Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

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

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).

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).

Распределение площади пашни по уровню содержания гумуса

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.

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).

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.