CC BY
10
АГРОХИМИЧЕСКАЯ СЛУЖБА
УДК 631.452(571.11)
DOI 10.24411/0235-2516-2018-10034
ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАУРАЛЬЯ
Т.И. Кобякова, к.б.н., Л.В. Уфимцева, к.б.н.
Станция агрохимической службы «Шадринская», e-mail: [email protected]
Проведена оценка плодородия сельскохозяйственных угодий северной лесостепи Курганской области по основным агрохимическим показателям. Общая площадь пахотных угодий составляет 744,5 тыс. га, в том числе 128,8 тыс. га залежи, из которых более 40% не используются больше 10 лет. В 2016 г. 78% почв отнесено к категории слабокислых и близких к нейтральным. Наибольшая доля сильнокислых и среднекислых почв (7,65%) отмечена на залежах, при этом 80% угодий характеризуются низким и средним содержанием подвижного фосфора. Доля угодий с содержанием фосфора выше среднего не превышает 10%, с содержанием обменного калия от повышенного до очень высокого уровня 87%. Содержание гумуса оценивается как среднее и повышенное для 85% сельскохозяйственных угодий. Низким и очень низким содержанием гумуса характеризуется 26% залежей, при этом данные участки характеризуются низким содержанием подвижного фосфора на фоне повышенной кислотности. Следует отметить, что 40% почв имеет повышенное содержание подвижного марганца. Это связано как с естественным геохимическим фоном, так и с техногенным загрязнением. Уровень плодородия пахотных угодий в целом позволяет обеспечивать высокую рентабельность производства сельскохозяйственной продукции.
Ключевые слова: сельскохозяйственные угодья, Курганская область, северная лесостепь, показатели плодородия.
ESTIMATION OF FERTILITY INDICATORS OF AGRICULTURAL LANDS IN THE NORTHERN FOREST-STEPPE OF THE TRANS-URALS
Ph.D. T.I. Kobyakova, Ph.D. L.V. Ufimtseva
State Station of Agrochemical Service «Shadrinskaya», e-mail: [email protected]
Estimation of fertility of farmland Northern forest-steppe of Kurgan region on the main agrochemical indicators presented. The total area of arable land includes 744,5 thousand hectares, including of 128,8 thousand hectares fallow, of which over 40% are not used for more than ten years. In 2016, 78% of the soil is classified as slightly acidic and neutral. The highest proportion of strongly acidic and medium-acidic soils (7.65%) was recorded on fallow, at the same time 80% of the lands are characterized by low and medium content of mobile phosphorus. The share of lands with phosphorus content above the average does not exceed 10%. 87% of agricultural lands are characterized by the content ofexchangeable potassium from high to very high level. The humus content is estimated as an average and higher for 85% of agricultural land. 26% of the fallow have a low and very low humus content, at the same time these areas are characterized by a low content of mobile phosphorus on the background of increased acidity. The increased content of mobile manganese is in 40% of the soils. This is due to the natural geo-chemical background and technogenic pollution. The level offertility of arable land provides a high profitability of agricultural production.
Keywords: agricultural lands, Kurgan region, northern forest-steppe, fertility parameters, nutrients.
На долю агропромышленного комплекса Курганской области приходится до 15% валового регионального продукта, на селе проживает около 38% населения. Ведущая роль в структуре сельскохозяйственного производства отводится растениеводству. В сложившихся социально-экономических условиях объемы внесения минеральных удобрений в
последнее десятилетие упали более чем в 2 раза по сравнению с восьмидесятыми годами ХХ в., органические удобрения практически не вносят. Мероприятия по известкованию и фосфоритованию кислых почв проводят локально в крайне недостаточных объемах. В связи с этим вопросы мониторинга плодородия почв приобретают особую значимость.
Цель исследований - оценка плодородия сельскохозяйственных угодий северной лесостепной зоны Курганской области.
Условия, материалы и методы. В зоне обслуживания ФГБУ САС «Шадринская» в структуре пахотных угодий преобладают черноземы - 74,7%. Из них на долю выщелоченных приходится 63,8%, обыкновенных и солонцеватых 24,3%, обыкновенных солонцеватых в комплексе с солонцом 11,1%, остаточно-карбонатных 0,6%. Часть пашни расположена на серых лесных почвах (7% от общего фонда), на солонцах - 12,3%. По гранулометрическому составу преобладают глинистые и суглинистые почвы.
Отбор почвенных образцов проводили в соответствии с ГОСТ 28168-89, общее содержание гумуса определяли по Тюрину (ГОСТ 26213-91), обменную кислотность - потенциометрически по методу ЦИ-НАО (ГОСТ 26483-85), гидролитическую кислотность - по Каппену (ГОСТ 26212-91), содержание подвижных соединений фосфора и калия - по Чири-кову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91), содержание обменного кальция и магния - по методу ЦИНАО (ГОСТ 26487-85).
Результаты и обсуждение. Общие площади па-
хотных угодий северной лесостепи Курганской области включают 744,5 тыс. га, в том числе 128,8 тыс. га залежи, из которых более 40% не используется больше десяти лет. Часть этих участков заболочена или заросла лесом (табл. 1).
В Белозерском и Катайском районах более половины пахотных угодий не используется, при этом подъем залежи и возврат ее в структуру пахотных угодий практически не проводится. Наиболее благоприятная обстановка сложилась в Щучанском районе, где все пахотные угодья интенсивно используют.
Характер использования почвы существенно влияет на интенсивность и направленность протекающей в ней процессов [1-10]. В связи с этим нами отдельно оценивались агрохимические показатели пашни, залежи, сенокосов и многолетних насаждений. С 1965 по 2016 г. средневзвешенное значение pHкa снизилось с 5,82 до 5,30 единиц (табл. 2), что свидетельствует об общей тенденции к подкисле-нию почв. В 2016 г. 78% обследованных сельскохозяйственных угодий относится к категории слабокислых и близких к нейтральным почвам (табл. 3). Наибольшая доля сильнокислых и среднекислых почв (7,65%) отмечена на залежах.
1. Наличие неиспользуемой пашни по административным районам зоны обслуживания
Район Наличие пашни по состоянию на 01.01.2016 по данным РОССТАТ, тыс. га Неиспользуемая пашня, тыс. га Пашня, пригодная для введения в оборот, тыс. га
всего в том числе
до 2 лет от 2 до 10 лет более 10 лет
Белозерский 78,2 39,0 0,7 18,3 20,0 21,5
Далматовский 78,2 7,0 2,4 3,0 1,6 3,0
Каргапольский 91,1 1,7 0 1,7 0 1,7
Катайский 57,6 35,4 2,7 14,5 18,2 20,9
Мишкинский 64,4 13,3 0,1 9,1 4,1 3,9
Шадринский 136,9 8,8 0 0 8,8 0
Шатровский 69,9 6,4 0 6,4 0 6,4
Шумихинский 83,0 17,3 0,1 9,1 8,1 9,1
Щучанский 85,2 0 0 0 0 0
Всего: 744,5 128,9 6,0 62,1 60,8 66,5
2. Результаты агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий
Годы и циклы обследования рИкс1 Средневзвешенное содержание
подвижный Р2О5, мг/кг обменный К2О, мг/кг гумус, %
1965-1974 - I 5,82 43,8 136,2 н/о
1975-1983 - II 5,76 46,4 126,4 н/о
1984-1989 - III 5,64 60,6 140,9 5,35
1990-1993 - IV 5,63 68,0 143,2 5,45
1994-2002 - V 5,55 61,8 139,9 5,36
2003-2013 - VI 5,44 54,4 133,5 5,20
2013 по н.в. - VII 5,30 62,7 133,7 4,90
3. Распределение площади почв по степени кислотности, % от обследованной
Вид угодий Площадь, Сильнокис- Среднекис- Слабокис- Близкие к Нейтральные
тыс. га лые лые лые нейтральным
Пашня 750,7 0,09 5,81 59,64 27,40 7,06
Многолетние насаждения 1,5 0 0 73,33 26,67 0
Залежь 242,9 0,08 7,57 81,14 8,19 3,02
Сенокосы 229,9 0,09 5,74 44,98 23,70 25,49
Пастбища 311,6 0,17 5,68 32,57 24,61 36,97
Всего: 1536,6 0,10 6,04 55,36 23,25 15,23
С 1965 по 2016 г. средневзвешенное содержание фосфора в почве по результатам первого цикла агрохимического обследования составляло 43,8 мг/кг, ко второму оно увеличилось лишь на 5,9% (табл. 2). За счет интенсивной химизации сельского хозяйства к 90-м годам ХХ в. средневзвешенное содержание подвижного фосфора достигло 68,0 мг/кг почвы. Затем произошло снижение применения удобрений, и наметилась тенденция его снижения до 54,4 мг/кг почвы, что соответствует среднему уровню обеспеченности фосфором. Трансформация площади пашни по градациям подвижного фосфора происходит за счет уменьшения площади почв с содержанием подвижного фосфора > 50 мг/кг и увеличения площади с содержанием подвижного фосфора < 50 мг/кг (табл. 4). Порядка 80% угодий характеризуются низким и средним содержанием подвижного фосфора. При этом 12% залежей и 11% пашни имеют очень низкое содержание подвижного фосфора. Доля угодий с содержанием фосфора выше среднего не превышает 10%. Почвы с содержанием подвижного фосфора менее 50 мг/кг нуждаются в фосфоритовании. На почвах со средним содержанием подвижного фосфора (50-100 мг/кг) необходимо локальное (припосевное) внесение минеральных удобрений, содержащих фосфор в составе действующего вещества. Поэтому проведение фосфо-ритования - важнейший мелиоративный прием, обеспечивающий снижение кислотности и увеличение содержания подвижного фосфора в почве.
В первом цикле агрохимического обследования (1965-1974 гг.) содержание обменного калия в почвах было высоким - 136,2 мг/кг (табл. 2). В период 1975-1993 гг. в пахотные земли были внесены большие объемы извести, доломитовой и фосфоритной муки, органических и минеральных удобрений, что одновременно воздействовало на урожайность и изменило агрохимические показатели почвы. Постепенное увеличение средневзвешенного значения по содержанию обменного калия в почве к четвертому циклу достигло 143,2 мг/кг. Последующее снижение применения удобрений привело к тому, что по результатам пятого цикла (1994-2002 гг.) содержание обменного калия в почвах практически соответствовало первому циклу - 139,9 мг/кг. В настоящее время 87% сельскохозяйственных угодий северной лесостепной зоны Курганской области характеризуются содержанием обменного калия от повышенного до очень высокого уровня (табл. 6). Низкое содержание обменного калия имеют 0,2% угодий.
В органическом веществе почвы сосредоточено 98% запасов минерального азота, 60% фосфора, 80% калия, и содержатся все основные минеральные элементы питания растений в сбалансированном состоянии [2, 7]. Потери органического вещества почвы связаны с выносом урожаем, сжиганием соломы и пожнивных остатков, несоблюдением севооборотов, снижением доли многолетних трав и сидераль-ных культур, а также естественных процессов минерализации. Все эти причины в итоге ведут к истоще-
4. Распределение почв по содержанию подвижного фосфора, % от обследованной
Вид угодий Площадь, тыс. га Очень низкое Низкое Среднее Повышенное Высокое Очень высокое
Пашня 750,7 10,96 42,84 38,79 6,00 0,66 0,75
Многолетние насаждения 1,5 0 80,00 20,00 0 0 0
Залежь 242,9 12,47 50,43 32,11 4,40 0,49 0,10
Сенокосы 229,9 16,18 47,19 29,58 4,78 1,13 1,14
Пастбища 311,6 11,8 37,90 34,18 9,85 2,05 4,22
Всего: 1536,6 12,07 43,65 35,38 6,47 1,00 1,43
5. Распределение площади почв по содержанию обменного калия, % от обследованной
Вид угодий Площадь, тыс. га Очень низкое Низкое Среднее Повышенное Высокое Очень высокое
Пашня 750,7 0 0,09 3,9 33,5 49,3 13,3
Многолетние насаждения 1,5 0 0 33,3 66,7 0 0
Залежь 242,9 0 0,1 16,2 41,7 32,9 9,0
Сенокосы 229,9 0 0,3 14,8 35,8 32,8 16,3
Пастбища 311,6 0 0,3 12,5 30,1 32,4 24,7
Всего: 1536,6 0 0,2 9,2 33,0 41,4 16,2
6. Распределение площади почв по содержанию гумуса, % от обследованной
Вид угодий Площадь, тыс. га Очень низкое Низкое Среднее Повышенное Высокое Очень высокое
Пашня 750,7 0,85 9,47 64,15 24,56 0,93 0,04
Многолетние насаждения 1,5 0 13,3 86,7 0 0 0
Залежь 242,9 0,37 25,69 62,21 11,73 0 0
Всего: 995,1 0,73 13,43 63,61 21,49 0,7 0,04
7. Распределение почв по содержанию микроэлементов, %
Вид угодий Площадь, тыс. га Низкое Среднее Высокое
Си Zn Мп Со Си Zn Мп Со Си Zn Мп Со
Пашня 1039,5 94,8 98,8 33,0 91,0 4,9 1,0 37,3 8,5 0,3 0,2 29,7 0,5
Сенокос 211,5 93,1 94,4 32,4 93,3 5,9 3,5 30,6 6,5 1,0 2,1 37 0,2
Пастбище 297,7 92,6 91,1 24,4 92,8 7,1 7,1 30,8 6,8 0,3 1,8 44,8 0,4
Всего: 1548,7 94,2 96,8 24,9 91,6 5,5 2,5 35,1 7,9 0,3 0,7 40,0 0,5
нию запасов гумуса. С третьего цикла началось агрохимическое обследование пашни на содержание гумуса (табл. 2 и 7). Средневзвешенное содержание органического вещества с 1984 по 2002 г. оставалось стабильным и составляло 5,39%. В шестом цикле агрохимического обследования наблюдается снижение его уровня до 5,2%, в седьмом - до 4,9%. Это свидетельствует об отрицательном балансе органического вещества и протекающих в почве деграда-ционных процессах. Содержание гумуса оценивается как среднее и повышенное для 85% сельскохозяйственных угодий. Следует отметить, что 26% залежей характеризуется низким и очень низким содержанием гумуса. При этом данные участки характеризуются низким содержанием подвижного фосфора на фоне повышенной кислотности. Введение таких залежных участков в сельскохозяйственное производство без предварительного фосфоритова-ния нецелесообразно. Фосфоритование желательно проводить под культуры севооборота, обладающие высокой активностью корневых выделений, таких как рапс и гречиха. Мероприятием окультуривания залежных земель может быть совместное с фосфо-ритованием введение поля сидеральной культуры, такой как рапс, что будет способствовать наряду с повышением содержания подвижных форм фосфора, накоплению органического вещества, улучшению фитосанитарного состояния за счет высокой степени подавления сорняков и усиления микробиологической активности почвенной биоты.
Микроэлементы необходимы для формирования урожая и повышения его качества. Медь регулирует дыхание и фотосинтез, повышает морозо- и жароустойчивость. Марганец участвует в фотосинтезе и дыхании растений, его недостаток сказывается на развитии корневой системы. Цинк влияет на оплодотворение растений и развитие зародыша. К группе низкого содержания по меди, цинку, кобальту соответственно относятся 94,2, 96,7, 91,6% обследованной площади (табл. 8). Следует отметить, что 40% сельскохозяйственных угодий характеризуются высоким содержанием марганца. Это связано как с естественным геохимическим фоном, так и с техногенным перемещением с выбросами от крупных промышленных предприятий Челябинской и Свердловской области [11].
Уровень эффективного плодородия сельскохозяйственных угодий северной лесостепи Курганской области позволяет обеспечивать высокую
рентабельность производства сельскохозяйственной продукции. При этом очевидной проблемой является наличие неиспользуемых угодий, на которых прогрессируют деградационные процессы. Воспроизводство плодородия сельскохозяйственных угодий возможно только с внесением норм удобрений и средств химизации на основании данных результатов агрохимических исследований, а также соблюдения севооборотов, включающих многолетние травы и сидеральные культуры, и недопущения сжигания соломы для воспроизводства гумуса.
Литература
1. Глухих М.А., Собянин В.Б., Собянина О.Б. Терентий Семенович Мальцев. Идеи и научные исследования. Часть 2. - Курган: Зауралье, 2005. - 244 с.
2. Уфимцева Л.В. Трансформация гумусовых веществ чернозема выщелоченного лесостепи Зауралья: дисс. к.б.н. - Челябинск, 2002. - 129 с.
3. Еремин Д.И., Притчина Г.Д. Динамика кислотности чернозема выщелоченного под действием длительного использования органоминеральной системы удобрений в условиях лесостепной зоны Зауралья // Аграрный вестник Урала, 2012, № 10. - С. 4-7.
4. Стекольников К.Е., Горб И.С., Кольцова О.М. Влияние длительного применения удобрений и мелиорантов на кислотно-основной режим чернозема выщелоченного // Вестник Воронежского ГАУ, 2013, № 4. - С. 22-31.
5. Иванюшин Е.А. Влияние различных уровней сельскохозяйственного использования земли на урожайность зерновых культур и плодородие выщелоченных черноземов лесостепи Зауралья: дисс. к.с.-х.н. - Курган, 2003. - 159 с.
6. Кобякова Т.И., Уфимцева Л.В. Динамика кислотности черноземных почв северной лесостепи Курганской области // Агрохимический вестник, 2017, № 5. - С. 34-36.
7. Кобякова Т.И., Уфимцева Л.В. Динамика содержания гумуса в черноземных почвах северной лесостепи Курганской области // Актуальные вопросы экологии и природопользования. - Ставрополь, 2017. - С. 166-169.
8. Васильев А.А., Глаз Н.В., Горбунов А.К. Эффективность применения глауконита под картофель // АПК России, 2016, Т. 23, № 2. - С. 447-452.
9. Спицына С.Ф. Экологическая целесообразность применения микроэлементов в Алтайском крае // Агрохимический вестник, 2005, № 5. - С. 2-3.
10. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. - Л.: Наука, 1974. - 324 с.
11. Кобякова Т.И. Экологическая оценка поверхностных, подземных вод и снежного покрова северо-западной техногенной провинции Курганской области: дисс. к.б.н. - Курган, 2005. - 135 с.
