Одной из важнейших задач современного сельскохозяйственного производства является реализация комплекса мер по снижению темпов падения почвенного плодородия, связанного с нерациональным ведением сельского хозяйства.
Основным критерием оценки состояния почвенного плодородия служит содержание в почве гумуса и подвижных питательных веществ.
Массовые обследования земель, проведённые почвенными экспедициями, показывают, что за последние 80-100 лет в Поволжье и других регионах России чернозёмы потеряли около 1/3 общих запасов гумуса, усилились процессы деградации почвенного покрова, нарастает водная и ветровая эрозия, уменьшается потенциальное и эффективное плодородие почвы.
По Самарской области обстоятельная оценка состояния и динамики содержания гумуса приведена в работе (1). Было установлено, что за 25-летний период сельскохозяйственного использования пашни (1975-2000 гг.) абсолютные показатели содержания гумуса снизились по разным типам почв от 0,1 до 2,7 %, что соответствует ежегодной потере от 0,1 до 3,8 т/га. Средневзвешенное содержание гумуса изменилось за этот период на 13-36 % от исходного уровня. Подобное положение объясняется, по мнению многих авторов, значительным уменьшением доз внесения органических удобрений, возросшей эрозией почв, а также припашкой подпахотного горизонта в связи с постоянной вспашкой.
Установлено, что изменения потенциального плодородия почв, вызванные большими потерями гумуса, ведут ко многим отрицательным последствиям – снижается не только его количество, но и качество, уменьшается доля лабильного гумуса, ухудшаются агрохимические свойства почвы, происходит постепенное падение урожайности.
Сотрудниками ФГУ «Станция агрохимической службы «Самарская» с 1985 по 2010 гг. проводились наблюдения за динамикой содержания гумуса на пахотных землях Самарской области. Баланс гумуса и питательных веществ за этот период был в целом резко отрицательным. Исключением является период с 1986 по 1989 гг., когда содержание гумуса и подвижных питательных веществ в Самарской области было близко к оптимальным показателям благодаря внесению сравнительно высоких доз органических и минеральных удобрений.
Распределение площади пашни в области по уровню содержания гумуса за период обследования с 1987 по 2010 гг. приводятся в табл. 1.
Таблица 1
Распределение площади пашни по уровню содержания гумуса
|
Цикл обследования (годы) |
Обследованная площадь тыс.га |
Группировка обследованной площади по уровню содержания гумуса (в числителе – тыс. га, в знаменателе – % от площади) |
Средне- взвешенное содержание гумуса, % |
||||
|
I |
II |
III |
IV |
V |
|||
|
очень слабогумусированный |
слабогумусированный |
малогумусный |
среднегумусный |
высокогумусный |
|||
|
(<2,0 %) |
(2,1-4,0 %) |
(4,1-6,0 %) |
(6,1-8,0 %) |
(8,1-10,0 %) |
|||
|
1987–1992 |
2832,4 |
- |
545,6 19,3 |
1331,1 46,9 |
902,8 31,9 |
52,9 1,9 |
5,40 |
|
1993–2001 |
2832,4 |
123,6 4,4 |
1117,5 39,4 |
1243,4 43,9 |
340,9 2,0 |
7,0 0,3 |
4,38 |
|
2002–2010 |
2832,4 |
98,7 3,5 |
1132,5 40,0 |
1292,3 45,6 |
302,4 10,7 |
6,5 0,2 |
4,22 |
Как видно из приведённой таблицы, площади очень слабо гумусированной пашни в период с 1987 по 1992 гг. отсутствовали, с 1993-2001 и 2002-2010 гг. она составила 98,7-123,6 тыс.га (3,5-4,4 % от обследованных земель).
Площади слабо гумусированной пашни возросли с 545,6 тыс.га (19,3 %) до 1117,5-1132 тыс.га (39,4-40,0 %). Сократились площади пашни со средне гумусным и высокогумусным содержанием.
В среднем за период с 1993 по 2010 годы площади очень слабо- и слабогумусированной пашни с содержанием гумуса от 2 до 4 % возросли на 600 тыс.га. Средневзвешенное содержание гумуса на обследованных площадях снизилось с 5,40 до 4,22 % (на 29 %).
Исследования показали, что с 1985-1997 гг. ежегодно терялось гумуса в среднем 0,48 т/га, а за 1998-2010 гг. – 0,5 т/га. В результате для обеспечения бездефицитного баланса гумуса требовалось внести в первое13-летие – от 2,1 до 3,8 т/га навоза, а во второе – от 4,1 до 5,5 т/га.
Возросшие потери гумуса за последние годы связаны в первую очередь с резким снижением норм внесения органических и минеральных удобрений и повышенными в связи с этим процессами минерализации гумуса.
Полученные данные свидетельствуют о том, что почвы Самарской области за период наблюдений подверглись существенным изменениям, как по содержанию гумуса, так и условиям гумусообразования, обеспеченности почв элементами питания. В первую очередь это вызвано высокой степенью распаханности (80-90 %), интенсивными обработками почвыиежегодными безвозвратными отчуждениями питательных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур
Изучение баланса азота показало, что во все годы исследований он был отрицательным и составлял 12-16 кг/га в год (табл. 2).
В приходной статье баланса учтено внесение азота с удобрениями, несимбиотическая азотфиксация, выпадение с осадками и поступление с семенами. В расходную статью баланса включено отчуждение азота с урожаями и потери азота от денитрификации. Вынос азота компенсировался с учетом всех статей поступления его в почву на 68-78 %.
Таблица 2
Интенсивность баланса азота в основных типах почв Самарской области, кг/га
|
Показатели |
Годы |
||||
|
1964-1968 |
1969-1975 |
1976-1985 |
1986-1991 |
1992-2000 |
|
|
Поступление в почву – всего |
33,5 |
39,3 |
52,9 |
58,4 |
34,3 |
|
в т.ч. с удобрениями, из них |
9,3 |
15,1 |
28,7 |
34,2 |
10,1 |
|
с минеральными |
5,9 |
10,3 |
21,7 |
25,0 |
8,2 |
|
Вынос – всего |
49,0 |
51,7 |
69,1 |
75,0 |
46,1 |
|
в т.ч. с урожаями |
34,3 |
36,2 |
48,4 |
52,5 |
32,3 |
|
Баланс, ± |
-15,5 |
-12,4 |
-16,2 |
-16,6 |
-11,8 |
|
Интенсивность баланса, % |
68 |
76 |
76 |
78 |
74 |
По результатам последнего тура обследования почвенного плодородия малогумусные почвы составляют 46,1 % от общей площади сельскохозяйственных угодий. Менее распространены слабогумусированные почвы – 27,4 %. Среднегумусные виды почв занимают площадь 25 %. На долю высокогумусных и микрогумусных приходится соответственно 0,2 % и 1,3 %. Большая часть площади, занимаемой высокогумусными почвами, находится под пастбищами (54,2 %). Среднемалогумусные и слабогумусированные угодья заняты преимущественно пашней и многолетними насаждениями. Площади малогумусных почв заняты в основном пашней (55,0 %) и пастбищами (42,1 %).
В почвенном покрове большинства районов области преобладают малогумусные почвы. Среднегумусные почвы наиболее распространены в северных районах области, где они занимают от 74 до 80,0 % площади сельскохозяйственных угодий.
Наиболее бедны гумусом почвы на юге области (зона южных чернозёмов), где слабогумусированные почвы занимают от 40,9 % до 65,3 % общей площади.
По мощности гумусового горизонта наибольшее распространение получили среднемощные почвы – 51,5 %. Несколько меньшую площадь занимают маломощные – 41,8 %. Наиболее распространены легкоглинистые разновидности – 56,5 % от общей площади сельхозугодий. Тяжелосуглинистые почвы занимают (18,8 %), среднесуглинистые – 10,6 %. В почвенном покрове большинства районов, также преобладают легкоглинистые разновидности.
Подавляющее большинство сельхозугодий области занято не смытыми почвами – 70,4 %. Слабосмытые почвы распространены на 21,7 % площадей. На долю средне- и сильносмытых приходится соответственно – 4,6 % и 3,3 %. Сильносмытые почвы наиболее распространены на севере области, где они занимают 12,1 % от площади сельскохозяйственных угодий.
По данным последнего тура обследования содержание гумуса в почвах области в среднем составляет 4,9 %. Наиболее гумусные (6,6-7,0 %) почвы сосредоточены в северо-восточной части области: Исаклинский, Камышлинский, Клявлинский, Кошкинский, Похвистневский, Сергиевский, Челно-Вершинский и Шенталинский районы. К югу и западу содержание гумуса в почвах заметно уменьшается. В Красноярском, Ставропольском, Шигонском и Сызранском районах это уменьшение связано с механическим составом. Низкое содержание гумуса (4,2-4,3 %) имеет пашня южных и юго-восточных районов (Большеглушицкий, Нефтегорский, Алексеевский), самое низкое содержание гумуса (3,7-3,8 %) – в Хворостянском, Пестравском, Большечерниговском районах. Изменение содержания гумуса по области в целом за период между обследованиями 1991-1992 и 2002-2003 гг. составляет 0,2 %. Ежегодные потери гумуса по области по результатам наблюдений на реперных участках, составляют 0,4 т/га (табл. 3).
Таблица 3
Изменение средневзвешенного содержания гумуса в пахотном слое основных чернозёмных почв
|
Почвы |
Содержание гумуса, % |
Потери гумуса от исходного содержания, % |
||
|
1975- 1981 гг. |
1993- 2000 гг. |
2001- 2010 гг. |
||
|
Черноземы выщелоченные и типичные |
7,6 |
4,8 |
4,9 |
36 |
|
Черноземы обыкновенные |
6,0 |
4,3 |
4,4 |
27 |
|
Черноземы южные |
4,6 |
4,0 |
3,8 |
17 |
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 слое до 800-900 т/га), меньше всего – в светло-серых и серых почвах (80-270 т/га).
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 %). Сократились и площади среднегумусных почв с содержанием гумуса 6-8 %, их удельный вес в структуре пашни области снизился с 31,9 до 10,7 %. Вместе с тем, увеличилось количество слабогумусированных почв (с 19,3 до 40,0 %).
Значительное ухудшение показателей баланса питательных веществ в пахотных почвах области объясняется, главным образом, низкими объёмами применения минеральных удобрений и значительным снижением внесения органических удобрений. Если в 1988 г.для бездефицитного баланса гумуса требовалось внести 3,0 т/га навоза, то в 2010 г. требуется5,0 т/га, что объясняется, в первую очередь, снижением площадей многолетних трав (2010 г. – 122 тыс.га), увеличением площади посева пропашных культур, уменьшением объёмов внесения навоза, недостаточным использованием нетрадиционных источников органического вещества.
К основным причинам снижения плодородия почв следует отнести как природные факторы (проявление эрозионных процессов, подъем уровня грунтовых вод), так и нарушение баланса азота и других питательных веществ (подвижного фосфора и обменного калия), вынос которых не восполняется удобрениями; снижение уровня культуры земледелия.
В связи со сложившимся ресурсным обеспечением отрасли в ближайшее время основным направлением в использовании пашни должно стать равновесное природопользование, позволяющее вести сельскохозяйственное производство с минимальными отрицательными последствиями, сохраняя и поддерживая естественное плодородие почв, для этого необходимо обеспечить сбалансированный кругооборот биогенных элементов питания, широкое использование биологических средств воспроизводства почвенного плодородия.
Полученные в исследованиях нормативы и закономерности по воздействию изучаемых факторов на продуктивность культур и плодородие почвы позволят обеспечить сельскохозяйственное производство научно обоснованными показателями изменения почвенного плодородия во времени, служат нормативной базой при разработке систем координатного земледелия, технолого-технических проектов выращивания высоких урожаев сельскохозяйственных культур.
Сложившийся гумусовый баланс почв Самарской области и тенденции его изменения требуют принятия безотлагательных мер, направленных на то, чтобы остановить процессы падения содержания гумуса. Потребуется принять ряд принципиально новых приёмов, направленных на повышение производительных сил почвы с широким использованием биологических средств воспроизводства почвенного плодородия (солома, сидераты, оптимизация посевов многолетних трав и др.).
Библиографическая ссылка
Гнеденко В.В., Обущенко С.В. ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ // Успехи современного естествознания. – 2013. – № 9. – С. 148-151;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=32901 (дата обращения: 21.11.2024).