Научная статья на тему 'Оценка плодородия агрогенных почв засушливых областей Омского Прииртышья'

Оценка плодородия агрогенных почв засушливых областей Омского Прииртышья Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
122
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
структура / гумус / фосфор / калий / азот / плодородие / structure / humus / phosphorus / potassium / nitrogen / fertility

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — А.М. Гиндемит, Ю.В. Аксенова

Исследования проводили с целью оценки плодородия почв агроландшафтов южной лесостепи и колочной степи Омского Прииртышья через индекс окультуренности и комплексный агрохимический показатель. Работу выполняли в 2019–2020 гг. в Омской области. Объекты исследования – почвы пашни и пастбища: черноземно-луговые, черноземы обыкновенные и южные обычные и карбонатные. Изученные почвы характеризовались очень низкой и низкой обеспеченностью нитратным азотом (1,95…9,26 мг/кг), при использовании удобрений она возрастала до средней и высокой (11,6...18,5 мг/кг). Содержание фосфора в преобладающем большинстве исследованных почв достигало очень высокого уровня (94…390 мг/кг). Количество калия в некарбонатных разностях варьировало от среднего до очень высокого (62…737 мг/кг), при наличии карбонатов – от низкого до повышенного (125…387 мг/кг) уровня. Обеспеченность почв гумусом оценивали по шкале градаций пахотных почв России, в соответствие с которой на обследованной территории преобладали сильногумусированные (5,06…5,35 %) почвы, в меньшей степени получили распространение среднегумусированные (4,80…5,23 %) почвы. Структурное состояние пахотного слоя почвы паровых полей отличное и хорошее: доля агрономически ценных фракций в их агрегатном составе находилась на оптимальном (72,5…81,0 %) или близком к оптимальному (61,5…62,5 %) уровне. Под посевами сельскохозяйственных культур величина этого показателя снижалась до 43,7…47,2 %, на пастбищах – до 32 % и соответствовала критическому уровню. Степень окультуренности почв варьировала от средней (0,72…0,78) до высокой (0,83…0,92). Комплексный агрохимический показатель изменялся от 47 до 81, существенный вклад в его величину вносила обеспеченность почв подвижным калием.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Assessment of the fertility of agrogenic soils in arid regions of the Omsk Irtysh region

The purpose of the studies was to assess the soil fertility of the agricultural landscapes in the southern forest-steppe and the forest-outlier steppe of the Omsk Cis-Irtysh region using the cultivation index and a complex agrochemical indicator. The work was performed in 2019–2020 in the Omsk region. The objects of the study were arable land and pasture soils: chernozem-meadow, ordinary and southern ordinary and carbonate chernozems. The studied soils were characterized by a very low and low provision of nitrate nitrogen (1.95–9.26 mg/kg); with the use of fertilizers, it increased to medium and high (11.6–18.5 mg/kg). The phosphorus content in the overwhelming majority of the studied soils reached a very high level (94–390 mg/kg). The amount of potassium in non-carbonate soils varied from medium to very high (62–737 mg/kg); in the presence of carbonates, it varied from low to high (125–387 mg/kg) level. The provision of soils with humus was assessed according to the scale of gradation of arable soils in Russia, which showed that in the surveyed territory prevailed highly humus (5.06–5.35%) soils followed by medium humus soils (4.80–5.23%). The structural state of the arable soil layer of fallow fields was excellent and good – the proportion of agronomically valuable fractions in their aggregate composition was at the optimal (72.5–81.0%) or close to optimal (61.5–62.5%) level. Under crops the value of this indicator decreased to 43.7–47.2%, in pastures it decreased to 32% and corresponded to the critical level. The degree of soil cultivation varied from medium (0.72–0.78) to high (0.83–0.92). The complex agrochemical index varied from 47 to 81; a significant contribution to its value was made by the provision of soils with mobile potassium.

Текст научной работы на тему «Оценка плодородия агрогенных почв засушливых областей Омского Прииртышья»

doi: 10.24411/0235-2451-2021-10301

УДК 631.4

Оценка плодородия агрогенных почв засушливых областей Омского Прииртышья

А. М. ГИНДЕМИТ, Ю. В. АКСЕНОВА

Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина, Институтская пл., 1, Омск, 644008, Российская Федерация

Резюме. Исследования проводили с целью оценки плодородия почв агроландшафтов южной лесостепи и колочной степи Омского Прииртышья через индекс окультуренности и комплексный агрохимический показатель. Работу выполняли в 2019-2020 гг в Омской области. Объекты исследования - почвы пашни и пастбища: черноземно-луговые, черноземы обыкновенные и южные обычные и карбонатные. Изученные почвы характеризовались очень низкой и низкой обеспеченностью нитратным азотом (1,95.. .9,26 мг/кг), при использовании удобрений она возрастала до средней и высокой (11,6...18,5 мг/кг). Содержание фосфора в преобладающем большинстве исследованных почв достигало очень высокого уровня (94.390 мг/кг). Количество калия в некарбонатных разностях варьировало от среднего до очень высокого (62.737 мг/кг), при наличии карбонатов - от низкого до повышенного (125.387 мг/кг) уровня. Обеспеченность почв гумусом оценивали по шкале градаций пахотных почв России, в соответствие с которой на обследованной территории преобладали сильногуму-сированные (5,06.5,35 %) почвы, в меньшей степени получили распространение среднегумусированные (4,80.5,23 %) почвы. Структурное состояние пахотного слоя почвы паровых полей отличное и хорошее: доля агрономически ценных фракций в их агрегатном составе находилась на оптимальном (72,5.81,0 %) или близком к оптимальному (61,5.62,5 %) уровне. Под посевами сельскохозяйственных культур величина этого показателя снижалась до 43,7.47,2 %, на пастбищах - до 32 % и соответствовала критическому уровню. Степень окультуренности почв варьировала от средней (0,72.0,78) до высокой (0,83.0,92). Комплексный агрохимический показатель изменялся от 47 до 81, существенный вклад в его величину вносила обеспеченность почв подвижным калием. Ключевые слова: структура, гумус, фосфор, калий, азот, плодородие.

Сведения об авторах: А. М. Гиндемит, кандидат биологических наук, доцент (е-mail: am.gindemit@omgau.org); Ю. В. Аксенова, кандидат биологических наук, доцент (е-mail: axsenovajulia@gmail.com).

Для цитирования: Гиндемит А. М., Аксенова Ю. В. Оценка плодородия агрогенных почв засушливых областей Омского Прииртышья // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 3. С. 5-9. doi: 10.24411/0235-2451-2021-10301.

Assessment of the fertility of agrogenic soils in arid regions of the Omsk Irtysh region

A. M. Gindemit., Yu. V. Aksenova

Stolypin Omsk State Agrarian University, Institutskaya pi., 1, Omsk, 644008, Russian Federation

Abstract. The purpose of the studies was to assess the soil fertility of the agricultural landscapes in the southern forest-steppe and the forest-outlier steppe ofthe Omsk Cis-Irtysh region using the cultivation index and a complex agrochemical indicator. The work was performed in 2019-2020 in the Omsk region. The objects ofthe studywere arable land and pasture soils: chernozem-meadow, ordinary and southern ordinary and carbonate chernozems. The studied soils were characterized by a very low and low provision of nitrate nitrogen (1.95-9.26 mg/kg); with the use of fertilizers, it increased to medium and high (11.6-18.5 mg/kg). The phosphorus content in the overwhelming majority of the studied soils reached a very high level (94-390 mg/kg). The amount of potassium in non-carbonate soils varied from medium to very high (62-737 mg/kg); in the presence of carbonates, it varied from low to high (125-387 mg/kg) level. The provision of soils with humus was assessed according to the scale of gradation of arable soils in Russia, which showed that in the surveyed territory prevailed highly humus (5.06-5.35%) soils followed by medium humus soils (4.80-5.23%). The structural state of the arable soil layer of fallow fields was excellent and good - the proportion of agronomically valuable fractions in their aggregate composition was at the optimal (72.5-81.0%) or close to optimal (61.5-62.5%) level. Under crops the value ofthis indicator decreased to 43.7-47.2%, in pastures it decreased to 32% and corresponded to the critical level. The degree of soil cultivation varied from medium (0.72-0.78) to high (0.83-0.92). The complex agrochemical index varied from 47 to 81; a significant contribution to its value was made by the provision of soils with mobile potassium. Keywords: structure; humus; phosphorus; potassium; nitrogen; fertility.

Author Details: A. M. Gindemit., Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof. (е-mail: am.gindemit@omgau.org); Yu. V. Aksenova Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof. (е-mail: am.gindemit@omgau.org).

For citation: Gindemit AM, AksenovaYiV[Assessment of the fertility of agrogenic soils in arid regions of the Omsk Irtysh region]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2021;35(3):5-9. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2021-10301.

В Омской области высокой земледельческой освоенностью характеризуются ландшафты южной лесостепи и степи, почвенный покров которых подвергается активному антропогенному воздействию. В качестве лимитирующих факторов развития земледелия на этихтерриториях можно выделить засушливость климата и высокую комплексность почвенного покрова. Формируясь в условиях дефицита влаги и нестабильного увлажнения, низких объемов поступления органического вещества и ускоренных процессов его минерализации, большая часть пашни южных районов области характеризуется низкой обеспеченностью гумусом и азотом, недостаточной - фосфором и только калием - высокой [1].

Использование агротехнических и мелиоративный мероприятий, направленных на формирование планируемой урожайности сельскохозяйственных культур, на фоне ограниченного внесения органических и минеральных удобрений, часто приводит к усилению дегумификации, эрозии, истощению почв и, как следствие, к значительному изменению их свойств, а также к перераспределению площадей между угодьями [2].

До начала 90-х гг. ХХ в. организацию землеустройства территорий осуществляли государственные проектные институты - Гипроземы и их филиалы. В сферу их деятельности входило проведение крупномасштабных обследований, создание, реорганизация и упорядочение землепользова-ний, введение земель в сельскохозяйственное производство, внутрихозяйственное землеустройство колхозов, совхозов и иных сельскохозяйственных предприятий. Главной задачей этих организаций был контроль за использованием и качественным состоянием сельскохозяйственных угодий. После упразднения системы Гипроземов регулярные обследования земель сельскохозяйственного назначения в полном объеме не осуществляют. В прошедшие годы фактически не проводили почвенные, почвенно-эрозионные, геоботанические и иные виды обследований. Почвенные карты и картограммы, составленные в 60...80-е гг. ХХ в., устарели и требуют уточнения. В связи с этим актуален вопрос массовых крупномасштабных почвенных обследований землепользований и составления на их основе новых почвенных карт, картограмм, очерков и ведения единого государственного реестра почв.

В связи с реорганизацией совхозов и колхозов, а также передачей земель в частную собственность требуется уточнение границ и площади землепользований, видов угодий, границ почвенных контуров, типовой, подтиповой, родовой и видовой принадлежности почв, их свойств, так как за истекший период активно развивались эрозионные процессы, процессы осолонцевания, засоления, подтопление территорий и усиление гидроморфизма. Учитывая, что имеются площади пашни, освоенные более 50... 100 лет, контроль над их состоянием должен осуществляться регулярно, а его результаты доводиться до каждого землепользователя в плановом порядке.

Цель исследований - провести оценку плодородия почв агроландшафтов южной лесостепи и степи Омского Прииртышья.

Условия, материалы и методы. Работу выполняли в 2019-2020 гг. на землях сельскохозяйственного назначения Омской области. Объектами исследований послужили пахотные почвы Одесского и Нововаршавского районов, расположенные в зоне засушливой степи, Щербакульского и Павлоградского районов умеренно засушливой южной лесостепи. Агрохимическая характеристика почв по районам приведена по данным ФГБУ ЦАС «Омский» [1].

Формирование почвенного покрова Одесского и Нововаршавского районов протекает в условиях сухого климата с количеством атмосферных осадков 250.346 мм/год и суммой активных (> 10 °С) температур 2130.2207 °С [3]. В структуре пашни преобладают черноземы обыкновенные и южные, лугово-черноземные почвы. Наибольшее распространение на этой территории получили маломощные и малогумусные виды почв, часто залегающие в комплексе с солонцами [4]. В Нововаршавском районе 96,0 % пахотных почв характеризуются очень низким и низким содержанием гумуса, 60,3 % - повышенной обеспеченностью подвижным фосфором и высокой - калием. На сегодняшний день эродировано и дефлировано 56,8 % площади сельскохозяйственных угодий. Объекты исследования - черноземы обыкновенные, в год исследования занятые пшеницей, ячменем и льном. В Одесском районе очень низкой и низкой обеспеченностью гумусом характеризуется 94,2 % пашни, среднее содержание фосфора отмечено на 74,4 % пашни, все почвы высоко обеспечены калием. Подвержено эрозионным процессам 66,0 % земель. Объекты исследования - черноземы южные, в год исследований занятые паровыми полями.

Почвы Щербакульского и Павлоградского районов формируются в условиях недостаточного атмосферного увлажнения (количество осадков 243.362 мм/год) при более низкой сумме активных (> 10 °С) температур -1980 °С. Основу пахотного фонда составляют черноземы обыкновенные, лугово-черноземные и частично черноземно-луговые почвы. Наибольшие площади (96,8 %) в Павлоградском районе занимают почвы с низким и очень низким содержанием гумуса, в Щербакульском районе на их долю приходится до 50,0 %. Обеспеченность почв калием на всей площади пашни районов высокая. На территории Щербакульского района преобладают (66,4 %) почвы со средним содержанием фосфора, в Павлоградском районе на 59,5 % пашни характеризуются его повышенной обеспеченностью. Эрозионным процессам подвержено от 46,5 до 80,4 % земель. Объекты исследования - черноземно-луговые и черноземы обыкновенные под парами, сельскохозяйственными культурами (зерносмесь: горох, овес, пшеница; лен), пастбищем.

На ключевом участке каждого землепользования был заложен разрез для определения классификационной принадлежности и морфологического описания профиля почв.

Отбор образцов проводили из слоя 0.20 см в 25-кратной пространственной повторности. Уровень плодородия почв оценивали по следующим показателям: содержание гумуса (методом И. В. Тюрина в модификации В. Н. Симакова); структурно-агрегатный состав (методом «сухого» рассева); рН почвы (потенциометрическим методом); содержание подвижных форм фосфора и калия (в почвах с нейтральной реакцией среды методом Чирикова, в карбонатных - методом Мачигина), нитратного азота (дисульфофеноловым методом); индекс окультуренности почв и комплексный агрохимический показатель (методом Т.Н. Кулаковской).

Оценку обеспеченности почв гумусом осуществляли по шкале градаций пахотных почв России, которая учитывает его трансформируемый компонент, характеризующий эффективное почвенное плодородие. В основу разработки градаций по степени гумусированности были положены показатели гранулометрического состава, общего содержания гумуса и агрогенно-трансформируемого органического вещества, величина которого зависит от количества и качества растительного материала, остающегося в почве и на ее поверхности, органических удобрений и интенсивности обработки [5].

Результаты и обсуждение. Большая часть обследованных почв характеризовалась очень низкой и низкой обеспеченностью нитратным азотом. Количество подвижного фосфора и калия зависело от наличия карбонатов и варьировало в широком диапазоне. В условиях интенсивного использования почвенного покрова в сельскохозяйственном производстве приемы земледелия должны быть направлены не только на получение запланированного урожая, но и на восполнение ресурсов элементов минерального питания растений. Проблема восполнения минеральных форм азота связана с его органогенным происхождением, количеством и качественным составом возвращаемого в почву растительного материала. Содержание нитратного азота в почве зависит от ее биологической активности, гидротермических условий, обработки, вносимых удобрений [6, 7, 8]. Наибольшее его количество накапливается в почве паровых полей вследствие интенсивной минерализации растительных остатков и гумуса [9].

Трансформация органического вещества начинается вместе с прогреванием верхнего слоя почвы, а при повышении температуры в нем до 25.30 °С и влажности до 60.80 % от полной полевой влагоемкости происходит интенсивная минерализация пожнивно-корневых остатков с последующим высвобождением элементов питания [10]. Интенсивные обработки в пару, усиливая аэрацию пахотного слоя и минерализацию растительного материала, также приводят к переходу питательных элементов в легкодоступные для растений формы [11]. Несмотря на это почвы паровых полей землепользований Щербакульского и Одесского районов также отличались очень низкой и низкой обеспеченностью нитратным азотом (табл. 1).

Следует предположить, что дефицит влаги, возникающий в длительные засушливые периоды, привел к снижению активности почвенных микроорганизмов, замедлению разложения растительного материала и биохимических процессов трансформации азота [12]. Часть нитратов теряется в результате многократных обработок паров в весенне-летний период, а также вследствие биологической эрозии [13]. В почвах, занятых зерновой смесью, льном и луговой растительностью (пастбище), недостаточное содержание азота, кроме того, обусловлено его расходованием на формирование фитомассы растений. В Нововаршавском и Павлоградском районах средней и высокой обеспеченностью подвижным азотом отличались почвы паровых полей, поскольку в севооборотах вносили азотные удобрения.

Таблица 1. Химические и физико-химические свойства почв и их оценка

Поле, почва Гумус, % Содержание, мг/кг рН Индекс окульту-ренности КАП*

N-NO3 ^5 ^

Одесский район

Пар, чернозем южный среднемощный малогумус- 4,80 4,17 112 162 7,4 0,75 55

ный тяжелосуглинистый

Пар, чернозем южный карбонатный среднемощный 5,23 9,26 94 287 7,9 0,85 70

малогумусный тяжелосуглинистый

Нововаршавский район

Ячмень, чернозем обыкновенный очень маломощ- 5,34 14,4 174 453 6,3 0,86 81

ный малогумусный тяжелосуглинистый

Пшеница, чернозем обыкновенный маломощный 5,22 18,5 147 354 6,3 0,82 74

малогумусный тяжелосуглинистый

Лен, чернозем обыкновенный среднемощный ма- 4,10 13,7 109 524 6,2 0,72 56

логумусный тяжелосуглинистый

Пшеница, чернозем обыкновенный маломощный 4,82 12,0 162 228 6,7 0,84 74

малогумусный тяжелосуглинистый

Щербакульский район

Пар, черноземно-луговая среднемощная малогу- 5,23 2,60 94 212 7,5 0,83 61

мусная тяжелосуглинистая

Зерносмесь (горох, овес, пшеница), чернозем 5,23 1,95 390 737 7,8 0,90 79

обыкновенный среднемощный малогумусный тяже-

лосуглинистый

Пар, черноземно-луговая маломощная среднегу- 6,35 4,73 157 62 6,5 0,73 52

мусная тяжелосуглинистая

Павлоградский район

Пар, чернозем обыкновенный карбонатный средне- 5,39 14,0 118 300 8,1 0,74 47

мощный малогумусный среднесуглинистый

Пар, черноземно-луговая карбонатная среднемощ- 5,06 11,6 128 175 8,2 0,78 55

ная малогумусная среднесуглинистая

Лен, черноземно-луговая карбонатная среднемощ- 4,96 5,01 348 387 8,1 0,92 80

ная малогумусная среднесуглинистая

Пастбище, чернозем обыкновенный карбонатный 5,28 4,08 125 125 7,9 0,76 52

среднемощный малогумусный среднесуглинистый

"КАП - комплексный агрохимический показатель.

Обеспеченность почв подвижными формами фосфора и калия связана с химическим составом почвообразующих пород. В процессе выветривания фосфор- и калийсодер-жащих первичных минералов эти элементы переходят в соединения, доступные для растений, корневые системы которых перемещают их из нижних слоев почвы в верхние. Большая часть фосфорных соединений в почве нерастворима и практически из нее не вымывается, в отличие от соединений азота, которые неустойчивы и легко теряются. Кроме того, содержание подвижного фосфора зависит от количества карбонатов, которые переводят фосфор в недоступную для растений форму. На обследованной территории преобладали почвы с очень высокой обеспеченностью фосфором, но выделены разности с повышенным и средним его содержанием. Обеспеченность калием в некарбонатных почвах варьировала от средней до очень высокой, в карбонатных - от низкой до средней (см. табл. 1).

Преобладающая часть почв исследуемых территорий, в зависимости от подтиповой принадлежности и гранулометрического состава, была отнесена к классу сильногу-мусированных, с количеством гумуса в них 5,06.5,35 %. В меньшей степени получили распространение средне-гумусированные почвы (4,80.5,23 %), в которых потеря органического вещества может быть восполнена путем внесения органических удобрений.

Процессы трансформации компонентов органической и минеральной части почв, таких как растворение, миграция и аккумуляция веществ, образование и устойчивость комплексных соединений, тесно связаны с реакцией почвенной среды. В карбонатных почвах по всему профилю, включая гумусовые горизонты, она варьировала в щелочном интервале, а в обычных почвенных разностях в гумусовом слое была близкой к нейтральной, с глубиной переходя в щелочной интервал.

Длительное сельскохозяйственное использование почв без применения органических удобрений или их внесение

небольшими дозами, нарушение агротехнологий возделывания сельскохозяйственных культур, многократные механические обработки почвы, особенно в паровых полях, нарушение системы севооборотов, развитие эрозионных процессов приводит к физической деградации почв. Один из наиболее информативных показателей физического состояния почвы, определяющих ее плодородие, устойчивость и степень проявления физической деградации -структурное состояние пахотного слоя. Оно оказывает влияние на растения через формирование водного, воздушного, питательного и теплового режимов. На неблагоприятное агрофизическое состояние почвенной структуры указывает высокое содержание глыбистой фракции (> 10 мм) и фракции пыли (< 0,25 мм). Доля агрономически ценных агрегатов размером от 10 до 0,25 мм в недеградированной почве должно составлять 70 % и более, глыбистой фракции - менее 30 %. Отклонения от этих параметров позволяют судить о степени развития физической деградации и возможности ее устранения.

Структурно-агрегатный состав в пахотном слое почв пашни в большей степени зависел от ее «физической спелости» в период проведения агротехнических работ и качества обработки. Отличным агрегатным состоянием характеризовались почвы паровых полей Одесского и Щербакульского районов (табл. 2), в которых содержание агрономически ценных агрегатов и глыбистой фракции достигало оптимальных величин или находилось на допустимом уровне (50.70 %).

Почва под зерносмесью отличалась неудовлетворительным структурным состоянием, доля фракций > 10 и 10.0,25 мм находилась на критическом уровне (> 50 и < 50 % соответственно), что свидетельствует о сильной степени ее деградации.

В Нововаршавском районе структурное состояние пахотного слоя почв соответствовало удовлетворительному и хорошему. Доля агрономически ценных фракций была

Таблица 2. Структурно-агрегатный состав почв в пахотном (гумусном) слое

Фракция (мм), % Коэффици-

Поле, почва > 10 10... 0,25 < 0,25 ент структурности

Одесский район

Пар, чернозем южный среднемощный слабогумусиро-ванный тяжелосуглинистый Пар, чернозем южный карбонатный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый

Нововаршавский район Ячмень, чернозем обыкновенный очень маломощный малогумусный тяжелосуглинистый Пшеница, чернозем обыкновенный маломощный малогумусный тяжелосуглинистый Лен, чернозем обыкновенный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый Пшеница, чернозем обыкновенный маломощный малогумусный тяжелосуглинистый

Щербакульский район Пар, черноземно-луговая среднемощная малогумус-ная тяжелосуглинистая

Зерносмесь (горох, овес, пшеница), чернозем обыкновенный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый

Пар, черноземно-луговая маломощная малогумусная тяжелосуглинистая

Павлоградский район

Пар, чернозем обыкновенный карбонатный средне-мощный слабогумусированный среднесуглинистый Пар, черноземно-луговая карбонатная среднемощная малогумусная среднесуглинистая Лен, черноземно-луговая карбонатная среднемощная слабогумусированная среднесуглинистая Пастбище, чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный малогумусный среднесуглинистый_

ниже оптимального уровня на 5.15 %, а фракции пыли - в среднем в 2...3 раза выше, чем в почвах на остальной части обследованной территории.

В Павлоградском районе сильная степень деградации почвы отмечена на пастбище. Структурное состояние гумусового слоя оценивалось как неудовлетворительное, что связано с нерегулируемым выпасом скота. Доля глыбистой фракции превышала критическую величину в 2 раза, а агрономически ценных агрегатов было меньше оптимума на 38 %.

Хорошее структурное состояние имели почвы паровых полей. Содержание глыбистой фракции находилось на оптимальном и близком к оптимальному уровнях, однако количество агрономически ценных агрегатов не достигало оптимума на 7,5.15,6 %, содержание пыли было повышенным. Пыль приводит к образованию непроницаемой для газов и воды корки после обильного выпадения осадков и последующего легкого подсушивания, что вызывает нарушение водно-воздушного режима. Кроме того, в бесструктурном состоянии почвы более подвержены эрозионным процессам.

К факторам, определяющим податливость пахотных почв к дефляции, относят воздействие ветра определенной скорости, степень распыления верхнего слоя почвы и наличие пожнивных остатков на ее поверхности.

Степень распыления почвы можно оценить по количеству эрозионноопасных частиц (менее 1 мм) в слое 0.5 см. На обследованной территории наибольшей величиной этого показателя отличались почвы паровых полей Павло-градского и Нововаршавского районов (см. рисунок), в которых на долю частиц менее 1 мм приходилось от 30 до 50 % от общего количества агрегатов.

В карбонатных почвахиме-ет место, так называемый «эффект легкого гранулометрического состава», что делает их более податливыми к дефляции. Для почв, содержащих карбонаты, характерна высокая набухаемость и усадка, в результате чего почвенная масса крошится на комки и глыбы. В весенний период, после снеготаяния, агрегаты размером > 2 мм превращаются в бесформенную творожистую массу, которая при высыхании и последующих механических обработках распадается на частицы эрозионноопасного размера.

Из агрохимических показателей наиболее полно отражают уровень плодородия почв реакция среды, содержание гумуса, подвижных форм фосфора и калия. Установить степень воздействия каждого из них на плодородие в «чистом» виде практически невозможно. Поэтому в качестве комплексного показателя использован индекс окультурен-ности почв, где каждое свойство выражено в относительных величинах и отражает степень соответствия почвы требованиям культурных растений.

Степень окультуренности почв на обследованной территории изменялась от средней до высокой (см. табл. 1). Большая их часть под парами характеризовалась средней, а под сельскохозяйственными культурами - высокой степенью окультуренности. Су-

щественный вклад в величину комплексного агрохими-

21,5 72,0 6,5 2,6

19,9 72,5 7,6 2,6

14,8 66,9 18,3 2,0

24,5 55,7 19,8 1,3

21,1 54,9 20,2 1,3

25,6 59,5 14,9 1,5

29,3 61,5 9,2 1,6

47,8 47,2 5,1 0,9

17,6 81,2 1,2 4,3

34,0 54,4 11,6 1,2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

23,5 62,5 14,0 1,7

48,4 43,7 7,9 0,8

64,5 32,0 3,5 0,5

Рисунок. Содержание эрозионноопасных частиц в 0.5 см слое почв. _ Достижения науки и техники АПК. 2021. Т 35. № 3

ческого показателя и степени окультуренности вносила обеспеченность почв подвижным калием. Следует отметить, что методика учитывает только агрохимические показатели и не предусматривает введение поправок на карбонатность, солонцеватость, переувлажнение и других неблагоприятные свойства почвы, которые оказывают косвенное или прямое влияние на урожайность культур.

Например, черноземно-луговая почва Павло-градского района имела более высокие оценочные показатели, чем черноземы обыкновенные и южные других административных районов области, однако постоянное грунтовое переувлажнение создает неблагоприятные водно-воздушный и тепловой режимы и снижает ее агрономическую ценность.

Выводы. Почвы южной лесостепи и степи Омского Прииртышья при средней и высокой степени окультуренности характеризуются недостаточной обеспеченностью элементами минерального питания. На большей части обследованной площади земель сельскохозяйственного назначения выявлена недостаточная обеспеченность

почв нитратным азотом (от 1,95 до 9,26 мг/кг), которую можно повышать до оптимального уровня путем внесения азотных удобрений. Содержание фосфора и калия находится на высоком и очень высоком (94...390 и 162... 737 мг/кг соответственно) уровне. Дефицит калия установлен в почвах Павлоградского района, в которых обеспеченность этим элементом варьировала от низкого до повышенного (125...387 мг/кг) уровня.

Аридные условия лесостепной и степной зон способствовали аккумуляции карбонатов по всему профилю большей части почв, включая гумусовый слой, и формированию щелочной реакции среды (рН 7,4...8,2). По общему содержанию гумуса преобладают сильногумусированные почвы (5,06.5,35 %). На почвах с количеством гумуса менее 5 % требуется внесение органических удобрений. На большей части обследованной территории в почвах выявлены негативные изменения в структурно-агрегатном составе. На долю агрономически ценной фракции приходится до 32...66,9 %, при этом количество глыбистой фракции достигает 34,0...48,4 %, пыли - 11,6...20,2 %.

Литература.

1. 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.

2. Kudeyarov V. N. Soil-biogeochemical aspects of arable farming in the Russian Federation // Eurasian Soil Science. 2019. No. 1. P. 94-104.

3. Агроклиматический справочник по Омской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. 228 с.

4. Оценка почвенных ресурсов Омской области / Ю. В. Аксенова, А. А. Шпедт, В. М. Красницкий и др. //Земледелие. 2018. № 3. С. 14-18. do:: 10.24411/0044-3913-2018-10302.

5. Когут Б. М. Оценка содержания гумуса в пахотных почвах России // Почвоведение. 2012. № 9. С. 944-952.

6. The role of microorganisms in the ecological functions of soils / T. G. Dobrovol'skaya, D. G. Zvyagintsev, I. Y. Chernov, et al. //Eurasian Soil Science. 2015. Vol. 48. No. 9. P. 959-967.

7. Long-time precipitation reduction and nitrogen deposition increase alter soil nitrogen dynamic by influencing soil bacterial communities and functional groups/G. Yan, J. Zhang, Y. Xing,, et al. // Pedosphere. 2020. Vol. 30. No. 3. P. 363-377.

8. Soil enzyme activities, microbial communities, and carbon and nitrogen availability in organic agroecosystems across an intensively-managed agricultural landscape / T. M. Bowles, V. Acosta-Martinez, F. Calderon, et al. // Soil Biology and Biochemistry. 2014. No. 68. P. 252-262.

9. Гамзиков Г.П., Сулейменов С.З. Влияние биомассы растений на азотный режим серой лесной почвы и продуктивность полевых культур // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. № 4. С. 32-36.

10. Формирование азотного режима в паровых полях степной зоны Нижнего Поволжья /Л. Б. Сайфуллина, Ю. Ф. Курдюков, Г. В. Шубитидзе и др. //Успехи современного естествознания. 2018. № 5. С. 50-56.

11. Перфильев Н.В., Вьюшина О.А. Изменение питательного режима темно-серой лесной почвы в посевах ячменя при различных системах основной обработки // Земледелие. 2019. № 5. С. 21-24.

12. Averill C., Waring B. Nitrogen limitation of decomposition and decay: How can it? // Global Change Biology. 2018. Vol. 24. No. 4. P. 1417-1427.

13. Максютов Н. А., Скороходов В. Ю., Митрофанов Д. В. Агроэкологическая оценка чистых, почвозащитных и сидераль-ных паров под яровую пшеницу на чернозёмах южных Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 5 (37). С. 56-58.

References

1. Krasnitskii VM, Shmidt AG. [Dynamics of fertility of arable soils in the Omsk region and the effectiveness of means to increase it under modern conditions]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2016;(7):34-8. Russian.

2. Kudeyarov VN. Soil-biogeochemical aspects of arable farming in the Russian Federation. Eurasian Soil Science. 2019;(1):94-104.

3. Agroklimaticheskii spravochnik po Omskoi oblasti[Agroclimatic guide to the Omsk region]. Leningrad (USSR): Gidrometeoizdat; 1959. 228 p. Russian.

4. Aksenova YuV, Shpedt AA, Krasnitskii VM, et al. [Assessment of soil resources of the Omsk region]. Zemledelie. 2018;(3):14-8. Russian. do:: 10.24411/0044-3913-2018-10302.

5. Kogut BM. [Assessment of the humus content in arable soils in Russia]. Pochvovedenie. 2012;(9):944-52. Russian.

6. Dobrovol'skaya TG, Zvyagintsev DG, Chernov IY, et al. The role of microorganisms in the ecological functions of soils. Eurasian Soil Science. 2015;48(9):959-67.

7. Yan G, Zhang J, Xing Y, et al. Long-time precipitation ieduction and nitrogen deposition increase alter soil nitrogen dynamic by influencing soil bacterial communities and functional groups. Pedosphere. 2020;30(3):363-77.

8. Bowles TM, Acosta-Martinez V, Calderon F, et al. Soil enzyme activities, microbial communities, and carbon and nitrogen availability in organic agroecosystems across an intensively-managed agricultural landscape. Soil Biology and Biochemistry. 2014;(68):252-62.

9. Gamzikov GP, Suleimenov SZ. [The influence of plant biomass on the nitrogen regime of grey forest soil and the productivity of field crops]. Rossiiskaya sel'skokhozyaistvennaya nauka. 2020;(4):32-6. Russian.

10. Saifullina LB, Kurdyukov YuF, Shubitidze GV, et al. [Formation of nitrogen regime in the fallow fields of the steppe zone of the Lower Volga region]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2018;(5):50-6. Russian.

11. Perfil'ev NV, Vyushina OA. [Changes in the nutrient regime of dark grey forest soil in barley crops with different systems of main cultivation]. Zemledelie. 2019;(5):214. Russian.

12. Averill C, Waring B. Nitrogen limitation of decomposition and decay: How can it? Global Change Biology. 2018;24(4):1417-27.

13. Maksyutov NA, Skorokhodov VYu, Mitrofanov DV. [Agroecological assessment of bare, soil-protective and green manure fallows for spring wheat on the chernozems of the southern Orenburg Cis-Urals]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2012;(5):56-8. Russian.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.