CC BY
28
УДК 631.42:631.45:631.47:631.582.9
СОСТОЯНИЕ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ ЗЕМЕЛЬ, ВЫВЕДЕННЫХ ИЗ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОБОРОТА
В ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
А.В. Амелин, д.с.-х.н., *В.М. Казьмин, д.с.-х.н., И.А. Рыжов, к.с.-х.н.,Н.И. Абакумов
Орловский государственный аграрный университет, e-mail: [email protected] *Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Орловский»
В статье представлены результаты агрохимического обследования залежных земель юго-восточной природно-экономической зоны Орловской области. Показано, что при выводе полей из севооборота происходит выраженное ухудшение агрохимических показателей их плодородия, что обусловлено замедлением темпов минерализации растительных остатков, миграцией питательных элементов в более глубокие слои почвы и развитием эрозионных процессов. Степень деградации почвы на каждом участке во многом зависит от возраста залежи, показателей ее плодородия и проявления эрозии.
Ключевые слова: земли сельскохозяйственного назначения, почва, плодородие, агрохимические показатели.
AGROCHEMICAL STATE OF SOIL FERTILITY OF LANDS BEING OUTPUT FROM AGRICULTURAL ROTATION IN CASE OF THE OREL REGION A.V. Amelin, V.M. Kazmin, I.A. Ryzhov, N.I. Abakumov
Article represents the results of agrochemical investigation offallow lands in the south-east natural economic area of the Orel region. It is stated that at fields output from crop rotation evident fertility deterioration can be detected. This is determined with mineralization slowing down of plant residues, nutrients migration to the deeper soil layers and erosion processes development. The soil degradation degree depends greatly on fallow land age, its fertility factors and erosion manifestation.
Keywords: lands of agricultural designation, soil, fertility, agrochemical parameters.
Россия занимает первое место в мире по общей площади земель и находится в пятерке лидирующих стран по пашне, имея необходимые природные ресурсы для обеспечения продовольственной безопасности. Однако по эффективности их использования существенно отстает от стран с сопоставимыми площадями (США, Китай) и от среднего мирового уровня [1]. Владея 10% продуктивных земель мира, доля России в производстве сельскохозяйственной продукции составляет всего лишь около 2% [2]. Суммарный ежегодный недобор растениеводческой продукции из-за ухудшения использования земли составляет не менее 120 млн. т в год в зерновом эквиваленте [3]. Ситуация усугубляется и тем, что огромные массивы плодородных почв вообще выведены из севооборота и не используются в хозяйственных целях. Многие необрабатываемые почвы по ряду показателей начинают приближаться к аналогичным целинным почвам с проявлением процессов деградации [4-6].
По данным Департамента сельского хозяйства Орловской области, площадь неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения в регионе составляет 134127 га. Для решения этой задачи необходимы безотлагательная их инвентаризация, проведение агроэколо-гической и агрохимической оценки, а также разработка комплексных мероприятий по трансформации в те или иные угодья в соответствии с почвенно-климатическими и ландшафтными условиями. Поэтому в 2011 г. нами было проведено специальное агрохимическое обследование залежных земель Орловской области в рамках тематического задания Министерства сельского хозяйства РФ «Разработка систем комплексного восстановления техногенно нарушенных, выведенных из сельскохозяйственного оборота земель» с учетом методических указаний.
Объектом изучения были выведенные из сельскохозяйственного оборота земли в трех разных природно-экономических зонах Орловской области: юго-восточной, центральной, западной. В 2011 г. изучали агроэкологическое и агрохимическое состояние залежных земель лишь юго-восточной зоны региона, где сосредоточено около 80% всех черноземов области. Отбор проб почв для агрохимического анализа проводили в Верховском, Новосильском и Новодеревеньковском районах в соответствии с ГОСТ 28168-89 и использованием системы GPS.
В Верховском районе обследуемые участки № 66 и 63 располагались вблизи деревни Масали вниз по склону крутизной до 3о южной экспозиции. Их площадь составляла соответственно 37 и 52 га, возраст залежи 17 лет.
В Новосильском районе залежные участки № 55 и 72 находились недалеко от деревни Тростниково. Их площадь составляла соответственно 36 и 50 га, возраст залежи 16 лет.
В Новодеревеньковском районе обследуемый участок под № 6 размещался около деревни Никольское и был невостребован, его площадь составила 14 га, возраст залежи 20 лет.
По каждому участку комплексное обследование проводили по следующим показателям: содержание гумуса, доступный фосфор, обменный калий, кислотность, гранулометрический состав. Отбор проб проведен сотрудниками отдела проблемных исследований Орловского ГАУ, лабораторные анализы выполнены в Центре химизации и сельскохозяйственной радиологии «Орловский» с использованием поточного анализатора марки «San++» голландской фирмы «SKALAR». Установлено, что обследованные поля были выведены из севооборота в 1993-1995 гг., а поле № 6 еще раньше - с 1988 г. За это
время они покрылись различной естественной растительностью и перешли в категорию залежных - сельскохозяйственные угодья, ранее использовавшиеся как пашня, но не используемые больше года под посев сельскохозяйственных культур и под пар [2, 3].
По данным агрохимического анализа, на этих полях происходит выраженное ухудшение плодородия почв. За 15-20-летний период их вывода из севооборота содержание доступного фосфора в почве снизилось в среднем на 47,7%, обменного калия - на 41,3%, гумуса - на 0,9%, а кислотность повысилась с 5,4 до 5,1 единиц. Такой характер деградации бывшей пашни может быть обусловлен совместным или раздельным действием трех основных факторов: замедлением темпов минерализации опавших растительных остатков; миграцией питательных элементов в более глубокие слои почвы; развитием эрозионных процессов. В зависимости от их сочетания степень деградации почвы на каждом участке может быть разной.
Так, в Верховском районе на поле № 66 почва была представлена черноземом выщелоченным (Чв), который характеризовался вымытостью карбонатов из гумусового профиля. При этом горизонт А имел выраженную ореховатую или мелкокомковатую структуру и был значительно, но не всегда равномерно, прогумусирован, а горизонт В отличался темными гумусовыми узкими языками, на которых отмечались струйчатые затеки, уплотненное сложение и слабое оглеение в выщелоченной части. Наибольшее содержание карбонатов зафиксировано в верхней части горизонта. Мощность гумусовых горизонтов (А + АВ) в большинстве случаев составляла 50-80 см. За время вывода данного участка из землепользования кислотность почвы здесь повысилась с 5,7 до 5,4 единиц, но при этом содержание обменного калия и доступного фосфора снизилось в среднем на 3,2 и 5,2 мг/100 г почвы, соответственно. Убыль гумуса в среднем составила 0,1%, что означает его потерю в размере около 3,5 т/га (табл. 1). В результате таких измене-нийпочва на данном участке в 2011 г. стала относиться к III классу, тогда как в 1993 г. она имела IV класс.
На ухудшение агрохимических показателей почвы существенное влияние оказала не только интенсивная миграция элементов минерального питания за пределы 30 см обследуемого слоя, но и замедление темпов минерализации опавших растительных остатков. При образовании залежи, особенно по мере увеличения срока ее существования, трансформация вещества и энергии замедляется, тогда как в пахотных землях эти процессы протекают с
гораздо большей интенсивностью. На залежах большая часть недостающих элементов минерального питания находится в растительной биомассе, а процессы минерализации растительного опада сильно замедлены.
На поле № 63 почва также являлась черноземом выщелоченным (Чв), но была намного плодороднее. По сравнению с участком № 66, содержание гумуса здесь было больше в среднем на 3,1%, доступного фосфора - на 5,6, а обменного калия - на 6,8 мг/100 г почвы. Однако процессы ее деградации проявлялись интенсивнее. За время нахождения под залежью степень кислотности почвы повысилась от нейтральной до слабокислой (с 6,0 до 5,2), а содержание гумуса, обменного калия и доступного фосфора снизилось в среднем соответственно на 2,7%, 11,9 и 15,3 мг/100 г почвы (табл. 1). Высокие темпы деградации почвы здесь можно объяснить как процессами трансформации вещества в биоценозе и миграцией в ней элементов питания, так и выраженной эрозией почвы.
Во многом схожие данные были получены и при обследовании залежных земель в Новосильском районе, где в основном распространены темно-серые лесные почвы, характеризующиеся значительной аккумуляцией органического вещества и слабой морфологической и химической элювиально-иллювиальной дифференциацией профиля. Гумусовый горизонт составлял всего 20-30 см, имел зернистую структуру и был четко выражен. За период нахождения этих почв под залежью кислотность и содержание в них гумуса изменились незначительно, в то время как доступного фосфора и обменного калия заметно сократилось, особенно на поле № 55 (табл. 2).
На наш взгляд, такие различия в убыли элементов питания обусловлены, прежде всего, разным проявлением эрозионных процессов. Поле № 72 хотя и имело небольшой уклон (1-2о) юго-восточной экспозиции, с контуром поверхности в виде грубой вспашки с гребнями, но следов развития эрозии на ней выявлено не было, в отличие от поля №55, где эти процессы были ярко выражены.
Залежный участок № 6 в Новодеревеньковском районе также был без заметного проявления эрозийных процессов. Основной тип почв - черноземы оподзолен-ные (Чоп), морфологический профиль которых слагается из темно-серого или серо-черного гумусового горизонта А, имевшего зернистую или пороховато-зернистую структуру. Горизонт В при этом характеризовался оре-ховато-призматической структурой бурого цвета с темными пятнами и потеками. Общая мощность гумусовых горизонтов составляла 30-70 см.
1. Данные агрохимического обследования залежных земель Верховского района
Показатель Год обследования
1993 2011
Участок № 66
рН 5,7 5,4
Р2О5, мг/100 г 14,4 9,2
К2О, мг/100 г 13,2 10,0
Гумус, % 6,4 6,3
Участок № 63
рН 6,0 5,2
Р2О5, мг/100 г >20,0 4,6
К2О, мг/100 г >18,0 7,1
Гумус, % 8,8 6,1
2. Данные агрохимического обследования залежных земель Новосильского района
Показатель Год обследования
1995 2011
Участок № 55
рН 5,2 5,0
Р2О5, мг/100 г 10,0 5,2
К2О, мг/100 г 15,1 9,6
Гумус, % 6,2 6,0
Участок № 72
рН 5,1 5,0
Р2О5, мг/100 г 6,0 4,3
К2О, мг/100 г 9,7 6,5
Гумус, % 5,7 5,4
3. Данные агрохимического обследования залежных земель Новодеревеньковского _района__
Показатель 1988 г. 2011 г.
Участок №6
рН 5,7 5,4
Р2О5, мг/100 г 20,0 11,8
К2О, мг/100 г 18,0 10,2
Гумус, % 6,5 5,3
За 20-летний период вывода данного участка из севооборота здесь произошло существенное закисление почвы и уменьшение в ней гумуса (в среднем на 1,2%), а также доступного фосфора - на 46% и обменного калия - на 43% (табл. 3). Несмотря на это, возможность вовлечения данного поля вновь в севооборот вполне может быть оправдана, так как его плодородие остается еще достаточно высоким и может быть восстановлено, учитывая, что на черноземные почвы в Орловской области приходится менее 50% пашни.
Состояние почвенного плодородия обследованных участков в юго-восточной природно-экономической зоне Орловской области пока позволяет рассматривать их пригодными для сельскохозяйственного использования.
Рекультивация залежных земель и проведение на них культуртехнических работ с доведением содержания основных питательных веществ до оптимальных параметров должна определяться не только производственной необходимостью, но и агроэкологической целесообразностью. В соответствии с основными принципами аэроландшафтного земледелия для обеспечения средне-устойчивого его состояния в ЦЧР доля средостабилизи-рующих угодий (леса, луга, многолетние насаждения) должна составлять не менее 70% [7]. Причем на начальных этапах проектирования систем земледелия здесь необходимо обеспечить хотя бы состояние пороговой устойчивости, то есть пашня должна занимать около 43% угодий. Распаханность же земель юго-восточной природно-экономической зоны Орловской области в настоящее время составляет около 80%, а коэффициент экологической устойчивости равен всего 0,16, что характеризует разрушающееся состояние ландшафта. По-
этому находящиеся здесь залежные участки № 55 и № 63 с сильным проявлением деградации почвы целесообразно перевести в категорию естественных угодий, а остальные (№ 72, № 66 и № 6) можно вновь вернуть в севооборот, предварительно осуществив все необходимые для этого агротехнические мероприятия.
Таким образом, при выводе полей из севооборота происходит выраженное ухудшение их плодородия, что обусловлено замедлением темпов минерализации растительных остатков, миграцией питательных элементов в более глубокие слои почвы и развитием эрозионных процессов. Степень деградации почвы на каждом залежном участке различна и во многом зависит как от возраста залежи, так и от показателей ее плодородия и степени проявления эрозии. Поэтому разработка системы мероприятий комплексного восстановления выведенных из сельскохозяйственного оборота земель невозможна без предварительного и всестороннего мониторинга каждого залежного поля.
Литература
1. Казеннов Д.А. Повышение эффективности сельского хозяйства как основа продовольственной безопасности страны. Автореферат дисс. к.э.н. - М., 2003. - 20 с.
2. Недайборщ О.В. Эффективность различных способов освоения залежных земель в условиях лесостепи юга Нечерноземной зоны. Автореферат дисс. к.с.-х.н. - Саратов. 2009. - 28 с.
3. Мутиков В.М. По введению залежных земель в оборот / Методические рекомендации. - Чебоксары, 2008. - 8 с.
4. Желудков Г.И. Как ускорить освоение заброшенных земель // Главный агроном, 2008, № 1. - С. 12-13.
5. Исайкин И.И., Волков М.К. Плуг сорнякам друг // Земледелие, 2007, № 1. - С. 23-24.
6. Исайкин И.И., Волков М.К., Рожкова А.Н.. Теория и практика обработки почвы. - Саранск: Мордовский институт переподготовки кадров агробизнеса, 2005. - 323 с.
7. Лопырев М.И., Шевченко В.Е, Зезюков Н.И. Проектирование и внедрение эколого-ландшафтных систем земледелия в сельскохозяйственных предприятиях Воронежской области / Методическое руководство. - Воронеж: Истоки, 1999. - 186 с.
