CC BY
190
УДК 631. 452
Плодородие пахотных почв Кировской области
«о о
N 00
ш
S ^
ш и
ш ^
2
ш м
В.Н. МОЛОДКИН, директор А.С. БУСЫГИН, аспирант
Государственный центр агрохимической службы «Кировский», ул. Луганская, 55, Киров, 610044, Российская Федерация (e-mail: agrohim_43@mail.ru)
На основании системного анализа результатов агрохимического обследования за 50 лет дана оценка состояния плодородия почв Кировской области. Определяли закономерности изменения таких основньх параметров почвенного плодородия, как кислотность, содержание гумуса, подвижных соединений фосфора и калия. Полученные результаты дают основание для рекомендаций по ведению земледелия в хозяйствах Кировской области с целью получения максимальных урожаев и сохранения плодородия почв. По результатам последнего цикла агрохимического обследования кислые почвы занимают в Кировской области 74,6 % площади пашни, почвы с низким содержанием фосфора - 26,1 %, калия - 24,5 %, гумуса - 50 % пашни. Основные причины деградации почв (увеличения кислотности с 5,0 до 4,8 ед. рН, снижение средневзвешенного содержания фосфора со 116 до 107 мг/кг, калия - со 127 до 120 мг/кг, гумуса - с 2,4 до 2,1%) - практически полное прекращение известкования и фосфоритования кислых почв, уменьшение использования органических и минеральных удобрений. При этом резкого ухудшения плодородия почв пока не происходит благодаря их буферности, то есть способности к устойчивому и продолжительному противостоянию внешним негативным воздействиям. Для предупреждения дальнейшей деградации плодородия необходимо принимать упреждающие меры по его повышению, среди которых можно назвать фосфоритование не менее 80 тыс. га ежегодно с дозой фосфоритной муки 2 т/га; обязательное использование фосфорсодержащих и калийных удобрений при посеве всех сельскохозяйственных культур; известкование кислых почв; внесение органических удобрений.
Ключевые слова: обследование почв, подвижный фосфор, обменный калий, кислотность, плодородие почв, гумус.
Для цитирования: МолодкинВ.Н., БусыгинА.С. Плодородие пахотных почв Кировской области // Земледелие. 2016. №8. С. 16-18.
Для оценки состояния плодородия почв и динамики изменения агрохимических показателей, качественной
характеристики земель, необходимо проведение систематического крупномасштабного агрохимического обследования почв, которое решает задачи оценки, прогноза и разработки мероприятий по эффективному использованию земель, способствует предупреждению и устранению последствий влияния негативных процессов на плодородие почв и обеспечивает экологическую сбалансированность агроландшафтов. Современное состояние плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения следует рассматривать в динамике за определенный период наблюдений, так как только систематические исследования позволяют сделать правильный вывод и исключить из характеристик случайные изменения [1].
Цель наших исследований - анализ изменения показателей плодородия почвы пахотных земель в Кировской области за годы проведения агрохимического обследования.
Среди пахотных земель Кировской области наибольшее распространение имеют дерново-подзолистые почвы, на долю которых приходится 82,3 % площади пашни, далее следуют серые лесные (14,7 %), дерново-карбонатные (1,8 %) и дерново-глееватые (1,1 %). По гранулометрическому составу 45,6 % составляют среднесуглинистые, 23,5 % тяжелосуглинистые, 15,2 % легкосуглинистые и 15,7 % супесчаные почвы [2].
Климат региона - умеренно-континентальный с холодной продолжительной зимой, умеренно теплым коротким летом с неустойчивой по температуре и осадкам в течение года погодой. По влагообеспеченности он благоприятен для всех традиционно возделываемых сельскохозяйственных культур. Особенности термического режима и увлажнения, разнообразие растительности, форм рельефа и большая пестрота почвообразующих пород обусловили неоднородность формирования почвенного покрова Вятского региона [3].
Агрохимическое обследование почв в Кировской области начали проводить с 1964 г Из показателей, от-
ражающих состояние их плодородия, наибольший интерес представляют кислотность, содержание гумуса, а также подвижных форм фосфора и калия, которые определяли в соответствии со следующими методиками:
обменная кислотность (рНКС|) - потен-циометрически (ГОСТ 26484-83);
содержание подвижного фосфора и обменного калия - по Кирсанову (ГОСТ 26207-91);
содержание органического вещества (гумуса) - по Тюрину в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91) [4].
Результаты первого цикла системного агрохимического мониторинга (19651971 гг) показали, что почвы Кировской области характеризуются низким плодородием. Объемы агрохимических работ, проводимых в те годы, были крайне низкими и не оказывали заметного влияния на его состояние. Поэтому можно считать, что полученные результаты характеризовали естественное состояние почвенного плодородия, как результат исторического развития.
Важный фактор плодородия почвы - кислотность. На кислых почвах ухудшаются агрофизические параметры и микробиологическая активность, снижается (до 40%) эффективность удобрений [5, 6]. Преобладающий почвенный покров обусловил наличие в регионе больших площадей пашни (88,2%) с высокой степенью кислотности (табл. 1). Сильнокислой реакцией среды (рН<4,5) в 1970 г характеризовались почвы 41,6 % пашни и лишь 11,8 % имели близкую к нейтральной и нейтральную реакцию среды. В восточной агропочвенной зоне, в которую входят территории восьми крупных сельскохозяйственных административных районов (Нолин-ский, Немский, Сунский, Куменский, Богородский, Зуевский, Унинский и Фаленский) 90 % площади пашни занимают дерново-подзолистые почвы, преимущественно среднесуглинистого гранулометрического состава. Поэтому здесь доля кислых почв достигала 95 % от площади пашни. В южной агропочвенной зоне дерново-подзолистые почвы занимают 50 % площади пашни, серые лесные - 28 % и дерново-карбонатные -7-8 %, вследствие чего кислые почвы распространены на 74,4 % её территории. Следует отметить, что почва южной агропочвенной зоны наиболее благоприятна для ведения сельскохозяйственного производства. Доля почв с сильнокислой реакцией (рН до 4,5) на её территории не
1. Изменение кислотности почв Кировской области по турам обследования, % к площади пашни
Реакция почвенного раствора I (19651971 гг.) II (19721979 гг.) III (19801986 гг.) IV (19871991 гг.) V (19921996 гг.) VI (19972001 гг.) VII (20022006 гг.) VIII (20072015 гг.)
Сильнокислая 41,6 41,6 39,3 33,2 27,1 20,5 23,0 23,6
Среднекислая 29,3 27,4 28,2 28,1 24,8 23,9 24,8 25,4
Слабокислая 17,3 16,9 18,0 20,6 22,4 25,8 25,3 25,6
Близкая к нейтральной 10,1 7,5 8,8 12,5 17,0 21,2 17,2 16,6
Нейтральная 1,7 6,6 5,7 5,6 8,7 8,6 9,7 8,8
Средневзвешенная 4,8 4,8 4,8 4,9 5,0 5,0 5,0 4,8
1966- 1971- 1976- 1981- 1986- 1991- 1996- 2001- 2006- 2011-
Наименование 1970 гг 1975 гг 1980 гг 1985 гг 1990 гг 1995 гг 2000 гг 2005 гг 2010 гг 2015 гг
Известкование, т/га 119 115 127 145 221 115,7 3,4 9,9 3,8 2,9
Фосфоритование, т/га - 13,0 108 73 121 68 2,6 2,1 2,2 1,8
Внесено органических удобрений:
всего, млн т 7,2 10,6 11,0 11,8 12,6 6,4 2,1 1,9 1,0 1,1
в расчете на 1 га пашни, т 2,8 4,0 4,1 5,2 5,6 2,9 1,0 0,9 0,5 0,5
Внесено минеральных удобрений:
всего, тыс. т д.в. 66 130 208,8 230 260 114,6 24,3 18,7 17,3 18,1
в расчете на 1 га пашни, кг 20 49 78,7 90,5 102 51,2 10,9 9,1 8,5 9,2
Внесено под сельскохозяйственные культуры
(всего), кг/га посевной площади 37,5 63,8 93,4 104,0 116,0 58,0 15,6 15,6 19,6 22,5
Урожайность зерновых, ц/га 8,1 8,3 11,4 11,5 13,6 13,0 13,8 15,1 15,3 18,4
превышает 7,5 %, в то время как в почвах восточной зоны она достигает 56,1 %. Слабокислые (рН 5,1-5,5) почвы, наоборот, в южной зоне были распространены на 36,9 %, а в восточной - на 8,9 % площади пашни. Сильнокислые почвы южной агропочвенной зоны практически полностью относились к группе с рН 4,1-4,5, в то время как в восточной зоне от 5 % (в Немском районе) до 17,4 % (в Фаленском районе) приходилось на долю очень сильнокислых (рН до 4,0). Структура кислых почв северной и западной агро-почвенных зон была аналогична структуре восточного района с преобладанием доли очень сильнокислых почв, а в юго-восточной и юго-западной аналогичной структуре южной зоны с преобладанием доли слабокислых почв. 3. Изменение содержания подвижного
практически до полного прекращения известкования в 2000 г
Показатели динамики изменения степени кислотности почв Кировской области свидетельствуют о том, что выполненные работы по химической мелиорации почвы привели к положительным сдвигам. К 2000 г площадь кислых почв сократилась на 18 %, еще более значительные изменения произошли в их структуре. Так, группа сильнокислых почв уменьшилась на 20 %, а слабокислых увеличилась на 8,5 %. Также возросла доля почв с близкой к нейтральной и нейтральной реакцией. Последние 15 лет отмечается обратный процесс - подкисление пахотных почв. По сравнению с 2000 г, площадь кислых почв к 2016 г увеличилась на 4,8 %.
нию органических и минеральных удобрений. В период с 1976 по 1995 гг в области ежегодно проводили фос-форитование на площади 79-140 тыс. га. Средняя доза внесения, составляла 2 т/га, или 400 кг/га Р2О5. В Вятскополянском, Зуевском, Кирово-Чепецком, Лузском, Слободском, По-досиновском районах за этот период доля пахотных почв с очень низким и низким содержанием фосфора уменьшилась с 9-45 % до 1-17 %, в Унинском, Богородском, Даровском, Оричевском, Орловском, Кикнурском, Уржумском, Яранском районах - с 70-95 % до 30-50 %. В среднем по области к 2000 г содержание подвижного фосфора в почве увеличилось в 2,4 раза (с 48 до 119 мг/кг).
фосфора в почвах Кировской области по турам обследования, % к площади пашни
Содержание подвиж- I (1965- II (1972- III (1980- IV (1987- V (1992- VI (1997- VII (2002- VIII (2007-
ного фосфора 1971 гг.) 1979 гг.) 1986 гг.) 1991 гг.) 1996 гг.) 2001 гг.) 2006 гг.) 2015 гг.)
Очень низкое 26,7 23,1 10,8 7,2 5,5 2,8 5,1 5,9
Низкое 52,0 30,8 25,5 20,0 17,0 14,8 20,0 20,2
Среднее 15,6 30,2 35,1 34,8 31,7 34,9 34,3 34,6
Повышенное 3,3 7,8 12,0 16,5 17,3 19,2 16,1 16,5
Высокое 1,8 5,3 11,2 13,5 16,3 18,1 15,4 15,8
Очень высокое 0,6 2,8 5,4 8,0 12,2 10,2 9,1 7,0
Средневзвешенное 48 66 89 102 116 116 110 107
Материалы первого цикла агрохимического обследования пахотных почв Кировской области документально подтвердили и позволили научно обосновать необходимость устранения избыточной кислотности, а также определить первоочередность проведения агрохимических мероприятий по решению этой проблемы.
К систематическому известкованию кислых почв в Кировской области приступили в 1971 г Объемы этих работ с каждым годом увеличивались и в 1988 г. они достигли своих максимальных значений 249 тыс. га (табл. 2). За последующие 5 лет (к 1993 с) величина этого показателя уменьшилась до 120 тыс. га, далее последовало ее резкое снижение,
Результаты первого цикла агрохимического обследования показали, что 78,7 % пахотных почв области отличались низкой обеспеченностью подвижным фосфором, 15,6 % -средней, 3,3 % - повышенной и всего 2,4 % - высокой и очень высокой. Средневзвешенное содержание Р2О5 составляло 48 мг/кг (табл. 3).
С 1971 по 1996 гг. доля почв низко и очень низко обеспеченных фосфором уменьшилась на 56,2 %, среднеобеспеченных - выросла с 15,6 до 34,8 % (в 2 раза), площади с повышенным содержанием - на 15 %, с высоким и очень высоким - на 27,1 %. Это произошло в результате проведения работ по фосфоритованию и внесе-
В последние годы произошло резкое сокращение объемов применения минеральных и органических удобрений, фос-форитование практически прекратилось, что активизировало трансформацию почв в исходное состояние, в результате площадь земель с пониженным содержанием фосфора увеличилась на 9 %.
В пашне Кировской области преобладают почвы со средним (37 %) и повышенным (27 %) содержанием обменного калия, а 21 % площади характеризуются низкой и очень низкой обеспеченностью этим элементом (табл. 4).
Самая низкая обеспеченность этим элементом отмечена в пахотных почвах Кильмезского района, 50,7 % которых относятся к группе с низким содержанием
4. Изменение содержания обменного калия в почвах Кировской области по турам обследования, % к площади пашни
Содержание I (1965- II (1972- III (1980- IV (1987- V (1992- VI (1997- VII (2002- VIII (2007-
обменного калия 1971 гг.) 1979 гг) 1986 гг.) 1991 гг.) 1996 гг.) 2001 гг.) 2006 гг.) 2015 гг)
Очень низкое 3,4 0,6 0,4 0,7 0,8 0,6 1,4 1,5
Низкое 30,5 22,2 14,8 15,3 17,1 1 4,4 2,3 23,0
Среднее 41,0 49,5 41,7 38,5 40,3 44,2 38,8 38,8
Повышенное 16,8 20,4 27,7 29,7 27,0 29,6 24,7 24,2
Высокое 6,0 5,1 12,0 12,1 10,8 9,0 9,6 9,5
Очень высокое 2,3 2,2 3,4 3,7 4,0 2,2 3,1 3,0
Средневзвешенное 102 109 126 127 123 118 118 120
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф
ь
Ф
00 2
О ^
О)
5. Изменение содержания органического вещества (гумуса) в почвах Кировской области по турам обследования
Группы по степени гумусированности Цикл обследования
IV (19861991 гг.) V (19911996 гг.) VI (19962001 гг.) VII (20012006 гг.) VIII (20062015 гг.)
Меньше минимального
содержания: тыс. га 294,5 219,3 82,8 83,6 77,1
%* 12 10 4 4 5
Слабогумусированные: тыс. га 791,2 605,9 721,8 783,9 692,8
%* 32 27 35 39 45
Среднегумусированные: тыс. га 1112,4 1116,8 1040,3 934,9 654,5
%* 45 50 50 47 42
Сильногумусированные: тыс. га 279,1 296,5 231,7 189,8 122,6
%* 11 13 11 10 8
Средневзвешенное значение, % 2,3 2,4 2,3 2,2 2,1
*от обследованной площади калия, в восьми районах такие почвы распространены на 30-40 % площади пашни, в семи районах на 20-30 %, в остальных на 10-20 %. Распределение площади пашни по степени обеспеченности калием по циклам агрохимического обследования свидетельствует о том, что доля почв с низким содержанием обменного калия сократилась с 34 до 21 %, а с повышенным увеличилась на 9 %. Следует отметить, что к 1990 г площадь пашни с низкой обеспеченностью этим элементом сократилась в 2 раза, а потом начался процесс ее увеличения.
Средневзвешенное содержание обменного калия к 1990 г. увеличилось на 25 мг/кг и составило 127 мг/кг, после чего начался процесс его снижения. В то же время по результатам двух последних циклов агрохимического обследования видно, что за этот период резкого изменения содержания обменного калия в пахотных почвах области не произошло. Следует отметить, что стабильное содержание подвижного калия в почвах при отрицательном балансе этого элемента характерно для многих регионов РФ [7].
Систематическое определение содержания органического вещества в пахотном слое почвы началось с четвертого цикла агрохимического обследования (1986 г). Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что значительного изменения средневзвешенной величины этого показателя не происходит. Она находится в пределах 2,1-2,2 %, что характерно для дерново-подзолистых почв.
До 2005 г. прослеживалась тенденция незначительного сокращения площадей почв с низким (<2,1 %) содержанием «о органического вещества и увеличение о площади средне- и сильногумусирован-Ф ных почв (табл. 5)
^ Сравнение результатов последнего и о» предпоследнего циклов агрохимическо-| го обследования фиксируют довольно значительное уменьшение средневзве-® шенного содержания органического ве-5 щества в ряде районов: в Оричевском -$ на 0,9 %, в Лебяжском - на 0,3 %, в Совет-
ском, Фаленском, Куменском - на 0,2 %. Площадь слабогумусированных почв с содержанием органического вещества <2,1 % увеличилась на 42,9 тыс. га.
Таким образом, плодородие пахотных почв Кировской области характеризуется низким уровнем с хорошо прослеживаемой во времени тенденцией к его ухудшению.
По результатам последнего цикла агрохимического обследования кислые почвы занимают в области 74,6 % площади пашни, низким содержанием фосфора характеризуется 26,1 % пашни, калия - 24,5 %, гумуса - 50 %. Основные причины деградации почв (увеличения кислотности с 5,0 до 4,8 ед. рН, снижение средневзвешенного содержания фосфора со 116 до 107 мг/кг калия -со 127 до 120 мг/кг и гумуса - с 2,4 до 2,1%) — практически полное прекращение известкования и фосфоритования кислых почв, снижение использования органических и минеральных удобрений. Резкого ухудшения плодородия почв пока не происходит, благодаря их буфер-ности, то есть способности к устойчиво-муи продолжительномупротивостоянию внешним негативным воздействиям. Поэтому почва способна какое-то время формировать стабильные урожаи даже при не восполняемом изъятии своего потенциала. Для предупреждения дальнейшей деградации плодородия необходимо принимать упреждающие меры по его повышению, среди которых, по нашему мнению, можно назвать следующие:
фосфоритование не менее 80 тыс. га ежегодно (2 т/га фосфоритной муки);
обязательное использование фосфорсодержащих и калийных удобрений при посеве всех сельскохозяйственных культур;
известкования кислых почв; внесение органических удобрений.
Литература.
1. Сысуев В.А., Логинов А.П. Система ведения агропромышленного производ-
ства Кировской области. Киров: НИИСХ Северо-востока, 2000. 367 с.
2. Прокашев А.М. Почвы со сложным органопрофилем юга Кировской области: экология, свойства, генезис. Киров: Изд-во ВГПУ, 1999. 176 С.
3. Агроклиматический справочник по Кировской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 191 с.
4. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения М., ВНИИА, 2003. 195 с.
5. Мониторинг кислотности пахотных почв Центрально-Чернозёмного района / П.А. Чекмарёв, С.В. Лукин, Ю.И. Сискевич, Н.П. Юмашев, В.И. Корчагин, А.Н. Хижня-ков // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 7. С. 6-8.
6. Лукин С.В. Динамика основных агрохимических показателей плодородия почв Центрально-Чернозёмных областей России // Агрохимия. 2011. №6. С. 11-18.
7. Мониторинг калийного режима черноземов ЦЧР / П.А. Чекмарев, С.В. Лукин, Ю.И. Сискевич, Н.П. Юмашев, В.И. Корчагин, А.Н. Хижняков // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8. С. 3-6.
Fertility of Arable Soils of Kirov Region
V.N. Molodkin, A.S. Busygin
State Center of Agrochemical Service «Kirovskii», ul. Luganskaya, 55, Kirov, 610044, Russian Federation
Summary. The state of soil fertility in Kirovre-gion is assessed on the basis of the system analysis of results of the agrochemical survey of soils over 50 years. We determined the regularities of changes of the main parameters of soil fertility: acidity, the content of humus, mobile compounds of phosphorus and potassium. The obtained results provide a basis for recommendations in the management of agriculture in the farms of Kirov region, in order to maximize yields and to keep soil fertility. According to the results of the last cycle of the agrochemical survey acid soils occupy 74.6% of the arable land area in the region, soils with low content of phosphorus - 26.1 %, of potassium -24.5 %, of humus - 50 %. The main reasons of soil degradation (increase in the acidity from 5.0 to 4.8 pH units, decrease in the average weighted content of phosphorus from 116 to 107mg/kg, of potassium - from 127 to 120 mg/kg, of humus -from 2.4 to 2.1 %) are the almost total lack of liming and phosphatization of acid soils, decrease in application of organic and mineral fertilizers. But there is no abrupt worsening in soil fertility due to their buffering capacity, i.e., their ability to steady and prolonged resistance to external negative actions. To prevention furtherdegradation of fertility it is necessary to take forestalling measures for its increase, among which there are phosphatization not less than 80,000 hectares annually with the dose of ground phosphate rock of 2 t/ha, obligatory application of phosphorus and potassium fertilizers during the sowing of all crops, liming of acid soils, application of organic fertilizers.
Keywords: soil survey, mobile phosphorus, exchange potassium, acidity, soil fertility, humus.
Author Details: V.N. Molodkin, director (e-mail:agrohim_43@mail.ru);A.S. Busygin, post graduate student
For citation: Molodkin V.N., Busygin A.S. Fertility of Arable Soils of Kirov Region. Zemle-delie. 2016. No.8. Pp. 16-18 (in Russ.)
