CC BY
12
УДК 631.452
СОСТОЯНИЕ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ ПАШНИ РЕСПУБЛИКИ ХАКАССИЯ И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЕГО ПОВЫШЕНИЮ
Н.А. Градобоева, В.В. Елизарьев, Т.В. Кравченко, Ф.А. Таранова, Н.В. Сиренева
Государственная станция агрохимической службы «Хакасская», e-mail: [email protected]
Сделан анализ плодородия почв за 46 лет по основным агрохимическим показателям. Отмечена недостаточная обеспеченность пахотных угодий подвижным фосфором, нитратным азотом, микроэлементами и необходимость пополнения их запасов за счет местных сырьевых ресурсов. Даны рекомендации сельхозтоваропроизводителям.
Ключевые слова: агрохимическое обследование, плодородие почв, микроэлементы, тяжелые металлы, фосфоритная мука, сидераты.
CONDITION OF SOIL FERTILITY OF THE ARABLE LAND OF REPUBLIC OF KHAKASSIA AND STEPS TO IMPROVE IT N.A. Gradoboeva, V.V. Elizaryev, T.V. Kravchenko, F.A. Taranova, N.V. Sireneva
There was made the analysis of soil fertility in 46 years considering the principle agrochemical indicators. There were noticed insufficient supplies with mobile phosphorus, nitrate nitrogen, and microelements in arable soil as well as the need of their stock replenishment at the expense of local raw material resources. There are also given some recommendations to agricultural producers.
Keywords: agrochemical examination, soil fertility, microelements, heavy metals, phosphoritic flour, siderates.
Развитие сельскохозяйственного производства в связи с вступлением России в ВТО и с учетом правил ВТО, требует разработки и освоения инновационных агротех-нологий, адаптированных к местным условиям. Территория Хакасии, расположенная в левобережье верхнего и среднего Енисея, является частью Алтайско-Саянской горной провинции. Республика охватывает три крупных геоморфологических района: восточный склон горного массива Кузнецкого Алатау, горный район Западного Саяна и левобережную часть Минусинской котловины. Хакасия занимает 61,9 тыс. км2, из них высокогорный пояс - 11,1%, таежный - 35,6%, подтаежный - 18,5%, лесостепной - 8,4% и степной - 26,4%. Ее территория в виде несколько искривленного овала вытянута в меридиональном направлении. Протяженность с севера на юг 460 км, с запада на восток в наиболее широкой части 200 км.
Почвенный покров земледельческой части территории республики Хакассия неоднороден, он изменяется в соответствии с особенностями геоморфологических элементов рельефа. Основной земельный фон составляют черноземы, которые занимают 80,11% пашни, из них на долю черноземов обыкновенных приходится 51,85%, черноземов южных - 20,68%, черноземов выщелоченных - 7,34%, черноземов оподзоленных - 0,24%. Каштановые и темно-каштановые почвы занимают 13,05% площади пашни [1].
Почвы лугового комплекса представлены лугово-черноземные, луговые, лугово-каштановые - 2,56%. Эти почвы приурочены к террасам речных долин и приозерным понижениям. Часть площади пашни занимают дерново-карбонатные почвы (0,84%) и 0,81% почв приходится на серые и темно-серые лесные. Прочие почвы занимают 2,63%.
С 2009 г. проведено агроэкологическое обследование в пяти районах Республики Хакасия по ГИС-технологиям. Отбор почвенных образцов выполняли с использованием навигаторов Garmin GPS MAP 76CSx и электронной карты для точного установления следа прохода оператора и
координатных точек формирования среднего образца. Это значительно увеличивает точность определяемых показателей при мониторинге учетных свойств почвы. На агрохимической станции сформирована технологическая цепь: аналитические измерения - банк агрохимических данных - электронное картографирование и обеспечивается одноразовое введение банка данных.
В 2012 г. был начат 8 тур агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий Республики.
По степени гумусированности 214,9 тыс. га, или 41,6% почв пашни относятся к слабо- и малогумусным (содержат гумуса менее 4%), 36,6% - к среднегумусным и только 21,8% почв характеризуются высокой степенью гумусированности. В целом по Республике почвы содержат 4,7% гумуса, а запасы его в слое 20 см составляют 95-110 т/га.
По районам Республики содержание гумуса колеблется в широких пределах. Наиболее гумусированные почвы Боградского, Орджоникидзевского и Таштыпского районов, где содержание гумуса составляет более 5%. Наименьшее содержание гумуса (3,5%) отмечается в почвах Алтайского, Усть-Абаканского, Бейского районов (табл. 1).
86,8% пахотных земель характеризуются низкой и средней обеспеченностью подвижным фосфором, которые нуждаются в ежегодном внесении фосфорных удобрений в основных дозах, из них 23% находятся в группе почв с исключительно низкой обеспеченностью фосфором. Почвы, достаточно обеспеченные подвижным фосфором, которые по своей потребности могут ограничиться внесением лишь небольших (стартовых) доз фосфорных удобрений, занимают 13,2% пашни. Средневзвешенное содержание подвижного фосфора по республике составляет 18,0 мг/кг почвы (43 кг/га).
По запасам обменного калия почвы характеризуются лучшей обеспеченностью, чем подвижным фосфором. На почвы с низким содержанием обменного калия приходится 18,9% площади пашни, 35,2% почв имеют среднее содержание этого элемента и 45,9% - повышенную и
1. Средневзвешенное содержание гумуса в почве пашни по циклам обследования на 01.03.2013 г.
Район Средневзвешенное содержание гумуса, %
II III IV V VI VII VIII
Алтайский 4,7 3,7 3,4 3,2 3,1 3,5 -
Аскизский 5,0 4,4 4,0 4,2 4,2 4,2 -
Бейский 4,8 4,4 4,0 3,5 3,5 3,5 3,5
Боградский 7,1 6,1 5,5 5,7 5,9 5,9 -
Орджоникидзевский 7,0 7,0 5,7 5,3 5,5 5,5 -
Усть-Абаканский 4,3 4,1 3,3 3,3 3,2 3,5 -
Таштыпский 8,3 8,3 8,0 8,0 8,1 7,8 -
Ширинский 5,8 5,3 4,6 4,2 4,2 4,7 -
Среднее по республике 5,6 5,1 4,4 4,2 4,3 4,7 -
высокую обеспеченность. Средневзвешенное содержание обменного калия составляет 308,7 мг/кг почвы (740 кг/га).
Снижение запасов подвижного фосфора за последние 46 лет составило 12,1 мг/кг почвы или 29 кг/га, содержание обменного калия уменьшилось на 70 мг/кг почвы или на 168 кг/га (табл. 2).
Под урожай 2012 г на поля Республики было внесено 2949 т д.в. минеральных удобрений, из них 2477 т д.в. азота. Результаты осеннего обследования на нитратный азот пахотных земель на площади 40,5 тыс. га показывают, что ушли в зиму с низкой и очень низкой обеспеченностью нитратным азотом поля, занятые зерновыми культурами - 74,4%, кормовыми культурами - 71,3%, многолетними травами - 100%, паровыми полями - 23,2%.
Средневзвешенное содержание нитратного азота составило: по многолетним травам 2,6 мг/кг почвы (очень низкое); по зерновым и кормовым культурам 6,2 и 7,0 мг/кг соответственно (низкое); по пару 14,1 мг/кг (повышенное содержание). На 76,8% площади паровых полей накоплено достаточное количество нитратного азота, что при благоприятных погодных условиях в период вегетации позволит с наименьшей потребностью в минеральных удобрениях получить хороший урожай. В целом среднее содержание нитратного азота в пашне составило
9,3 мг/кг почвы или 40 кг/га (средняя обеспеченность).
Кроме дефицита основных элементов питания растений в почвах пашни содержится недостаточное количество микроэлементов. Почвы характеризуются низким содержанием цинка, меди и кобальта. Марганец, сера и бор содержатся от низкой до высокой степени обеспеченности (табл. 3).
Содержание подвижных форм тяжелых металлов и водорастворимого фтора на обрабатываемых почвах составляет: Zn - 0,369 мг/кг, № - 0,411 мг/кг, Си - 0,206 мг/кг, РЬ - 1,113 мг/кг, Мп - 36,85 мг/кг, Cd - 0,043 мг/кг, Со - 0,066 мг/кг, валовых форм ^ - 0,028 мг/кг, As -5,05 мг/кг, водорастворимого фтора - 2,13 мг/кг.
Мощность дозы гамма-излучения на пашне в пределах 10-13 мкР/час, что не превышает естественных природных значений. По содержанию 9С^г и 137Cs почвы характеризуются как незагрязненные, то есть не представляющие опасности для человека и животных.
Экологическое состояние почв по выше перечисленным показателям характеризуется как благоприятное, так как содержание тяжелых металлов, водорастворимого фтора в почвах ниже ПДК, ОДК, что позволяет практически повсеместно получать чистую сельскохозяйственную продукцию.
2. Содержание _ подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое, мг/кг почвы
Район Год обследования Средневзвешенное содержание Р2О5 +/- Средневзвешенное содержание К2О +/-
Алтайский 1966 2008 30,0 21,0 -9,0 272 247 -25
Аскизский 1968 2006 30,0 18,0 -12,0 279 221 -58
Бейский 1968 2012 25,3 15,5 -9,8 300 260 -40
Боградский 1968 2007 25,3 18,0 -7,3 376 322 -54
Орджоникидзевский 1967 2011 35,0 19,6 -15,4 386 328 -58
Усть-Абаканский 1966 2009 21,6 19,6 -2,0 377 341 -36
Таштыпский 1969 2011 29,0 28,9 -0,1 508 450 -58
Ширинский 1967 2010 30,0 15,7 -14,3 370 326 -44
По республике 1966 2012 30,1 18,0 -12,1 378 308 -70
3. Распределение площадей по степени обеспеченности подвижными формами микроэлементов и серы
Элемент Обследованная Степень обеспеченности Среднее
площадь, га низкая средняя высокая значение,
тыс. га % тыс. га % тыс. га % мг/кг почвы
Медь 516,1 430,3 83,4 84,9 16,4 0,9 0,2 0,155
Марганец 516,1 86,3 16,7 333,0 64,5 96,8 18,8 16,4
Цинк 516,1 514,7 99,6 1,3 0,3 0,1 0,1 0,298
Кобальт 516,1 507,7 98,4 7,6 1,5 0,8 0,1 0,053
Сера 516,1 261,4 50,7 172,5 33,4 82,2 15,9 6,9
Бор 516,1 35,1 6,8 33,5 6,5 447,5 86,7 1,51
Для повышения плодородия сельскохозяйственных земель Республики Хакасия имеются сырьевые ресурсы, чтобы производить местные удобрения. Запасы фосфоритов (Талмалыкское и Обладжанское месторождения) составляют 11,7 млн. т в пересчете на пятиокись фосфора (9,5 т/га сельхозугодий). Многолетние полевые и производственные опыты показали высокую эффективность Тамалыкской и Обладжанской фосфоритной муки, особенно при компостировании ее с навозом, птичьим пометом, древесной корой, лигнином, окисленными угольными отходами. Этот фосмелиорант обеспечивает выход кормовых единиц с посевной площади без орошения 1923 ц/га, в условиях орошения - 58-67 ц/га, а в виде орга-но-фосфоритных компостов - 79 ц/га.
К сожалению, добыча фосфоритов и приготовление на их основе удобрений так и не были организованы. В то же время 86,8% площадей пахотных земель имеет низкие и средние почвенные запасы фосфора, на которых без применения фосфорных удобрений невозможно вести устойчивое зерновое хозяйство.
Месторождения торфа с общими запасами (4,5 млн. т) находятся на сравнительно небольшом удалении от сельскохозяйственных угодий и населенных пунктов: в Таштыпском районе - Матурские кочки, Большое Сей-ское болото с общими запасами 1,2 млн. т, в Ширинском районе - озеро Марикуль, урочище «Пионерское», озеро Ошколь с запасами 2,3 млн. т, в Усть-Абаканском районе озеро Калтарово с запасами до 0,7 млн. т и др. Торф этих месторождений удовлетворительного качества с зольностью, не превышающей 30%, и достаточно высоким (1,42,3%) содержанием азота. Эффективность органических удобрений, приготовленных на основе торфа в виде тор-фо-навозных, торфо-пометных компостов исключительно высока [2-4]. Компосты обеспечивают прирост урожая силосных культур в 1,5-2,0 раза. В отдельные годы производство торфо-компостов достигало 60 тыс. т. Торфы служили отличным сырьем для формирования
тепличных грунтов. В настоящее время в связи с экономическими реформами добыча торфа практически остановлена.
Что касается сапропелей, то месторождения их в Республике существенно различаются как по запасам, так и по качеству. Концентрация основных питательных веществ - 6,5-19,5 кг/т. Эти сапропели по агрохимическим показателям не годятся для приготовления высококонцентрированных органических удобрений, но их успешно могут использовать для землевания бедных сильно эродированных каменистых почв, находящихся в непосредственной близости от месторождений (1 -3 км). Продуктивность окультуренных таким образом полей достигает продуктивности плодородных земель и будет сохраняться длительное время. Озера при их очистке с хозяйственной и экологической точки зрения будут более благополучны.
Опыты с сидеральными культурами показали, что за счет возделывания донника можно накапливать на сиде-ральных паровых полях от 18 до 34 т/га органического вещества и вместе с ними 160-400 кг/га азота, фосфора, калия. Это означает, что за ротацию четырехпольного севооборота на каждое поле в год приходится 5-9 т/га органического вещества и 40-100 кг/га азота, фосфора и калия при минимальных затратах.
Таким образом, сохранение и повышение плодородия почв необходимо вести на основе рационального применения минеральных удобрений и биологизации земледелия, которая включает оптимизацию структуры посевных площадей, освоение севооборотов, расширение посевов бобовых однолетних и многолетних трав и зернобобовых культур, а также использование на удобрение всех видов навоза и куриного помета, компостов, соломы и сидератов. Каждый из этих приемов сам по себе положительно влияет на плодородие почвы и ее продуктивность.
Литература
1. Классификация почв России. - М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1997.
2. Анисимова Т.Ю. Результаты исследований применения торфа и компостов на его основе // Агрохимический вестник, 2013, № 4. - С. 16-19.
3. Завалин А.А., Прохоров И.С., Семенцов А.Ю. Биокомпосты «ПИКСА» - продукт биотехнологической переработки торфа // Международная научно-практическая конференция «Торф в решении проблем энергетики, сельского хозяйства и экологии», Минск, Белоруссия, 2006. - С. 103-105.
4. Прохоров И.С., Карев СЮ. Особенности производства почвогрунтов для озеленения и благоустройства города Москвы // Агрохимический вестник, 2012, № 3. - С. 21-25.
5. Щербаков А.Ю., Карев С.Ю., Прохоров И.С., Абрамцев В.С., Шаповалов Д.А., Скибарко А.П. Вопросы подготовки и контроля качества искусственно созданных грунтов для озеленения Московских газонов // Экологические системы и приборы, 2012, № 10. - С. 28-33.
