Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

АНАЛИЗ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

Обущенко С.В. 1 Гнеденко В.В. 2
1 ФГБУ «Стация агрохимической службы «Самарская»
2 ГБОУ ВПО «Самарский государственный экономический университет»
В работе проведены почвенно-агрохимическое обследование пахотных земель Самарской области на базе которых, составлены агрохимические картограммы по содержанию подвижного фосфора, обменного калия, гумуса, серы и микроэлементов, а также агрохимические паспорта полей. Приведен почвенный покров территории области, с преобладанием почв чернозёмного типа тяжёлого механического состава. Приводятся агрохимические свойства основных типов почв. Сделан вывод, что за последние 20 лет в области практически исчезли чернозёмы с высоким содержанием гумуса (свыше 8 %). Сократились и площади среднегумусных почв с содержанием гумуса 6–8 %, их удельный вес в структуре пашни области снизился с 31,9 до 11,7 %. Вместе с тем значительно увеличилось количество слабогумусированных почв (с 19,3 до 39,6 %).Отмечено, что наблюдается некоторый дефицит основных элементов питания растений и недостаток подвижных форм микроэлементов и серы.
почва
гумус
фосфор
калий
плодородие
1. Научно-производственный отчет, Федерального государственного бюджетного учреждения, «Станция агрохимической службы «Самарская». – Самара, 2013.

В настоящее время большое внимание в области уделяется научному подходу воспроизводства плодородия почв. Одним из основных критериев оценки состояния почвенного плодородия служит содержание в почве гумуса и подвижных питательных веществ.

С этой целью ФГБУ «Стация агрохимической службы «Самарская» проводится постоянный мониторинг плодородия почв. /1/

В 2013 году отделом мониторинга плодородия почв проведено почвенно-агрохимическое обследование пахотных земель Самарской области на площади 80,0 тысяч гектаров.

В первом квартале отчётного года была изготовлена и выдана хозяйствам документация по результатам обследования 2012 года – агрохимические картограммы по содержанию подвижного фосфора, обменного калия, гумуса, серы и микроэлементов, а также агрохимические паспорта полей.

Полевое почвенно-агрохимическое обследование в 2013 году проводилось с привязкой отбираемых почвенных образцов к географическим координатам местности с помощью GPS-навигаторов на территории Шигонского района.

Площадь элементарного участка, с которого отбиралась одна объединённая проба, составила 25 гектаров. И на каждом элементарном участке отмечалось по пять координатных точек с помощью GPS-навигаторов.

В почвенных образцах определялись следующие показатели: гумус по методу Тюрина (в модификации ЦИНАО), подвижный фосфор и обменный калий – по методу Чирикова в некарбонатных почвах и по методу Мачигина – в карбонатных почвах, рН солевой вытяжки – потенциометрически, подвижная сера – колориметрически, подвижные формы микроэлементов (медь, марганец, цинк, кобальт) – на атомно-абсорбционном спектрофотометре.

Результаты агрохимического обследования пахотных почв, в виде агрохимических картограмм и агрохимических паспортов полей, являются исходным материалом для составления рекомендаций и системы применения удобрений, для определения научно обоснованной потребности в органических и минеральных удобрениях.

Дифференцированное применение удобрений, с учётом обеспеченности почв питательными веществами, позволяет не только повысить эффективность действия удобрений, но и сократить расходы на производство урожая.

С 2009 года отделом проводятся работы по мониторингу земель сельскохозяйственного назначения в соответствии с заданием Министерства сельского хозяйства России на основании Постановления Правительства Российской Федерации от 12 июня 2008 года № 450:

● Закончены работы по созданию векторного слоя полигонов полей сельскохозяйственных угодий путём проведения оцифровки сельскохозяйственных полигонов.

● Обработка данных, подготовка отчётных материалов «Мониторинг обрабатываемой пашни» (МОП-1В) – 4 формы (2013 г.).

● Обработка данных, подготовка отчётных материалов «Мониторинг обрабатываемой пашни (МОП-2В) –полигонов(2013 г.).

Также с 2009 года проводятся работы по локальному мониторингу плодородия земель сельскохозяйственного назначения на тестовом полигоне, расположенном на территории ГНУ Самарского НИИ сельского хозяйства им. Н.М. Тулайкова в Безенчукском районе.На сегодняшний день на тестовом полигоне ведутся исследования почв по 20-типоказателям с учётом сопутствующих наблюдений за развитием растений.

Основная цель наблюдений – продолжить контроль за динамикой почвенного плодородия и агроэкологической ситуацией используемых сельскохозяйственных земель, атмосферных осадков и растительности.

Сельскохозяйственные угодья в Самарской области занимают около 4 миллионов гектаров, в том числе 2832,4 тыс. га заняты пашней.

Почвенный покров территории области довольно разнообразный (табл. 1), но с преобладанием почв чернозёмного типа тяжёлого механического состава (до 80 % площадей с/х угодий).

В целом, преобладающие почвы области характеризуются высоким потенциальным плодородием. Количественные показатели общих запасов основных источников питания растений (азота, фосфора, калия) по разным типам и подтипам почв области изменяются в широких пределах в связи с зонально-географическими и местными особенностями почвообразования. При этом важнейшее значение имеют механический состав, мощность гумусовых горизонтов и содержание в них гумуса.

Таблица 1

Почвенный покров пашни Самарской области

Почвы (типы, подтипы)

Площадь, млн.га

%

Светло-серые

0,001

0,05

Серые лесные

0,005

0,18

Тёмно-серые

0,035

1,24

Чернозём оподзоленный

0,031

1,09

Чернозём выщелоченный

0,618

21,80

Чернозём типичный

0,706

24,92

Чернозём обыкновенный

0,542

19,13

Чернозём южный

0,867

30,60

Тёмно-каштановые

0,001

0,04

Солонец лугово-степной

0,005

0,18

Солонец луговой

0,006

0,21

Пойменная луговая

0,016

0,56

Итого

2,833

100,0

Запасы гумуса в почвах области, как правило, увеличиваются в направлении от светло-серых лесных почв к типичным чернозёмам: светло-серые → серые → тёмно-серые лесные почвы → оподзоленные и выщелоченные чернозёмы → типичные чернозёмы. Дальше на юг, к южным чернозёмам и каштановым почвам, запасы гумуса снижаются.

Больше всего гумуса содержится в типичных чернозёмах (в метровом слоедо 800–900 т/га), меньше всего – в светло-серых и серых почвах (80–270 т/га).

От количественного и качественного состава гумуса зависят биологические, агрофизические и агрохимические свойства почв, её водный и тепловой режимы.

Варьирование содержания гумуса подчиняется общей зависимости от гранулометрического состава почв. По всем типам почв прослеживается тенденция к снижению гумуса от глин к суглинкам и супесям.

Чернозёмные почвы области незначительно отличаются по таким актуальным и динамичным агрохимическим показателям, как гидролитическая кислотность, сумма поглощенных оснований и степень насыщенности основаниями (табл. 2).

Таблица 2

Агрохимические свойства основных типов почв Самарской области

Показатели

Чернозёмы

Тёмно-каштановыепочвы

Оподзоленные и выщелоченные

Типичные

Обыкновенные

Южные

рН солевой вытяжки

5,8–6,1

6,5–6,7

6,4–6,7

6,8–7,2

6,9–7,3

Гидролитическая кислотность мг-экв/100 г почвы

3,4–3,8

1,6–1,9

1,8–2,1

0,5–0,6

Сумма поглощённых оснований, мг-экв/100 г почвы

41,1–45,3

46,6–48,6

45,5–48,6

37,9–38,8

26,1–49,6

Степень насыщенности основаниями, %

90–91

89–99

93–96

97–99

100

Валовый азот, %

0,35–0,41

0,39–1,51

0,39–0,42

0,25–0,28

0,16–0,24

Валовый фосфор, %

0,14–0,20

0,17–0,22

0,19–0,21

0,12–0,24

0,07–0,24

Валовый калий, %

1,73–2,09

1,66–2,11

2,11–2,19

1,91–2,12

0,87–2,31

Гидролизуемый азот, мг/кг

79–87

89–129

127–141

90–97

42–107

Подвижный фосфор*, мг/кг

98–122

148–168

157–163

26–31

18–61

Обменный калий, мг/кг

106–108

161–204

198–209

114–273

93–264

 

В подавляющем большинстве они характеризуются слабокислой и нейтральной реакцией почвенных растворов, вполне благоприятной для роста и развития большинства сельскохозяйственных культур.

Величина рН солевой вытяжки у серых лесных почв, оподзоленных ивыщелоченных черноземов колеблется от 5,8 до 6,1, у обыкновенных и типичных чернозёмов – от 6,4 до 6,7, у южных чернозёмов, тёмно-каштановых почв этот показатель – 7,2–7,3. Соответственно изменяется и гидролитическая кислотность (Нr), которая не превышает 3–4 мг-экв на 100 г у серых лесных почв, оподзоленных и выщелоченных чернозёмов, снижаясь до 1,6–2,0 мг-экв/100 г почвы у типичных и обыкновенных чернозёмов.

Почвы области характеризуются высокой степенью насыщенности основаниями, среди которых более 80–85 %приходится на долю кальция. Обыкновенные и типичные чернозёмы обладают высокой обменно-поглотительной способностью, что тесно связано с аккумуляцией гумуса. Поглощающий комплекс, достигая значений 45–50 мг-экв на 100 г твердой фазы почвы, устойчиво насыщен кальцием и магнием, соотношение между которыми колеблется в диапазонах 4–3:1.

По результатам обследований почв пахотных угодий Самарской области можно сделать вывод, что за последние 20 лет в области практически исчезли чернозёмы с высоким содержанием гумуса (свыше 8 %).

На данный момент они составляют в пашне 0,2 %, против 1,9 % по обследованию 1987–1992 гг. (табл. 3).

Таблица 3

Распределение площади пашни по уровню содержания гумуса

Цикл обследования (годы)

Обследованная площадь тыс.га

Группировка обследованной площади по уровню содержания гумуса (тыс. га. % от площ.)

Средне взвешенное содержание гумуса, %

I

II

III

IV

V

VI

очень

низкий

низкий

средний

повышенный

высокий

очень

высокий

< 2,0%

2,1–4,0%

4,1–6,0%

6,1–8,0%

8,1–10,0%

>10,0%

1987–1992

2832,4

545,6

19,3

1331,1

46,9

902,8

31,9

52,9

1,9

5,40

1993–2001

2832,4

123,6

4,4

1117,5

39,4

1243,4

43,9

340,9

12,0

7,0

0,3

4,38

2002–2013

2832,4

84,5

3,0

1120,9

39,6

1287,7

45,5

332,2

11,7

7,1

0,2

4,20

 

Сократились и площади среднегумусных почв с содержанием гумуса 6–8 %, их удельный вес в структуре пашни области снизился с 31,9 до 11,7 %. Вместе с тем значительно увеличилось количество слабогумусированных почв (с 19,3 до 39,6 %).

Процесс деградации почв можно объяснить как снижением норм внесения органических удобрений, эрозией почв, так и припахиванием подпахотного горизонта. В результате этого происходит ослабление биологической активности пахотного горизонта за счёт поднятия и примешивания подпахотного горизонта, характеризующегося более низкой биологической активностью. Следствием чего является ухудшение водно-физических свойств плодородного пахотного горизонта, экологических условий и пищевого режима растений.

Если в 1988 году для бездефицитного баланса гумуса требовалось 3,0 т/га органики, то в 2013 году требуется 5,8 т/га. По данным Самарского НИИСХ для создания бездефицитного баланса гумуса в севообороте необходимо иметь 20 % многолетних трав.

Основным критерием фосфатного состояния почв, одной из главных характеристик общей окультуренности, служит содержание подвижного фосфора, которое может меняться в зависимости от почвенно-климатических условий и биологических особенностей возделываемых сельскохозяйственных культур.

Чернозёмные почвы Самарской области, имеющие близкую к нейтральной и нейтральную реакцию среды, аккумулируют, в основном, неорганические формы фосфатов. Как правило, это кальциевые и магниевые соли ортофосфорной кислоты. На богатых кальцием почвах, какими являются чернозёмы типичные, обыкновенные и южные, снабжение растений фосфором ухудшается вследствие трудно растворимых фосфатов кальция.

В связи с этим, применение фосфорных удобрений является необходимым для большинства почв и сельскохозяйственных растений.

По многочисленным исследованиям, проведённым в области агрохимической службой и научно-исследовательскими учреждениями, установлены оптимальные параметры содержания подвижных форм фосфора в почвах: для выщелоченных и типичных чернозёмов – 160 мг/кг, обыкновенных чернозёмов – 148 мг/кг, южных чернозёмов – 120 мг/кг (по методу Чирикова).

По результатам 6-ти туров агрохимического обследования пахотных почв Самарской области на содержание подвижного фосфора можно проследить, что в динамике появляется определённая тенденция повышения содержания подвижного фосфора в пахотном слое к 90-м годам прошлого столетия.

Так, по результатам первого тура агрохимического обследования средневзвешенное содержание фосфора составило 68,2 мг/кг (табл. 4). Далее наблюдается постепенное увеличение содержания подвижного фосфора и к концу четвёртого тура средневзвешенное значение его в почвах области достигает 100,5 мг/кг, в целом оставаясь в пределах средней обеспеченности.

Таблица 4

Динамика содержания подвижного фосфора в почвах пашни по циклам агрохимического обследования

Циклы и годы обследования

Площадь обследования

(тыс.га %)

Содержание (тыс.га / % от площади)

Средневзвешенное значение, мг/кг почвы

Очень низкое

Низкое

Среднее

Повышенное

Высокое

Очень высокое

< 20

21–50

51–100

101–150

151–200

> 200

I цикл 1964–1968 гг.

2832,4

318,4

859,1

1169,0

298,1

159,1

28,7

68,2

100,0

11,2

30,3

41,3

10,6

5,6

1,0

II цикл 1969–1975 гг.

2832,4

206,6

730,9

1285,6

422,4

123,2

63,7

75,1

100,0

7,3

25,8

45,4

14,9

4,3

2,2

III цикл 1976–1985 гг.

2832,4

326,7

643,1

1107,6

454,4

202,8

97,8

78,9

100,0

11,5

22,7

39,1

16,0

7,2

3,5

IV цикл 1986–1991 гг.

2832,4

291,8

335,4

959,5

688,7

290,5

266,5

100,5

100,0

10,3

11,8

33,9

24,3

10,3

9,4

V цикл 1992–2001 гг.

2832,4

92,4

388,5

1129,6

721,0

300.2

200,7

96,4

100,0

3,3

13,7

39,9

25,4

10,6

7,1

VI цикл 2002–2013 гг.

2832,4

88,3

345,3

1175,6

818,0

290,1

115,1

95,0

100,0

3,1

12,2

41,5

28,9

10,2

4,1

 

К 1991 году, благодаря высокому уровню применения удобрений, площади почв с низким содержанием подвижного фосфора резко сократились (в 1,9 раза). В то же время произошёл рост площадей с высоким содержанием фосфора (в три раза).

В связи с сокращением объёмов применения фосфорсодержащих удобрений к 2000 году и позже произошло некоторое снижение обеспеченности почв подвижным фосфором.

Внесение на чернозёмных почвах фосфорных удобрений приводит к накоплению метастабильных фосфатов кальция и железа. Эти формы обладают большей растворимостью, чем природные фосфаты.

Повышенная растворимость сохраняется долгое время, чем и объясняется более высокое содержание усвояемой фосфорной кислоты и длительное последействие этих удобрений.

По результатам последних завершённых циклов агрохимического обследования средневзвешенное содержание подвижных форм фосфора в почвах Тамбовской области снизилось до 90 мг/кг, в Липецкой – до 91 мг/кг, в Воронежской – до 94 мг/кг, в Самарской – до 95 мг/кг.

Для сравнения: для повышения содержания фосфора на 10 мг/кг почвы ежегодно нужно вносить 120 кг/га д.в. Р2О5.

Для обеспечения систематического роста урожаев необходимо возвращать в почву фосфор на 100 %.

По содержанию калия почвы Самарской области характеризуются как высоко обеспеченные (табл. 5).

Таблица 5

Динамика содержания обменного калия в почвах пашни по циклам агрохимического обследования

Циклы и годы обследования

Площадь обследования (тыс.га %)

Содержание (тыс.га / % от площади)

Средне взвешенное значение, мг/кг почвы

Очень низкое

Низкое

Среднее

Повышенное

Высокое

Очень высокое

< 20

21–40

41–80

81–120

121–180

> 180

I цикл 1964–1968 гг.

2832,4

1,4

28,6

534,1

923,3

975,8

369,2

123,2

100,0

0,1

1,0

18,8

32,6

34,5

13,0

II цикл 1969–1975 гг.

2832,4

11

23,4

257,7

355,0

1072,2

1123,0

158,3

100,0

0,1

0,8

9,1

12,5

37,9

39,6

III цикл 1976–1985 гг.

2832,4

34,2

67,4

170,0

637,5

1376,1

547,2

140,4

100,0

1,2

2,4

6,0

22,5

48,6

19,3

IV цикл 1986–1991 гг.

2832,4

2,7

32,6

422,2

642,7

1102,1

630,1

137,1

100,0

0,1

1,2

14,9

22,7

38,9

22,2

V цикл 1992–2001 гг.

2832,4

0,7

23,0

350,5

756,1

1018,2

638,3

138,9

100,0

0,1

0,8

12,4

26,7

35,9

24,1

VI цикл 2002–2013 гг.

2832,4

1,0

30,5

264,9

786,0

1059,6

690,4

137,0

100,0

0,1

1,1

9,4

27,7

37,4

24,3


 

Средневзвешенное содержание обменного калия по области в 2013 году составляло 137,0 мг/кг, что в значительной степени связано с доминированием разновидностей почвы с тяжёлым механическим составом

Наряду с дефицитом основных элементов питания растений наблюдается и недостаток подвижных форм микроэлементов и серы.

Так, по марганцу – 36,7 % пашни, по меди – 67,5 %, по цинку – 92,5 %, по кобальту – 57,2 %, по сере – 48,1 % – имеют низкую обеспеченность.

В целом, микроэлементный состав изучаемых в 2013 году почв, по сравнению с предшествующими наблюдениями, хотя имеет некоторое варьирование, но без определённых закономерностей. В одних случаях он остаётся без изменений, в других – имеет отклонения, как в сторону уменьшения, так и увеличения.

Наблюдения за состоянием почв в 2014 году не выявили резких отклонений результатов изучаемых показателей от среднемноголетних значений, т.е. почвы имеют достаточно стабильные показатели по содержанию микроэлементов.


Библиографическая ссылка

Обущенко С.В., Гнеденко В.В. АНАЛИЗ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 4-1. – С. 90-94;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=6592 (дата обращения: 18.01.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074