CC BY
45
УДК 502/504 : 631.427 : 631.86 : 631.445.24
Р. Ф. БАИБЕКОВ, Б. А. БОРИСОВ, Н. Ф. ГАНЖАРА
ВНИИ агрохимии имени Д. Н. Прянишникова
РАСЧЕТ СТЕПЕНИ ВЫПАХИВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ СВОЙСТВ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ И ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ
Выпахивание - процесс, при котором происходит снижение уровня плодородия пахотных почв, ухудшение их агрономических свойств (снижение содержания гумуса, разрушение почвенной структуры, переуплотнение и, как следствие, ухудшение водно-воздушного режима почв).
Предложен способ определения степени выпахивания для всех почв зонального ряда по 25-балльной шкале, в основу которого положено относительное содержание легкоразлагаемых органических веществ - органических остатков разной степени гумификации и разложения в составе общего гумуса.
Плодородие, органическое вещество, выпахивание, деградация почв.
Plowing is a process under which there happens lowering of the fertility level of arable soils,worsening of their agronomic properties (reduction of humus content,destruction of the soil structure, overconsolidation and as a result, worsening of the water - air soils regime).
The determination method of the plowing degree for all soils of the zonal series according to the 25th ball scale is proposed in the basis of which there is a relative content of soft organic matters - organic residues of a different degree of humification and decomposition in the humus.
Fertility, organic matter, plowing, degradation of soils.
Понятием гумус объединяются разнокачественные вещества, полностью утратившие черты анатомического строения организмов. Основную массу гумуса составляют гумусовые вещества, некоторая его часть (единицы и десятки процентов) представлена гумифицированным детритом и неспецифическими веществами.
Н. Ф. Ганжара и соавторы предложили объединить источники гумуса и детрит в группу легкоразлагаемых органических веществ (ЛОВ), которые включают также новообразованные гумусовые вещества, не связанные или слабо связанные с минеральной частью почв [1, 2]. Эти вещества можно отделить от минеральной части почв и стабильных гумусовых веществ с помощью тяжелых жидкостей плотностью 1,8 г/см3. Для более тонкого отделения (с выделением препаратов) можно провести повторную флотацию в тяжелой жидкости с плотностью 1,6 г/см3 [2]. Разработанная методика определения содержания и состава ЛОВ получила последующую апробацию в различных регионах России [2-5].
Основной причиной выпахивания является длительное сельскохозяйственное использование почв при низких уровнях поступления свежего органического вещества
5-
(послеуборочных остатков и органических удобрений). Выпаханными могут быть вы-сокоокультуренные и неокультуренные почвы, имеющие как высокое, так и низкое содержание гумуса. Выпахивание является начальной стадией деградации почвенного плодородия.
Однако предложенный способ не учитывал показателей содержания лабильных форм гумуса и зональных особенностей гумусового состояния почв. Модификация способа заключается в устранении этих недостатков.
Определение корреляционных связей урожайности зерновых культур в специальных опытах показало менее тесную (примерно в 5 раз) зависимость урожайности от содержания лабильных форм гумуса по сравнению с легкоразлагаемыми органическими веществами, но более высокую по сравнению с содержанием общего гумуса. При определении степени выпахивания предлагается вводить поправочные коэффициенты для учета влияния лабильного гумуса. Учитывая более слабое влияние лабильных форм гумуса на агрономические свойства почв и на урожайность сельскохозяйственных культур, содержание легкоразлагаемых органических веществ, определенное методом
5' 2013
ПРИРОДООБУСТРОЙСТВО
флотации в тяжелых жидкостях, умножается на коэффициент 1,3 в дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почвах и на коэффициент 1,5 в черноземах. Использование коэффициентов сдвигает степень выпахивания на одну-две градации в сторону более слабой, что согласуется с другими свойствами почв.
Для характеристики степени выпахивания различных типов почв зонального ряда авторы предлагают различные шкалы: для дерново-подзолистых и серых лесных почв - 25-балльная шкала, для черноземов
- 15-балльная шкала, для каштановых почв
- 20-балльная шкала. Эти цифры (25, 15, 20) соответствуют среднему суммарному содержанию легкоразлагаемых органических веществ с учетом поправочного коэффициента в процентах от общего содержания гумуса в целинных и залежных (т. е. заведомо невы-паханных) почвах соответствующих типов. Согласно этим шкалам, к невыпаханным почвам относятся такие, в которых содержание легкоразлогаемых органических веществ с учетом поправочного коэффициента составляет 25 % и более к содержанию общего органического вещества. Такие почвы имеют нулевой балл степени выпахивания. При расчете баллов степени выпахивания для почв, в которых относительное содержание ЛОВ с учетом поправочного коэффициента в составе общего органического вещества менее 25 %, вычитают это отношение из 25. Таким образом, чем выше балл, тем больше степень выпахивания почв. По степени выпахивания почвы ранжируются на
следующие группы: невыпаханныне, слабо-выпаханные, средневыпаханные, сильновы-паханные и очень сильновыпаханные.
На основании статистических данных по урожайности сельскохозяйственных культур и внесению органических удобрений авторы рассчитали среднее содержание легкоразлагаемого органического вещества в почвах пяти областей Центрального федерального округа Российской Федерации, в которых в качестве пахотных преобладают дерново-подзолистые почвы, и пяти областей, в которых основную часть пахотных почв составляют черноземы [6]. Средневзвешенное содержание гумуса в пахотных почвах этих областей рассчитано на основании обобщенных литературных данных. Полученные результаты позволяют рассчитать среднюю величину выпахивания почв исследуемых областей (таблица).
В таблице величина ПВНЛОВ - это предельная величина накопления легкоразлага-емых органических веществ в почвах, которая рассчитывается по годовому поступлению источников ЛОВ, перемноженному на коэффициент ПВН. Величина этого коэффициента для различных полевых севооборотов на дерново-подзолистых почвах составляет в среднем 2,3, средний коэффициент ПВН для различных севооборотов ЦентральноЧерноземного района - 2,8 [1]. Показатель содержания легкоразлагаемых органических веществ в процентном отношении к массе почвы рассчитывается с учетом величины ПВНЛОВ (при этом масса пахотного слоя на гектаре равна 3000 т).
Средняя степень выпахивания почв некоторых областей Центрального федерального округа Российской Федерации
Область Среднее суммарное поступление источников ЛОВ в почву,т/га пвнлов> т/га Содержание ЛОВ, % к массе почвы Средневзвешенное содержание гумуса в почвах,% (обобщенные литературные данные) Степень выпахивания почв, балл
Ивановская 3,8 8,7 0,29 1,8 Слабая и средняя; 9,0
Калужская 4,3 9,9 0,33 2,0 Слабая и средняя; 8,5
Костромская 3,3 7,6 0,25 1,7 Слабая и средняя; 10,3
Смоленская 3,9 9,0 0,30 2,0 Слабая и средняя; 10,0
Тверская 4,0 9,2 0,31 1,7 Слабая и средняя; 6,8
Белгородская 4,3 12,0 0,40 5,9 Средняя; 8,2
Воронежская 4,4 12,3 0,41 5,6 Средняя; 7,7
Курская 3,8 10,6 0,35 5,0 Слабая; 8,0
Липецкая 4,5 12,6 0,42 5,6 Средняя; 7,5
Тамбовская 3,7 10,4 0,35 6,1 Средняя; 9,3
5' 2013
(19)
Из данных таблицы видно, что дерново-подзолистые почвы Ивановской, Калужской, Костромской, Смоленской и Тверской областей характеризуются слабой и средней степенью выпахивания (баллы степени выпахивания по областям изменены в пределах 6,8...10,3 по 25-балльной шкале). Степень выпахивания черноземных почв Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской областей изменены в пределах 7,5.9,3 баллов (по 15-балльной шкале), что соответствует средней степени выпахивания.
Полученные данные свидетельствуют о том, что среди пахотных почв исследованных областей значительные площади занимают почвы с высокой степенью выпахивания, которые в первую очередь нуждаются в проведении мероприятий по оптимизации режима органического вещества.
Представленный способ оценки степени выпахивания пахотных почв позволяет сделать только самые общие выводы о состоянии почв в целом по областям. В исследованных областях имеются отдельные хозяйства и севообороты (овощные, прифермские, с высокими нормами внесения органических удобрений; насыщенные многолетними травами, дающими высокие нормы поступления послеуборочных остатков), где почвы невыпаханные или слабовыпаханные. Для того чтобы оценить степень выпахивания конкретных почв, необходимо лабораторное определение содержания ЛОВ и общего гумуса и дальнейший расчет степени выпахивания по методикам, представленным выше.
Состояние выпахивания является обратимым, т. е. при достаточных уровнях поступления в почву свежего органического вещества ее свойства могут восстанавливаться в течение нескольких лет. На этой основе авторы разработали варианты технологий оптимизации свойств выпаханных дерново-подзолистых и черноземных почв. Суть данных технологий заключаются в следующем:
определение степени выпахивания почв по методикам, разработанным для дерново-подзолистых и черноземных почв;
в зависимости от степени выпахивания обеспечение поступления в почву определенного количества свежего органического вещества: если в хозяйстве имеется возможность, то в виде органических
(20
удобрений, если же такой возможности нет, то за счет запашки нетоварной части урожая, внедрения севооборотов, насыщенных культурами, способствующими поступлению послеуборочных остатков, и сидератами.
Устранению любой степени выпахивания почв способствуют энергосберегающие технологии выращивания зерновых культур.
1. Ганжара Н. Ф., Байбеков Р. Ф., Верзилин В. В. Состояние органического вещества дерново-подзолистых и черноземных почв в условиях длительного применения удобрений // Агрохимический вестник. - 2003. - № 3. - С. 24-25.
2. Ганжара Н. Ф., Борисов Б. А. Гуму-сообразование и агрономическая оценка органического вещества почв. - М.: Агро-консалт, 1997. - 82 с.
3. Борисов Б. А., Ганжара Н. Ф., Вер-зилин В. В. Диагностика и восстановление почв разной степени выпаханности: Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России: материалы Международной научно-практической конференции.
- М.: ФГОУ ВПО МГУП, 2009. - Ч. 1.
- С. 53-59.
4. Надежкин С. М. Органическое вещество почв лесостепи Приволжской возвышенности и пути его регулирования.
- Пенза: Пензенская ГСХА, 1999. - 241 с.
5. Шарков И. Н. Минерализация и баланс органического вещества в почвах агроценозов Западной Сибири: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. - Новосибирск: Сибирский НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства, 1997. - 37 с.
6. Агропромышленный комплекс России в 2004 году: монография / Под ред. А. В. Гордеева. - М.: Минсельхоз РФ, 2005. - 578 с.
Материал поступил в редакцию 21.12.12. Байбеков Роман Федорович, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАСХН, заместитель директора по научной работе Тел. 8 (499) 976-47-89 Борисов Борис Анорьевич, доктор биологических наук, профессор Тел. 8-916-651-30-43
Ганжара Николай Федорович, доктор биологических наук, профессор Тел. 8 (499) 976-12-48
5' 2013
