Динамика агрохимического состояния пахотных почв в лесостепи Белгородской области

DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10603

УДК 631. 452

ДИНАМИКА АГРОХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПАХОТНЫХ ПОЧВ В ЛЕСОСТЕПИ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

А. С. ПОДДУБНЫЙ, начальник отдела

Департамент агропромышленного комплекса и воспроизводства окружающей среды Белгородской области, ул. Попова, 24, Белгород, 308000, Российская Федерация

Резюме. В последние годы появилось много информации, свидетельствующей об ухудшении состояния черноземных почв. Исследования проводили с целью анализа изменения агрохимического состояния почв лесостепи ЦентральноЧернозёмной области на примере Чернянского района Белгородской области. Среднемноголетняя величина гидротермического коэффициента по Селянинову на территории района составляет 1,1. Почвенный покров представлен черноземами типичными, выщелоченными и серыми лесными почвами. Доля эродированной пашни составляет 53,2 %. В работе использованы материалы сплошного агрохимического обследования. Анализировали изменения агрохимических показателей почв в течение 2008-2017 гг. При внесении в среднем за 2013-2017 гг. 4,2 т/га органических и 89,2 кг/га минеральных удобрений достигнута высокая урожайность озимой пшеницы (4,55 т/га), ячменя (3,29 т/га), зерна кукурузы (5,94 т/га), корнеплодов сахарной свеклы (46,2 т/га). За период 2008-2017 гг. было произвестковано 24,2 тыс. га кислых почв, в результате доля кислых почв сократилась с 63,8 до 35,7 %. Отмечено существенное увеличение содержания в пахотных почвах подвижных форм калия. В то же время остается низкой обеспеченность почв цинком, медью, марганцем, кобальтом, серой и наблюдается некоторое снижения содержания органического вещества и фосфора. Ключевые слова: известкование, кислотность почвы, микроэлементы, органическое вещество почвы, плодородие почв, подвижные формы фосфора и калия, чернозем, удобрения. Для цитирования: Поддубный А. С. Динамика агрохимического состояния пахотных почв в лесостепи Белгородской области //Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 6. С. 15-17. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10603.

Важное составляющее звено обеспечения продовольственной безопасности России - соблюдение комплекса мероприятий по сохранению и повышению плодородия почв. Черноземы Центрально-Черноземной области (ЦЧО) традиционно считаются самыми плодородными почвами не только России, но и мира. Однако в последние годы появилось много информации, свидетельствующей об ухудшении их состояния [1, 2, 3]. В результате резкого сокращения объемов работ по химической мелиорации в лесостепной зоне ЦЧО значительно увеличилась площадь кислых почв [4, 5, 6]. Снижение уровня использования минеральных удобрений привело к формированию отрицательного баланса макро-, мезо- и микроэлементов в агроце-нозах, что в свою очередь стало причиной уменьшения обеспеченности почв их подвижными формами [7, 8, 9]. Недостаточное использование органических удобрений,прогрессирующее развитие эрозионных процессов во многих черно-

земных регионах привели к дегумификации [10, 11].

Цель нашей работы - анализ изменение агрохимического состояния почв лесостепи ЦЧО на примере Чернянского района Белгородской области.

Условия, материалы и методы. В почвенном покрове пашни Чернянского района преобладают чернозёмы типичные (39,6 %), выщелоченные (32,4 %) и серые лесные почвы (22,4 %). Доля эродированной пашни составляет 53,2 % [12]. Посевная площадь в 2008-2012 гг. была равна 68,6 тыс. га, в 20132017 гг. - 70,6 тыс. га. Среднемноголетняя величина гидротермического коэффициента по Селянинову составляет 1,1.

В работе использовали материалы агрохимического обследования, которое проводит ФГБУ «ЦАС «Белгородский», а также официальную информацию Белгородстата о внесении удобрений, урожайности сельскохозяйственных культур и посевных площадях.

В почвенных пробах содержание подвижного фосфора и калия определяли по методу Чирикова, органического вещества - по методу Тюрина, щелоч-ногидролизуемого азота - по методу Корнфильда, подвижных форм кобальта, марганца, меди, цинка - по методу Крупского и Александровой (для экстракции используется ацетатно-аммонийный буферный раствор с рН 4,8), подвижной серы - по ГОСТ 26490-85, рНкс| - по ГОСТ 26483-85.

Результаты и обсуждение. Чернянский район не располагает развитым животноводством. В 2017 г. было произведено в живой массе на убой около 3 тыс. т мяса, надоено 55,8 тыс. т молока. Поэтому в районе нет больших ресурсов органических удобрений. Средний уровень их внесения в 2013-2017 гг. составлял 4,2 т/га посевной площади, что на 61,5 % выше, чем в 2008-2012 гг. (табл. 1). Для сравнения: в Российской Федерации в эти же годы вносили 1,33 т/га, в Белгородской области - 7,43 т/га. Научно-обоснованная доза органических удобрений в Центральном Черноземье, при которой формируется бездефицитный баланс гумуса в зернопропашных севооборотах, находится в пределах от 6 до 8 т/га севооборотной площади [12].

В среднем за 2012-2017 гг. доза внесения минеральных удобрений составила 89,2 кг д.в./га, что на 6,5 % ниже, чем в 2008-2012 гг. В России за эти же

Таблица 1. Дозы удобрений и урожайность основных сельскохозяйственных культур

Показатель Годы обследования Отклонение 2013-2017 гг. к 2008-2012 гг., %

2008-2012\2013-2017

Внесено:

органических удобрений, т/га 2,6 4,2 61,5

минеральных удобрений, кг/га 95,4 89,2 -6,5

Урожайность, т/га:

озимой пшеницы 3,13 4,55 45,4

ячменя ярового 2,38 3,29 38,2

кукурузы на зерно 3,91 5,94 51,9

сахарной свеклы 31,4 46,2 47,1

Рисунок. Содержание элементов питания в применяемых минеральных удобрениях, % от общего количества: - азот; - фосфор;  - калий.

годы в среднем использовали по 44,7 кг минеральных удобрений на 1 га, в Белгородской области - 96,7 кг/ га. Для современного российского земледелия характерен тренд к увеличению доли азота в структуре минеральных удобрений. В условиях нашего исследования такая тенденция прослеживается очень ярко. В 2008-2012 гг. доля этого элемента составляла 59,9 %, фосфора - 19,0, калия - 21,1 %. В 2013-2017 гг. доля азота увеличилась до 68,5 %, а фосфора и калия -снизилась до 18,5 и 13,0 % соответственно (см. рисунок).

На фоне такого применения органических и минеральных удобрений в сочетании с высокой агротехникой произошло заметное увеличение урожайности сельскохозяйственных культур. В 2013-2017 гг., по сравнению с предыдущей пятилеткой, средний сбор зерна озимой пшеницы увеличился на 45,4 %, ярового ячменя - на 38,2 %, зерна кукурузы - на 51,9 %, корнеплодов сахарной свеклы - на 47,1 %.

Традиционно основным показателем агрохимического состояния почв считают содержание органического вещества, от которого зависят водно-физические свойства почвы, а при его минерализации освобождаются необходимые растениям элементы питания. Низкий уровень использования органических удобрений (2,6 т/га) в 2008-2012 гг. привел к уменьшению средневзвешенного содержания органического вещества в почве с 4,9 % в 2008 г. до 4,4 % - в 2013 г. Увеличение внесения органических удобрений до 4,2 т/га в 2013-2017 гг. привело к повышению содержания органического вещества почвы к 2017 г. до 4,7 %. В то же время 34,9 % почв обследованной территории района относится к

категории с низкой обеспеченностью органическим веществом (2...4 %), средней обеспеченностью (4...6 %) характеризуются 46,1 %, повышенной (6...8 %) - только 18,2 %. С изменением содержания органического вещества коррелирует средневзвешенная обеспеченность щелочногидролизуемым азотом (табл. 2).

Важный параметр агрохимического состояния почв - обеспеченность доступными для сельскохозяйственных культур соединениями фосфора.

Пахотные черноземы Центрального Черноземья в середине прошлого века характеризовались низкой обеспеченностью подвижными фосфатами [1, 10, 11]. В ходе интенсивной химизации, проходившей в середине 80-х годов прошлого столетия, содержание подвижных форм фосфора в пахотных почвах ЦЧО возросло, но к началу текущего века наметилась тенденция снижения величины этого показателя, связанная с уменьшением применения удобрений [9, 13]. Средневзвешенное содержание подвижных форм фосфора в пахотных почвах Чер-нянского района увеличилось со 142 мг/кг в 2008 г. до 168 мг/кг в 2013 г., а затем уменьшилось до 158 мг/кг в 2017 г. Причина снижения обеспеченности почв - высокие объемы известкования. На произвесткованных почвах содержание подвижных фосфатов снижается в результате образования труднорастворимых соединений трикальцийфосфатов [4]. На сегодняшний день по содержанию подвижного фосфора 21,1 % почв района относится к категории очень высокообеспеченных (более 200 мг/кг), 25,1 % - высокообеспеченных (151...200 мг/кг), 32,8 % характеризуются повышенной обеспеченностью (101...150 мг/кг).

Важное место в минеральном питании сельскохозяйственных растений занимает калий [14]. Черноземные почвы обладают высокими валовыми запасами этого элемента, а уровень обеспеченности целинных почв его подвижными формами практически всегда выше, чем фосфора [4]. За период с 2008 по 2017 гг. средневзвешенное содержание подвижного калия в почвах района увеличилось со 141 до 171 мг/кг. По содержанию этого элемента питания 33,6 % пахотных почв относятся к категории очень высокообеспеченных (более 180 мг/кг), 42,9 % -

Таблица 2. Динамика агрохимических показателей

Показатель Цикл и год обследования

8 цикл 2008 г. 9 цикл 2013 г. 1 10 цикл 2017 г.

Органическое вещество, % 4,9 4,4 4,7

Щелочногидролизуемый азот, мг/кг 162 149 157

Подвижные формы, мг/кг:

фосфора 142 168 158

калия 141 157 171

серы 3,1 2,5 3,9

меди не опред. 0,106 0,105

марганца 7,79 9,43 9,41

цинка 0,52 0,60 0,51

кобальта не опред. 0,086 0,085

р^а 5,6 5,7 5,8

Доля кислых почв, % от обследованной площади 63,8 49,3 35,7

высокообеспеченных (121...180 мг/кг), 19,1 % - к на всех почвах целесообразно применять микроудо-

категории с повышенной обеспеченностью (81... брения, в состав которых входит марганец, медь, цинк

120 мг/кг). и кобальт. Пахотные почвы района характеризуются

Важнейший фактор повышения плодородия почв и низкой обеспеченностью подвижными формами серы.

урожайности сельскохозяйственных культур - химиче- Однако средневзвешенное содержание этого элемен-

ская мелиорация [15]. Доля кислых почв в Чернянском та за годы наблюдений увеличилось с 3,1 мг/кг в 2008

районе за период с 2008 по 2017 гг. уменьшилась с 63,8 г. до 3,9 мг/кг в 2017 г.

до 35,7 %, а средневзвешенное значение рНкС| возрос- Выводы. Таким образом, внесение в Чернянском

ло с 5,6 до 5,8. Это стало следствием высоких объемов районе Белгородской области в среднем за 2013-

известкования. В 2008-2012 гг. было произвестковано 2017 гг. 4,2 т/га органических и 89,2 кг/га минеральных

6,74 тыс. га, в 2013-2017 гг. - 17,46 тыс. га. удобрений обеспечило формирование высокой уро-

Количественные и качественные параметры урожая жайности озимой пшеницы (4,55 т/га), ячменя (3,29 т/ сельскохозяйственных культур во многом определяет га), зерна кукурузы (5,94 т/га), корнеплодов сахарной

сбалансированное микроэлементное питание. Пахот- свеклы (46,2 т/га). За период 2008-2017 гг. было про-

ные черноземы ЦЧО в основном характеризуются низ- известковано 24,2 тыс. га кислых почв, в результате

кой обеспеченностью подвижными формами цинка, чего их доля сократилась с 63,8 до 35,7 %. Отмечено меди и кобальта [16, 17, 18]. Современный уровень увеличение содержания в пахотных почвах подвижных

средневзвешенного содержания подвижных форм форм калия. В то же время остается низкой обеспе-

меди (0,105 мг/кг), кобальта (0,085 мг/кг), цинка (0,51 ченность почв цинком, медью, марганцем, кобальтом,

мг/кг) и марганца (9,41 мг/кг) в почвах Чернянского серой и наблюдается некоторое снижения содержания

района оценивается как низкий. Поэтому практически органического вещества и фосфора.

Литература.

1. Чекмарёв П.А. Агрохимическое состояние пахотных почв ЦЧО России // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 9. С. 17-20.

2. Изменение и состояние агрохимических показателей в почвах агроландшафтов юго-восточных и южных районов Воронежской области / М.А. Жабин, С.В. Мухина, Ю.А. Коновалов и др.// Земледелие. 2017. №5. С. 11-13.

3. Мониторинг агрохимических показателей почв Липецкой области / П.А. Чекмарев, Ю.И. Сискевич, Н.С. Бровченко и др. //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 9-16.

4. Лукин С. В. Динамика основных агрохимических показателей плодородия почв Центрально-Черноземных областей России //Агрохимия. 2011. № 6. С. 11-18.

5. Корнейко Н. И. Агроэкологическая оценка изменения основных показателей плодородия пахотных почв ЦЧР в процессе длительного сельскохозяйственного использования: автореф. ... канд. с.-х. наук. Курск, 2008. 22 с.

6. Чекмарев П.А., Лукин С.В., Четверикова Н.С. Динамика кислотности черноземов в Белгородской области//Земледелие. 2010. № 8. С. 11-13.

7. Лукин С. В., Авраменко П. М., Меленцова С. В. Динамика содержания подвижных форм цинка и марганца в пахотных почвах Белгородской области //Агрохимия. 2006. № 7. С. 5-8.

8. Лукин С. В. Мониторинг содержания микроэлементов Zn, Си, Мо, Со, РЬ, Сб, Лэ, Нд в пахотных черноземах юго-запада Центрально-Черноземной зоны //Агрохимия. 2012. № 11. С. 52-59.

9. Корчагин В. И. Эколого-агрохимическая оценка плодородия почв Воронежской области: автореф. ..канд. с.-х. наук. Воронеж, 2017. 28 с.

10. Плодородие чернозёмов России /под ред. Н. З. Милащенко. М.: Агроконсалт, 1998. 688 с.

11. Акулов П. Г. Воспроизводство плодородия и продуктивность чернозёмов. М.: Колос, 1992. 223 с.

12. Соловиченко В. Д., Уваров Г. И. Эродированные почвы и комплекс противоэрозионных мероприятий// Белгородский агромир. 2011. № 1. С. 14-16.

13. Чекмарев П.А., Лукин С.В., Юмашев Н.П. Фосфатный режим черноземов //Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2010. № 6. С. 28-30.

14. Минеев В. Г. Агрохимия и экологические функции калия. М.: Изд-во МГУ, 1999. 331 с.

15. Четверикова Н. С. Экологическая оценка влияния интенсивной сельскохозяйственной деятельности на состояние аг-роэкосистем в условиях лесостепной зоны Центрально-Чернозёмного района: автореф. ... канд. биол. наук. М., 2013. 22 с.

16. Хижняк Р.М. Цинк в черноземах Белгородской области //Достижения науки и техники АПК. 2014. № 4. С. 29-32.

17. Хижняк Р. М. Кобальт в черноземах Белгородской области //Достижения науки и техники АПК. 2013. № 4. С. 7-8.

18. Юмашев Н. П., Трунов И. А. Почвы Тамбовской области. Мичуринск-наукоград РФ: Изд-во Мичурин. гос. агр. ун-та, 2006. 216 с.

DYNAMICS OF AN AGROCHEMICAL STATE OF ARABLE LANDS IN THE FOREST-STEPPE

OF BELGOROD REGION

A. S. Poddubnyi

Department of Agroindustrial Complex and Environment Reclamation of Belgorod region, ul. Popova, 24, Belgorod, 308000, Russian Federation

Abstract. In recent years, a lot of information has appeared that indicates the deterioration of a state of chernozem soils. The investigations were carried out in order to analyze the changes in the agrochemical state of soils of the forest-steppe of the Central Black Soil Region on the example of Chernyansky District of Belgorod region. The long-term annual average value of the hydrothermal coefficient according to Selyaninov in the region is 1.1. The soil cover was represented by leached typical chernozems and gray forest soils. The share of eroded arable land is 53.2%. In the work it was used materials of a complete agrochemical survey. The aim of the work was to analyze the changes in agrochemical parameters of soils during 2008-2017. In 2013-2017 it was determined that the application of 4.2 t/ha of organic fertilizers and 89.2 kg/ha of mineral ones provided a high yield of winter wheat (4.55 t/ha), barley (3.29 t/ha), corn grain (5.94 t/ha), root crops of sugar beet (46.2 t/ha). In 2008-2017 it was limed 24,200 hectares of acidic soils, as a result, the share of acidic soils reduced from 63.8 to 35.7%. There is a significant increase in the content of mobile forms of potassium in arable soils. At the same time, the availability of zinc, copper, manganese, cobalt, and sulfur remains low, and some decrease in the content of organic matter and phosphorus is observed.

Keywords: liming; soil acidity; trace elements; organic matter of soil; soil fertility; mobile forms of phosphorus and potassium; chernozem; fertilizers.

Author Details: A. S. Poddubnyi, department manager (e-mail: pas@belapk.ru).

For citation: Poddubnyi A. S. Dynamics of an Agrochemical State of Arable Lands in the Forest-Steppe of Belgorod Region. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 6. Pp. 15-17 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10603.