CC BY
9
Казанкова К. С.Трансформация показателей плодородия почв и мероприятия по их стабилизации в степной зоне Омской области// Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2020. - № 4 (23) октябрь- декабрь. - URL http://e-journal.omgau.rU/images/issues/2020/4/00870.pdf. - ISSN 2413-4066
УДК 631.452-043.7(571.13)
Казанкова Ксения
магистрант
ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск [email protected]
Трансформация показателей плодородия почв и мероприятия по их стабилизации в
степной зоне Омской области
Аннотация: В статье представлены результаты исследований по изучению трансформации показателей плодородия почв пахотных почв степи Омской области при использовании в земледелии. В связи с негативными изменениями ряда показателей плодородия почв на части территории землепользования предложены мероприятия по их стабилизации.
Ключевые слова: почва, гумус, азот, фосфор, калий, обследование, плодородие.
На современном этапе развития сельскохозяйственного производства одной из главных проблем является сохранение плодородия почв. Мировой и отечественный опыт свидетельствует о том, что высокая и устойчивая эффективность земледелия возможна только при комплексном учете всех агрохимических и экологических факторов, необходимых для формирования высокого урожая, его качества, а также недопущения деградации земель сельскохозяйственного назначения. По данным международной сельскохозяйственной организации при ООН (ФАО) в нормальных условиях 80 % урожая дает уровень плодородия почв и только 20 % зависит от других факторов [1-5].
Очень низкие объемы применения минеральных и снижение использования органических удобрений, продолжающаяся эрозия, упрощение рекомендуемой обработки почвы, использование тяжелой сельскохозяйственной техники ведут к усилению процессов деградации почв, что в конечном итоге отрицательно сказывается на эффективности сельскохозяйственного производства [6-10].
Цель исследований - выявить особенности трансформации показателей плодородия почв и предложить мероприятия по их стабилизации в степной зоне Омской области.
В основу исследований положены результаты мониторинга на землях сельскохозяйственного назначения, проведенного ФГБУ «ЦАС «Омский». Объектами исследований являлись почвы Новосанжаровского сельского поселения Русско-Полянского района Омской области (28229 га). Территория поселения представляет собой плоскую равнину с пологовол-нистым рельефом и многочисленными, разбросанными по ней плоскими понижениями разнообразной формы и размера. Рек и озер на территории хозяйства нет. Грунтовые воды со слабой минерализацией залегают на глубине от 5 до 10 метров. На основной площади пашни преобладают черноземы и лугово-черноземные почвы. Почвенный покров остальной площади пахотных угодий представлен черноземами южными, лугово-черноземными в комплексе до 40 % с солонцами средними, луговато-черноземными и солонцами. В почвенных пробах определяли агрохимические показатели общепринятыми методами.
Длительное возделывание сельскохозяйственных культур без мероприятий, поддерживающих плодородие почв, в конечном итоге приводит к деградации земель. Более пятидесяти лет агрохимическая служба Омской области проводит оценку состояния плодородия земель сельскохозяйственного назначения и направленности процессов его изменения; обеспечивает землепользователей информацией о состоянии плодородия почв с предложениями по его сохранению и воспроизводству для конкретных земельных участков. Изучив динамику элементов питания по турам обследования с 1965 года, когда сформировалась и начала аналитическую работу агрохимическая служба, можно отметить изменения в ту или иную сторону (табл. 1, рис. 1 и 2).
Таблица 1. Трансформация почв по содержанию гумуса, фосфора, калия и кислотности по _годам агрохимического обследования_
Группа содержания Годы
1965 1973 1986 1992 2002 2018
Гумус, %
1. < 4,0 - очень низкое - - 5278 2855 4200 11043
2. 4,1 - 5,0 низкое - - 19572 22775 22673 17035
3. 5,1 - 6,0 среднее - - 3201 2599 1356 151
4. > 6,0 высокое - - 178 - - -
средневзвешенное - - 4,44 4,43 4,41 4,11
Фосфор, мг/кг почвы
1. < 50 низкое 3782 3987 - - - 1025
2. 51 - 100 среднее 21368 23478 13743 11868 14585 25321
3. 101 - 150 повышенное 2706 368 13831 14533 12106 1883
4. 151 - 200 высокое 100 50 388 1828 727 -
5. > 200 очень высокое 22 95 267 - 811 -
средневзвешенное 74 69 102 112 104 74
Калий, мг/кг почвы
1. < 40 низкое - - - - - -
2. 41 - 80 среднее - - - - - -
3. 81 - 120 повышенное 128 - - - - -
4. 121 - 180 высокое 890 - - - - 622
5.> 180 очень высокое 26960 27978 28229 28229 28229 27607
средневзвешенное 299 296 422 373 333 282
Кислотность, рН
1. 4,6-5,0 среднекислые - - - - - -
2. 5,1-5,5 слабокислые - - - - - -
3. 5,6-6,0 близкие к нейтральным - - - - 4635 6861
4. > 6,0 нейтральные - - - - 23594 21368
средневзвешенное - - - - 6,6 6,4
л н
о §
н о
ч
о
й нч
о Д ^ а
а
ш
ч о О
7,0 6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0
1 422 п 1 6,6 о — 6,4
373
___333
299 □ 296 а ---- 282
4,44 — 4,43 4,41 -4,11
102 112 104
74 69___ 74
1965
1973
1986
1992
2002
2018
° Гумус д Фосфор
Кислотность Калий
450
425 £
400 и
375
350 §
325 ч
300 «
275
250 й а м
225 о ш ¡г
200 о и
175 •е
150
125
100 75 £ а
50 ш ч
25 о
и
Рисунок 1. Динамика изменения содержания гумуса, фосфора, калия и кислотности почв по годам агрохимического обследования
Рисунок 2. Картограмма снижения плодородия пахотных почв Новосанжаровского сельского поселения Русско-Полянского района Омской области
В первые годы химизации земледелия дефицит баланса элементов питания составлял в среднем по области -51 кг/га. Дальнейшее увеличение объемов применения минеральных и органических удобрений способствовало снижению отрицательного баланса элементов питания до 11 кг/га в 1986-1990 гг. В этот период внесение минеральных удобрений увеличилось в среднем до 40 кг/га д. в., а органических - до 2 т/га.
В 1986 году в почвах пашни Новосанжаровского сельского поселения впервые определялось содержание гумуса и оставалось оно примерно на одном уровне в течение двух последующих туров агрохимического обследования, меняясь лишь на сотые доли процента
(таблица 8, рис. 3). Тем не менее, площадь почв с низким содержанием гумуса за этот период увеличилась на 13 %, со средним - уменьшилась на половину. Сокращение объемов применения минеральных и органических удобрений стало следствием процесса снижения обеспеченности почв элементами питания и увеличения площади с более низким их содержанием. Обобщенные данные, полученные по результатам анализов почвенных образцов, отобранных на полях Новосанжаровского сельского поселения в 2018 году, говорят об увеличении площади почв с очень низким (<4 %) содержанием гумуса в 2,5 раза в сравнении с показателями 2002 года. Баланс гумуса, т.е. разница между его приходной частью (возвращением с удобрениями) и расходом (выносом питательных веществ растениями с урожаем), соответственно, имеет отрицательное значение и равен - 8 кг/га.
Начиная с 1976 и по 1990 гг. земледелие области велось с положительным балансом по фосфору, т.е. практически в течение 15-ти лет шел процесс его накопления в почве. Наиболее положительный эффект был достигнут в 1986-1990 гг.: +13,5 кг/га д. в. Именно в этот период содержание фосфора на полях Новосанжаровского сельского поселения было самым высоким - 112 мг/кг. Начиная с 2002 года и по настоящее время, в связи с очень низкими объемами применения минеральных и органических удобрений, наблюдается динамика снижения содержания фосфора от 8 до 30 мг/кг почвы за каждый последующий тур агрохимического обследования. В результате, содержание фосфора на пашне уменьшилось практически на 40 % и к 2018 году составляет 74 мг/кг почвы.
Обеспеченность растений обменным калием достигла своего максимума в 1986 году -422 мг/кг почвы. Результаты 1992, 2002 и 2018 годов говорят о снижении содержания калия на 40-50 мг/кг почвы за каждый последующий тур агрохимического обследования. В целом, динамика изменения содержания калия по годам обследования остается в рамках одной группы, соответствующей очень высокому его содержанию в почве.
Средневзвешенный показатель кислотности, полученный по результатам обследования 2018 года, снизился на 0,2 по сравнению с 2002 годом. Тем не менее, полученные данные как последнего, так и предыдущего туров агрохимического обследования указывают на нейтральную реакцию почвенной среды.
Таким образом, обследование территории Новосанжаровского сельского поселения показало отрицательную динамику изменения содержания гумуса, фосфора, калия и кислотности. Похожим образом будет выглядеть и динамика изменения, если брать каждое поле в отдельности, опираясь на постановление Правительства РФ от 22.06.2011 г. № 612 «Об утверждении критериев существенного снижения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» (картограмма). Согласно этому постановлению, снижение плодородия сопровождается уменьшением числовых значений по гумусу> 15 %, фосфору и калию -> 25 %, кислотности -> 10%.
Исходя из этого и в сравнении с результатами агрохимического обследования 2002 года на 27 участках идет снижение плодородия по одному критерию, на 25 участках - по двум. Особого внимания заслуживают участки № 6, № 25, № 50, № 51, № 52, № 65, № 66 и № 75, где снижение плодородия идет сразу по трем критериям (паспортные ведомости). И лишь на территории, равной примерно 1/4 от общей площади обследованных пахотных угодий, существенного снижения плодородия не выявлено. Динамика изменения содержания фосфора, калия и кислотности на кормовых угодьях представлена следующим образом: на 42 %, 30 % и 27 % обследованной площади сенокосов и пастбищ идет снижение плодородия по одному, двум и трем критериям соответственно (картограмма).
Для того чтобы окончательно не утратить сложившийся уровень плодородия необходимо обратить внимание на мероприятия по его сохранению.
В первую очередь, учитывая важную роль гумуса в формировании благоприятных агрофизических и агрохимических свойств почвы, поддержание плодородия следует рассматривать через обогащение почвы органическим веществом. Источниками пополнения органического вещества почвы являются главным образом корневые и пожнивные остатки стеблей. После уборки полевых культур масса органических остатков в почве и на ее поверхности за-
висит от вида растений, характера их использования (на корм, на семена и т. д.), метеорологических условий, применяемой агротехники и величины урожая. По количеству оставляемого в почве органического вещества культуры можно расположить в такой последовательности: многолетние бобовые травы - однолетние травы на корм - кукуруза - озимые зерновые - яровые зерновые - корнеплоды [11-13].
Влияние той или иной культуры на баланс органического вещества зависит не только от размеров его поступления, но и от интенсивности процесса разложения. По интенсивности процесса разложения в почве и по массе разложившегося в почве органического вещества, перечисленные выше культуры можно расположить в обратном порядке: наиболее интенсивно идет разложение под пропашными, затем под зерновыми и, наконец, под многолетними травами.
Важным резервом повышения почвенного плодородия являются сидеральные и занятые пары с использованием рапса, сурепицы, вико-овсяных и горохо-овсяных смесей, эспарцета и, особенно, донника. Донник является наиболее перспективным сидеральным удобрением для лесостепных и степных районов области. Сидераты являются источником гумуса, питательных элементов, улучшают свойства почвы, усиливают биологическую активность почвы, выполняют фитосанитарную роль. Все это обосновывает необходимость правильных подборов и чередования сельскохозяйственных культур в севообороте с учетом различной степени обогащения и выноса ими элементов питания.
Проблему азота во многом можно решить путем расширения посевов бобовых культур, под которые не требуется дополнительного применения данного элемента. Все излишки соломы на полях необходимо использовать как органическое удобрение и одновременно как мульчирующий материал. Солома обеспечивает надежную защиту почвы от эрозии и положительно влияет на водно-физические свойства. При длительном использовании соломы стабилизируются и пополняются запасы гумуса, особенно на малоплодородных почвах.
Почвозащитная технология обработки почвы позволит значительно снизить потери гумуса и NPK от водной ветровой эрозии. Минеральные удобрения также содействуют сохранению органического вещества почвы, но косвенно: повышая количество растительных остатков. Органические удобрения, разложение которых аналогично процессу гумусообразо-вания в естественных условиях, но происходит в более сжатые сроки, сохраняют гумусный фонд. И здесь очень важно определить величину потерь гумуса и количество удобрений для обеспечения его бездефицитного баланса [14-16].
Библиографический список
1. Агроэкологический мониторинг в Омской области: учебное пособие / В.М. Крас-ницкий, И.А. Бобренко, В.И. Попова, И.В. Цыплёнкова; Министерство сельского хозяйства Российской федерации, Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина. - Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2016. - 52 с. - ISBN 978-5-89764-543-3. Текст: непосредственный.
2. Агроэкологический мониторинг почв на правом берегу Иртыша лесостепной зоны Омской области / В.М. Красницкий, И.А. Бобренко, А.Г. Шмидт, О.А. Матвейчик; Министерство сельского хозяйства Российской федерации - Москва: Плодородие: журнал для ученых, специалистов и практиков. - 2016. - №3. - С. 33-36. - УДК 631.95.:631.4 (571.13). Текст: непосредственный.
3. Ермохин Ю.И. Влияние расчетных доз удобрений на продуктивность кормовых культур в условиях Западной Сибири / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, В.М. Красницкий; Министерство сельского хозяйства Российской федерации - Москва: Плодородие: журнал для ученых, специалистов и практиков. - 2004. - №3. - С.7-11. - ISSN: 1994-8603.Текст: непосредственный.
4. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания сельскохозяйственных культур (на основе системы «ПРОД»): монография / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко; Министерст-
во сельского хозяйства Российской федерации, Омский государственный аграрный университет П.А. Столыпина - Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2005. - 284 с. - ISBN 5-89764-2044. Текст: непосредственный.
5.Параметры плодородия пахотных почв земель сельскохозяйственного назначения Омской области: монография / И.А. Бобренко, Я.Р. Рейнгард, Ю.В. Аксенова, О.В. Нежев-ляк; Министерство сельского хозяйства Российской федерации - Омск: ЛИТЕРА, 2016. - 108 с. - ISBN: 978-5-906666-87-1. Текст: непосредственный.
6. Бобренко И.А. Оптимизация минерального питания кормовых, овощных культур и картофеля на черноземах Западной Сибири: автореферат диссертации ... доктора с.-х. наук / И.А. Бобренко; Министерство сельского хозяйства Российской федерации - Тюмень, 2004. - 32 с. Текст: непосредственный.
7. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания кормовых, овощных культур и картофеля на основе системы «ПРОД» / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко; Министерство сельского хозяйства Российской федерации, Омский государственный аграрный университет П.А. Столыпина. - Вестник Омского ГАУ. - 2004. - №3. - С. 43-55. - ISSN: 2222-0364. Текст: непосредственный.
8. Ермохин Ю.И. Оптимизация минерального питания сорговых культур: монография / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко; Министерство сельского хозяйства Российской федерации, Омский государственный аграрный университет П.А. Столыпина. - Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2000. - 118 с. - ISBN 5-89764-047-5. Текст: непосредственный.
9. Почвенная диагностика минерального питания растений овощных культур и картофеля / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, Л.М. Лихоманова, Н.К. Трубина, Е.Г. Бобренко // Состояние и перспективы развития садоводства в Сибири: материалы II Национальной науч.-практич. конференции посвящённой 85-летию плодового сада Омского ГАУ имени профессора А.Д. Кизюрина (7-9 декабря 2016 года), 2016. - С. 39-47. - УДК: 631.81: [635+63.5.21]. Текст: непосредственный.
10. Рейнгард Я. Р. Деградация почв экосистем юга Западной Сибири: монография / Я. Р. Рейнгард; Министерство сельского хозяйства Российской федерации. - Лодзь, 2009. -636 с. - ISBN 978-83-930095-0-3. Текст: непосредственный.
11. Ермохин Ю.И. Применение органических удобрений в Западной Сибири: учебное пособие / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Омский государственный аграрный университет П.А. Столыпина - Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2008. - 124 с. Текст: непосредственный.
12. Ермохин Ю.И. Почвенная диагностика потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях / Ю.И. Ермохин, И.А. Бобренко, В.М. Красницкий; Министерство сельского хозяйства Российской федерации - Москва: Плодородие: журнал для ученых, специалистов и практиков. - 2004. - №1. - С. 4-7. - ISSN: 1994-8603. Текст: непосредственный
13. Качество кормовых культур региона (на примере Омской области): учебно-справочное издание / В.М. Красницкий, И.А. Бобренко, Е.Г. Пыхтарева, В.И. Попова; Министерство сельского хозяйства Российской федерации - Омск: ЛИТЕРА, 2017. - 72 с. -ISBN: 978-5-9909592-4-8. Текст: непосредственный.
14. Использование птичьего помета в земледелии Западной Сибири: учебное пособие / В.М. Красницкий, И.А. Бобренко, А.Г. Шмидт, Н.В. Гоман, В.И. Попова; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Омский государственный аграрный университет П.А. Столыпина - Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2016. - 60 с. - ISBN: 978-5-89764-556-5. Текст: непосредственный.
15. Оптимизация применения птичьего помета под пшеницу яровую на лугово-черноземной почве южной лесостепи Западной Сибири / А.Г. Шмидт, И.А. Бобренко, Н.К. Трубина, Н.В. Гоман; Министерство сельского хозяйства Российской федерации - Москва: Плодородие: журнал для ученых, специалистов и практиков. - 2019. - №6 (111). - С. 50-52. -ISSN: 1994-8603. Текст: непосредственны.
16. Эффективность применения жидкой фракции бесподстилочного свиного навоза под яровую пшеницу на лугово-черноземной почве / Н.В. Гоман, И.А. Бобренко, Н.К. Трубина, И.О. Шалак; Министерство сельского хозяйства Российской федерации- Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2018. - №5 (140). - С. 51-59. -ISSN: 1819-4036. Текст: непосредственный.
Ksenia Kazankova
master student
FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Transformation of soil fertility indicators and measures for their stabilization
in the steppe zone of Omsk Region
Abstract: The article presents the results of research on the transformation of indicators of soil fertility of arable soils of the steppe of the Omsk region when used in agriculture. Due to negative changes in a number of indicators of soil fertility in a part of the land-use territory, measures for their stabilization are proposed.
Keywords: soil, humus, nitrogen, phosphorus, potassium, water, fertility.
