CC BY
25АГРОХИМОБСЛУЖИВАНИЕ
СОСТОЯНИЕ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ ПАХОТНЫХ ПОЧВ
РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ
Н.А. Градобоева, В.В. Елизарьев, Л.П. Игнатенко, Н.В. Сиренева, ФГУ ГСАС «Хакасская»
Представлены динамика плодородия почв пашни Республики Хакасия за 40-летний период деятельности станции агрохимической службы «Хакасская» и баланс элементов питания в пашне.
Ключевые слова: почвы, гумус, элементы питания, баланс питательных веществ.
Республика Хакасия расположена в Алтае-Саянской горной области и принадлежит к трем крупным геоморфологическим регионам: Западному Саяну, Кузнецкому нагорью и Минусинской котловине [3]. Территория Хакасии 61,9 тыс. км2. Рельеф довольно сложный: 21,6 тыс. км2 (34,9% общей площади) занимает Минусинская котловина, 20,7 (33,4%) -Западный Саян и 19,6 тыс. км2 (31,7%) Кузнецкий Алатау [4]. Рельеф определяет основные закономерности климата, почвенного и растительного покрова. В горах лето короткое, прохладное. Характерно значительное количество летних и зимних осадков. На равнинах осадков значительно меньше, и выпадают преимущественно во вторую половину лета, в этих районах часты засухи. Своеобразие природных условий Хакасии - рельефа, геологического строения, климата, растительности - определило формирование большого разнообразия типов почв.
В составе пахотных угодий преобладают черноземы различной степени гумусированности и мощности гумусового слоя, каштановые почвы, а темно-бурые, дерново-карбонатные, луговые, лугово-черноземные и некоторые другие типы почв занимают небольшую площадь (рис. 1) [1, 5].
Кашт иное ы и 1 в ,
--Чернозем
78,1%
Рис. 1. Наиболее ценные группы почв в пашне Хакасии
логумусным, 28,9% к среднегумусным и только 19,2% почв характеризуются высокой степенью гумусированности. По уровню гумусированности почвы по районам и хозяйствам распределяются неравномерно. Почвы с низким содержанием гумуса в Орджоникидзевском районе составляют 17,2%, Бо-градском - 9,6%, Бейском - 65,2%, Аскизском - 64,7%, Алтайском - 77,5%, Усть-Абаканском - 87,2%, Ширинском -66,7% от площади пашни.
В целом почвы содержат 4,2% гумуса (по Тюрину), а запасы его в 20 см слое составляют 90-100т/га. Появилась четкая тенденция уменьшения гумуса в почве всех хозяйств, а в целом в Хакасии среднегодовые потери гумуса на пахотных землях составляют 1,1 т/га. Снижение запасов гумуса связано с недостаточным внесением органических и минеральных удобрений на пахотных угодьях.
Если в 1991 г. на поля хозяйств было внесено 1087 тыс. т органических и 26959 т д.в. минеральных удобрений, то в 2010 г. органических удобрений было внесено 148,3 тыс. т, минеральных 2,1 тыс. т д.в., что составило 0,3 т органических и 4,0 кг минеральных удобрений на 1 га пашни. То есть сегодня энергетика гумусообразования поддерживается только органическим веществом корневых систем растений и их пожнивными остатками.
1. Средневзвешенное содержание гумуса, %, в почве пашни _по циклам обследования на 1.01.2009 г._
Район II III IV V VI
цикл цикл цикл цикл цикл
Алтайский 4,7 3,7 3,4 3,2 3,1
Аскизский 5,0 4,4 4,0 4,2 4,2
Бейский 4,8 4,4 4,0 3,5 3,5
Боградский 7,1 6,1 5,5 5,7 5,9
Орджоникидзевский 7,0 7,0 5,7 5,3 5,5
Усть-Абаканский 4,3 4,1 3,3 3,3 3,2
Таштыпский 8,3 8,3 8,0 8,0 8,1
Ширинский 5,8 5,3 4,6 4,2 3,7
Среднее по республике 5,6 5,1 4,6 4,3 4,2
Подвижные элементы питания представляют эффективную часть плодородия почв, наиболее важным из которых является фосфор. На данный момент 419,5 тыс. га (81,6%) пахотных земель характеризуются низкой и средней обеспеченностью почв подвижным фосфором, которые нуждаются в ежегодном внесении фосфорных удобрений в основных дозах, из них 79,2 тыс. га (15,4%) находится в группе почв с очень низкой обеспеченностью фосфором. Почвы, достаточно обеспеченные подвижным фосфором, на которых можно ограничиться внесением лишь небольших (стартовых) доз фосфорных удобрений, занимают 94,4 тыс. га (18,4%). Средневзвешенное содержание подвижного фосфора (по Мачигину) составляет 21,8 мг/кг почвы (52 кг/га).
По запасам обменного калия почвы характеризуются лучшей обеспеченностью, чем фосфором. Средневзвешенное содержание обменного калия (по Мачигину) составляет 295 мг/кг почвы (708 кг/га). Почвы с низким содержанием обменного калия занимают 21,6% площади пашни, 37,7% почв имеют среднее содержание этого элемента и 40,7% - повышенное и высокое.
Уменьшение запасов подвижного фосфора за 40 лет по Республике составило 8,3 мг/кг почвы, или 20 кг/га, содержание обменного калия уменьшилось на 83 мг/кг почвы, или на 199 кг/га. Уменьшение запасов основных элементов питания произошло во всех районах Хакасии (табл. 2, рис. 2).
Даже в период активной химизации сельского хозяйства Республики, с конца 70-х до начала 90-х г. прошлого столетия (в интервале между II и IV циклами обследования), наблюдалось падение содержания подвижных форм фосфора и обменного калия в результате того, что вынос питательных веществ с урожаем не компенсировался полностью внесением их с удобрениями.
За последние годы обострилась тенденция к снижению почвенных запасов азота, 80% площадей оказались крайне истощены и содержат этого элемента в среднем 15-20 кг/га. Нитрификационные процессы протекают в почве, в основном, за счет разложения корневых, пожнивных остатков и озоле-ния гумуса. По степени кислотности основная часть пашни характеризуется нейтральной реакцией почвенного раствора, поэтому потребность в известковании в настоящее время практически отсутствует.
Результаты обследования пахотных земель на содержание гумуса показывают, что 51,9% почв относятся к слабо- и ма-
2. Средневзвешенное содержание подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое в разные годы обследования, мг/кг почвы (по методу Мачигина)
Район Год Р2О5 Баланс Р2О5 К2О Баланс К2О
Алтайский 1966 2001 30,0 26,0 -4,0 272 243 -29
Аскизский 1968 2006 30,0 18,0 -12 279 261 -18
Бейский 1968 2005 25,3 24,7 -0,6 300 239 -61
Боградский 19682000 25,3 18,0 -7,3 376 322 -54
Орджони-кидзевский 1967 2004 35,0 27,7 -7,3 386 334 -52
Усть-Абаканский 1966 2002 21,6 20,0 -1,6 377 331 -46
Таштыпский 1969 2004 29,0 27,0 -2,0 508 434 -74
Ширинский 1967 2003 30,0 16,4 -13,6 370 268 -102
ги - 41,78, Си - 16,52, еа - 0,109, РЬ - 8,54, N1 - 21,08, Со - 6,37, Ля - 4,48, И - 0,024, Е - 1,70. Содержание ТМ в почвах хозяйств ниже ПДК и ОДК, что позволяет практически повсеместно получать экологически безопасную сельскохозяйственную продукцию. Однако некоторые показатели по содержанию ТМ выходят за пределы фона, что определяет необходимость систематического экологического контроля на всех сельскохозяйственных угодьях Республики.
Контроль за уровнем радиоактивного загрязнения почвы и растительности в Хакасии осуществляет станция агрохимической службы «Хакасская», начиная с 1977 г. Мощность дозы гамма-излучения в пределах 10-13 мкР/ч, что не превышает естественных природных значений. Почвы по содержанию стронция - 90 и цезия - 137 не опасны для человека и животных и находятся ниже критерия безопасности.
Один из показателей процессов, направленных на сохранение плодородия почв, - баланс питательных веществ в земледелии. За 43 года общий вынос азота, фосфора, калия урожаем из почвы составил 1878 тыс. т, возвращено же на поля всего лишь 974 тыс. т. Каждый гектар пахотных земель Хакасии ежегодно недополучал 35,0 кг/га питательных веществ (табл.4).
4. Баланс питательных веществ в пашне Хакасии (1966-2009 гг.)
Обследованная площадь, га Степень обеспеченности
Элемент низкая средняя высокая
тыс. га % тыс.га % тыс.га %
Медь 513,9 355,3 69,1 49,5 9,6 109,1 21,3
Цинк 513,9 510,9 99,4 2,0 0,4 1,0 0,2
Марганец 513,9 26,2 5,1 120,2 23,4 367,5 71,5
Кобальт 513,9 412,6 80,3 99,9 19,4 1,4 0,3
Сера 366,7 222,8 61,1 97,4 26,6 46,5 12,3
Бор 96,0 1,0 1,0 - - 95,0 99,0
Показатель Азот Фосфор Калий Всего
тыс. т кг/га в год
тыс. т
Внесено с удобрениями: 423 291 260 974 37,8
минеральными 250 187 52 489 19,0
органическими 173 104 208 485 18,8
Вынос всего: 853 325 700 1878 72,8
урожаем 765 303 625 1693 65,6
сорняками 88 22 75 185 7,2
Баланс -430 -34 -440 -904 -35,0
К2О, мг/кг почвы Гумус, %
Р2О5, мг/кг почвы
Рис. 2. Агрохимические показатели между циклами агрохимического обследования в пахотных почвах Республики
Кроме дефицита основных элементов питания растений вызывает тревогу и недостаток микроэлементов на пашне Республики. К определению микроэлементов станция приступила в пятом цикле обследования (1993 г.). Микроэлементы, находящиеся в растениях в тысячных долях процента, необходимы для их питания и выполняют важные функции в процессе жизнедеятельности культур. Критерий обеспеченности микроэлементами - их содержание в почве в подвижной форме, которая доступна для питания растений. Почвы характеризуются низким содержанием цинка и кобальта. Степень обеспеченности медью, марганцем, серой и бором от низкой до высокой (табл. 3).
3. Распределение площадей по степени обеспеченности подвижными формами микроэлементов и серы
Валовое содержание тяжелых металлов (ТМ) и водорастворимого фтора в пахотных почвах Хакасии (мг/кг):
Вынос из почвы питательных веществ сорняками рассчитывали на основании региональных нормативов, полученных с использованием методических указаний ЦИНАО [2] и уточненных применительно к конкретным почвенно-климати-ческим условиям Республики по данным полевых опытов. Больших надежд, в ближайшие годы, на широкое использование минеральных и органических удобрений в Республике нет. Из-за высокой стоимости удобрений роста объёмов их применения не произойдёт.
Решение этой проблемы видится в интенсификации биоло-гизации земледелия, которая включает: оптимизацию структуры посевных площадей, освоение биологизированных севооборотов, расширение посевов бобовых однолетних и многолетних трав и зернобобовых культур, использование на удобрение всех видов навоза и помета, компостов, соломы, сиде-ратов, биологического азота, рациональное применение минеральных удобрений, прежде всего, для обеспечения сбалансированного питания растений. Каждый из этих биологических приёмов положительно влияет на плодородие почвы и её продуктивность. Однако для достижения высокой эффективности необходимо объединить их в одну общую биологическую систему земледелия.
Литература
1. Градобоев Н.Д. Природные условия и почвенный покров левобережной части Минусинской впадины.//Почвы Минусинской впадины. - М.: Изд. АН СССР, 1954. - С.7-183.
2. Державин Л.М., Скворцова Н.К., Пузанова О.А. и др. Методические указания по определению выноса питательных веществ сорняками с учётом видового состава и степени засоренности просевов. -М.: Информагротех, 1999. - 16 с.
3. Растительный покров Хакасии./Под ред. А.В. Куминовой. - Новосибирск: Наука, 1976.- 421с.
4. Редкие и исчезающие виды растений Хакасии. - Новосибирск: Изд-во СО РАСХН, 1999. - 140 с.
5. Танзыбаев М.Г. Почвы Хакасии. - Новосибирск, 1993. - 256 с.
FERTILITY STATUS OF ARABLE SOILS IN THE REPUBLIC OF KHAKASSIA
N.A. Gradoboeva, V.V. Elizar'ev, L.P. Ignatenko, N.V. Sireneva Khakasskaya State Station of Agrochemical Service ul Khakasskaya 25, Abakan, 655017 Russia
e-mail: agrohim 19@mail.ru
The fertility dynamics of arable soils in the plowland of the Republic of Khakassia for the 40-year-long period of activity of the Khakasskaya State Station of Agrochemical Service was presented, as well as the budgets of nutrients in the plowland soils. Keywords: soils, humus, nutrients, nutrient budget.
