CC BY
20
УДК 631.9
А. М. Плотников, М. Ю. Горбунов, А. В. Уткин
ОЦЕНОЧНЫЙ КРИТЕРИЙ ПОРЧИ ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ ПРИ СНИЖЕНИИ
СОДЕРЖАНИЯ ГУМУСА ПОЧВЫ
КУРГАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ Т. С. МАЛЬЦЕВА
A. M. Plotnikov, M. Yu. Gorbunov, A. V. Utkin ESTIMATED CRITERION OF AGRICULTURAL LANDS' DAMAGE WHEN SOIL HUMUS IS DECREASED KURGAN STATE AGRICULTURAL ACADEMY BY T. S. MALTSEV
Аннотация. Предложены формулы для расчета продуктивности пахотных угодий с учетом антропогенного фактора. В качестве основного критерия выбрано содержание гумуса в почве, показателя, характеризующего почвенное плодородие. Снижение содержания гумуса относительно исходного состояния дает материал для прогноза объемов затрат финансов и времени на восстановление исходного уровня плодородия.
Ключевые слова. Баланс гумуса, органические удобрения, порча земель, рекультивация.
Алексей Михайлович Плотников
Alexey Mikhaylovich Plotnikov кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
E-mail: [email protected]
Алексей Владимирович Уткин
Alexey Vladimirovich Utkin E-mail: [email protected]
Введение. Согласно проекту федерального закона «О внесении изменений в Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях и иные законодательные акты Российской Федерации (в части повышения ответственности за порчу земель сельскохозяйственного назначения)» предполагается взимание штрафа за порчу земель. Величина штрафа будет рассчитываться как процент от кадастровой стоимости земельного участка. Такая ситуация определяет слабую связь штрафных санкций и восстановления земель. Не проработана процедура выделения из штрафа средств на рекультивацию, т. е. нет финансового механизма, обеспечивающего восстановление плодородия.
Учитывая вышеназванные проблемы, разработка критериев порчи земель, предусмотренных проектом ФЗ представляется весьма актуальной и востребованной.
Не менее важным представляется рассмотрение вопроса об оценке снижения плодородия почв с це-
Summary. Formulas for calculation arable grounds efficiency taking into account anthropogenous factor are offered. As the main criterion maintenance of humus in the soil which is the indicator characterizing soil fertility is chosen. Decrease in humus maintenance relative to initial state gives possibility to forecast finance and time expenses for restoration initial fertility level.
Key words. humus balance, organic fertilizers, damage of lands, recultivation.
Михаил Юрьевич Горбунов
Mikhail Yuryevich Gorbunov кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
E-mail: [email protected]
лью количественного исчисления недополученной продукции и размеров затрат на восстановление исходного уровня плодородия.
Наибольший ущерб почвам России наносят водная и ветровая эрозия, опустынивание, переуплотнение, дегумификация, засоление, переувлажнение, осолонцевание, захламление производственными и бытовыми отходами, загрязнение радионуклидами и тяжелыми металлами.
В разработке оценки порчи земель сельскохозяйственного назначения и её дифференциации целесообразно использовать основную качественную характеристику почв, а именно почвенное плодородие.
В классическом отечественном земледелии плодородие почв трактуется как способность обеспечивать растения основными факторами жизни, что в свою очередь обуславливает получение того или иного количества сельскохозяйственной продукции.
Использование в практике различных видов плодородия позволяет провести обоснованную типизацию порчи земель, перейти от качественной оценки к количественной, в том числе рассчитать величину
упущенной выгоды при ведении сельскохозяйственной деятельности, объемы затрат на восстановление свойств почвы до исходного уровня.
Порчу земель следует рассматривать как частичную утрату почвой плодородных свойств - снижение её эффективного плодородия. В различных ситуациях мы имеем дело с вмешательством в естественные почвообразовательные процессы (естественное плодородие) либо с нерациональной антропогенной деятельностью (искусственное плодородие).
Определение критериев порчи земель невозможно без обоснованной дифференциации типов негативного воздействия на почву.
Многообразие антропогенных воздействий на почвы земель сельскохозяйственного назначения оказывает различное влияние на содержание гумуса - одного из основных показателей плодородия. Значительный интерес представляет анализ типов порчи земель, связанных со снижением содержания гумуса почв вследствие хозяйственной деятельности или ненадлежащей их эксплуатации.
Выделение типов и видов порчи земель, имеющих следствием снижение содержания гумуса в почве, необходимо для анализа глубины деструктивного процесса, планирования рекультивационных мероприятий, оценки длительности этого процесса. Наиболее распространенной причиной снижения содержания гумуса является ведение агрономической практики экстенсивного типа, когда технология получения продукции сельскохозяйственных растений базируется на повышении интенсивности минерализации гуминовых кислот. Другой причиной является непосредственное воздействие на верхний слой почвы - его полное или частичное изъятие, перемещение, смешивание (разбавление) с материнской породой.
В условиях экстенсивного ведения сельского хозяйства постоянно снижается плодородие чернозёмов. Наблюдается уменьшение запасов гумуса, содержания доступных форм питательных веществ, разрушается почвенно-поглощающий комплекс и почвенная структура. Эти неблагоприятные процессы приводят к изменению питательного режима, что, в конечном итоге, отрицательно влияет на величину урожая сельскохозяйственных культур и на качество продукции.
Сохранение и поддержание почвенного плодородия пахотных почв является основной проблемой современного земледелия. Низкие объёмы применения органических и минеральных удобрений в последние годы привели к значительному снижению эффективного плодородия чернозёмов. Даже при невысоких урожаях сельскохозяйственных культур в почвах формируется отрицательный баланс гумуса и основных элементов питания.
Одной из основных причин резкого уменьшения запасов органического вещества в целинной почве в процессе распахивания является усиление минерализации органических компонентов почвы вследствие интенсивной обработки, повышения аэрации и недостаточного поступления корневых и пожнивных остатков.
Методика. Накопленный материал научных исследований позволяет дать оценку динамики почвенного плодородия в зависимости от обеспеченности почв гумусом.
Для оценки продуктивности (урожайности) пахотных угодий легкосуглинистого гранулометрического состава предложена формула, учитывающая процессы дегумификации чернозёмов:
У=0,45 (Г-ав)-0,45, (1)
где У - средняя урожайность зерновых культур, т/га;
Г - исходное содержание гумуса, %;
а - ежегодное снижение содержания гумуса при возделывании сельскохозяйственных культур, % (таблица 1, 2);
в - расчетное время для прогнозирования, лет.
Для оценки потерь продуктивности (урожайности) пахотных угодий, легкосуглинистого гранулометрического состава, предложена формула (2). Расчет потерь основан на сравнении урожайностей до начала и после окончания деструктивного процесса:
У=0,45 (Г-Г),
(2)
где УА - снижение урожайности зерновых культур, т/га; Г1 - исходное содержание гумуса, %; Г2 - конечное содержание гумуса, %.
Для почв среднесуглинистого гранулометрического состава формула оценки продуктивности (урожайности) пахотных угодий имеет вид:
У=0,46 (Г-ав)-0,60
(3)
Для оценки потерь продуктивности (урожайности) пахотных угодий, среднесуглинистого гранулометрического состава формула имеет вид:
Уа=0,46 (Г-Г) (4)
В таблицах 1 и 2 представлены расчетные значения баланса гумуса в почве при заданных условиях -исходном содержании гумуса в двадцатисантиметровом слое при разных урожайностях зерновых и пропашных культур. Расчеты показали, что при утяжелении гранулометрического состава почвы с содержанием гумуса 4,5 % отрицательный баланс гумуса в среднем изменяется на 0,18 т/га.
Таблица 1 - Баланс гумуса при выращивании зерновых культур для слоя 0-20 см, т/га
Содержание гумуса, % Легко суглинистый гранулометрический состав Среднесуглинистый гранулометрический состав
Урожайность зерновых культур, т/га
1,0 1,5 2,3 3,0 1,0 1,5 2,3 3,0
3 -0,48 -0,42 -0,31 -0,24 -0,37 -0,31 -0,20 -0,13
3,5 -0,60 -0,54 -0,43 -0,36 -0,46 -0,40 -0,29 -0,22
4 -0,71 -0,65 -0,54 -0,47 -0,56 -0,50 -0,39 -0,32
4,5 (ср.) -0,83 -0,77 -0,66 -0,59 -0,65 -0,59 -0,48 -0,41
5 -0,94 -0,88 -0,77 -0,70 -0,75 -0,69 -0,58 -0,51
5,5 -1,06 -1,00 -0,89 -0,82 -0,85 -0,79 -0,68 -0,61
6 -1,17 -1,11 -1,00 -0,93 -0,94 -0,88 -0,77 -0,70
Среднее по гран. составу 0,18 (разница баланса гумуса в зависимости от гранулометрического состава почвы, при содержании гумуса в почве 4,5 %)
Результаты расчетов показали, если урожайность яровой пшеницы на участке легкосуглинистого гранулометрического состава с содержанием гумуса 4,5 % в среднем составляла 1,58 т/га. При ежегодном возделывании культуры происходит процесс минерализации органического вещества. При этом ежегодный баланс гумуса отрица-
Таблица 2 - Баланс гумуса при выращиван
тельный и составляет -0,77 т/га или 0,032 % (таблица 1).
Снижение запаса и содержания гумуса в почве влияет на урожайность культур. Средняя урожайность, рассчитанная по формуле (1), через 5 лет снизится до 1,50 т/га:
У= 0,45(4,5-0,0325)-0,45=1,50 т/га. (5)
и пропашных культур для слоя 0-20 см, т/га
Содержание гумуса, % Легкосуглинистый гранулометрический состав Средне суглинистый гранулометрический состав
Урожайность пропашных культур, т/га
5,0 10,0 23,0 5,0 10,0 23,0
3 -1,24 -1,21 -1,13 -1,03 -0,99 -0,91
3,5 -1,46 -1,42 -1,34 -1,21 -1,17 -1,09
4 -1,68 -1,64 -1,56 -1,39 -1,35 -1,27
4,5 (ср.) -1,89 -1,86 -1,77 -1,57 -1,53 -1,45
5 -2,11 -2,07 -1,99 -1,75 -1,71 -1,63
5,5 -2,32 -2,29 -2,21 -1,93 -1,89 -1,81
6 -2,54 -2,50 -2,42 -2,11 -2,07 -1,99
Среднее по гран. составу 0,32 (разница баланса гумуса в зависимости от гранулометрического состава почвы, при содержании гумуса в почве 4,5 %)
Потери продуктивности могут быть получены как разница уже рассчитанных уровней урожайности, либо с использованием формулы (2): Уд=1,575-1,503=0,072 т/га или Г=4,5 %; Г2=4,5-0,032 5=4,34 %; Уд=0,45- (4,5-4,34)=0,072 т/га.
На почвах среднесуглинистого гранулометрического состава процессы минерализации органического вещества идут медленнее и, следовательно, снижение количества запасов гумуса составляет под пшеницей -0,59 т/га (0,025 %). Исходя из таблицы 1 при
тех же параметрах исходного гумусового состояния средняя урожайность составляет 1,47 т/га. Через 5 лет средняя урожайность, рассчитанная по формуле (3), снизится до 1,41 т/га: У=0,46(4,5-0,025-5)--0,60=1,41 т/га.
Потери продуктивности могут быть определены как разница уже рассчитанных уровней урожайности, либо с использованием формулы (4): Уд=1,470-1,413=0,057 т/га или Г=4,5 %; Г2=4,5--0,025-5=4,375 %; Уд=0,45-(4,5-4,375)=0,057 т/га.
В агроэкосистемах чернозёмной зоны Зауралья обычно складывается отрицательный баланс, при этом основным средством регулирования его является внесение органических удобрений [1, 2, 3].
В наших исследованиях в условиях Зауралья при возделывании сельскохозяйственных культур для повышения содержания гумуса в почве на 1 % необходимо внести 300-350 т/га навоза полуперепревшего. При
Выводы. Таким образом, рациональное совместное применение органических и минеральных удобрений является наиболее эффективным методом повышения содержания гумуса в почве, что особенно актуально при планировании рекультивационных работ.
В оценке состояния сельскохозяйственных земель ведущая роль отводится дифференциации негативного антропогенного воздействия на почвенный слой. Снижение содержания гумуса относительно исходного состояния дает материал для прогноза объемов затрат финансов и времени на восстановление исходного уровня плодородия.
этом ежегодное внесение в дозах 8-10 т/га для зерновых культур и 20-25 т/га для пропашных культур органических удобрений стабилизирует содержание гумуса в почве. Чем более высокий планируется урожай, тем большее количество минеральных удобрений предполагают внести в почву, тем большее количество органических удобрений должно им сопутствовать.
При дополнительном внесении минеральных удобрений происходило увеличение запасов гумуса. Так, ежегодное внесение 315 кг д.в. азотно-фосфорных удобрений за три года повысило запасы гумуса на 1,9 т. Такие значения были получены в определённых почвенно-климатических условиях.
В результате проведенных исследований и расчетов для условий Зауралья предложена вспомогательная таблица для восполнения запасов гумуса в чернозёмах с использованием минеральных и органических удобрений (таблица 3).
Список литературы
1 Егоров В. П., Кривонос Л. А. Почвы Курганской области. - Курган: Зауралье, 1995. - 176 с.
2 Егоров В. П., Кривонос Л. А., Иванова А. Г. Рекомендации по регулированию баланса гумуса в чернозёмах Курганской области. - Курган, Курганский СХИ, 1990. - 52 с.
3 Плотников А. М., Иванюшин Е. А. Запасы гумуса и азота в чернозёмах Зауралья / Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2010. - № 9 (71). - С. 37-40.
Таблица 3 - Количество минеральных удобрений, способствующее поддержанию запасов гумуса
Ежегодное внесение минеральных удобрений, кг д. в. Гумус Ежегодное внесение минеральных удобрений, кг д.в. Гумус
Запас, т/га Содержание, % Запас, т/га Содержание, %
50 0,30 0,013 166 1,0 0,042
100 0,60 0,025 332 2,0 0,083
при ежегодном применении 10 т/га органических удобрений
50 0,86 0,036 58 1,0 0,042
100 1,71 0,071 117 2,0 0,083
