CC BY
189
DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10402 УДК 631.4
Оценка агрочерноземов Сибири на основе современных подходов
A. А. ШПЕДТ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор1, зам. директора2 (e-mail:
shpedtaleksandr@rambler.ru) Ю. В. АКСЕНОВА3, кандидат биологических наук, доцент (е-mail: axsenovajulia@gmail.com)
B. Н. ЖУЛАНОВА4, доктор биологических наук, профессор (e-mail: zhvf@mail.ru)
В. А. РАССЫПНОВ5, доктор биологических наук, профессор (e-mail: rassvial@mail.ru) М. Г. ЕРУНОВА6, кандидат технических наук, научный сотрудник
(e-mail: marina.erunova@gmail. com)
М. В. БУТЫРИН7, директор (e-mail: agrohim_38_1@mail.ru)
1Сибирский федеральный университет, просп. Свободный, 79, Красноярск, 660041, Российская Федерация
2Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН», просп. Свободный, 66, Красноярск, 660041, Российская Федерация
3Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Институтская пл., 1, Омск, 644008, Российская Федерация 4Тувинский государственный университет, ул. Ленина, 36, Кызыл, Республика Тыва, 667000, Российская Федерация 5Алтайский государственный аграрный университет, просп. Красноармейский, 98, Барнаул, 656049, Российская Федерация 6Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН», Академгородок, 50, Красноярск, 660036, Российская Федерация
7Центр агрохимической службы «Иркутский», ул. Садовая, 1, пос. Дзержинск, Иркутский р-н, о. Иркутская обл., 664510, Российская £ Федерация
СЧ
о| Проведена сравнительная оценка
z природного потенциала агрочерноземов
5 Сибири по почвенно-экологическому
^ индексу (ПЭИ). В основу расчета ПЭИ
4 положены климатические, агрохимиче-§ ские и почвенные показатели. Общая
5 площадь черноземов на территории pi) Сибирского федерального округа (СФО)
превышает 27 млн га, среди них преобладают дисперсно-карбонатные (42,4 %) и глинисто-иллювиальные типичные (33,1 %). Значительны площади глинисто-иллювиальных оподзоленных (7,9 %) и текстурно-карбонатных типичных агрочерноземов (14,7 %). Наиболее ценные для сельскохозяйственного использования почвы формируются в Красноярском и Алтайском краях, в которых сосредоточено до 50 % площади всех черноземов СФО. Высокий ПЭИ имеютагрочерноземы глинисто-иллювиальные оподзоленные и типичные Алтайского края, оценочный балл которых достигает 54...56. В Красноярском крае и Омской области они оцениваются на 6.8, а в Иркутской - на 19.21 балл ниже. Эти почвы обеспечены гумусом, подвижными формами фосфора и калия. Агрочерноземы дисперсно-карбонатные и текстурно-карбонатные типичные менее ценны, содержание гумуса, подвижного фосфора и калия в этих почвах ниже, в связи с чем их ПЭИ по субъектам СФО меньше и варьирует от 30 до 48 баллов, при максимальной величине на территории Красноярского края. Самый низкий оценочный балл имеют агрочерноземы Республики Тыва. Независимо от типа этих почв их ПЭИ не превышает 17.21 балла. Средневзвешенные значения ПЭИ агрочерноземов СФО изменяются от48 до 21 балла и уменьшаются в ряду: Красноярский край - Алтайский край - Иркутская область - Омская область - Республика Тыва. Развитие на почвах эрозии и дефляции в средней степени понижает величину их ПЭИ на 3.17 баллов, а наличие солонцеватости - на 9. 10 баллов. Рассчитанные значения ПЭИ агрочерноземов необходимы для определения их ресурсного потенциала, проведения кадастровой и рыночной оценки, разработки рекомендаций по трансформации угодий.
Ключевые слова: оценка почв, чернозем, агрочернозем, почвенный индекс, агрохимический индекс, климатический индекс, почвенно-экологический индекс.
Для цитирования: Оценка агрочер-ноземов Сибири на основе современных подходов/А. А. Шпедт, Ю. В. Аксенова, В. Н. Жуланова и др. // Земледелие. 2019. № 4. С. 8-13. ЭО!: 10.24411/0044-39132019-10402.
Первая фундаментальная работа о черноземах Сибири - известный доклад В. В. Докучаева «По вопросу о сибирском черноземе» [1], сделанный на заседании сельскохозяйственного отделения Вольного экономического общества 11 марта 1882 г. В докладе отмечено, что «Сибирский чернозем далеко не представляет таких сплошных пло-
щадей, как чернозем европейский ...». Далее следует предупреждение: «Под черноземом в Сибири нередко разумеют почвы, ничего общего не имеющие с настоящим черноземом; понятно, таким образом, площадь сибирских черноземов может разрастись до бесконечности». Положение о свойствах черноземов выглядит у Докучаева следующим образом: «Состав и строение сибирского чернозема столь же разнообразны, как и у черноземов Европейской России; и тот и другой залегают безразлично на глинах, песках, известняках и на породах массивных (каковы граниты). Очевидно, и качества сибирских черноземов должны быть далеко не одинаковы».
Черноземам разных регионов Сибири посвящен ряд обобщающих трудов [2, 3, 4, 5], но изучали их больше в региональном аспекте, часто с использованием «местных» почвенных классификаций и группировок. Это усложняет выполнение сравнительной оценки черноземов разных субъектов такого макрорегиона, как Сибирский федеральный округ (СФО). Для объективной сравнительной характеристики черноземов разных регионов необходимы общая классификация и методика оценки почв.
Согласно интегральной оценке качества почв для сельскохозяйственного использования, проведенной в 2013 г. в Почвенном институте им. В. В. Докучаева, все субъекты СФО, за исключением Алтайского края, отнесены к «наиболее неблагоприятным регионам» или к «регионам с плохим качеством почв» [6]. Непригодные для аграрного производства почвы в Республике Тыва занимают 82 %, в Красноярском крае - 81 %, в Омской и Иркутской областях - 63 и 62 % соответственно, в Алтайском крае - 42 %. Оценка качества почв, формирующихся в зонах с неблагоприятными почвенно-климатическими условиями, имеет важное практическое значение, так как государственная кадастровая оценка земель не учиты -вает свойства почв и их региональные особенности.
Работа базируется на расчете почвенно-экологических индексов (ПЭИ), которые используют при проведении комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения [7]. Прежде всего, необходимо оценить распространение и свойства черноземов -основной базы для ведения аграрного производства в СФО. Благодаря их наличию Сибирь выступает одним из главных производителей товарного и продовольственного зерна яровой пшеницы в России.
Цель исследования - оценка по-
средством ПЭИ агрочерноземов ряда субъектов СФО для планирования рационального землепользования, охраны почв и почвенного покрова.
Первостепенные источники данных о распространении черноземов на территории СФО - цифровая почвенная карта РСФСР [8] и монография «Почвенный покров и земельные ресурсы Российской Федерации» [9]. Цифровая модель описания почвенных данных представлена в открытом доступе в Едином государственном реестре почвенных ресурсов России
[10] и подготовлена в Почвенном институте имени В. В. Докучаева. Цифровая модель представляет собой оцифрованные контуры почвенной карты РСФСР масштаба 1:2500000 и служит основополагающим документом, созданным для всей территории России по единой методике и на основе общей легенды. Пакет файлов почвенной карты представлен в формате ESRI Shape. Карта распространения черноземов по территории субъектов СФО (см. рисунок) создана в ГИС ArcGIS, которая позволяет собирать, организовывать, управлять, анализировать, распределять географическую информацию и обмениваться ею
[11]. Для каждого субъекта СФО были выделены, согласно классификации 2004 г., типы агрочерноземов [12] и с помощью стандартных средств ГИС посчитаны их площади.
ПЭИ - количественная величина, отражающая природный потенциал пахотных земель в баллах ( от 1 до 100) продуктивности группы ведущих сельскохозяйственных культур. Методика разработана И. И. Кармановым [13, 14, 15] в Почвенном институте им. В. В. Докучаева на основе новых подходов с учетом опыта бонитировки почв, как в России, так и за рубежом [16, 17].
Расчет индексов выполнен при помощи автоматизированной электрон-
ной системы (АЭС), разработанной на базе Microsoft Excel.
Агрочерноземы Омской области охарактеризованы по данным ФГБУ ЦАС «Омский» [18, 19, 20] и ФГБУ САС «Тарская» [21]. Агрочерноземы глинисто-иллювиальные типичные (Luvic Chernozems) хорошо обеспечены гумусом, имеют повышенное количество подвижного фосфора и обменного калия. Менее гумусиро-ванны агрочерноземы текстурно-карбонатные (Calcic Chernozems) и дисперсно-карбонатные (Voronic Chernozems Pachic), а также их солонцеватые аналоги. Почвы характеризуются средней обеспеченностью подвижным фосфором и очень высокой - калием, нейтральной, либо близко к нейтральной реакцией почвенной среды.
Исходные данные для расчета почвенно-экологических индексов агрочерноземов Алтайского края были взяты из материалов агрохимического обследования, проводившегося на территориях обслуживания ФГБУ ЦАС «Алтайский» [2, 22, 23], ФГБУ САС «Алейская» [24] и ФГБУ ГСАС «Кулундинская» [25]. Агрочерноземы глинисто-иллювиальные типичные и дисперсно-карбонатные хорошо обеспечены гумусом, имеют нейтральную реакцию почвенного раствора, сред-несуглинистый гранулометрический состав. Агрочерноземы текстурно-карбонатные менее гумусированы, отличаются слабощелочной реакцией и более легким гранулометрическим составом. Почвы имеют очень высокую и высокую обеспеченность подвижным калием, менее обеспечены подвижным фосфором.
Для Красноярского края данные по черноземам были обобщены П. И. Крупкиным [3] применительно к самому крупному сельскохозяйственному Канскому природному округу. Кроме того, мы использовали материалы
учреждений агрохимической службы [26, 27, 28 и др.]. Высокое содержание гумуса характерно для агрочерноземов глинисто-иллювиальных оподзоленных. Агрочерноземы глинисто-иллювиальные типичные и дисперсно-карбонатные отличаются от них меньшим содержанием гумуса (на 1 и 2 % соответственно). Все почвы имеют нейтральную реакцию солевой суспензии и очень высокую обеспеченность подвижным фосфором и калием.
Данные по черноземам Тывы взяты из материалов агрохимического обследования ФГБУ ГСАС «Тувинская»
[29]. Количество гумуса в агрочер-ноземах дисперсно-карбонатных и текстурно-карбонатных невысокое
[30]. Тывинские агрочерноземы характеризуются легким гранулометрическим составом, слабощелочной и нейтральной реакцией почвенного раствора, средней обеспеченностью подвижным фосфором и обменным калием.
Сведения по агрочерноземам Иркутской области получены из материалов агрохимического обследования, выполненного ФГБУ ЦАС «Иркутский» [31, 32, 33]. Агро-черноземы глинисто-иллювиальные типичные и дисперсно-карбонатные достаточно обеспечены гумусом, имеют нейтральную реакцию среды и среднюю обеспеченность подвижным фосфором и калием.
Основные климатические параметры, характеризующие зоны распространения черноземов СФО, взяты из ранее опубликованных материалов [14, 15]. Сибирские черноземы распространены на юге азиатской части России и формируются во всех субъектах СФО (см. рисунок). Площади черноземов распределены по субъектам округа крайне неравномерно (табл. 1), от 20 тыс. га в Томской области, до 10 млн га в Алтайском крае.
Рисунок. Распространение черноземов по территории субъектов СФО: ЦН — чернозем глинисто-иллювиальный оподзоленный; м I [ — чернозем дисперсно-карбонатный; — чернозем солонцеватый; ММ — чернозем глинисто-иллювиальный типичный; 2 ■ — чернозем миграционно-мицелярный; [""" 1 — чернозем текстурно-карбонатный типичный.
Субъект Чернозем Общая площадь
глинисто-иллювиальный миграционно-мицелярный дисперсно-карбонатный текстурно-карбонатный типичный солонцеватый
оподзо-ленный типичный
Алтайский край 690,10 3355,92 203,84 3014,68 1953,00 202,40 9419,94
Красноярский край 191,36 2301,06 - 1563,49 56,50 - 4112,41
Омская область 27,30 288,86 - 2352,53 429,44 51,30 3149,43
Новосибирская область 522,53 1350,62 - 405,97 540,21 22,09 2841,42
Забайкальский край - - - 1968,45 - 32,43 2000,88
Кемеровская область 649,31 1262,13 - - - - 1911,44
Республика Хакасия 32,81 116,55 - 876,45 750,37 - 1776,18
Республика Бурятия - - - 672,11 - - 672,11
Иркутская область - 212,40 - 292,16 - 28,28 532,84
Республика Тыва - - - 100,53 241,17 - 341,69
Республика Алтай 38,33 47,14 - 85,64 144,40 - 315,52
Томская область - 22,30 - - - - 22,30
Всего 2151,74 8956,98 203,84 11472,65 3974,45 336,50 27096,16
Общая площадь черноземов СФО составляет более 27 млн га, среди них преобладают типы дисперсно-карбонатных (42,4 %) и глинисто-иллювиальных типичных (33,1 %). Значительны площади черноземов глинисто-иллювиальных оподзолен-ных (7,9 %) и текстурно-карбонатных типичных (14,7 %). Это наиболее ценные почвы, «золотой» фонд пахотных земель, позволяющий вести рентабельное аграрное производство. Черноземы солонцеватые распространены ограниченно, на их общую долю в структуре почвенного покрова черноземов приходится немногим более 1 %.
В Алтайском крае сосредоточено более трети всех черноземов СФО, среди которых ведущее место занимают глинисто-иллювиальные типичные (35,6 %) и дисперсно-карбонатные (32,0 %) типы. Здесь же формируются миграционно-мицелярные черноземы (Voronic Chernozems), которых нет в других субъектах СФО. Зональная особенность черноземов равнинной части Алтайского края - меридиональное расположение, связанное с гидротермическими условиями. Черноземы глинисто-иллювиальные, залегающие на востоке Алтайского края, в условиях достаточной влагообеспеченности, на западе сменяются чернозёмами дисперсно-карбонатными. Смена типов происходит постепенно, что обусловливает большую комплексность почвенного покрова в переходных зонах. Более 60 % площади чернозёмов распаханы и находятся в эродированном и дефлированном состоянии. В Красноярском крае сформировано более 2 4,1 млн га черноземов, которые ° представлены в основном глинисто-«¡t иллювиальными типичными (55,5 %) ^ и дисперсно-карбонатными (38,0 %) о типами. Регион занимает второе ли место в СФО по распространению черноземов. Вместе с почвами Алтай® ского края здесь сосредоточено 50 %
м всех сибирских черноземов. $ Резко контрастный, суровый тем-
пературный режим определяет ряд провинциальных особенностей красноярских черноземов: укороченный гумусовый горизонт и повышенную его гумусированность; низкую биологическую активность; «кармани-стость» нижней границы гумусового слоя; наличие признаков мерзлотного оглеения; слоистую текстуру.
Для черноземов характерна комплексность почвенного покрова и литологическая неоднородность почвообразующих пород. В связи с активным развитием эрозионных процессов на распаханных территориях, широкое распространение получили эродированные и дефлированные черноземы.
В регионе остро стоит проблема загрязнения почв водорастворимым фтором, выбрасываемым в атмосферу Красноярским алюминиевым заводом. Химической деградации подвержены десятки тысяч гектаров плодородных глинисто-иллювиальных и дисперсно-карбонатных черноземов [34]. Начиная с 2004 г., завод в разы увеличил производство алюминия. Пропорционально выходу продукции возросла и площадь почв, загрязненных продуктами переработки. Так, с 1995 г. средневзвешенное содержание водорастворимого фтора в почвах сельскохозяйственных угодий увеличилось в 1,7.1,9 раза и достигло 33.39 мг/кг, при ПДК 10 мг/кг Сегодня в разной степени загрязнено более 129 тыс.га сельскохозяйственных угодий.
Территория распространения черноземов Омской области также характеризуется высокой комплексностью, связанной с неоднородностью ее геологического строения, слабой дренированностью и бессточностью, засоленностью почвообразующих и подстилающих пород, высоким залеганием и минерализацией грунтовых вод [35]. Область находится на третьем месте среди субъектов СФО по распространению черноземов. Это агрономически ценные пахотные почвы области, состав-
ляющие основную базу производства высококачественного зерна яровой пшеницы. Формируются они вдоль приречных увалов Иртыша и Оми, по гривообразным повышениям лесостепной и степной зоны. Наибольшее распространение здесь получили черноземы дисперсно-карбонатные, часто солонцеватые, занимающие до 75 % всей площади черноземов. Сформировавшись в условиях резко континентального климата, суровой зимы и глубокого промерзания, черноземы области, в отличие от европейских аналогов, характеризуются относительно невысоким потенциальным плодородием и представлены преимущественно маломощными и малогумусными видами с «языкова-той» границей гумусового слоя[35].
Значительные площади черноземных почв (от 1,8 до 2,8 млн га) сосредоточены в Новосибирской и Кемеровской областях, Забайкальском крае и Республике Хакасия. Они также нуждаются в сравнительной оценке, однако на сегодняшний день авторы не располагают исходными средневзвешенными данными для конкретного типа почв каждого региона.
Неблагоприятная ситуация складывается с глинисто-иллювиальными черноземами Кемеровской области -лучшими пахотнопригодными почвами региона. На основе обобщения имеющихся сведений сделано заключение об эрозионно-дефляционном разрушении этих почв, так как при их использовании в составе пашни не соблюдаются даже элементарные почвозащитные мероприятия [36]. Почвы отводят для открытой (карьерной) добычи каменного угля, основные запасы которого находятся в пределах Кузнецкой котловины, где в структуре почвенного покрова преобладают черноземы. Для сохранения почв на этой территории предлагается применять «обязательный жесткий контроль» при отводе земель для угледобывающей отрасли.
В Иркутской области черноземы занимают значительно меньшую пло-
щадь, около 0,53 млн га. Они распространены на террасах рек Ангара и Куда, а также их притоков и не образуют крупных массивов, отличаются малой мощностью гумусового горизонта, высоким содержанием гумуса, интенсивным промерзанием и длительным сохранением сезонной мерзлоты [37]. Почвы формируются в условиях па-леокриогенного бугристо-западинного микрорельефа, образуя комбинации в виде комплексов или пятнистостей, деградированных на буграх и в аккумулятивных западинах [38]. При распашке таких комбинаций различия по мощности, содержанию и составу гумуса почв, а также по морфологическим, физическим и химическим свойствам, существенно возрастают, что усиливает пестроту почвенного покрова.
На территории Тывы черноземы сформировались на пологих увалах и предгорных шлейфах Турано-Уюкской котловины, в северных предгорьях Восточного и Западного Танну-Ола и не образуют сплошного покрова. В этом регионе черноземы не имеют широкого распространения. Их общая площадь не превышает 0,34 млн га. Для почв характерна литологическая неоднородность почвообразующих пород, каменистость, легкий (часто песчаный) гранулометрический состав. При распашке черноземов и под влиянием дефляционных процессов происходит их деградация.
В Омской области наиболее высокие значения ПЭИ имеют агрочернозе-мы глинисто-иллювиальные типичные, распространенные на севере этого
2. Индексы агрочерноземов СФО, балл
субъекта Федерации (табл. 2). В агро-черноземах дисперсно-карбонатных и текстурно-карбонатных типичных, формирующихся на юге области, в условиях недостаточной влагообеспе-ченности, поступления органического вещества, ускоренных процессов минерализации и развития дефляции, ПЭИ на 14...19 баллов ниже. В 25 баллов оцениваются солонцеватые подтипы агрочерноземов. Развитие эрозии и дефляции в средней степени, также снижает величину ПЭИ. В среднем неэродированные почвы, по отношению к деградированным аналогам, оценены на 6 баллов выше. Средневзвешенная величина ПЭИ агрочерноземов области ниже, чем для почв Алтайского и Красноярского краев, на 8.10 баллов.
Почва Индекс
почвенный агрохимический климатический почвенно-экологический
Омская область
Агрочернозем глинисто-иллювиальный типичный 9,41 1,05 4,93 49
то же среднеэродированный 6,49 1,05 4,93 34
Агрочернозем дисперсно-карбонатный 8,11 1,05 4,05 35
то же среднедефлированный 7,14 1,05 4,05 30
Агрочернозем текстурно-карбонатный типичный 7,77 1,05 3,61 30
то же среднедефлированный 6,84 1,05 3,61 26
Среднее для неэродированных почв 8,43 1,05 4,20 37
Средневзвешенное для неэродированных почв - - - 35
Среднее для эродированных и дефлированных почв 6,39 1,05 4,20 28
Агрочернозем дисперсно-карбонатный среднесолонцеватый 5,77 1,05 4,05 25
то же среднедефлированный 5,08 1,05 4,05 22
Алтайский край
Агрочернозем глинисто-иллювиальный оподзоленный 9,26 1,11 5,25 54
то же среднеэродированный 6,39 1,11 5,25 37
Агрочернозем глинисто-иллювиальный типичный 9,31 1,16 5,18 56
то же средне эродированный 6,43 1,16 5,18 39
Агрочернозем дисперсно-карбонатный 8,82 1,05 4,31 40
то же среднедефлированный 7,76 1,05 4,31 35
Агрочернозем текстурно-карбонатный типичный 7,94 1,04 4,11 34
то же средне дефлированный 6,98 1,04 4,11 30
Среднее для неэродированных почв 8,83 1,09 4,71 45
Средневзвешенное для неэродированных почв - - - 45
Среднее для эродированных и дефлированных почв 6,89 1,09 4,71 35
Агрочернозем текстурно-карбонатный среднесолонцеватый 5,95 1,04 4,11 25
то же среднедефлированный 5,24 1,04 4,11 22
Красноярский край
Агрочернозем глинисто-иллювиальный оподзоленный 10,08 1,23 3,85 48
то же средне эродированный 6,96 1,23 3,85 33
Агрочернозем глинисто-иллювиальный типичный 9,98 1,23 3,88 48
то же среднеэродированный 6,88 1,23 3,88 33
Агрочернозем дисперсно-карбонатный 10,26 1,23 3,77 48
то же среднедефлированный 9,02 1,23 3,77 42
Среднее для неэродированных почв 10,11 1,23 3,83 48
Средневзвешенное для неэродированных почв - - - 48
Среднее для эродированных и дефлированных почв 7,62 1,23 3,83 36
Республика Тыва
Агрочернозем дисперсно-карбонатный 8,28 1,00 2,55 21
то же среднедефлированный 7,29 1,00 2,55 19
Агрочернозем текстурно-карбонатный типичный 7,94 1,00 2,55 20
то же среднедефлированный 6,98 1,00 2,55 18
то же среднекаменистый 6,74 1,00 2,55 17
Среднее для неэродированных почв 8,11 1,00 2,55 21
Средневзвешенное для неэродированных почв - - - 21
Среднее для дефлированных почв 7,14 1,00 2,55 18
Иркутская область
Агрочернозем глинисто-иллювиальный типичный 9,12 1,03 3,68 35
то же среднеэродированный 6,29 1,03 3,68 24
Агрочернозем дисперсно-карбонатный 10,35 1,03 3,48 37
то же среднедефлированный 9,11 1,03 3,48 33
Среднее для неэродированных почв 9,74 1,03 3,58 36
Средневзвешенное для неэродированных почв - - - 36
Среднее для эродированных и дефлированных почв 7,70 1,03 3,58 28
и
ф
з
ь
ф
д
ф
ь
ф
-ь 2 О
(О
Самые высокие ПЭИ отмечены для агрочерноземов глинисто-иллювиальных Алтайского края. Это самые плодородные и производительные почвы СФО. Они характеризуются высоким климатическим индексом, что и делает их наиболее ценными. Агрочерноземы дисперсно-карбонатные и текстурно-карбонатные оцениваются на 14.22 балла ниже. Эрозионные процессы снижают их ПЭИ в среднем на 10, а появление солонцеватости средней степени - на 9 баллов.
В структуре почвенного покрова распаханных массивов Красноярского края агрочерноземы занимают около 62 % [3]. ПЭИ разных типов этих почв высокие и находятся в пределах 47.48 баллов. Эрозия и дефляция почти на 12 баллов понижают их ценность. В целом агрочерноземы региона отличаются высокими почвенными и агрохимическими индексами, однако они уступают алтайским по климатическому индексу, в результате итоговые ПЭИ агрочерноземов этих регионов отличаются незначительно. Средневзвешенные ПЭИ также близки.
В структуре почвенного покрова земледельческой территории Тывы агрочерноземы занимают около 25 % [29]. ПЭИ агрочерноземов дисперсно- и текстурно-карбонатных самые низкие, развитие дефляции и каменистость почв уменьшают их в среднем на 3 балла.
В Иркутской области наибольшей ценностью обладает агрочернозем дисперсно-карбонатный. Ценность глинисто-иллювиального агрочерно-зема ниже на 2 балла. В результате развития эрозии и дефляции ПЭИ этих почв уменьшаются более чем на 7 баллов.
Анализ имеющихся данных позволяет утверждать, что наиболее плодородные агрочерноземы находятся в центре СФО - в Алтайском и Красноярском краях. ПЭИ этих почв последовательно уменьшается при продвижении от Красноярского и Алтайского краев к Иркутской, Омской области и Республике Тыва. Для сравнения: все почвы Краснодарского края имеют ПЭИ равный 100 баллам. Согласно выполненному исследованию, сибирские агрочерноземы уступают в плодородии краснодар-2 ским более чем в 2.5 раза, а с учетом ° эрозии и дефляции - в 3.6 раз. ^ Большой вклад в результирующий ^ ПЭИ вносит почвенный индекс. В заев висимости от типа почвы, наличия | или отсутствия проявления эрозии и дефляции, каменистости величина ® почвенного индекса изменяется от 5 1,2 до 1,9 раза. Значения агрохими-$ ческого индекса сопоставимы, так как
оценивали почвы одного генезиса, близкие по свойствам и особенностям плодородия. В большинстве случаев почвы имели благоприятную реакцию среды, среднюю и выше средней обеспеченность подвижным фосфором и высокую калием. Высокий агрохимический индекс имеют агрочерноземы Красноярского края, отличающиеся очень высокой обеспеченностью элементами питания. Климатический индекс закономерно уменьшался в направлении с запада на восток - от омских агрочерноземов к иркутским. В этот ряд не входят агрочерноземы Тывы по причине их орографической обособленности и формирования в наиболее жестких, даже для Сибири, климатических условиях.
Сравнивая агрочерноземы Омской и Иркутской областей, можно отметить их близкие итоговые значения ПЭИ, но складываются они по-разному. На итоговый ПЭИ омских агрочерноземов оказывает влияние более высокая величина климатического индекса, а ПЭИ иркутских агрочерноземов в большей мере формируется благодаря почвенному индексу.
Таким образом, исследуемый макрорегион обладает огромным почвенным потенциалом в виде черноземов разных типов. Их общая площадь в СФО составляет более 27 млн га, доминируют дисперстно-карбонатные (42,4 %) и глинисто-иллювиальные типичные типы (33,1 %). Значительны площади глинисто-иллювиальных оподзолен-ных (7,9 %) и текстурно-карбонатных типичных черноземов (14,7 %). В Алтайском и Красноярском краях сосредоточено 50 % площади всех черноземов СФО. Средневзвешенные ПЭИ агрочерноземов СФО изменяются от 48 до 21 баллов и уменьшаются в ряду: Красноярский край - Алтайский край - Иркутская область - Омская область - Республика Тыва. Развитие на агрочерно-земах эрозии и дефляции в средней степени понижает их ПЭИ на 3.17 баллов, а наличие солонцеватости -на 9.10 баллов. Итоговый почвенно-экологический индекс в большей степени определяется величинами почвенного и климатического индексов. Значение агрохимического индекса нивелировано в связи с тем, что оценивали почвы одного генезиса, близкие по свойствам и особенностям плодородия. Информация о ценности почвенных ресурсов необходима при их распределении или перераспределении между отраслями производства, для развития аграрной отрасли, определения инвестиционной привлекательности, повышения доходности земледелия.
Огромные массивы черноземов все еще не востребованы, находятся под редколесьями, залежами, либо используются как пастбища. Сегодня их необходимо рассматривать как недоучтенный резерв для расширения площади пахотных угодий и как важнейший, сбалансированный для жизни человека, экологический ресурс. Безусловно, сибирские черноземы уступают европейским аналогам в плодородии, имеют ряд провинциальных, чаще всего, негативных особенностей, однако недооценивать их производительную способность и экологическое значение нельзя. Для наиболее рационального использования этих почв необходимо всестороннее изучение их свойств и режимов, разработка для них на видовом уровне, агротехнических, агрохимических и почвозащитных мероприятий, направленных на получение экономически оптимальных урожаев, при обеспечении выполнения почвенным покровом глобальных экологических функций.
Литература.
1. Докучаев В. В. По вопросу о сибирском черноземе // Сочинения. Т. 2. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1950. С. 357-381.
2. Бурлакова Л. М. Плодородие алтайских черноземов в системе агроценоза. Новосибирск: Наука, 1984. 199 с.
3. Крупкин П. И. Черноземы Красноярского края: Монография. Красноярск: Издательство КрасГУ, 2002. 332 с.
4. Сарыкин В. Н., Даммер В. А. Динамика плодородия пахотных почв Алтайского края // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. № 11. С. 8-10.
5. Хмелев В. А., Танасиенко А. А. Черноземы Кузнецкой котловины. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1983. 256 с.
6. Иванов А. Л., Савин И. Ю., Столбовой В. С. Качество почв России для сельскохозяйственного использования // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2013. № 6. С. 41-45.
7. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения / под ред. Л. М. Державина, Д. С. Булгакова. М.: ФГНУ «Росинформа-гротех», 2003. 273 с.
8. Почвенная карта РСФСР М 1:2500000 / гл. ред. В. М. Фридланд. М.: ГУГК СМ ССССР, 1988. 16 л.
9. Почвенный покров и земельные ресурсы Российской Федерации / под ред. Л. Л. Шишова, Н. В. Комова, А. З. Родина и др. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2001. 400 с.
10. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России [Электронный ресурс]. Режим доступа ШЬ: №р://едфг soil.msu.ru/indicators.php (дата обращения 5.04.2019).
11. Шпедт А. А., Ерунова М. Г. Создание цифровой крупномасштабной почвенной карты учебного хозяйства «Миндерлин-ское» Сухобузимского района Краснояр-
ского края // Вестник КрасГАУ. 2011. №7. С.57-61.
12. Классификация и диагностика почв России / Л. Л. Шишов, В. Д. Тонконогов, И. И. Лебедева и др., Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
13. Карманов И. И. Методика и технология почвенно-экологической оценки и бонитировки почв для сельскохозяйственных культур. М.: Изд-во РАСХН, 1990. 114 с.
14. Карманов И. И., Булгаков Д. С. Методика почвенно-агроклиматической оценки пахотных земель для кадастра. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2012. 122 с.
15. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв / Л. Л. Шишов, Д. Н. Дурманов, И. И. Карманов и др. М.: Агропромиздат,1991. 304 с.
16. Применение и верификация почвенно-экологического индекса при оценке структур почвенного покрова пахотных угодий / Д. С. Булгаков, Н. П. Сорокина, И. И. Карманов и др. // Почвоведение. 2013. № 11. С. 1367-11376.
17. Отечественные подходы к оценке степени деградации почв и земель / Э. Н. Молчанов, И. Ю. Савин, А. С. Яковлев и др. // Почвоведение. 2015. № 11. С. 1394-1406.
18. Красницкий В. М., Шмидт А. Г. Динамика плодородия пахотных почв Омской области и эффективность использования средств его повышения в современных условиях // Достижения науки и техники АПК. 2016. № 7. С. 34-38.
19. Проблемы почвенного плодородия Омской области. Омск: ФГБУ «ЦАС «Омский», 2012. 288 с.
20. Оценка почвенных ресурсов Омской области / Ю. В. Аксенова, А. А. Шпедт, В. М. Красницкий и др. // Земледелие. 2018. № 3. С. 14-18.
21. Фёдорова Е.А., Авгуль Е.П., Илюш-кина О.В. Состояние почвенного плодородия, динамика применения минеральных и органических удобрений, баланс элементов питания и гумуса в северной зоне Омской области //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 7. С. 38-40.
22. Мониторинг плодородия почв земель сельскохозяйственных угодий Алтайского края (1965-2010 гг.). Барнаул: ЦАС «Алтайский», 2016. 28 с.
23. Рассыпнов В. А. Агроэкологическое районирование территории на основе бонитировки почв // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2012. № 12. С. 39-41.
24. Симакова С.А., Ваганов Е.С., Колмогорова И.В. Состояние плодородия почв на юго-западе Алтайского края // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 1. С. 13-17.
25. Мельников А.И., Беленева Л.Г. Состояние и динамика агрохимических показателей пахотных земель Кулундинской зоны Алтайского края // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 5. С. 11-14.
26. Авдюкова Т.В., Хруцкий С.А. Состояние плодородия почв пашни восточной зоны Красноярского края // Земледелие. 2017. № 1. С. 25-29.
27. Сергеев А.П., Липатникова Т.Я., Горяева Е. В. Состояние плодородия пахот -ных почв южной зоны Красноярского края // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 4. С. 17-21.
28. Алхименко Р.В. Мониторинг состояние пахотных почв в западном и централь-
ном территориальных округах красноярского края // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 6. С. 10-14.
29. Агроэкологическая оценка почв Тувы (1970-2010 гг): монография / В. И. Савич, В. Н. Жуланова, В. С. Кащенко и др. М.: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012. 440 с.
30. Жуланова В. Н., Аюшинов Н. П. Почвенный мониторинг сельскохозяйственных угодий в Центрально-Тувинской котловине // Известия ТСХА. 2012. № 6. С. 122-130.
31. Годовой производственный отчет о научно-исследовательской работе за 2015 год. Иркутск: ФГБУ ЦАС «Иркутский», 2015. 128 с.
32. Почвы Иркутской области. Отчет Иркутского филиала Ин-та ВостСибГИ-ПРОЗем. Иркутск. 1983. 223 с.
33. Бутырин М.В., Штанцова В.В. Динамика основных показателей плодородия пахотных почв Иркутской области // Земледелие. 2017. № 4. С. 9-14.
34. Танделов Ю. П. Фтор в системе почва-растение. Красноярск: Красноярская городская типография, 2012. 146 с.
35. Мищенко Л. Н., Прудникова В. М. Особенности почвенного покрова Омской области // Почвы Западной Сибири и повышение их плодородия. Омск: ОмСХИ, 1984. С. 3-12.
36. Хмелев В. А., Танасиенко А. А. Кузнецкие черноземы: антропосферное значение, угроза уничтожения // Сибирский экологический журнал. 2012. № 5. С. 729-742.
37. Кузьмин В. А. Почвы Предбайкалья и Северного Забайкалья. Новосибирск: Наука, 1988. 174 с.
38. Козлова А. А. Кузьмин В. А., За-зовская Э. П. Почвы палеокриогенных бугристо-западинных ландшафтов Южного Предбайкалья // Почвоведение. 2013. № 10. С. 1181-1192.
Assessment of Agrochernozems of Siberia Based on Modern Approaches
A. A. Shpedt12, Y. V. Aksenova3, V. N. Zhulanova4, V. A. Rassypnov5, M. G. Erunova6, M. V. Butyrin7
1Siberian Federal University, prosp. Svobodnyi, 79, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation 2Krasnoyarsk Agricultural Research Institute, Federal Research Center "Krasnoyarsk Scientific Center of the SB of the RAS", prosp. Svobodnyi, 66, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
3P. A. Stolypin Omsk State Agrarian University, Institutskaya pl., 1, Omsk, 644008, Russian Federation 4Tuva State University, ul. Lenina, 36, Kyzyl, 667000, Russian Federation 5Altai State Agrarian University, prosp. Krasnoarmeyskyi, 98, Barnaul, 656049, Russian Federation 6Federal Research Center "Krasnoyarsk Scientific Center of the SB of the RAS", Campus, 50, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
7Center of Agrochemical Service "Irkutsky", ul. Sadovaya, 1, pos. Dzerzhinskii, Irkutskii r-n, Irkutskay obl., 664510, Russian Federation
Abstract. The article represents a comparative assessment of the natural potential of Siberian agricultural soils by soil-ecological index (SEI). The calculation was based on climatic, agrochemical and soil parameters. The total area of chernozems in the Siberian Federal District (SFD) exceeds 27 million hectares. In the area dispersed calcareous (42.4%) and clay-illuvial typical (33.1%) soils predominate. The significant area is occupied by clay-illuvial podzolized soils (7.9%) and textural calcareous typical agrochernozems (14.7%). The most agriculturally valuable soils form in the Krasnoyarsk and Altai Krays. In these territories are concentrated up to 50 % of all chernozems of the SFD. The high SEI is characteristic of clay-illuvial podzolized and typical agrochernozems in the Altai Kray, the estimated score of which reaches 54-56. In the Krasnoyarsk Kray and in the Omsk region, the score is lower by 6-8 points, and in the Irkutsk region it is lower by 19-21 points. These soils are provided with humus and mobile forms of phosphorus and potassium. Dispersed-calcareous and textural calcareous typical agrochernozems are less valuable. The content of humus, mobile phosphorus and potassium in them is lower. Therefore, the SEI of these soils in the SFD regions is lower varying from 30 to 48 points. The maximum value is registered in the Krasnoyarsk Kray. The agrochernozems in the Tyva Republic are scored the lowest. Regardless of the soil type their PEI does not exceed 17-21 points as well. The average weighted values of the agrochernozems PEI for SFD varies from 48 to 21 points decreasing in the following order: Krasnoyarsk Kray - Altai Kray - Irkutsk region - Omsk region - Tyva Republic. Erosion and deflation decrease the value of PEI by 3-17 points on average, whereas alkalinity decreases this value by 9-10 points. The PEI values calculated for agrochernozems are necessary for their cadastral and market valuation. They allow determining their resource potential and developing recommendations for the land transformation.
Keywords: soil assessment; chernozem; agrochernozem; soil index; agrochemical index; climate index; soil-ecological index.
Author Details: A. A. Shpedt, D. Sc. (Agr.), prof., deputy director (e-mail: shpedtaleksandr@rambler.ru); Y. V. Aksenova, Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof. (e-mail: axsenovajulia@gmail.com); V. N. Zhulanova, D. Sc. (Biol.), prof. (e-mail:zhvf@ mail.ru); V. A. Rassypnov, D. Sc. (Biol.), prof. (e-mail: rassvial@mail.ru); M. G. Erunova, f Cand. Sc. (Tech.), research fellow (e-mail: e marina.erunova@gmail.com); M. V. Butyrin, | director (e-mail: agrohim_38_1@mail.ru).
For citation: Shpedt A. A., Aksenova ^ Y. V., Zhulanova V. N., Rassypnov V. A., u Erunova M. G., Butyrin M. V. Assessment of e Agrochernozems of Siberia Based on Modern z Approaches. Zemledelie. 2019. No. 4. Pp. 4 8-13 (in russ.). DOI: 10.24411/0044-3913- M 2019-10402. 1
■ 9
