CC BY
72
УДК 631.452
DOI 10.24411/0235-2516-2018-10019
МОНИТОРИНГ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ: ДИНАМИКА АГРОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ С УЧЕТОМ ЗОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОЧВ
1В.Н. Ситников, к.с.-х.н., 2В.П. Егоров, 1А.Н. Есаулко, д.с.-х.н., 2А.В. Бурлай
1 Ставропольский государственный аграрный университет, e-mail: aesaulko@yandex.ru 2Государственный центр агрохимической службы «Ставропольский», e-mail: stavhim@mail.ru
Представлены данные по динамике площадей пахотных земель Ставропольского края с оптимальным содержанием органического вещества, подвижного фосфора, обменного калия с 1964 по 2015 г. Дана сравнительная оценка результатов агрохимического обследования в разрезе муниципальных образований c 1998 по 2015 г. Приведены показатели, характеризующие агроэко-логическую ситуацию в регионе и рекомендованы пути стабилизации и воспроизводства плодородия почв Ставропольского края.
Ключевые слова, зональные особенности, плодородие почв, агрохимическое обследование, органическое вещество, подвижный фосфор, обменный калий.
MONITORING OF THE FERTILITY OF SOILS OF THE STAVROPOL REGION: DYNAMICS OF AGROCHEMICAL INDICES ACCORDING TO THE ZONE OF SOIL SPECIFICITIES
lPh.D. V.N. Sitnikov, 2V.P. Yegorov, lDr.Sci. A.N. Esaulko, 2A.V. Burlay
1 Stavropol State Agrarian University, e-mail: aesaulko@yandex.ru 2State Center of Agrochemical Service «Stavropolskiy», e-mail: stavhim@mail.ru
Data on the dynamics of arable land in the Stavropol Territory with the optimal content of organic matter, mobile phosphorus, exchangeable potassium for the period from 1964 to 2015 are presented. Comparative evaluation of the results of agrochemical survey in the context of municipal formations from 1998 to 2015 is given. The indicators characterizing the agroecological situation in region and recommended ways of stabilization and reproduction of soil fertility of the Stavropol territory.
Keywords: zonal features, soil fertility, agrochemical examination, organic matter, mobile phosphorus, exchangeable potassium.
В последние годы резко увеличивались темпы деградации почв, обусловленные недостатком средств на реализацию мероприятий по охране и рациональному использованию земель сельскохозяйственного назначения [1-2]. Оптимальное использование земельного фонда, контроль за состоянием и воспроизводством почвенного плодородия можно осуществить только на основе полной информации о состоянии окружающей среды и, особенно, почвенного покрова [3-6]. Образцовой формой этих работ служит периодически повторяемое комплексное почвенно-агрохимическое обследование сельскохозяйственных земель [7-10].
Государственный центр агрохимической службы «Ставропольский» в течение 53 лет осуществляет агрохимическое и эколого-токсикологическое обследование почв земель сельскохозяйственного назначения. С 1964 г. по настоящее время в крае проведено 9 циклов обследования сельхозземель и начат десятый. Учет показателей плодородия проводят 1 раз в пять лет в целях формирования пол-
ной и достоверной информации о состоянии плодородия земель сельскохозяйственного назначения; выявления отрицательных результатов хозяйственной деятельности и резервов обеспечения устойчивости сельскохозяйственного производства, а также формирования государственного информационного ресурса о состоянии земель сельскохозяйственного назначения. Работа проводится в соответствии с «Методическими указаниями по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения» [11] и приказом Минсельхоза РФ от 4 мая 2010 г. № 150 «Об утверждении порядка государственного учета показателей состояния плодородия земель сельскохозяйственного назначения» [12].
Территория Ставропольского края в почвенном отношении условно делится на две зоны: черноземная, занимающая около 40% площади (западная часть) и каштановых почв, на которые приходится примерно 60% всех земель (восточная часть). На фоне зональных почв повсеместно получили рас-
пространение интразональные почвы - засоленные (солонцы, солончаки), луговые, аллювиальные, болотные. Их доля в структуре почвенного покрова составляет 12%. В результате интенсивного антропогенного воздействия на востоке края образовались открытые пески на фоне светло-каштановых почв. На склоновых землях сформировались неполноразвитые и деградированные (смытые) земли. Относительной однородностью почвенного покрова отличаются только территории Красногвардейского, Новоалександровского и Труновско-го районов. Всего выявлено более 4,5 тысяч почвенных разностей [1].
Цель исследований - комплексная оценка качественного состояния плодородия земель сельскохозяйственного назначения.
Объекты и методы исследований. Площадь земель сельскохозяйственных угодий Ставропольского края составляет 5657,1 тыс. га в 26 районных муниципальных образованиях. Площадь элементарного участка при обследовании почв составляет 20 га. При обследовании использовали электронные карты внутрихозяйственного землеустройства, портативные GPS навигаторы, пробоотборник. Определение агрохимических показателей проводили на содержание подвижного фосфора (Р2О5), обменного калия (К2О) - по ГОСТ 26205-91, органического вещества - по методу Тюрина (в модификации ЦИНАО) - по ГОСТ 26213-91, рНШо -потенциометрическим методом (ГОСТ 26423-85).
Результаты и их обсуждение. Анализ многолетней динамики показывает, что с 1964 по 2015 г. в крае происходило постоянное уменьшение пахот-
Рис. 1. Динамика площадей пахотных земель
Ставропольского края с оптимальным содержанием органического вещества (> 4,0%)
ных площадей с оптимальным содержанием (> 4%) органического вещества (рис. 1). В настоящее время их доля сократилась на две трети по сравнению с 1964 г.
Снижению органического вещества в пахотных почвах способствовали следующие факторы: неполное выполнение противоэрозионных мероприятий при повышении активности проявления процессов эрозии, недостаточное применение органических и минеральных (часто в несбалансированных дозах) удобрений (рис. 2 и 3), неполное использование растительных остатков на удобрение, увеличение доли пропашных культур в структуре посевов, сокращение площади многолетних трав, недостаточная минимализация обработки почв и др.
18000,0
16000,0
14000,0
,12000,0
£10000,0
о ч:
* 8000,0
о ф
6000,0
° 4000,0
2000,0
h
Пии
~ I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
# & & & ^ rf rf rf ^ ^ ^
Рис. 2. Объемы внесения органических удобрений
450,0
0] ч:
400,0
о л
350,0
. 300,0
<и
СР
ю о
:
>
X л
X
л Ц
га ср <и
250,0
200,0
150,0
100,0 50,0
..■II
0,0
Рис. 3. Объемы внесения минеральных удобрений
Рис. 4. Динамика площадей пахотных земель Ставропольского края с оптимальным содержанием подвижного фосфора (> 30,0 мг/кг)
Воспроизводство и стабилизация органического вещества в почвах края может быть достигнута только при высокой культуре и системе земледелия, систематическом применении всех видов удобрений.
В динамике площадей пахотных земель с различным содержанием фосфатов прослеживаются определенные закономерности, обусловленные уровнем применения фосфорных удобрений (рис. 4).
До начала 90-х годов ХХ в. удельный вес площадей с оптимальным количеством фосфора (> 30,0 мг/кг) неуклонно возрастал. На этот период приходится пик применения фосфорных удобрений. Затем вместе с резким снижением объемов внесения удобрений происходит уменьшение площадей почв с оптимальным содержанием фосфора.
Существенных изменений в динамике площадей пахотных земель с оптимальным количеством обменного калия (> 300 мг/кг) с 1964 по 2015 г. не выявлено (рис. 5). С 1996 г. использование калийных удобрений практически прекратилось. Все это способствовало истощению почв калием (табл. 2).
Результаты агрохимического обследования с 1998 по 2015 г. показывают, что значение рНн2о изменилось с 8,15 до 8,12. Наиболее благоприятная ситуация в Андроповском, Кочубеевском, Шпаков-ском, Александровском, Арзгирском и Апанасен-ковском районах где рНн2о составляет 7,8-7,9. В Труновском, Петровском, Красногвардейском, Степновском и Изобильненском районах рНн2о 8,38,4 единиц. В ряде районов (Петровский, Курский,
2. Результаты агрохимического обследования почв Ставропольского края
Район рн Н2О Органическое Подвижный фосфор Обменный калий (К2О),
вещество, % (Р2О5) мг/кг мг/кг
1998- 2010- 1998- 2010- 1998- 2010- 1998- 2010-
2003 гг. 2015 гг. 2003 гг. 2015 гг. 2003 гг. 2015 гг. 2003 гг. 2015 гг.
Апанасенковский 7,9 7,9 1,8 2,1 21,0 20,9 424 428
Арзгирский 8,2 7,9 1,5 1,6 25,0 20,6 407 383
Левокумский 8,0 8,1 1,7 1,4 27,0 21,9 445 406
Нефтекумский 8,3 8,2 1,5 1,6 29,0 26,5 486 443
Туркменский 8,1 8,2 2,3 2,7 16,0 16,1 373 374
Александровский 8,1 7,9 3,0 3,2 22,0 21,1 293 267
Благодарненский 8,2 8,2 2,1 2,0 21,0 20,0 354 337
Буденновский 8,1 8,1 2,3 1,8 26,0 19,2 400 367
Ипатовский 8,2 8,2 2,6 2,9 16,0 16,4 407 398
Курский 8,2 8,2 1,9 1,8 24,0 17,7 393 335
Новоселицкий 8,3 8,1 1,7 2,4 23,0 18,3 307 300
Петровский 8,2 8,3 2,8 3,1 20,0 21,8 322 333
Советский 8,2 8,2 2,6 2,0 31,0 28,1 364 372
Степновский 8,2 8,3 2,0 1,7 32,0 23,3 415 378
Андроповский 7,8 7,8 3,8 4,2 19,0 17,4 364 361
Грачевский 8,1 8,1 3,2 3,3 18,0 19,4 330 311
Изобильненский 8,3 8,4 3,2 3,6 19,0 20,0 332 345
Кочубеевский 7,9 7,9 4,3 4,4 22,0 19,0 322 341
Красногвардейский 8,5 8,4 2,9 3,1 15,0 18,2 380 385
Новоалександровский 8,1 8,2 3,3 3,6 21,0 24,6 376 368
Труновский 8,4 8,3 3,1 3,4 18,0 21,0 325 337
Шпаковский 7,9 7,9 4,0 4,2 20,0 19,5 345 341
Георгиевский 8,3 8,2 2,5 3,2 26,0 24,2 345 336
Минераловодский 8,1 8,0 4,4 4,3 22,0 19,8 369 401
Кировский 8,4 8,1 2,3 3,2 31,0 25,0 362 334
Предгорный 7,9 8,0 5,2 5,0 31,0 27,9 352 348
Среднее по краю 8,15 8,12 2,7 2,77 22,0 21,0 373 362
Рис. 5. Динамика площадей пахотных земель Ставропольского края с оптимальным содержанием обменного калия (> 300 мг/кг)
Степновский, Изобильненский, Красногвардейский, Труновский) площади щелочных почв составляют от 92,0 до 99,5%, что служит одним из лимитирующих факторов получения высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур. При под-щелачивании происходит ухудшение структуры почвы, водного и воздушного режимов.
По районам наблюдается значительные различия по содержанию подвижных форм фосфора: наиболее высокую обеспеченность имеют почвы Советского (28,1 мг/кг), Предгорного (27,9 мг/кг), Нефтекумского (26,5 мг/кг), Кировского (25,0 мг/кг), Новоалександровского (24,6 мг/кг), Георгиевского (24,2 мг/кг) районов. Значительно ниже
среднекраевого уровня (от 16,1 до 17,7 мг/кг) имеют почвы Туркменского, Ипатовского, Курского и Андроповского районов.
По степени гумусированности исследуемые почвы относятся к слабо- и малогумусовым. Содержание органического вещества колеблется от 1,4 до 5,0%, наименьшее содержание (1,4-1,6%) отмечено в каштановых почвах Левокумского, Ар-згирского и Нефтекумского районов. В черноземах Предгорного, Кочубеевского, Минераловодского и Шпаковского районов наибольшее содержание колеблется от 4,2 до 5,0%. Сравнительный анализ значений показателей плодородия почв дает возможность судить о тенденции к умеренному повышению органического вещества.
Группировка почв, основанная на анализе значений подвижного фосфора в смешанных пробах почв, показала (табл. 3), что большая часть земель представлена почвами, имеющими очень низкую, низкую и среднюю обеспеченность. Повышенную и высокую обеспеченность фосфорными соединениями имеют лишь 14% территории. В Нефтекум-ском, Советском, Новоалександровском, Кировском и Предгорном более 20% почв относятся к почвам с повышенным и высоким содержанием подвижного фосфора.
По содержанию обменного калия почвы Ставропольского края обеспечены лучше (табл. 4). При этом большая часть земель (60-70%) представлена почвами, имеющими повышенную, высокую и очень высокую обеспеченность. В Курском, Александровском, Новоселицком и Кировском районах более 40% территории имеют среднюю и низкую обеспеченность обменными формами калия.
Эколого-токсикологическое обследование почв, под которым подразумевается определение остаточных количеств пестицидов и тяжелых металлов, показало, что в регионе не так много источников загрязнения. Можно выделить промышленные предприятия Невинномысска, Ставрополя и Буденновска, а также многочисленные объекты нефтегазовой отрасли. Давая общую оценку загрязнения почв Ставропольского края на всей обследованной территории, можно сказать, что в целом почвы не загрязнены. Имеются отдельные случаи загрязнения почв тяжелыми металлами, которые проявляются на незначительных площадях и носят локальный характер. Это повышенное содержание меди и мышьяка в светло-каштановых почвах песчаных разновидностей. Нормативы для песчаных и супесчаных почв в несколько раз более жесткие, чем для суглинистых почв и абсолют-
3. Группировка почв по содержанию подвижных форм фосфора и обменных форм калия
Район Очень низкое Низкое Среднее Повышенное Высокое Очень высокое
Апанасенковский 5,73/0,03 18,55/0,03 65,38/2,04 9,15/31,38 1,07/66,34 0,12/0,18
Арзгирский 3,23/0,03 25,65/2,00 61,28/22,07 8,71/39,39 1,02/35,87 0,11/0,64
Левокумский 2,22/- 26,38/0,88 55,84/11,52 11,63/40,52 2,73/43,92 1,20/3,16
Нефтекумский 0,48/- 9,51/0,95 64,35/9,7 15,92/32,66 8,13/46,33 1,61/10,36
Туркменский 25,14/- 35,84/0,19 33,08/18,37 4,63/44,76 1,31/36,60 -/0,08
Александровский 4,71/1,35 24,42/27,31 57,07/42,16 11,43/18,33 1,82/9,74 0,55/1,11
Благодарненский 9,91/0,03 28,6/2,92 49,98/37,07 8,07/43,80 2,4/14,02 1,04/2,16
Буденновский 9,99/- 30,21/2,02 49,31/22,02 7,24/45,53 1,86/27,33 1,39/3,10
Ипатовский 18,39/- 32,49/0,11 43,56/12,26 5,04/43,03 0,49/44,34 0,03/0,26
Курский 4,59/0,41 38,65/2,83 48,70/40,63 7,33/37,20 0,42/15,91 0,31/3,02
Новоселицкий 7,81/0,04 37,62/6,93 46,24/54,06 6,36/29,25 1,86/8,42 0,11/1,30
Петровский 7,41/0,31 21,89/7,05 54,74/33,72 11,45/36,69 2,93/21,01 1,58/1,22
Советский 0,63/- 12,43/4,50 55,22/28,43 19,44/34,20 9,04/27,71 3,24/5,16
Степновский 4,52/- 20,14/3,38 56,12/23,43 14,07/39,14 4,06/28,15 1,09/5,90
Андроповский 18,5/- 32,22/3,03 43,04/29,39 5,67/35,93 0,32/30,86 0,25/0,79
Грачевский 21,15/0,21 20,77/7,19 47,37/32,49 7,97/35,10 1,48/23,12 1,26/1,89
Изобильненский 18,75/0,01 29,14/3,14 36,52/31,61 12,16/39,68 2,64/25,02 0,79/0,54
Кочубеевский 16,04/0,07 26,35/4,33 41,95/38,54 11,48/31,28 3,73/25,41 0,45/0,37
Красногвардейский 17,83/- 25,79/- 48,12/13,99 6,72/48,05 1,16/37,28 0,38/0,68
Новоалександровский 10,21/- 16,79/0,58 45,97/19,64 20,24/49,56 6,51/30,15 0,28/0,07
Труновский 14,73/- 26,15/1,69 41,92/33,47 10,75/47,02 6,45/17,76 -/0,06
Шпаковский 19,5/0,14 22,45/12,83 45,67/29,49 9,04/24,29 2,56/32,60 0,78/0,65
Георгиевский 1,77/- 23,73/0,69 55,06/39,69 11,45/36,57 5,03/18,50 2,96/4,55
Минераловодский 13,63/- 28,34/0,28 44,85/15,30 11,08/38,74 2,10/45,22 -/0,46
Кировский 1,51/- 14,96/4,16 60,82/45,11 16,54/31,30 3,44/15,28 2,73/4,15
Предгорный 6,14/0,19 14,93/4,31 45,72/32,54 16,18/35,35 11,13/25,61 5,9/2,10
Среднее по краю 10,19/0,10 25,44/3,73 50,16/26,42 10,28/37,82 2,96/30,02 0,97/1,91
Примечание. Числитель - подвижный юсфор, знаменатель - обменный калий.
ное количество тяжелых металлов здесь не превышает средние значения для почв Ставропольского края. В аллювиально-луговых почвах, занятых в основном многолетними насаждениями имеются случаи превышения ПДК по меди. Можно предположить, что данное загрязнение объясняется высоким уровнем применения медьсодержащих пестицидов, в том числе возможно применявшихся в предыдущие годы. В восточных районах края, в местах нефтедобычи отмечаются случаи загрязнения почв нефтью. В основном это происходит при возникновении аварийных ситуаций и оперативно устраняется.
Помимо загрязнения на агроэкологическое состояние сельхозугодий влияет водная и ветровая эрозия, подтопление, переувлажнение, заболачивание, засоление и деградация. Эродированные земли в Ставропольском крае занимают почти третью часть площади сельскохозяйственных угодий. При этом каждый четвертый гектар пашни разрушен от действия воды и ветра. В сельскохозяйственных угодьях выявлено 1333 тыс. га засоленных почв, что составляет четвертую часть от всей площади сельхозугодий. Площадь переувлажненных почв составляет 250 тыс. га, из них 17,5 тыс. га заболочено. Площадь каменистых почв составляет 190 тыс. га, в том числе в составе пашни 70 тыс. га.
Содержание основных макроэлементов также далеко от оптимального. В частности, содержание органического вещества очень низкое и низкое на 89% площади пашни, а подвижного фосфора на 35,6%. Из основных микроэлементов в достаточном количестве содержится лишь бор, всех остальных элементов в почвах не хватает.
Таким образом, с 1964 по 2015 г. в Ставропольском крае происходило постоянное уменьшение площадей пахотных земель с оптимальным содержанием (> 4%) органического вещества. Этому способствовало невыполнение противоэрозионных мероприятий при повышении активности проявления процессов эрозии, недостаточное применение органических и минеральных удобрений, неполное использование растительных остатков на удобрение, увеличение доли пропашных культур в структуре посевов, сокращение площади многолетних трав, недостаточная минимализация обработки почв и др. Вместе с резким снижением объемов внесения удобрений происходит уменьшение площадей почв с оптимальным содержанием фосфора. Все это способствовало истощению почв, поэтому воспроизводство и стабилизация плодородия в почвах края может быть достигнута только при высокой культуре и системе земледелия при систематическом применении всех видов удобрений.
Литература
1. Цховребов В.С., Фаизова В.И., Марьин А.Н., Калугин Д.В. Почвенный покров Ставропольского края / Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции (Ставрополь, 19-22 сентября 2017). - Ставрополь: ООО «СЕКВОЙЯ», 2017. - С. 67-69.
2. Цховребов В.С., Есаулко А.Н., Новиков А.А. Современные проблемы плодородия почв Ставрополья // Агрохимический вестник, 2017, № 4. - С. 3-8.
3. Трухачев В.И., Клюшин П.В., Цыганков А.С. Основные мероприятия по защите земель от негативных явлений. - Ставрополь: Изд-во СтГАУ «Агрус», 2005. - 192 с.
4. Романенков В.А., Никитина Л.В., Иванова С.Е. Современная оценка обеспеченности почв калием в ЦЧР / Тезисы докладов VII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Всероссийской с международным участием научной конференции. - Белгород, 2016. - С. 328-329.
5. Трухачев В.И., Громов Е.И. Оценка уровня развития сельских территорий в разрезе регионов России // Экономика сельского хозяйства России, 2016, № 4. - С. 57-65.
6. Власенко В.П., Осипов А.В., Терпелец В.И., Бугаевский В.К. Техногенная деградация почв и методы ее регулирования // Труды Кубанского ГАУ, 2012, № 39. - С. 69-72.
7. Дорожко Г.Р., Власова О.И., Сентябрев А.А. О рациональном использовании пашни на Ставрополье // Вестник АПК Ставрополья, 2016, № 3 (23). - С. 160-162.
8. Дорожко Г.Р., Власова О.И., Цховребов В.С. Развитие земледелия Ставрополья / Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции (Ставрополь, 1922 сентября 2017). - Ставрополь: ООО «СЕКВОЙЯ», 2017. - С. 249-251.
9. Есаулко А.Н., Агеев В.В. Совершенствование системы удобрений в севооборотах Центрального Предкавказья // Агрохимический вестник, 2005, № 4. - С. 7-11.
10. Шеуджен А.Х., Осипов М.А., Лебедовский И.А., Есипенко С.В. Влияние длительного применения удобрений на физико-химические свойства чернозема выщелоченного // Агрохимический вестник, 2013, № 6. - С. 2-3.
11. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - 240 с.
12. Приказ Минсельхоза РФ от 04 мая 2010 г. № 150 «Об утверждении порядка государственного учета показателей состояния плодородия земель сельскохозяйственного назначения».
