CC BY
15
Содержание углерода гумуса и его подвижных и стабильных соединений в почвах Тувы, мг С/100 г
Котловина Административный район Разрез, почва Глубина образца, см С '■^гумуса Подвижный, СпОВ Стабильный, ССТАБ
СН2О С№ОИ СГК СФК СГК : СФК
Турано- Уюкская Пий- Хемский Р.6. Чернозем южный суглинистый 0-20 3060 36 579 296 283 1,05 2445
20-50 1160 17 254 148 106 1,40 889
Центрально-Тувинская депрессия: Улуг- Хемская котловина Тандинский Р.2. Чернозем обыкновенный суглинистый 0-13 4000 50 1134 591 543 1,09 2816
13-27 3450 45 717 380 337 1,12 2688
30-40 1560 40 404 214 190 1,13 1116
43-53 860 26 285 166 119 1,39 549
Р.3. Луговочерноземная суглинистая 0-15 2200 47 555 296 259 1,14 1598
15-30 2180 21 524 286 238 1,20 1635
35-45 720 19 161 90 71 1,26 540
55-65 130 16 26 14 12 1,17 88
Р.1. Каштановая легкосуглинистая 0-10 1280 30 360 200 160 1,25 890
10-20 1160 32 274 152 122 1,24 854
25-35 720 31 214 119 95 1,25 465
45-55 550 36 190 95 95 1,00 314
Кызыльский Р.5. Каштановая супесчаная 0-10 910 25 223 121 102 1,19 662
10-19 740 21 190 100 90 1,11 529
30-40 430 17 108 55 53 1,04 305
50-60 370 15 80 30 41 0,95 275
Р.4. Светлокаштановая супесчаная 0-10 660 14 157 83 74 1,12 489
10-19 600 15 140 72 68 1,06 445
22-32 580 17 135 68 67 1,01 428
40-50 570 16 105 50 55 0,91 449
Каа-Хемский Р.03. Луговокаштановая суглинистая 0-20 2213 66 442 277 165 1,68 1705
Хемчикская котловина Дзун- Хемчикский Р.05. Темнокаштановая легкосуглинистая 0-20 1688 48 505 264 241 1,10 1135
Убсу- Нурская депрессия Эрзинский Р.06. Каштановая легкосуглинистая 0-20 1425 49 239 146 93 1,57 1137
Тес-Хемский Р.07. Аллювиальная дерновая остепненная 0-20 3263 38 666 389 277 1,40 2559
Таким образом, почвы межгорных котловин Тувы характеризуются средним и низким уровнями гумусного состояния. Основной закономерностью распределения запасов гумуса в почвах является их почти 2-кратное уменьшение в направлении от черноземов обыкновенных к светло-каштановым и аллювиальным дерновым ос-тепненным. Одновременно отмечается снижение доли подвижных гумусовых веществ в этом ряду почв. Это обстоятельство определяет разную устойчивость изученных почв к любому воздействию. Можно полагать, что почвы, обедненные подвижными гумусовыми соединениями, отличаются слабой аккумуляцией мобильными источниками питательных элементов, медленными темпами вовлечения их в биокруговорот, а также малой устойчивостью к деградации.
МОНИТОРИНГ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЫ В ПАХОТНЫХ ПОЧВАХ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ
Ю.И. Сискевич
Государственный центр агрохимической службы «Липецкий»
Роль серы в жизнедеятельности растений велика. Она вается в небелковой форме или в виде нитратов. Сера уча-входит в состав белков, ферментов, витаминов. По своему ствует в формировании большинства ферментов и играет физиологическому значению сера находится в одном ряду важную роль в окислительно'-восстановительных реакци-с азотом и фосфором. При соотношении N18 в растении ях, протекающих в клетках растений. Дефицит серы в пи-больше чем 14:1 синтез белков ослабляется, азот накапли- тании растений ухудшает использование других элемен-
тов и снижает эффективность вносимых удобрений. При недостатке серы замедляется фотосинтетическая активность в клетках растений, может происходить распад белков и накопление растворимых азотных соединений.
Контроль за содержанием сульфатной серы (8О42-) в пахотных почвах Липецкой области начали в 1986 г. В первый тур обследования вошло 10 районов, обслуживаемых ГЦАС «Липецкий». Было установлено, что из 976,8 тыс. га 15 % почв имеют низкое содержание серы, 45 % среднее и 40 % высокое содержание. Средневзвешенное содержание серы составило 9,4 мг/кг почвы, что соответствует среднему содержанию и обеспечивало получение высоких урожаев не только зерновых, но и технических культур и не вызывало опасений в недостатке серы для сельскохозяйственных растений. Кроме того, запасы серы ежегодно пополнялись за счет внесения навоза, в 1 т которого содержится около 1 кг серы в виде сернистого газа, а также за счет внесения сульфата аммония, который в 19861990 гг. широко использовали на полях области (с 1 ц сульфата аммония вносилось до 24 кг серы).
Результаты второго тура обследования (1993-1998 гг.) показали устойчиво наметившееся падение содержания серы. На площади 917,7 тыс. га средневзвешенное ее
содержание снизилось до 8,6 мг/кг. Существенно изменилось перераспределение площадей по группам обеспеченности. На 9 % увеличилась площадь с низким содержанием серы, в то же время на 7 % уменьшилась площадь с высоким содержанием. Более чем на 2 мг/кг почвы снизилось содержание серы в Грязинском, Данковском, Лев-Толстовском и Усманском районах (табл. 1).
Еще большее снижение серы показали результаты агрохимического обследования 1999-2003 гг. Данные свидетельствуют, что средневзвешенное содержание серы за этот период уменьшилось с 9,4 мг/кг в 1986-1990 гг. до 6,3 мг/кг, или в 1,5 раза. Уже не 15 %, как в I туре, а 50 % обследованных почв (445,9 тыс. га) имеют низкое содержание (< 6 мг/кг) серы. Доля почв с высоким содержанием уменьшилась с 40 до 11 %. В Лев-Толстовском, Ус-манском, Хлевенском районах количество почв с низким содержание достигло 61-64 %), а средневзвешенное содержание серы составляет менее 6 мг/кг (табл. 1).
Основные причины снижения содержания серы в почвах объясняются следующим:
1. Недостаток внесения органических удобрений, которые служат неплохим источником серы для растений (1 т навоза содержит 1 кг 8О3). Если в период 1986-1990 гг. на 1 га паш-
1. Сравнительные данные по обеспеченности почв серой по районам
Район Годы Обследуемая Распределение почв по содержанию серы, % Средневзвешенное
обследования пашня, < 6,1 мг/кг 6,1-12,0 мг/кг > 12,0 мг/кг содержание серы,
тыс. га (низкое) (среднее) (высокое) мг/кг
Грязин- 1990 70,5 13 55 32 9,2
ский 1998 65,5 41 42 17 7,1
2003 66,4 50 36 14 6,5
Данков- 1987 135,7 5 20 75 11,0
ский 1993 130,4 24 46 30 8,5
1998 130,8 44 43 13 6,8
Добрин- 1989 130,7 23 51 26 8,5
ский 1997 123,8 10 34 56 10,2
2002 120,5 43 44 13 6,8
Добров- 1989 68,7 21 53 26 8,6
ский 1997 68,2 11 34 55 10,0
2002 58,9 37 45 18 7,4
Лебе- 1986 101,3 10 52 38 9,6
дянский 1993 99,3 14 45 41 9,4
1999 86,0 52 40 8 6,2
Лев- 1987 77,6 1 23 76 11,3
Толстов 1995 74,6 21 63 16 8,3
ский 2000 74,2 64 32 4 5,3
Липец- 1989 106,3 15 54 31 9,1
кий 1996 101,0 14 42 44 9,6
2001 90,9 51 35 14 6,4
Усман- 1988 120,2 28 42 30 8,3
ский 1996 101,5 51 34 15 6,4
2001 104,2 61 32 7 5,6
Хлевен- 1987 59,4 19 61 20 8,5
ский 1996 51,4 12 48 40 9,5
2001 52,7 61 37 2 5,5
Чаплы- 1988 106,4 16 49 35 9,2
гинский 1994 102,1 35 49 16 7,4
1999 99,0 47 42 11 6,5
ИТОГО: 1986-1990 976,8 15 45 40 9,4
1993-1998 917,7 24 43 33 8,6
1999-2003 883,7 50 39 11 6,3
2. Вынос серы с урожаем
Наименование Урожай, ц/га Вынос серы, кг/га Наименование Урожай, ц/га Вынос серы, кг/га
Зерновые 31 13 Лук 350 22
Картофель 230 11 Люцерна (сено) 100 27
Сахарная свекла 350 31 Клевер (сено) 90 22
Капуста 350 43 Злаки (сено) 90 13
ни вносили в среднем по области 5,6 т, то в настоящее время -немногим более 1 т/га.
2. Значительно уменьшилось применение сульфата аммония, в котором содержится до 24 % серы. В 1986-1990 гг. на поля области вносили до 50 тыс. т. д.в. сульфата аммония, теперь 5-10 тыс. т. Негативное отношение к сульфату аммония, как сильному закисли-телю почв, уменьшило применение его в качестве азотного удобрения, лишив тем самым поля серосодержащими удобрениями.
3. Вымывание сульфатного иона осадками и внутрипочвен-ными водами, так как анионы серной кислоты слабо поглощаются почвами. Ученые полагают, что 40-60 кг серы выносится с осадками так как сульфаты, как и нитраты, подвижны в почве и могут мигрировать по профилю до грунтовых вод.
Существующие в последние годы погрешности в структуре посевных площадей, когда многолетние травы занимают 8 %, а пары 28 %, то есть третья часть пашни находится без растений, вполне могут способствовать вымыванию серы из пахотного горизонта.
К потреблению серы сельскохозяйственные культуры относятся неодинаково. Наиболее нуждаются в этом элементе капуста, рапс, подсолнечник, лук, чеснок, менее - бобовые травы, сахарная свекла и еще меньше - зерновые культуры, злаковые травы (табл. 2). Бобовые и крестоцветные не испытывают недостатка в сере при содержании в почве сульфатов более 11-14 мг/кг, злаковые - более 7 мг/кг.
При использовании серосодержащих удобрений следует учитывать критические уровни содержания серы в растениях и отношение №8, по которому можно судить о недостатке серы. Критическое отношение №8 в зерне пшеницы 14,8, ячменя - 13,116,4, в клевере - 15-18,5.
Для удовлетворения потребности растений в сере используют серосодержащие удобрения и химические мелиоранты: сульфат аммония - (NН4)28O4 ^ - 21 %), сульфат калия - К28о4 (К2О - 46 %), гипс - Са8О4 • Н2О, фосфогипс, сульфааммофос ^ - 20 %; Р2О5 - 20 %).
При внесении физиологически кислого удобрения - сульфата аммония, на кислых почвах рекомендуется вносить известковые удобрения или проводить опережающее известкование. Для нейтрализации потенциальной кислотности 1 ц.ф.м. сульфата аммония необходимо вносить 1,2 ц СаСОз.
Элементарная сера как удобрение применяется мало. Она становится доступной растениям после перевода ее микроорганизмами в сульфатную форму. Скорость этого процесса зависит от тонины помола удобрения, температуры и влажности почвы, активности микрофлоры, типа почвы, содержания других ионов. Элементарная сера слабее выщелачивается из пахотного слоя почвы и отличается более длительным последействием по сравнению с другими удобрениями, содержащими сульфаты.
Серосодержащие удобрения вносят осенью под зяблевую вспашку, весной - под предпосевную культивацию. При дефиците серы эти удобрения можно вносить в рядки при посеве или провести некорневую подкормку 0,5-2 % раствором сульфата.
Снижение содержания серы в почвах Липецкой области подтверждается мониторинговыми наблюдениями на стационарных реперных участках. В 1993-1994 гг. в 10 районах области заложено
24 реперных участка (РУ), на которых проводят обследование пахотного горизонта, а также корнеобитаемого слоя на глубину до 1 м по всем агрохимическим показателям.
Десятилетние результаты наблюдений за содержанием сульфатной серы в почвах реперных участков для наглядного сравнения обобщили в два пятилетних периода: первый - 19951999 гг., второй - 2000-2004 гг.
Установлено, что на если в 1995-1999 гг. на 22 участках содержание серы было среднее (6,1-12 мг/кг), а на РУ15 и РУ16 - высокое (>12,1 мг/кг), то в 2000-2004 гг. 17 участков (71 %) перешли в группу с низким содержанием (<6,1 мг/кг), а в группе с высоким содержанием серы не осталось ни одного. Более чем в 2 раза уменьшилось содержание серы на реперных участках № 1, 3, 5, 6, 9 (табл. 3). Потери серы составляют от 5,3 % (РУ8) до 69,1 % (РУ9), а в среднем составили 41,7% или 4 мг/кг.
Вместе с тем следует отметить, что на двух реперных участках с глинистым механическим составом потери серы из пахотного горизонта были минимальными. Так, на РУ8 в КСП «Кооператор», Добринского района на черноземе выщелоченном глинистого механического состава с повышенным (7,5%) содержанием гумуса содержание серы уменьшилось незначительно: с 9,5 мг до 9 мг/кг почвы. На РУ24 в СХПК «Н-Никольский», Данковского района на черноземе глинистого механического состава (содержание гумуса 5 %) потери серы составили 0,4 мг/кг (6,2 %).
К сожалению, таких примеров мало и не всегда поддается объяснению то или иное изменение содержания серы на реперных участках.
За десятилетний период наблюдений определение серы по профилю на глубину 0-20, 2040, 40-60, 60-80, 80-100 см было проведено дважды в 1995 и 2002 гг. Обычно большее ее количество содержится на тех почвах, которые имеют больше гумуса, так как 80-90 % этого элемента находится в органическом веществе и лишь 10-20 % в виде сульфатов кальция, магния, калия и натрия, поэтому в верхнем пахотном слое серы больше.
Между тем результаты анализов, проведенные в 2002 г. показывают, что содержание и особенность распределения серы по профилю такова, что на 11 из 24 реперных участках наблюдается увеличение серы вниз по профилю с глубины 6080 и 80-100 см по сравнению с пахотным слоем.
Так, на РУ1 в ОПХ «Красный Горняк» Гря-зинского района в пахотном слое серы находилось 6,9 мг, а на глубине 80-100 см - 10,7 мг/кг. Аналогичная картина на РУ5, 7, 8, 9, 12, 13, 16, 17, 20, 24, где содержание серы на глубине 80100 см превышает ее содержание в пахотном слое. Очевидно, убыль серы в нижележащие горизонты происходит в результате выщелачивания, так как анионы серной кислоты слабо поглощаются почвами и, как следствие, могут легко мигрировать по профилю почв.
3. Содержание серы на реперных участках, мг/кг почвы
№ РУ Хозяйство Тип почвы Гумус, % Содержание серы Потери серы, % Распределение серы по п рофилю в 2002 г.
19951999 гг. 20002004 гг. 0-20 см 20-40 см 40-60 см 60-80 см 80-100 см
Грязинский район
1 ОПХ «Кр. Горняк» Чернозем выщ., т/с 5,7 10,8 4,8 55,6 6,9 2,9 3,2 8,1 10,7
2 ТОО «Правда» Чернозем выщ., т/с 5,4 9,3 5,8 37,6 11,9 6,7 8,9 6,1 3,9
3 С/з «Дружба» Чернозем выщ., т/с 5,2 9,7 4,6 56,0 10,8 5,7 4,0 4,9 9,4
4 ТОО «Грязинский» Чернозем выщ., т/с, ср.м. 4,9 10,7 5,4 49,5 8,2 4,7 3,6 3,9 8,3
Хлевенский район
5 АО «Елец-Лозовская» Темно-серая лесная, т/с 3,0 7,8 3,6 53,8 4,5 4,5 3,8 7,2 7,4
6 С/з «Конь-Колод.» Чернозем выщ., супесч. 2,2 9,6 4,6 52,1 6,5 6,5 6,7 5,9 4,1
7 П с/п «Дмитряш.» Чернозем выщ., ср.м., гл. 5,3 10,0 5,7 43,0 6,8 6,6 4,6 2,5 7,9
Добринский район
8 КСП «Кооператор» Чернозем выщ., ср.м., гл. 7,5 9,5 9,0 5,3 7,8 4,4 3,8 5,0 8,8
9 Пс/хП «Хворостянск» Чернозем выщ., т/с 6,5 11,0 3,4 69,1 2,0 2,3 1,8 5,7 4,8
Лев-Толстовский район
10 ТОО «Знаменское» Чернозем выщ. т/с 6,1 9,9 5,2 47,5 6,6 6,1 6,0 7,0 3,6
11 ТОО им. Горького Чернозем с/выщ., т/с 4,2 10,7 6,4 40,2 10,3 5,3 3,3 2,2 8,0
Лебедянский район
12 ТОО им. Мичурина Чернозем выщ., ср.м., т/с 5,0 8,1 5,0 38,3 4,6 3,4 1,5 2,1 5,7
13 ТОО «Куйманское» Чернозем с/выщ., т/с 5,4 9,4 4,7 50,0 7,3 3,7 7,6 10,1 11,8
Липецкий район
14 ОПХ «Липецкое» Чернозем выщ., ср.м., т/с 6,6 8,3 4,5 45,8 9,3 10,7 9,4 8,6 6,7
15 АО «Ильинское» Чернозем тип., ср.м., т/с 5,9 15,9 8,54 46,5 16,0 8,6 6,0 5,2 9,3
Чаплыгинский район
16 СХПК « Петелин-ский» Чернозем выщ., ср.м., т/с 6,9 14,8 10,0 32,4 10,4 7,0 6,6 10,0 11,0
17 С/кол. Чаплыгинский Чернозем выщ., т/с 4,3 9,2 4,8 47,8 6,8 5,9 5,6 6,4 10,3
Добровский район
18 ТОО «Первомайск.» Чернозем выщ., сл. смыт. м.мощ., т/с 4,0 6,9 3,8 44,9 10,4 9,6 9,2 11,0 4,6
19 ТОО «Родина» Чернозем выщ., ср.м., т/с 5,3 10,9 5,9 45,9 11,4 7,0 4,4 3,4 10,2
Усманский район
20 АО «Усманское» Чернозем выщ., супесч. 1,7 8,3 5,0 39,8 7,8 4,9 2,7 4,3 8,1
21 АО «Октябрьское» Чернозем выщ., т/с 4,8 7,3 7,7 - 5,6 5,2 6,7 10,5 13,2
Данковский район
22 АО «Березовское» Чернозем выщ., сл.см., гл. 6,0 6,8 5,0 26,4 11,4 11,0 8,5 8,9 5,8
23 ТОО «Политово» Чернозем выщ., ср.гум., т/с 5,8 8,9 6,3 29,2 13,5 6,6 3,4 3,1 9,4
24 СХПК «Ново-Ник.» Чернозем выщ., сл.см., гл. 5,0 6,4 6,0 6,2 7,6 4,9 4,3 5,8 7,8
ИТОГО: 5,1 9,6 5,6 41,7 8,5 6,0 5,2 6,2 8,0
Таким образом, прогрессирующее снижение содержания серы в почве по всей видимости связано с отрицательным балансом, когда потери ее из почвы с урожаем и выщелачиванием в нижележащие горизонты не восполняются внесением органических и минеральных удобрений, а также приходом серы с атмосферными осадками. Сегодня можно сказать, что сера становится элементом, от которого зависит дальнейший рост урожаев и качество продукции, особенно на полях, где ее содержание низкое.
