CC BY
100
УДК 631.42 ББК 40.3
В.В. Хаджиева, З.Б. Бадмаева
ПРОВЕДЕНИЕ ЛОКАЛЬНОГО ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ
Аннотация. В результате исследований изучено изменение основных показателей плодородия черноземных почв за период 2005-2009 гг. Установлено, что плодородие наиболее ценных в агропроизводственном отношении и интенсивно используемых черноземных почв находится под угрозой истощения и деградации.
Ключевые слова: мониторинг, черноземы, реперный участок, органическое вещество, деградация, плодородие, тяжелые металлы.
V.V. Hadjieva, Z.B. Badmaeva
HOLDING LOCAL SOIL AND ENVIRONMENTAL MONITORING OF AGRICULTURAL LANDS OF THE REPUBLIC OF KALMYKIA
Annotation. As a result, studies have examined the change in the fundamental parameters of fertility of chernozems in the period 2005 to 2009. Found that the fertility of the most valuable agricultural industrial and heavily used for chernozem under threat of depletion and degradation.
Key words: monitoring, chernozems, Tetrad site, organic matter, degradation, fertility, heavy metals.
Занимая обширную территорию, Россия располагает огромным земельным фондом. Почвенный покров ее представлен множеством различных типов почв, однако лишь четверть земельного фонда благоприятна для сельского хозяйства. Всего 13% территории России занято сельскохозяйственными угодьями, а пашней - всего 7%, причем более половины пашни сосредоточено на черноземах, а так как черноземы считаются лучшими почвами в мире, то черноземы России оцениваются как её большое национальное богатство.
Республика Калмыкия - уникальная территория, на которой распространены черноземы и каштановые почвы, бурые полупустынные почвы и пески. Почвенный покров отличается комплексностью, которая обусловлена развитым микрорельефом, недостаточным и неустойчивым атмосферным увлажнением. Наиболее плодородные и ценные в агропроизводственном отношении почвы - это черноземы.
Черноземы в структуре почвенного покрова Республики Калмыкия занимают небольшую площадь - около 1,5 %, и используются в основном в пашне. Распространены в пределах территории Городовиковского и частично Яшалтинского районов, где выращивается значительное количество зерна, подсолнечника и других культур. Районы являются главными житницами республики.
В результате многолетних почвенных и агрохимических обследований пахотных черноземов установлено, что вследствие длительного сельскохозяйственного использования существенно изменяются их морфологические признаки, физические
и агрохимические свойства. Плодородие наиболее ценных в агропроизводственном отношении и интенсивно используемых черноземных почв находится под угрозой истощения и деградации [1, С. 37]. Обобщив многочисленные литературные данные, В.А. Ковда отмечал, что после 50-75 лет сельскохозяйственного использования без органических удобрений и травосеяния подверженные эрозии почвы могут утратить 20-50% запасов гумуса и до 10-30 см гумусового горизонта. Потеря же 1 см гумусового слоя влечет снижение урожайности сельскохозяйственных культур до 1 ц/га (Ковда В.А., 1981). Гумусовое состояние черноземов республики по данным ФГУ САС «Калмыцкая» находится на критическом параметре - меньше минимального содержания. Огромное негативное влияние на накопление органического вещества и его гумификацию оказывают эрозионные процессы, когда в результате смыва или дефляции с полей отчуждается наиболее гумусированный и плодородный слой. В результате согласно расчетам агрохимической службы «Калмыцкая», за 10 лет ежегодная потеря гумуса составляла 0,04 % [3, С.6].
Снижение поступления в почву с минеральными удобрениями макроэлементов, в основном фосфора, отразилось на обеспеченности почв этим элементом. Немаловажным фактором в снижении содержания фосфора в условиях республики является ветровая и водная эрозия, которая обуславливает потери, прежде всего, органических фосфатов.
В связи с этим целью исследования является проведение локального почвенноэкологического мониторинга черноземных почв на реперных участках №1 и №20 Го-родовиковского района Республики Калмыкия.
В годы наблюдений агроклиматические показатели в районе исследований не сильно отличались от средних многолетних данных (табл.1).
Таблица 1
Основные агроклиматические показатели за период наблюдений
Показатели Год наблюдения
2005 2006 2007 2008
Сумма температур выше 10°С, °С 3970 3998 3628 3724
Основной период вегетации с температурой более 10°С, дни 193 194 184 184
Средняя температура, °С самого теплого месяца 26,4 27,3 24,5 25,2
самого холодного месяца -7,4 -11,6 -2,5 -9,0
Время наступления устойчивой температуры воз- II декада II декада I декада III декада
духа выше 10°С апреля апреля мая апреля
Среднее количество осадков, мм 366,2 278 191,1 369,5
Гидротермический коэффициент 0,5 0,4 0,7 0,6
Коэффициент увлажнения 0,07 0,04 0,12 0,19
Сред. высота снежного покрова, см 14 5 5 9
По данным, приведенным в таблице 1, средняя сумма температур выше 10°С в период наблюдений составила 3830°. Таким образом, сумма температур за период наблюдений была выше средней многолетних данных (3550-3600°). По многолетним данным среднее количество осадков в республике составляет 410мм, а среднее количество осадков в период наблюдений - 301,2 мм. Наиболее засушливым годом был 2007год (191,1 мм)
Для определения агрохимической характеристики черноземов полевые исследования проводились на реперных участках, находящихся на территории Городовиков-ского района.
Реперный участок №1 имеет площадь 10 га, координаты: широта 46о20/, долгота 45о02/, расстояние до автодороги 0,5 км. Ближайший населенный пункт - пос. «Южный».
Реперный участок №20 имеет площадь 10 га; географические координаты: широта 46о21/, долгота 45о02/, расстояние до ближайших загрязнителей, а именно до фермы 1 км, до автодороги - 0,5 км. Ближайший населенный пункт - Комсомолец.
Почвенный покров реперных участков №1 и №20 представлен черноземами обыкновенными, имеют тяжелосуглинистый гранулометрический состав. Участки подвержены ветровой эрозии, степень эродированности слабая. Почвы имеют хло-ридный тип засоления в слабой степени.
Минеральные и органические удобрения на реперных участках не вносились в течение 15 лет. Средства защиты растений также не применялись. Возделывание сельскохозяйственных культур на этих участках ведется в основном за счет естественного плодородия почв. За наблюдаемые периоды выращивался подсолнечник, яровой ячмень и озимая пшеница.
Агрохимическая характеристика почв реперных участков проводилась по следующим показателям: содержание подвижного фосфора, обменного калия, подвижной серы, органического вещества и реакция почвенного раствора.
По результатам локального мониторинга на реперных участках №1 и №20 определено содержание подвижного фосфора в пахотном горизонте (табл.2).
За период наблюдений отмечается снижение содержание подвижного фосфора в пахотном горизонте. Содержание Р2О5 на РУ №1 в 2005-2006 годах составляло 12 мг/ кг почвы, в последующие годы наблюдается уменьшение его до 10 мг/кг почвы. На РУ №20 содержание этого элемента также находится на очень низком уровне, содержание по годам наблюдений снизилось с 13 до 9 мг/кг почвы.
Таблица 2
Агрохимическая характеристика почв реперных участков по содержанию подвижного фосфора в пахотном горизонте
Номер реперного участка Дата отбора Содержание подвижного фосфора в мг/кг почвы
1 16.03.2005г. 12,0
22.03.2006г. 12,0
15.03.2007г. 10,0
25.03.2009г. 10,0
Среднее - 11,0
20 18.03.2005г. 13,0
22.03.2006г. 10,0
14.03.2007г. 10,0
25.03.2009г. 9,0
Среднее - 10,5
Исследования показывают, что содержание подвижного фосфора в пахотном горизонте в среднем составляет 30-40% от суммы запаса в метровом слое.
Тенденция уменьшения содержания подвижного фосфора в черноземных почвах подтверждается результатами крупномасштабного агрохимического обследования по двум последним турам обследования в 2000 и 2005 годах (табл.3).
Количество низкообеспеченных подвижным фосфором почв в 2005 году увеличилось на 24,9%, а с высоким - сократилось на 8,6%. Средневзвешенное содержание подвижного фосфора уменьшилось по сравнению с предыдущим туром обследования на 4 мг/кг почвы.
В таблице 4 показаны результаты исследований по содержанию обменного калия в пахотном горизонте черноземных почв реперных участков №1 и №20.
Таблица 3
Содержание подвижного фосфора в черноземных почвах по турам обследования
Вид угодья Год обследования Средне-взвешенное содержание мг/ кг почвы Обследовано всего га В том числе по классам
Низкое Среднее Высокое
<10мг/кг; 11-15мг/кг 16-30мг/кг 31-60мгкг; >60мг/кг
га % га % га %
Пашня 2000 21 78772 24005 30,5 44632 56,7 10135 12,8
2005 17 79282 43177 54,4 32783 41,4 3322 4,2
Таблица 4
Агрохимическая характеристика почв реперных участков по содержанию обменного калия в пахотном горизонте
Номер реперного участка Дата отбора Содержание обменного калия, мг/кг почвы
1 16.03.2005г. 400
22.03.2006г. 380
15.03.2007г. 350
25.03.2009г. 300
Среднее - 358
20 18.03.2005г. 420
22.03.2006г. 380
14.03.2007г. 360
25.03.2009г. 310
Среднее - 368
В 2005-2009гг. наблюдается снижение содержания обменного калия в пахотном горизонте РУ №1 с 400 до 300 мг/кг почвы и на РУ №20 - с 420 до 310 мг/кг почвы. Среднее содержание калия в почве за период наблюдений на РУ №1 составило 358 мг/кг почвы, а на РУ №20 - 368 мг/кг почвы. Таким образом, черноземные почвы реперных участков высоко обеспечены обменным калием.
Результаты крупномасштабного агрохимического обследования сельхозугодий черноземной зоны существенных изменений по турам обследований (2000 и 2005гг.) не выявили. Запасы обменного калия в почве находятся на достаточно высоком уровне. Средневзвешенное содержание по годам обследований отмечается на уровне 526 и 533 мг/кг почвы.
При определении содержания органического вещества в почвах РУ были получены следующие результаты (рис.1).
Пахотный слой почвы реперных участков №1 и №20 по содержанию органического вещества характеризуется как слабогумусированный, наблюдается тенденция уменьшения органического вещества по годам наблюдений: на РУ№1 - от 3,50% до 3,10%; на РУ№20 - от 3,40% до 3,20%. Среднее содержание гумуса на РУ №1 -3,29%, на РУ №20 - 3,27%.
Результаты крупномасштабного агрохимического обследования пахотных земель черноземов по турам обследования (с 1990 по 2005 годы) выявили тенденцию снижения содержания органического вещества. С 1990 года количество почв с содержанием гумуса меньше минимального с 86,9% увеличилось до 100% в 2005г. Среднегумуси-рованных почв, занимающих 3,5% от обследованной площади в 1990г., в 2005г. уже не выявлено.
Рис.1. Содержание гумуса в пахотном горизонте почв реперных участков.
Рис. 2. Содержание подвижной серы в пахотном горизонте почв реперных участков.
В почвах реперных участков обеспеченность подвижной серой отмечена на уровне низкого и среднего содержания, наблюдается устойчивая тенденция снижения её содержания в пахотном горизонте по годам наблюдений (рис.2).
По обоим реперным участкам в пахотном горизонте содержание подвижной серы отмечено по годам наблюдений на уровне 5,5-11,6 мг/кг почвы на РУ №20, 6,1-6,2 мг/кг - на РУ №1. На РУ №20 выявлено резкое снижение запасов подвижной серы в пахотном горизонте и вниз по профилю. На РУ №1 содержание подвижной серы в пахотном горизонте находится на уровне нижней границы среднего содержания.
Количество сульфатов в почве подвержено значительным сезонным колебаниям -минимум весной и максимум - летом. Отбор образцов с реперных участков по годам наблюдений проводился в одно и то же время - в марте месяце, поэтому при соот-
ветствующем температурном режиме сера, содержащаяся в нижних слоях почвы, с почвенной влагой будет подниматься до верхних слоев.
По данным агрохимического обследования почвы черноземной зоны характеризуются средним уровнем содержания серы - 8-8,5 мг/кг почвы. По годам обследований в распределении почв по группам содержания подвижной серы наблюдается уменьшение площади пашни с низким содержанием - на 10,7% и увеличение площадей с высоким содержанием - на 10,8% (табл.5).
Таблица 5
Агрохимическая характеристика черноземных почв по содержанию подвижной серы (по турам обследования)
Вид угодья Год обследования Средне- взвешенное содержание мг/кг Обследовано всего га В том числе по классам
Низкое Среднее Высокое
< 6,0мг/кг 6-12 мг/кг > 12мг/кг
га % га % га %
Пашня 2000 8,0 78772 30876 39,2 45454 57,7 2442 3,1
2005 8,5 79282 22567 28,5 45695 57,6 11020 13,9
Анализ данных по изменению степени щелочности почв по годам наблюдений на почвах реперных участков выявил слабощелочную реакцию почвенного раствора -средневзвешенный показатель рН отмечен на уровне 8,30-8,50 - на РУ .№1, рН 8,30-8,45
- на РУ №20. Существенных изменений по годам наблюдений не обнаружено (рис.3).
Сохранение и восстановление плодородия земель сельскохозяйственного назначения в современных условиях обеспечивается научно-обоснованной системой земледелия на ландшафтной основе.
Ландшафтные системы земледелия способствуют наиболее полному и целесообразному использованию почвенно-климатических ресурсов, рациональному сочетанию природных и производственных возможностей.
Рис. 3. Степень щелочности в пахотном горизонте почв реперных участков.
Выводы. 1. За период наблюдений установлено снижение плодородия черноземных почв Республики Калмыкия. Эта тенденция выражается в понижении содержания в почве органического вещества (РУ №1 - на 11%, РУ №20 - на 6%), подвижных форм
фосфора (с 12,0 до 9,0 мг/кг почвы), обменного калия (в среднем сократилось на 6%).
2. По данным агрохимического обследования почвы черноземной зоны характеризуются средним уровнем содержания серы - 8-8,5 мг/кг почвы и слабощелочной реакций почвенного раствора.
Список литературы
1. Бакинова Т.И., Воробьева Н.П., Зеленская Е.А. Почвы Республики Калмыкия.
- Элиста, 1999. - С.94.
2. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. - Москва, 2003. - 340 с.
3. Сведения о внесении удобрений в сельскохозяйственных предприятиях. //Бюллетень Территориального органа федеральной службы государственной статистики по Республики Калмыкия. - Элиста, 1976-2005. - С.15-18.
4. Сычев В.Г., Унканжинов Г.Д. Связь агрохимических свойств почв Республики Калмыкия с урожайностью зерновых культур // Плодородие. - 2003. - № 2 (11). - С. 17.
5. Унканжинов Г.Д. Баланс элементов питания почв Республики Калмыкия // Плодородие. - 2003. - № 2 (11). - С. 6.
