за весь период обследования (см. рис. 2), совпадает с динамикой применения фосфорных удобрений (см. табл.1) и баланса этого элемента по зоне обслуживания (см. табл. 2). На сегодняшний день надолю площадей со средней обеспеченностью подвижным фосфором по всем 12 районам зоны обслуживания приходится от 50 до63%.
Обменный калий - один из макроэлементов, жизненно важных для растений. Почвообразующими породами восточной части Ставропольского
края служат лессовидные покровные суглинки, минералогический состав
Благодаря значительным дозам минеральных и органических удобрений, применявшихся в 80-90 гг., сокращение обеспеченности почвы обменным калием удавалось временно остановить. Однако уже начиная с 2000 г развитие негативныхпроцессов ускорилось.
Помимо значительного уменьшения среднего содержания обменного калия за годы наблюдений, отмечены качественные изменения в обеспеченности почв этим элементом (табл. 6). Так, 46 % пашни из группы с высоким и очень высоким содержанием перешли в группу со средней и повышенной обеспеченностью. А доля почв с низким и очень низким содержанием возросла на4,6 %.
Рис. 2. Динамика изменения содержания подвижного фосфора, мг/кг почвы.
которых обеспечивает изначально значительное содержание обменного калия в почвах. Это их свойство позволяло хозяйствам долгие годы обходиться без внесения калийных
Снижение запасов обменного калия по районам зоны обслуживания находится в прямой зависимости от природно-климатических условий и выноса этого элемента с урожаем. На
4. Распределение площади пашни по уровню содержания подвижного
фосфора, %
Годы Очень низкое и низкое Среднее и повышенное Высокое и очень высокое
1964-1968 65,00 % 34,00 % 1,00%
1996-2000 28,00 % 63,00 % 9,00%
2014-2016 28,30 % 67,20% 4,60%
удобрений. Вместе с тем, не компенсированный вынос из почвы этого элемента постепенно привел к появлению негативных тенденций (рис. 3).
востоке края в Левокумском и Нефте-кумском районах, расположенных в сухой зоне, при средней урожайности озимой пшеницы 32...35 ц/га содер-
5. Распределение почв пашни восточной зоны Ставропольского края по содержанию подвижного фосфора
(на01. 01. 2017г.)
Район Обследованная площадь, тыс. га Распределение почв по содержанию подвижного фосфора, тыс. га/% Средневзвешенное содержание, мг/кг
очень низкое (<10 мг/кг) низкое (11...15мг/ кг) среднее (16..,30 мг/ кг) повышенное (31...45 мг/кг) высокое (46...60 мг/кг) очень высокое (>60 мг/кг)
Александровский 136,5 6,1/4,5 32,2/23,6 78,2/57,3 16,5/12,1 2,5/1,9 0,7/0,5 21,4
Арзгирский 196,9 6,2/3,1 53,9/27,4 118,1/59,9 46,6/8,46 1,7/0,8 0,2/0,1 20,6
Благодарненский 155,1 12,1/7,8 47,2/30,4 80,6/51,9 9,9/6,4 3,6/2,3 1,5/0,9 19,7
Буденновский 178,2 11,5/6,4 46,8/26,3 96,4/54,1 17,1/9,6 3,6/2,0 2,4/1,3 20,0
Георгиевский 118,9 2,1/1,8 29,3/24,7 64,6/54,3 14,1/11,8 5,0/4,2 3,5/2,9 23,8
Кировский 78,5 1,7/2,2 8,5/10,9 47,2/60,2 14,7/18,8 2,8/3,6 3,2/4,1 26,6
Курский 89,0 2,1/2,4 32,2/36,1 47,5/53,4 6,3/7,0 0,3/0,4 0,3/0,4 16,4
Левокумский 156,6 2,3/1,5 28,6/24,7 88,8/56,7 20,7/13,2 3,8/2,4 2,1/1,3 22,8
Нефтекумский 73,3 0,0/0,0 5,0/6,9 46,0/62,7 13,2/18,0 6,7/9,2 2,1/2,9 27,2
Новоселецкий 126,4 11,3/8,9 36,1/28,6 66,5/52,6 9,7/7,7 2,5/2,0 0,0/0,0 18,9
Советский 144,2 0,6/0,4 16,4/11,3 78,4/54,3 29,7/20,6 14,0/9,7 4,9/3,4 28,7
Степновский 85,0 4,3/5,1 13,4/15,7 46,7/54,9 14,7/17,3 4,5/5,3 1,1/1,3 25,0
СО (D S ь
(D
ь
(D Ь S
(D
<Л N
О ^
Рис. 3. Динамика изменения содержания обменного калия, мг/кг почвы.
средний показатель по зоне обслуживания станции - 8,1, что не оказывает большого влияния на урожайность
жание калия в среднем оценивается как высокое, а на западе - в Александровском районе, находящемся в зоне неустойчивого увлажнения, при средней урожайности 38.. .40 ц/га, как среднее. Кроме того, в черноземах
сельскохозяйственных культур, о чем свидетельствует опыт передовых хозяйств зоны, получающих до 70 ц/
почвенного раствора. Однако этот метод не приемлем для карбонатных почв. Поэтому сейчас кислотность почвы определяют в водной вытяжке. За 1996-2016 гг (рис. 5) средняя величина водородного показателя уменьшилась с 8,2 до 8,0 единиц. При этом доля щелочных почв в восточной части Ставропольского края сократилась с 79,0 % до 72,0 %, а слабощелочных -увеличилась с 20,5 % до 27,8 %.
Эти изменения происходят на фоне увеличения применения хозяйствами физиологически кислых минеральных удобрений, основное из которых - аммиачная селитра.
Увеличение площадей под зерновыми и кормовыми культурами придало особую остроту вопросу повышения плодородия всех типов почв, в том числе солонцов и солонцеватых земель. На долю солонцовых почв в зоне обслуживания приходится около
6. Распределение почв пашни восточной зоны Ставропольского края по содержанию обменного калия (на 01.01.2017 г.)
Район Обследованная площадь, тыс. га Распределение почв по содержанию обменного калия, тыс га/% Средневзвешенное содержание, мг/кг
очень низкое (<100 мг/кг) низкое (101...200 мг/кг) среднее (201...300 мг/кг) повышенное (З01...400мг/ кг) высокое (401...600 мг/кг) очень вы- сокое(>600 мг/кг)
Александровский 136,5 2,0/1,4 38,3/28,1 57,7/42,3 23,5/17,2 13,4/9,8 1,5/1,1 267
Арзгирский 196,9 0,1/0,0 4,4/2,2 51,9/26,4 69,7/35,4 69,9/35,3 1,3/0,7 384
Благодарненский 155,1 0,0/0,0 5,4/3,5 62,2/40,1 63,2/40,8 21,3/13,7 3,0/1,9 330
Буденновский 178,2 0,0/0,0 4,8/2,7 42,1/23,6 78,4/44,0 45,6/25,6 7,2/4,1 357
Георгиевский 118,9 0,0/0,0 0,8/0,7 48,8/41,0 41,6/34,9 22,0/18,5 5,8/4,8 335
Кировский 78,5 0,0/0,0 4,9/6,2 33,0/42,0 24,0/30,6 12,6/16,0 4,0/5,1 345
Курский 89,0 0,5/0,5 3,0/3,3 30,1/33,8 34,3/38,5 17,7/19,9 3,5/3,9 317
Левокумский 156,6 0,0/0,0 1,2/0,8 17,5/11,2 66,0/42,1 68,1/43,5 3,9/2,5 404
Нефтекумский 73,3 0,0/0,0 0,7/1,0 6,0/8,2 23,7/32,3 35,9/49,0 7,1/9,6 433
Новоселецкий 126,4 0,1/0,1 9,3/7,3 61,5/48,7 41,3/32,7 12,5/9,9 1,7/1,3 304
Советский 144,2 0,0/0,0 6,5/4,5 40,1/27,8 49,0/34,0 41,3/28,6 7,2/5,0 375
Степновский 85,0 0,0/0,0 3,4/4,0 22,9/27,0 30,9/36,3 21,4/25,2 6,5/7,6 378
зоны обслуживания станции, процесс снижения запасов обменного калия происходит быстрее, чем в каштановых почвах.
Согласно результатам обследования для почв зоны обслуживания ФГБУ САС «Прикумская» характерен недостаток большинства микроэлементов, за исключением бора (рис. 4). Так, низкое содержание серы имеют 88,9 %, цинка - 99,6 %, меди - 96,0 %, кобальта - 98,9 %, марганца - 58,7 % обследованной площади. По содержанию бора - 98,5 % сельскохозяйственных угодий входят в группу с высокой обеспеченностью. Схожая ситуация отмечена и, например, в Белгородской области [8].
Территория обслуживания станции представлена в основном двумя типа-5? ми почв: каштановыми и черноземами, ° которые относятся к карбонатным <о почвам. Эти свойства обеспечивают щелочную реакцию почв сельскохо-о зяйственных угодий, всех районов | восточной зоны края (табл. 7). В ходе исследований выявлено, что основ® ная площадь пашни (73,0 %), имеет 5 рН выше 8 единиц, то есть реакция $ почвенного раствора - щелочная,
га зерна озимой пшеницы. Хотя по данным исследований, для основных сельскохозяйственных культур оптимальное значение рН находится в пределах6,5...7,5 [9].
Первоначально, до 1996 г, оценку рН осуществляли в солевой вытяжке
250 тыс. га. Они отличаются комплексом специфических водно-физических свойств, что затрудняет своевременную обработку почв, усвоение растениями элементов питания и приводит к значительным потерям урожая. Для улучшения плодородия солонцов
25 20 15 10
5
а)
0 , 6
0 , ¡5
0,40
0,3
0 200
0,100,, 00,
б)
Микроэлементы (мг/кг)
-1-1-1-1-
1990-2000 2001-2005 2006-2010 2011-2015 2016
Микроэлементы (мг/кг)
-1-1-1-1-
1990-2000 2001-2005 2006-2010 2011-2015 2016
Рис. 4. Динамика изменения содержания микроэлементов: - бора,
марганца,^^' - серы; б)^^— - меди,»»»»» - цинка,— — - кобальта.
0
I
7. Распределение почв пашни восточной зоны Ставропольского края по реакции почвенного раствора (на 01. 01. 2017 г.)
Район Обследованная площадь, тыс. га Распределение почв пашни по реакции почвенного раствора, тыс. га/%. Средневзвешенная, ед.
слабокислая (5,0...6,0 ед.) нейтральная (7,0 ед.) слабощелочная (7,0...8,0 ед.) щелочная (8,0...9,0 ед.)
Александровский 136,5 0,1/0,1 10,5/7,7 78,3/57,4 47,4/34,8 7,9
Арзгирский 196,9 0,0/0,0 0,07/0,01 130,3/66,2 66,5/33,8 7,9
Благодарненский 155,1 0,0/0,0 6,6/4,3 55,1/35,6 93,2/60,2 8,1
Буденновский 178,2 0,0/0,0 0,0/0,0 76,9/43,2 101,1/56,8 7,9
Георгиевский 118,9 0,0/0,0 0,7/0,7 26,5/22,3 91,6/77,1 8,2
Кировский 78,5 0,0/0,0 0,4/0,5 13,7/17,5 64,2/81,9 8,1
Курский 89,0 0,0/0,0 0,0/0,0 8,5/9,6 80,4/90,4 8,2
Левокумский 156,6 0,0/0,0 0,0/0,0 29,6/18,9 127,0/81,1 8,1
Нефтекумский 73,3 0,0/0,0 0,0/0,0 7,5/10,3 65,7/89,7 8,2
Новоселецкий 126,4 0,0/0,0 0,0/0,0 15,0/11,9 111,3/88,1 8,1
Советский 144,2 0,0/0,0 0,0/0,0 20,7/16,5 120,4/83,5 8,3
Степновский 85,0 0,0/0,0 0,0/0,0 0,5/0,6 84,5/99,4 8,3
требуется выполнение ряда мелиора-тивныхмероприятий [10]. Основные из них в восточной зоне Ставрополья -гипсование с использованием фосфо-гипса (отход производства минераль-ныхудобрений ООО «Невинномысский Азот») и мелиоративная вспашка трехъярусными плугами. Эти приемы улучшают водно-физические свойства почв и на срок до 8 лет увеличивают урожайность сельскохозяйственных культур на 2,6...8,1 ц/га [11]. К сожалению, начиная с 2006 г выполнение
таких работ прекращено (табл. 8), что связано с отсутствием господдержки, хотя потребность в их исполнении не потеряла своей актуальности.
В современных условиях ведения сельского хозяйства ресурсосберегающие технологии предусматривают системы удобрений, позволяющие наиболее полно использовать био-
8. Объемы мелиоративной обработки солонцовых почв зоны обслуживания ФГБУ САС «Прикумская» в среднем за год, тыс. га
Годы Гипсова- Мелиоратив-
ние ная вспашка
1966-1970 0 0
1971-1975 0 0
1976-1980 1,2 0
1981-1985 5,2 0
1986-1990 3,1 11,7
1991-1995 0 2,9
1996-2000 0 2,7
2001-2005 1,1 0,8
2006-2010 0 0
2011-2015 0 0
2016 0 0
климатический потенциал пашни и учитывать особенности пищевого режима почв при минимальных обработках [12].
В этой связи большой интерес представляет освоение энерго- и ресурсосберегающих систем земледелия - возделывание сельскохозяйственных культур без обработки почвы. Весьма актуально изучение целесообразности применения технологии No-till в условиях засушливой зоны Ставропольского края, где вы-
падает недостаточно осадков и воз-делывается ограниченное количество культур.
Почвенные и климатические условия засушливой зоны благоприятны для возделывания большинства сельскохозяйственных культур. Однако при годовой сумме осадков 350...420 мм, в традиционной системе земледелия основная и практически единственная культура в зоне обслуживания станции - озимая пшеница. Некоторые хозяйства вводят в севооборот кукурузу на силос, горчицу, лен масличный, подсолнечник, иногда эспарцет на корм, но их урожайность низкая.
Исследования Ставропольского НИИСХ показали, что при технологии возделывания полевых культур без обработки почвы с оставлением на поверхности поля растительных остатков, продуктивная влага в почве не только больше накапливается, но и лучше сохраняется. Опыты показали, что в критические периоды вегетации
сельскохозяйственных культур: колошение озимых, цветение подсолнечника, сои, кукурузы, в необработанной почве сохраняется на 30.. .35 % больше влаги, чем в обработанной [13].
Этот факт подтверждают и другие авторы. Так, по данным Г. Р. Дорожко (2011-2012 гг), применение технологии No-till обеспечивает большее (на 20...25 %) накопление влаги в почве. По его наблюдениям, в метровом слое почвы дополнительно накапливается от 250...450 м3/га продуктивной влаги, что можно приравнять к хорошему вегетационному поливу [14].
При возделывании сельскохозяйственных культур без обработки почвы внесение удобрений обязательно, так как без них урожайность и, соответственно, экономическая эффективность No-till технологии ниже, чем традиционной. Поэтому средства, сэкономленные благодаря уменьшению затратна реализациютехнологических операций по обработке почвы, а также других издержек используют на приобретение и внесение минерапьныхудо-брений. О высокой их эффективности свидетельствуют данные Ставропольского НИИСХ [13], согласно которым в среднем за 3 года урожайность озимой пшеницы без внесения минеральных удобрений по этой технологии составила 2,53 т/га, что на 0,14т/га меньше, чем по традиционной, тогда как при использовании одинаковых доз минеральных удоб рений,рост урожай ности озимой пшеницы по традиционной технологии составил 1,58...1,82 т/га (59,3. ..68,0 %), по технологии No-till -2,61 ...2,87 т/га, или 103,2...113,4 %. Большую эффективность минеральных удобрений в технологии No-till можно объяснить лучшей обеспеченностью ы растений почвенной влагой в течение о всего вегетационного периода (на | 15...20%), чем потрадиционней [12]. ^
Одно из первых сельскохозяй- ® ственных предприятий II агроклима- s тической (очень засушливой) зоны z Ставропольского края, приступивших ™ к освоению новой технологии с 2013 м г-., - СПК «Архангельский» Буденнов- ® ского муниципального района. При со
Рис. 5. Динамика изменения среднего показателя рНводной вытяжки почв восточной зоны Ставропольского края, ед.
9. Динамика внесения минеральных удобрений в СПК «Архангельский», т д.в.
Удобрение Год
2012 2013 2014 2015 2016
Аммофос 500 500 630 870 830
Аммиачная селитра 300 400 760 200 200
КАС - 245 400 1200 1100
Нитроаммофоска - - - 145 268
Кабамид - - - 60 50
Сульфоаммофос - - - - 264
Тукосмесь - - - 75 -
Всего 416,0 526,4 774,4 1131,4 1235,6
этом количество вносимыхудобрений (в действующем веществе) с 2012 г. (перед началом освоения No-till) до 2016 г. увеличилось с 416,0 до 1235,6 т, или в 3,0 раза (табл. 9). Это положительно сказалось на урожайности и экономической эффективности, как возделываемых культур, так и в целом отрасли растениеводства. Например, сбор зерна озимой пшеницы в среднем за 2014-2015 гг составил 50,4 ц/га, что на 4,6...8,2 ц/га выше, чем в соседниххозяйствах.
Кроме того, в 2016 г., после 4 лет применения технологии No-till, реализуемой при агрохимическом сопровождении САС «Прикумская», отмечены положительныетенденции в изменении основных агрохимических показателей плодородия. Поданным обследования 2011 г. содержание гумуса в почвах хозяйства составляло 1,7 %, P.O.- - 13
' ' Z Ь
мг/кг почвы, К20 - 346 мг/кг почвы, в 2016 г отмечено прекращение минерализации гумуса, характерной для почв хозяйств восточной зоны Ставрополья, содержание Р205 повысилось до 21 мг/ кгпочвы, К20-до 400мг/кг почвы.
Выводы. По многолетним данным мониторинга почв восточной части Ставропольского края, в большинстве районов, выявленатенденция убывающего плодородия. Средневзвешенное содержание гумуса сократилось с 2,43 % в 1989 г до 2,09 % в 2016 г, фосфора - с 28,8 мг/кг в 2000 г до 21,4 мг/ кг в 2016 г, калия - с 398 мг/кг в 2000 г. до 344 мг/кг в 2016 г. В условиях усиления этого процесса при долговременном отрицательном балансе гумуса и элементов питания (дефицит NPK в 2006-2010 гг составлял 112 кг/ га, гумуса-0,9т/га, в2016г -124кг/га и 0,9т/га соответственно), применение технологии No-till в условиях засушливого климата позволяет увеличить накопление в почве растительных остатков и продуктивной влаги. Кроме того, уменьшается технологическая $2 нагрузка на почву. Благодаря экономии ° средств при уменьшении расходов на <о обработку почвы это позволяет увеличить объемы внесения минеральных о удобрений. Отрабатываемая СПК | «Архангельский» Буденновского района Ставропольского края технология ® No-till, свидетельствует о возможности 5 сохранения и повышения плодородия $ почв в засушливой зоне Ставрополь-
ского края. После4летее применения прекратилось сокращение содержания гумуса, характерное для почвхозяйств восточной зоны Ставрополья, обеспеченность Р205 повысилось на 8 мг/кг почвы, К20 - на 54 мг/кг почвы.
Литература.
1. Чекмарев П. А. 50 лет агрохимической службе Российской Федерации // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 4. С. 3-5.
2. Антыков А., Стомарев А. Почвы Ставрополья и их плодородие. Ставрополь: Ставропольское книжное издательство, 1970.416с.
3. Атлас земель Ставропольского края / Комитет по земельным ресурсам и землеустройству Ставроп. края. Ставрополь: СГУ, 2000. 118 с.
4.Методическиеуказания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М.: Минсельхоз РФ, 2003. 195с.
5. Мониторинг агрохимических показателей почв Липецкой области / П.А. Чекмарев, Ю.И. Сискевич, Н.С. Бровченко и др. // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 9-16.
6. Сергеев А.П., Липатникова Т.Я., Го-ряеваЕ.В. Состояние плодородия пахотных почв южной зоны Красноярского края // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31.№4. С. 17-21.
7. Чекмарев П.А., Маметов М.И., Семенова Н.В. Мониторинг плодородия пахотных почв Закамья Республики Татарстан // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31.№11.С. 9-16.
8. Лукин C.B., Авраменко П.М. Микроэлементы в почвах Белгородской области // Земледелие. 2008. №7. С. 21-22.
9. Кирюшин В. И. Экологические основы земледелия. М.: Колос,1996. 61 с.
10. Свойства солонцов и солонцеватых почв и пути их окультуривания в севооборотах картофельной специализации вусловиях Заволжья / П.А. Чекмарев, A.B. Коршунов, H.A. Гаитова и др. // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 10. С. 22-26.
И.Беликова С. В., Подколзин А. И., Бурлай А. В. Солонцовые почвы Ставропольского края и приемы их мелиорации. Ставрополь, 2004, 22 с.
12. Дригер В. К., Стукалов Р. С. Оценка No-till технологии выращивания озимой пшеницы в сравнении с традиционной в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 10. 39-42 с.
13. Влияние технологии возделывания сельскохозяйственных культур на агрофизические свойства почвы и потенциальное
плодородие в севообороте / В. К. Дри-дигер и др. // Эволюция и деградация почвенного покрова, сборник науч. ст. по материалам Международной науч. конф. (Ставропольский ГАУ, 13-15 октября 2015 г.). Ставрополь: АГРУС Ставропольского ГАУ, 2015. 230-236 с.
14. Дорожко Г. Р. Путь к прямому посеву // Аграрный консультант. 2011. № 1. 24-27с.
Monitoring of Soil Fertility, Dynamics of Application of Mineral and Organic Fertilizers, Balance of Nutrients in Soils of the Eastern Part of Stavropol Krai
G. A. Shexovtsov, N.N. Chaikina
Station of Agrochemical Service «Prikumskaia», ul. Agronomicheskaya, 7, Budennovsk, Stavropoi'skii krai, 365803, Russian Federation
Abstract. The changes in soil fertility indicators over 50 years were assessed in the direct connection with the dynamics of application of mineral and organic fertilizers over the same period. The maximum provision of soils with phosphorus and potassium was registered in the sixth cycle of the survey. During this period, the increase in the content of phosphorus, available for plants, relative to the level during the first cycle, amounted to 107%, for potassium it was 2%. The maximum content of organic matter in the soil was in the fifth cycle of the survey: the increase in the humus content was 4%. In the same period, mineral and organic fertilizers were applied in the maximal doses. Since the seventh cycle (1995-2000), the positive tendencies in changes of the soil fertility in the eastern part of the Krai were substituted by the negative ones. It caused the reduction in the reserves of nutrients and organic matter. The average weighted content of humus reduced from 2.43% in 1989 to 2.09% in 2016, of phosphorus - from 28.8 mg/kg in 2000 to 21.4 mg/kg in 2016, of potassium - from 398 mg/ kg in 2000 to 344 mg/kg in 2016. Under the current conditions, there is a need to find new, modern technologies for improvement of soil fertility, based on a set of measures, including the maximum return of plant residues to the soil and compliance with scientifically-based doses of mineral fertilizers. The work of the station on the support of no-till technology in the arid zone of Stavropol Krai demonstrated the effectiveness of this direction.
Keywords: soil fertility; humus; phosphorus; potassium; nutrition balance; no-till technology.
Author Details: G. A. Shexovtsov, acting deputy director (e-mail: agrohim_26_2@mail. ru); N. N. Chaikina, head ofdivision.
For citation: Shexovtsov G. A., Chaikina N. N. Monitoring of Soil Fertility, Dynamics of Application of Mineral and Organic Fertilizers, Balance of Nutrients in Soils of the Eastern Part of Stavropol Krai. Zemledelije. 2018. No. 6. Pp. 21-26(in Russ.). DOI: 10.24411/00443913-2018-10606.
