CC BY
38
СВОЙСТВА ПОЧВ И ИХ ПРОДУКТИВНОСТЬ
УДК 631.8:631.454
ФОСФАТНЫЙ РЕЖИМ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ
В.И. Комаров, к.с.-х.н., Н.А. Комарова, к.б.н., А.В. Гришина, к.с.-х.н.
Центр агрохимической службы «Владимирский», e-mail: [email protected]
Многолетние данные агроэкологического мониторинга позволили выявить закономерность изменения агрохимического состояния почв. В результате обобщения опытных данных установлены оптимальные уровни содержания подвижных форм фосфора для дерново-подзолистых и серых лесных почв. Изучена продуктивность пашни при различных уровнях применения удобрений и определена окупаемость затрат урожаем сельскохозяйственных культур. Дана оценка современного состояния плодородия почв Владимирской области.
Ключевые слова: почвы, подвижный фосфор, плодородие почвы, кислотность, минеральные удобрения, урожайность.
PHOSPHATIC CONDITIONS OF SOD-PODZOLIC AND GREY FOREST SOILS IN VLADIMIR REGION
V.I. Komarov, N.A. Komarova, A.V. Grishina
The agroecological monitoring statistics that has been collected for many years helped us to reveal the regularity of agricultural and chemical change of soil condition. The generalization of experimental data determined the optimal levels of mobile phosphorus content for sod-podzolic and gray forest soils. We have studied the soil productivity with different fertilizer content and calculated the recoupment of investments by the crop harvests. We also evaluated the condition of soil fertility in the region.
Keywords: soils, available phosphorus, soil fertility, acidity, mineral fertilizers, yield.
Дерново-подзолистые почвы бедны фосфором, запасы его в пахотном слое в большинстве случаев не превышают 2-3 т/га. Наряду с небольшими величинами запасов усвояемых растениями фосфатов дерново-подзолистые почвы, особенно легкого механического состава, отличаются и малым процентом его использования (7-13%). Серые лесные почвы Владимирского Ополья более богаты фосфором и характеризуются слабокислой реакцией среды по всему профилю.
Решение проблемы увеличения содержания в почве одного из главнейших элементов питания растений -фосфора, стало возможным благодаря широкому использованию фосфоритной муки, которая в технологическом отношении относится к наиболее доступным и дешевым удобрениям [1-4].
Фосфатный режим почв можно охарактеризовать двумя основными агрохимическими показателями: содержанием подвижного фосфора и степенью его подвижности. В агрохимической службе при масштабном обследовании пашни используют определение только содержания подвижного фосфора, характеризующее общее содержание усвояемых фосфатов. Для производственных условий было рекомендовано внесение фосфоритной муки в дозе 1 -2 т/га, как наиболее эффективной и экономически выгодной. Однако фосфоритование во Владимирской области до 1970 г. не проводили, одной из причин было отсутствие складов для пылевидных материалов. После 1991 г. применение средств химизации, в том числе фосфоритной муки, резко сократилось. В этой связи анализ изменения фосфатного режима при интенсивном и экстенсивном земледелии области представляет определенный интерес.
Сорбционная связь фосфатов с почвенным поглощающим комплексом усиливается с уменьшением рН, поэтому доступность их растениям понижается при под-
кислении дерново-подзолистой почвы. Многолетние результаты обследования позволили установить, что оптимальное содержание подвижных фосфатов в почве для зерновых культур и картофеля составляет 130-170 мг/кг. По мере снижения фосфатного уровня почвы относительно оптимума увеличивается потребность растений в фосфорных удобрениях [3, 5].
Большое влияние на содержание фосфора в почве оказывает уровень ее кислотности. Фосфоритная мука в производственных условиях при широкомасштабном известковании кислых почв не только не утрачивала своего значения как одного из основных видов фосфорных удобрений, но и способствовала быстрому решению проблемы фосфатного режима. Результаты мониторинга показали, что на пахотных почвах при внесении доломитовой и фосфоритной муки происходил практически нормативный сдвиг рНкс1 от известкования. Это позволяет заключить, что в условиях Владимирской области на дерново-подзолистых и серых лесных почвах фосфоритная мука обладает слабым нейтрализующим свойством, даже при внесении ее в сравнительно высоких дозах 2-3 т/га.
Агрохимцентром «Владимирский» проведена большая серия полевых опытов на дерново-подзолистых почвах различного гранулометрического состава, что позволило определить количественную зависимость урожайности сельскохозяйственных культур от фосфатного режима почв при различной степени ее кислотности. За 20 лет интенсивного фосфоритования почв существенно изменилось содержание фосфора в почве, благодаря этому сократились площади почв с очень низким содержанием элемента и возросли со средним и повышенным (табл. 1).
Внесение фосфоритной муки на дерново-подзолистых разного гранулометрического состава и серых лес-
1. Эффективность фосфорных удобрений в зависимости от кислотности
Культура Число опытов PHкa Подвижный фосфор, мг/100 г Урожай на контроле, ц/га Прибавки урожая, ц/га
доза внесения фосфора
р30 Р60
Суглинистые почвы
Озимая рожь 16 4,2-4,6 10,1 13,5 7,3 4,4
13 4,7-5,0 7,0 14,1 7,4 4,6
7 5,1-6,2 10,3 17,6 4,7 2,7
Картофель 14 4,0-4,6 7,4 194 46 30
9 4,7-5,0 10,9 177 57 33
18 5,1-6,0 13,4 219 33 23
Супесчаные почвы
Озимая рожь 17 4,0-4,6 7,8 11,8 6,2 4,6
12 4,7-5,0 6,4 12,5 3,5 2,9
6 5,1-6,0 7,6 14,0 2,7 2,9
Картофель 20 4,0-4,6 9,2 176 44 28
10 4,7-5,0 8,4 165 48 31
7 5,1-5,6 9,6 203 6 15
ных почвах при средней дозе 319 кг/га Р2О5 на площади пашни 560 тыс. га в период 1976-1985 гг. позволило повысить средневзвешенный показатель содержания подвижного фосфора в 2 раза (с 56 до 107 мг/кг почвы). В этот период средневзвешенное содержание в почве подвижного фосфора было на уровне 89 мг/кг.
По уровню химизации за 45 лет во Владимирской области можно выделить несколько периодов: начало химизации (1966-1970 гг.), средний уровень химизации (1971-1980), интенсивная химизация (1981-1990), низкий уровень химизации (2001-2009). В период среднего уровня химизации фосфоритование почв ежегодно проводили на площади 29 тыс. га. В дальнейшем объем работ увеличился практически вдвое, что обеспечило существенное увеличение урожайности сельскохозяйственных культур (табл. 2).
В производственных условиях величина средневзвешенного содержания фосфора в дерново-подзолистой почве находится практически в прямолинейной зависимости от объемов применения удобрений. К 1987 г. уровень обеспеченности пахотных почв стал преимущественно средним. В 1989-1991 гг. содержание подвижного
фосфора в песчаных и супесчаных дерново-подзолистых почвах возросло на 32-47 мг, несколько меньше на средних и легких суглинках - 21-32 мг Р2О5 на 1 кг почвы. Средний расход удобрений для увеличения содержания Р2О5 на 10 мг на 1 кг почвы колебался с 78 до 87 кг Р2О5 на 1 га в зависимости от гранулометрического состава. Доля низкообеспеченных пахотных почв снизилась до 57%, а высокообеспеченных увеличилась до 35%. Средневзвешенное содержание фосфора составляло уже 106 мг/кг, в то время как в целом по Центральному экономическому району - 101 мг/кг.
Анализ динамики фосфатного режима в разрезе административных районов показал, что в ряде районов области средневзвешенное содержание подвижного фосфора достигло 160-185 мг/кг почвы, и удельный вес почв, содержащих менее 50 мг/кг, здесь сведен к минимуму и составил 0,6-4,3%.
Для создания уровня фосфатного режима в пределах 150-250 мг/кг в серых лесных и дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава потребовалось не менее 20 лет систематического применения удобрений. При этом доля этих почв составила лишь 49%.
2. Изменение показателей плодородия почв Владимирской области
Начало Средний уро- Интенсивная Низкий уровень
Показатель химизации вень химизации химизация химизации
(1966-1970) (1971-1980) (1981-1990) (2001-2009)
Содержание подвижного фосфора
Средневзвешенная величина Р2О5, мг/кг почвы 56 84,0 121,0 132,7
Площади с содержанием Р2О5 до 50 мг/кг, % 60,7 33,8 16,0 6,5
Площади с содержанием Р2О5 50-150 мг/кг, % 32,9 53,9 52,7 50,0
Площади с содержанием Р2О5 более 150 мг/кг, % 6,4 12,4 31,4 43,5
Среднегодовое применение агрохимических средств и удобрений
Известкование почв, тыс. га 85,7 121,8 151,5 16,6
Фосфоритование, тыс. га 29,1 56,4 1,2
Внесение №К, кг/га д.в. 66 126 160 20,2
Внесение органических удобрений, т/га 5,5 6,4 8,7 1,3
Среднегодовая продуктивность пашни
Урожайность зерновых, т/га 1,24 1,57 1,65 1,97
Урожайность картофеля, т/га 7,3 8,8 9,3 13,3
3. Окупаемость затрат на применение удобрений урожаем зерна в зависимости от содержания подвижного фосфора в почве (кг на 1 кг д.в.)
Тип почвы Содержание Р2О5, мг/кг почвы
до 50 50-100 100-150 150-250
Дерново-подзолистые супесчаные 4,7 5,2 6,3 7,1
Серые лесные суглинистые 5,1 5,5 6,9 7,5
4. Распределение почв сельхозугодий по градациям содержания подвижного фосфора, га
Показатель Центральный Федеральный округ Владимирская область
Площадь сельхозугодий, га 30 585 700 872 900
Проведено агрохимическое обследование, га 14 891 625 569 898
Группировка почв по содержанию подвижного фосфора
Очень низкое (менее 25 мг/кг) 507 784 19 535
Низкое (25-50 мг/кг) 2 017 500 40 740
Среднее (51-100 мг/кг) 5 338 029 138 042
Повышенное (101-150 мг/кг) 3 625 795 184 217
Высокое (151-250 мг/кг) 2 457 530 176 312
Очень высокое (более 251 мг/кг) 944 987 11 052
Всего 14 891 625 569 898
В том числе площадь с низким содержанием подвижного фосфора 2 525 285 60 275
Средневзвешенное содержание фосфора по Владимирской области при интенсивном внесении фосфорных удобрений достигло 145 мг/кг и колебалось от 116 мг/кг на дерново-подзолистой супесчаной почве в Судогодском районе и до 185 мг/кг в Суздальском на серой лесной суглинистой почве. Удельный вес почв с низким содержанием фосфора (менее 50 мг/кг) варьировал от 6,9% в Камеш-ковском и до 22,1% в Вязниковском районе.
Исследование зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от уровня фосфатного режима почв позволило определить окупаемость затрат урожаем (табл. 3). Выявлено, что почвы с высоким содержанием фосфора обусловливают получение более стабильных урожаев. Внесение фосфоритной муки в сочетании с органическими удобрениями способствовало формированию положительного баланса по фосфору: для дерново-подзолистых почв в пределах +49-67; серых лесных почв +53-82 кг/га.
В результате обобщения данных Центра агрохимической службы «Владимирский» за 45-летний период установлены оптимальные уровни содержания подвижных форм фосфора для дерново-подзолистых и серых лесных почв области. Для серых лесных они составляют 180-200 мг/кг почвы, для дерново-подзолистых супесчаных 150160 мг/кг почвы.
В настоящее время, когда фосфоритование и внесение фосфорных удобрений практически прекращено, содержание подвижного фосфора в почвах продолжает расти и на некоторых площадях достигает высокого уровня, т.к. установившийся в почве фосфатный уровень обладает длительным последействием. В целом по области низкообеспеченные почвы с очень низким и низким содержанием фосфора занимают 60275 га, это не более 10% обследованной площади сельхозугодий (табл. 4). Почвы с повышенным и высоким содержанием подвижного фосфора распространены на площади 360529 га, что составляет более 60%.
В условиях резкого снижения применения фосфорных удобрений в аграрном секторе региона (1993 -2010 гг.) в почву ежегодно поступало 5-7 кг/га Р2О5, в результате складывался дефицитный баланс фосфора в агроэкосистемах, что в дальнейшем может привести к ухудшению фосфатного состояния почв.
Таким образом, необходимо увеличить внесение фосфорных удобрений в размерах, обеспечивающих, по меньшей мере, стабилизацию фосфатного уровня почв, достигнутого благодаря интенсивной химизации земледелия в предыдущие годы.
Литература
1. Кирпичников Н.А., Сычев В.Г. Приемы оптимизации фосфорного режима почв в агротехнологиях. - М.: ВНИ-ИА, 2009. - 176 с.
2. Чумаченко И.Н. Фосфор в жизни растений и плодородие почв. - М.: ЦИНАО, 2003. - 124 с.
3. Комаров В.И. и др. Оценка применения фосфоритной муки и динамика фосфатного режима почв // Агрохимический вестник, 2008, № 6. - С. 32-34.
4. Сушеница Б.А, Капранов В.Н. Природные источники фосфора для питания растений // Агрохимический вестник, 2006, № 3. - С. 14-16.
5. Баринова К.Е. Влияние длительного последействия окультуривания почв Нечерноземной зоны на их плодородие, урожайность сельскохозяйственных культур и его природоохранная оценка. Автореф. канд. дисс., 2000. - 26 с.
