CC BY
32
УДК 631.41 ;631.452(470.32)
СОСТОЯНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ПАХОТНЫХ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНЫХ ОБЛАСТЕЙ РОССИИ
П.А. Чекмарев, д.с.-х.н.
Министерство сельского хозяйства РФ, e-mail: [email protected]
В статье представлены материалы агрохимического обследования пахотных почв ЦЧО и статистическая информация по динамике использования удобрений и проведению известкования кислых почв. Проанализировано современное состояние плодородия почв по основным показателям. Установлено, что самым высоким средневзвешенным содержанием органического вещества (6,6%) характеризуются почвы Тамбовской области, подвижных форм фосфора (137 мг/кг) и калия (145 мг/кг) - почвы Белгородской области. Самое низкое средневзвешенное содержание органического вещества (4,63%) и подвижных форм калия (96 мг/кг) отмечается в почвах Курской области, подвижных форм фосфора (90 мг/кг) - в почвах Тамбовской области. Самая низкая доля кислых почв (27,98%) установлена в почвах Воронежской области, а самая высокая (75,41%) - в почвах Тамбовской области.
Ключевые слова: пахотные почвы, агрохимическое обследование, удобрения, известкование, плодородие черноземов.
SOIL CONDITIONS AT ARABLE LANDS IN CENTRAL CHERNOZEM REGIONS OF RUSSIA
Dr. Sci. P.A. Chekmarev
Ministry for agriculture of the Russian Federation, e-mail: [email protected]
The article presents a survey of arable soils agrochemical inspection at Central chernozem regions and statistical information on the dynamics of the use offertilizers and holding liming of acidic soils. The current state of soil fertility on the basic parameters is presented. It is found that the highest weighted average content of organic matter (6,6%) characterized soils of Tambov region, mobile phosphorus (137 mg/kg) and potassium (145 mg/kg) - soils of Belgorod region. The lowest weighted average organic matter content (4,63%) and mobile forms of potassium (96 mg/kg) was observed in soils of Kursk region, mobile forms ofphosphorus (90 mg/kg) - in the soils of the Tambov region. The lowest proportion of acid soils (27,98%) is set in the soils of the Voronezh region, and the highest (75,41%) - in the soils of the Tambov region.
Keywords: arable lands, agrochemical inspection, fertilizers, soil liming, chernozem fertility.
Эталоном плодородия во всем мире считается российский чернозем. Уникальные свойства черноземов помогли нашим сельскохозяйственным землям сохранить в неблагоприятных и часто меняющихся условиях эксплуатации не только основную часть их потенциального плодородия, но и необходимые для человека экологические функции ландшафта. Однако, в процессе длительного сельскохозяйственного использования они были беззащитны перед прогрессирующим развитием эрозии и другими видами деградации, поэтому существенно снизилось их плодородие, о чем свидетельствуют многочисленные исследования [1-3].
Центрально-Черноземные области (ЦЧО) - один из самых развитых аграрных регионов России. В их состав входят Белгородская, Воронежская, Курская, Липецкая и Тамбовская области. В 2014 г. в ЦЧО было произведено зерновых и зернобобовых культур 17857 тыс. т (17,0% от российского уровня), семян подсолнечника - 2413 тыс. т. (26,7%), корне-
плодов сахарной свеклы - 15863 тыс. т (47,3%).
Общая площадь территории ЦЧО составляет 16,8 млн. га, в том числе сельскохозяйственных угодий - 13,0 млн. га, из них пашни - 10,7 млн. га. Лесостепная зона полностью охватывает площади Курской, Тамбовской, Липецкой, большую часть Белгородской, северную и центральную части Воронежской областей. Степная природная зона расположена лишь на крайнем юге и юго-востоке Белгородской и Воронежской областей.
В ЦЧО наибольшие площади (70,7% территории) занимают зональные почвы - черноземы. Преобладают черноземы выщелоченные и типичные, в меньшей степени представлены черноземы обыкновенные. Второе место по площади занято серыми лесными почвами (9,0%) и почвами овражно-балочного комплекса (8,0%). На значительной площади сформировались интразональные почвы: луго-во-черноземные (4,5%) и пойменные луговые (4,9%). На долю остальных почв приходится 2,9% террито-
рии. Почвенный покров пашни представлен в основном черноземами (87%). Доля фактически эродированной пашни в ЦЧО составляет 20,1%, в наиболее эродированной Белгородской области - 48% [3].
Цель данной работы - анализ современного состояния плодородия пахотных почв ЦЧО по основным агрохимическим показателям.
Методика исследования. В работе использованы материалы сплошного агрохимического обследования пахотных почв, проводимого агрохимической службой. В пробах почвы определяли: органическое вещество по Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-93), pHm (ГОСТ 26483-85), содержание подвижных форм фосфора и калия по Чирикову (ГОСТ 26204-91).
Результаты и их обсуждение. Точкой отсчета при проведении агрохимического мониторинга является изучение свойств целинных аналогов пахотных почв. Целинный чернозем типичный (заповедный участок «Ямская степь» заповедника «Белого-рье») содержит в верхней части гумусово-аккумулятивного горизонта (10-20 см) 10,1% органического вещества, 28 мг/кг подвижных форм фосфора, 101 мг/кг подвижных форм калия, величина pHKCl составляет 6 [4].
Распашка целинных черноземов приводит к заметному уменьшению содержания органического вещества, как в пахотном, так и в полуметровом слое. За первые 5-10 лет после распашки черноземы могут терять примерно треть исходного содержания органического вещества, а затем оно относительно стабилизируется [1].
В почвах Белгородской, Курской и Воронежской областей за период наблюдений снижения средневзвешенного содержания органического вещества в пахотных почвах не установлено. Видимо оно приблизилось к точке так называемого «базисного минимума» - это уровень устойчивости к биологическим потерям органического вещества, ниже которого практически не происходит
дальнейшее снижение, если не накладываются эрозия и другие экстремальные факторы [5].
В почвах Липецкой области фиксируется довольно значительное уменьшение содержания органического вещества. Например, если в 1970-1975 гг. оно в пахотном слое почв составляло 6,1, то в 2003-2007 гг. - только 5,5% [3].
Для поддержания бездефицитного баланса органического вещества в зернопропашных севооборотах необходимо вносить 6-10 т/га пашни подстилочного навоза [1]. В зернотравяных севооборотах с долей многолетних трав не менее 40% положительный баланс органического вещества достигается без использования органических удобрений.
Динамика внесения органических удобрений была достаточно похожей во всех областях Центрального Черноземья. С середины шестидесятых до конца восьмидесятых годов прошлого века дозы внесения органических удобрений увеличивались. Максимальный уровень их использования составлял: в Белгородской области - 5,8, в Липецкой -5,4, в Курской - 5,0, в Тамбовской - 4,1, в Воронежской - 3,8 т/га посевной площади. С начала девяностых годов дозы органических удобрений стали снижаться [3].
В 2010-2014 гг. в Курской и Тамбовской областях зафиксирован минимальный уровень использования органики, соответственно: 0,33 и 0,23 т/га, что существенно ниже среднероссийского уровня 1,12 т/га. В Воронежской и Липецкой областях отмечен незначительный рост использования органических удобрений соответственно до 2,26 и 2,56 т/га. В Белгородской области использование органических удобрений возросло более чем в 4 раза по сравнению с 2005-2009 гг. и составило 4,83 т/га (табл. 1).
По состоянию на 01.01.2014 г. наиболее низкое средневзвешенное содержание органического вещества наблюдается в почвах Курской области (4,63%). Несколько выше величина данного показателя в почвах Белгородской области (5,0%). В поч-
1. Динамика применения удобрений в ЦЧО и России [6]
Область Годы
2005 2006 2007 2008 2009 2005-2009 | 2010 2011 2012 2013 2014 2010-2014
Внесение минеральных удобрений, кг д.в./га посевной площади
Белгородская 69,4 84,6 91,3 102,6 98,1 89,2 113,9 98,0 97,1 92,7 87,7 97,9
Воронежская 32,2 36,7 52,9 69,3 64,2 51,1 75,1 67,0 61,4 64,0 67,1 66,9
Курская 46,2 68,1 88,8 97,7 100,1 80,2 102,3 98,0 99,4 93,6 105,1 99,7
Липецкая 79,6 98,6 94,4 104,3 87,6 92,9 95,4 102,5 116,6 93,7 99,5 101,5
Тамбовская 25,9 32,0 43,8 49,3 50,7 40,3 68,0 64,1 68,0 70,0 70,8 68,2
Российская Федерация 24,7 27,3 32,4 35,8 35,9 31,2 38,0 39,0 38,0 37,6 40,0 38,5
Внесение органических удоб )ений, т/га посевной площади
Белгородская 0,9 0,9 1,2 1,5 1,4 1,18 2,59 3,03 4,49 5,68 8,34 4,83
Воронежская 1,4 1,1 1,4 1,5 2,0 1,48 2,10 1,71 2,46 2,43 2,59 2,26
Курская 0,5 0,5 0,4 0,5 0,3 0,44 0,26 0,38 0,25 0,29 0,45 0,33
Липецкая 1,4 1,8 2,1 2,8 2,7 2,16 2,93 2,05 2,97 2,28 2,56 2,56
Тамбовская 0,7 0,5 0,3 0,2 0,2 0,38 0,22 0,21 0,24 0,24 0,26 0,23
Российская Федерация 0,9 0,9 0,9 0,96 1,0 0,93 1,06 1,05 1,10 1,13 1,28 1,12
2. Распределение пахотных почв ЦЧО по степени обеспеченности органическим веществом
Область Обследован- Группировка почв по степени обеспеченности Средневзве-
ная площадь органическим веществом, % шенное со-
пашни, тыс. меньше минималь- слабогумусиро- среднегумуси- сильногумуси- держание,
га ного содержания ванные рованные рованные мг/кг
Белгородская 1223 68,48 29,77 1,71 0,04 5,00
Воронежская 2392 0,51 59,34 40,13 0,02 5,57
Курская 1831 3,18 27,80 55,19 13,83 4,63
Липецкая 1189 20,03 26,94 40,02 13,01 5,52
Тамбовская 1735 6,31 19,40 44,63 29,66 6,60
ЦЧО 8370 15,00 35,23 38,74 11,03 5,50
3. Распределение пахотных почв ЦЧО по степени кислотности (по состоянию на 01.01.2014 г.), % от обследованной площади
Область Обследован- Группировка почв по степени кислотности Средне-
ная площадь очень силь- сильно- средне- слабо- близкие к нейтра всего взвешенное
пашни, тыс. но кислые кислые кислые кислые нейтраль- льные кислых значение
га <4,0 4,1-4,5 4,6-5,0 5,1-5,5 ным 5,6-6,0 >6,0 почв рНка
Белгородская 1223 0,0 0,25 13,0 33,08 21,98 31,69 46,32 5,8
Воронежская 2392 0,0 0,16 5,07 22,76 29,65 42,36 27,98 6,0
Курская 1831 0,01 0,91 25,39 40,06 17,95 15,68 66,34 5,4
Липецкая 1189 0,0 0,65 16,11 49,74 24,42 9,08 66,69 5,5
Тамбовская 1735 0,0 0,12 26,16 49,14 21,11 3,47 75,41 5,3
ЦЧО 8370 0,0 0,40 16,61 37,36 23,46 22,17 54,36 5,6
4. Динамика известкования кислых почв в ЦЧО и России, тыс. га. [6]
Область Годы
1993 1995 2000 2005 2012 2013 2014
Белгородская 27,4 11,5 0,6 1,7 34,6 47,6 80,3
Воронежская 8,1 11,1 0,1 1,4 10,7 3,8 1,2
Курская 28,4 6,5 0,5 7,3 10,8 10,5 8,7
Липецкая 74,1 39,5 5,7 9,4 14,7 8,5 15,2
Тамбовская 48,9 3,4 4,1 5,6 15,0 8,7 14,2
Российская Федерация 2813 934 419 342 278 211 254
вах Воронежской области средневзвешенное содержание органического вещества составляет 5,57%, Липецкой области - 5,52%, а наиболее высокое значение показателя зафиксировано в почвах Тамбовской области - 6,6% (табл. 2).
В ходе активного агрогенного использования пахотных почв лесостепной зоны ЦЧО наблюдается постепенное подкисление реакции среды [7, 8]. Для степной зоны ЦЧО, где почвенный покров в основном представлен черноземами обыкновенными, типичными остаточно-карбонатными, а на юге Воронежской области - южными, подкисление почвенного раствора не характерно. Высокая доля кислых пахотных почв отмечается в областях, полностью входящих в лесостепную зону: Тамбовской (75,41%), Липецкой (66,69%), Курской (66,34%). Значительно меньше доля кислых почв в Белгородской (46,32%) и Воронежской (27,98%) областях, поскольку часть их территории входит в степную зону (табл. 3). Всего в ЦЧО в процессе агрохимического обследования выявлено 4549 тыс. га кислых почв. С большой долей вероятности можно прогнозировать, что в будущем тренд к подкислению почв
в лесостепной зоне ЦЧО сохранится, если не будут проводить их химическую мелиорацию.
Объемы известкования кислых почв в России в 2014 г., по сравнению с 1993 г., сократились более чем в 11 раз. Однако в Белгородской области объемы известкования увеличились: в 2014 г. было произвестковано 80,3 тыс. га, что более чем в 2 раза выше, чем в других областях ЦЧО вместе взятых и составляет 31,6% от российского уровня (табл. 4).
По данным первого цикла сплошного агрохимического обследования (1964-1970 гг.), в пахотных почвах ЦЧО зафиксировано минимальное средневзвешенное содержание подвижных форм фосфора. Наиболее низкое средневзвешенное содержание подвижного фосфора отмечалось в почвах Липецкой (46 мг/кг) и Белгородской (55 мг/кг) областей. Средневзвешенное содержание подвижного фосфора в почвах Тамбовской области составляло 64, в Воронежской - 74, в Курской - 77 мг/кг. В эти годы низкая обеспеченность пахотных почв подвижными формами фосфора была одним из основных агрохимических факторов, лимитирующих урожайность сельскохозяйственных культур [3, 9].
5. Распределение пахотных почв ЦЧО по степени обеспеченности подвижными формами
Область Обследован- Группировка почв по степени обеспеченности Средневзве-
ная площадь подвижным фосфором, мг/кг шенное со-
пашни, тыс. очень низкое среднее повышенное высокое очень высо- держание,
га низкое <20 21-50 51-100 101-150 151-200 кое >200 мг/кг
Белгородская 1223 0,26 3,15 32,02 34,57 16,09 13,91 137
Воронежская 2392 0,69 7,73 46,76 34,59 8,86 1,37 99
Курская 1831 0,01 1,73 30,55 38,46 19,42 9,83 129
Липецкая 1189 2,99 19,15 40,78 20,71 8,44 7,93 94
Тамбовская 1735 0,37 15,29 48,34 30,46 5,48 0,06 90
ЦЧО 8370 0,74 8,93 40,54 32,62 11,46 5,71 109
6. Распределение пахотных почв ЦЧО по степени обеспеченности подвижными формами
Область Обследованная Группировка почв по степени обеспеченности Средне-
площадь паш- подвижным калием, мг/кг взвешенное
ни, тыс. га очень низкое среднее повышенное высокое очень высо- содержание,
низкое <20 21-40 41-80 81-120 121-180 кое >180 мг/кг
Белгородская 1223 0,01 0,75 7,9 31,33 40,46 19,55 145
Воронежская 2392 0,02 0,74 10,41 37,81 46,06 4,96 123
Курская 1831 0,0 0,65 37,32 42,36 15,95 3,72 96
Липецкая 1189 0,0 1,07 29,62 38,94 21,28 9,09 105
Тамбовская 1735 0,0 0,22 21,87 54,61 23,22 0,08 103
ЦЧО 8370 0,01 0,66 21,03 41,50 30,41 6,39 114
По состоянию на 01.01.2014 г. наиболее высокое средневзвешенное содержание подвижных форм фосфора зафиксировано в почвах Белгородской (137 мг/кг) и Курской (129 мг/кг) областей. В пахотных почвах Воронежской, Липецкой и Тамбовской областей величина данного показателя составляет, соответственно: 99, 94 и 90 мг/кг (табл. 5).
Потребность растений в калии на черноземах во многом удовлетворяется за счет мобилизации почвенных запасов этого элемента (валовое содержание калия 2%, что в 10 раз выше, чем фосфора). По данным первого цикла сплошного агрохимического обследования минимальное средневзвешенное содержание подвижных форм калия было зафиксировано в почвах Курской области (82 мг/кг). В почвах Липецкой области величина данного параметра составляла 101, в Белгородской - 105, в Тамбовской -109 мг/кг. Наиболее хорошо были обеспечены подвижным калием пахотные почвы Воронежской области (115 мг/кг) [3]. Наиболее низкое средневзвешенное содержание подвижных форм калия отмечено в почвах Курской (96 мг/кг), Тамбовской (103 мг/кг) и Липецкой (105 мг/кг) областей. Наиболее высоким средневзвешенным содержанием подвижного калия характеризуются пахотные почвы Воронежской (123 мг/кг) и особенно Белгородской (145 мг/кг) областей. В Белгородской области за последние пять лет обеспеченность почв калием существенно повысилась за счет использования высоких доз органических удобрений (табл. 6).
Таким образом, по состоянию на 01.01.2014 г в ЦЧО самым высоким средневзвешенным содержанием органического вещества (6,6%) ха-
рактеризуются почвы Тамбовской области, подвижных форм фосфора (137 мг/кг) и калия (145 мг/кг) - почвы Белгородской области. Самое низкое средневзвешенное содержание органического вещества (4,63%) и подвижных форм калия (96 мг/кг) отмечается в почвах Курской области, подвижных форм фосфора (90 мг/кг) - в почвах Тамбовской области. Самая низкая доля кислых почв (27,98%) установлена в почвах Воронежской области, а самая высокая (75,41%) - в почвах Тамбовской области.
Литература
1. Акулов П.Г. Воспроизводство плодородия и продуктивность черноземов. - М.: Колос, 1992. - 223 с.
2. Плодородие черноземов России / под ред. Н.З. Мила-щенко. - М.: Агроконсалт, 1998. - 688 с.
3. Чекмарев П.А., Лукин С.В. Мониторинг плодородия пахотных почв Центрально-Черноземных областей России // Агрохимия, 2013, № 4. - О. 11-22.
4. Лукин С.В., Соловиченко В.Д. Результаты мониторинга плодородия почв государственного заповедника «Белогорье» // Достижения науки и техники АПК, 2008, № 8. - С. 15-17.
5. Завьялова Н.Е. Методические подходы к изучению гумусного состояния пахотных почв // Плодородие, 2006, № 1. - С. 11-15.
6. www.fedstat.ru/indicators/stat.do (дата обращения 15.06.2015).
7. Четверикова Н.С. Динамика плодородия пахотных черноземов лесостепной зоны ЦЧО // Достижения науки и техники АПК, 2014, № 2. - С. 18-21.
8. Корнейко Н.И. Агроэкологическая оценка изменения основных показателей плодородия пахотных почв ЦЧР в процессе длительного сельскохозяйственного использования: автореферат дисс. к.с.-х.н. - Курск, 2008. - 22 с.
9. Лукин С.В., Авраменко П.М. Закономерности изменения содержания подвижного фосфора и обменного калия в почвах Белгородской области // Агрохимия, 2007, № 6. - С. 22-26.
