Динамика агрохимического состояния пахотных почв Воронежской области

УДК 630.114.52

динамика агрохимического состояния пахотных почв воронежской области

В.И. КОРЧАГИН, директор

ГЦАС «Воронежский», ул. Ломоносова, 98, Воронеж, 394087, Российская Федерация

Резюме. Воронежская область - один из продовольственных доноров страны. Развитое сельское хозяйство сформировалось здесь благодаря плодородным черноземам, составляющим одно из главных природных богатств региона. Площадь сельскохозяйственных угодий в области 4,0 млн га, в том числе пашня - 3,0 млн га, или 75%. Аграрный сектор для Воронежской области всегда был приоритетным, и будет оставаться одним из основных видов деятельности. Поэтому необходимо думать не только о том, как наиболее эффективно использовать черноземы сейчас, но и о том, как сохранить их. Цель наших исследований - проанализировать закономерности изменения основных агрохимических показателей плодородия пахотных почв Воронежской области. Работа выполнена по материалам восьми туров сплошного агрохимического обследования почвы (1965-2010 гг.). За годы исследований в пахотных почвах Воронежской области наблюдается достаточно стабильное средневзвешенное содержание органического вещества в пределах 5,615,67%. По результатам последнего завершенного тура агрохимического обследования (2006-2010 гг.) средневзвешенное содержание подвижных форм фосфора составило 94 мг/кг, подвижных форм калия - 123 мг/кг. Общая площадь почв с кислой реакцией среды достигла 576,4 тыс. га, из них 112,8 тыс. га сильно- и среднекис-лые, 463,6 тыс. га - слабокислые.

Ключевые слова: плодородие, подвижные формы фосфора, подвижные формы калия, гумус, кислотность почв, чернозём.

Для цитирования: Корчагин В. И. Динамика агрохимическо -го состояния пахотных почв Воронежской области //Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №11. С. 11-13.

Воронежская область - один из южных регионов Центрального федерального округа, расположена в центральной полосе Европейской части России, входит в Среднерусскую провинцию и занимает огромное пространство в 5 млн га. Область - один из продовольственных доноров страны. Развитое сельское хозяйство сформировалось здесь благодаря плодородным черноземам, составляющим одно из главных природных богатств региона. Площадь сельскохозяйственных угодий в области составляет 4,0 млн га, в том числе пашня - 3,0 млн га, или 75%. Основные направления сельскохозяйственной специализации - производство зерновых культур, сахарной свеклы, подсолнечника, молока, яиц, мяса крупного рогатого скота и свиней.

Агропромышленный комплекс Воронежской области дает 12% валового регионального продукта. В сельском хозяйстве занято более 15% трудоспособного населения региона, а в сельской местности проживает более 30% его жителей. В Воронежской области функционируют около 600 сельскохозяйственных предприятий, 3,5 тыс. крестьянско-фермерских хозяйств, более 350 тыс. личных подсобных хозяйств и 200 предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности.

Аграрный сектор для Воронежской области всегда был приоритетным и будет оставаться одним из основных видов деятельности. Поэтому необходимо

думать не только о том, как наиболее эффективно использовать черноземы сейчас, но и о том, как сохранить их.

Основанием для разработки необходимых для этого рекомендаций служат результаты мониторинга показателей плодородия почвы [1, 2, 3].

Цель наших исследований - проанализировать закономерности изменения основных агрохимических показателей пахотных почв Воронежской области.

Условия, материалы и методы. В работе использованы материалы сплошного агрохимического обследования пахотных почв, проводимого агрохимической службой. В 2010 г. завершен 8 тур агрохимического обследования. В пробах почвы определяли содержание органического вещества по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-93), рН солевой вытяжки (ГОСТ 26483-85), содержание подвижных форм фосфора и калия по Чирикову (ГОСТ 26204-91). Почвенный покров пашни в основном представлен черноземами. В степной зоне, расположенной на юго-востоке области, преобладают черноземы обыкновенные, остаточно-карбонатные и южные, в лесостепной - черноземы типичные и выщелоченные.

результаты и обсуждение. Запасы фосфора в почве определяются содержанием его в почвообра-зующей породе, а также уровнем внесения органических и минеральных удобрений. Этот элемент большей частью находится в неусвояемой или труднодоступной для растений форме. Критерием оценки обеспеченности почв фосфором служит показатель содержания его в подвижной форме. В чернозёмах, минеральный фосфор представлен более доступными для растений фосфатами кальция и магния. Обеспеченность подвижными формами этого элемента - один из основных показателей окультурен-ности почвы [4, 5].

В первом туре агрохимического обследования средневзвешенное содержание подвижного фосфора в почве Воронежской области составляло всего 74 мг/кг. Низкая обеспеченность этим элементом была одним из основных агрохимических факторов, лимитирующих урожайность сельскохозяйственных культур. Затем по мере увеличения использования минеральных и органических удобрений величина

I тур II тур 1964 г. 1971 г. 1970 г. 1978 г.

I тур 1 979 г. 1985 г.

IV тур 1986 г. 1990 г.

V тур 1991 г. 1995 г.

VI тур 1996 г. 2000 г.

VII тур VIII тур 2001 г. 2006 г. 2005 г. 2010 г.

рис. 1. Динамика средневзвешенного содержания подвижного фосфора в почвах сельскохозяйственных угодий Воронежской области, мг/кг.

этого показателя постепенно возрастала и достигла своего максимума (109 мг/кг) в пятом туре (19911995 гг.). Резкое сокращение применения удобрений в 1995-2005 гг. вызвало снижение обеспеченности почвы подвижными формами фосфора до 90 мг/кг. В восьмом туре обследования (2006-2010 гг.) наметилась тенденция к росту его содержания в почве (рис. 1).

На долю калия (К2О) приходится 0,6-3% массы почвы. Более высоким содержанием этого элемента характеризуются глинистые и суглинистые почвы. Около 0,5-1% валового количества калия находится в поглощенном почвенными коллоидами (обменном) состоянии. В таком виде он доступен для растений. В отличие от азота и фосфора калий не образует в растениях прочные органические комплексы, поэтому его содержание в органическом веществе почвы незначительно.

Минимальное средневзвешенное содержание подвижных форм калия в почвах Воронежской области (115 мг/кг) было также отмечено в 1964-1970 гг. (рис. 2). В последующие годы в связи с увеличением использования удобрений оно постепенно возрастало и достигло максимума (128 мг/кг) в пятом и шестом турах обследования (1991-2000 гг.). Снижение применения удобрений вызвало ярко выраженную тенденцию уменьшения содержания подвижного калия в почвах на 5 мг/кг в течение седьмого и восьмого туров обследования (2001-2010 гг.).

140

I тур 11 тур 1964 г. 1971 г. 1970 г. 1978 г.

I тур 1979 г. 1985 г.

IV тур 1986 г. 1990 г.

V тур 1991 г. 1995 г.

VI тур VII тур VIII тур 1996 г. 2001 г. 2006 г. 2000 г. 2005 г. 2010 г.

Рис. 2. Динамика средневзвешенного содержания подвижного калия в почвах сельскохозяйственных угодий Воронежской области, мг/кг.

Органическому веществу (гумусу) в почвах принадлежит особая роль, поскольку гумусообразование и гумусонакопление связано только с почвообразовательным процессом и не наследуется, как правило, от материнской почвообразующей породы, хотя, безусловно, она влияет на состав и свойства гумуса. На протяжении всех туров обследования сильных изменений в содержании органического вещества в Воронежской области не наблюдали. Величина этого параметра находилась в пределах 5,61 -5,67% (рис. 3). Среди областей Центрального Черноземья наиболее высокое средневзвешенное содержание органического вещества в пахотных почвах отмечается в Тамбовской области (6,5%), а самое низкое -в почвах Курской области (4,5%) [6, 7].

Один из важнейших показателей почвенного плодородия - кислотность. Причем во многих регионах страны она в последние годы повышается [8]. Почвы с кислой реакцией почвенного раствора отличаются низким естественным плодородием, на них нельзя достичь большого экономического эффекта от применения минеральных удобрений, следовательно,

=1 ° т ш

130 125 120 115 110

128

115

•

123

I тур II тур III тур 1964 г. 1971 г. 1979 г. 1970 г. 1978 г. 1985 г.

IV тур 1986 г. 1990 г.

V тур 1991 г. 1 995 г.

VI тур VII тур VIII тур 1996 г. 2001 г. 2006 г. 2000 г. 2005 г. 2010 г.

Рис. 3. Динамика средневзвешенного содержания гумуса в почвах сельскохозяйственных угодий Воронежской области, %

это будет ограничивать дальнейший рост урожайности сельскохозяйственных культур. Известкованию подлежат почвы с рНсол менее 5,5. В основном такие почвы расположены в лесостепной зоне Воронежской области и ЦЧО [9, 10, 11, 12].

900 850 800 750

Я

700

о

£ 650 600 550 500

и x

/1 /

x X x

А

861,5

763,6

737,7

647,4

576,4

1986 г.-1990 г.

1991 г.-1995 г.

1996 г.-2000 г.

2001 г.-2005 г.

2006 г.-2010 г.

Рис. 4. Динамика площади кислых почв сельскохозяйственных угодий Воронежской области, тыс. га.

В четвертом туре обследования площадь кислых почв составляла 861,5 тыс. га (27,8% от обследованной), в том числе сильнокислые занимали 18,4 тыс. га, среднекислые - 171 тыс. га, слабокислые - 672,1 тыс. га. В этот период была зафиксирована максимальная площадь кислых почв. Отчасти такая ситуация обусловлена внесением большого количества физиологически кислых минеральных удобрений, выпадением кислотосодержащих осадков и антропогенной деятельностью. В последующих турах наблюдается снижение площади кислых почв из-за действия мелиорантов, а также рационального использования минеральных удобрений. По данным восьмого тура обследования площадь кислых почв в

I

1 40

30, 2 29, 5

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Рис. 5. Внесение минеральных удобрений, кг/га.

127

124

75 1

64 2

52 9

36 1 36 7

36 1 34 9

33 6

25 6

10

2,1 2,1

1,4 1,4

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

4

3,5

3,2

2,7

2,5

2,1

1,9

1,7 1,/

1,7

1,6

1,5

1,4

1,4

1,5

1,3

1,1

0,5

0

рис. 6. Внесение органических удобрений, т/га.

области составила 576,4 тыс. га, из них 112,8 тыс. га сильно и среднекислые, а 463,6 тыс. га слабокислые (рис. 4).

Свойства почвы во многом зависят от уровня внесения минеральных и органических удобрений.

С 1993 г. по 1996 г. наблюдался спад использования минеральных удобрений соответственно с 33,6 до 15,3 кг/га д.в. Затем наступил длительный этап медленного роста. В 2010 г. зафиксирован максимальный уровень их использования 75,1 кг/га д.в. (рис. 5) [13]. Наименьшее внесение органических удобрений наблюдали в области в 2006 г. -1,1 т/га, а самое высокой (3,2 т/га) - в 1993 г. В 2010 г. уровень внесения органических удобрений достиг 2,1 т/га (рис. 6) [14].

выводы. На протяжении 1965-2010 гг. в пахотных почвах Воронежской области наблюдается достаточно стабильное средневзвешенное содержание органического вещества в пределах 5,61-5,67%. По результатам последнего завершенного тура агрохимического обследования (2006-2010 гг.) средневзвешенное содержание подвижных форм фосфора в почве области составило 94 мг/кг, подвижных форм калия - 123 мг/кг. Общая площадь почв с кислой реакцией среды достигла 576,4 тыс. га, из них 112,8 тыс. га сильно- и среднекислые, а 463,6 тыс. га - слабокислые.

Литература.

1. Оценка временной динамики структуры агроландшафтов и показателей плодородия почв степной зоны Алтайского края/Г.Г. Морковкин, Т.В. Байкалова, Н.Б. Максимова, В.И. Овцинов, Е.А. Литвиненко, И.В. Дёмина, В.А. Дёмин//Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 9 (107). С. 33-42.

2. Агроэкологическое состояние пахотных почв в лесостепи Республики Башкортостан / Н.А. Родин, Н.А. Середа, И.Г. Асылбаев, Р.И. Баязитова, Л.И. Баязитова // Вестник Казанского ГАУ. 2014. Т.9. №2. С. 136-141.

3. Мазиров М.А., Рагимов А.О., Шентерова Е.М. Качественная оценка и динамика агрохимического состояния почвенного покрова в районах Владимирской области//Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 5 (103). С. 33-39.

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

5. Фосфор в земледелии Центрально-Черноземного района / Чекмарев П.А., Лукин С.В., Сискевич Ю.И., Юмашев Н.П., Хижняков А.Н. //Достижения науки и техники АПК. 2011. №5. С. 21-23.

6. Чекмарёв П.А., Лукин С.В. Мониторинг плодородия пахотных почв Центрально-Черноземных областей России//Агрохимия. 2013. №4. C. 11-22.

7. Мониторинг содержания органического вещества в пахотных почвах ЦЧР/ Чекмарев П.А., Лукин С.В., Сискевич Ю.И., Юмашев Н.П., Хижняков А.Н. //Достижения науки и техники АПК. 2011. №9. С. 23-26.

8. Состояние кислотности почв Республики Татарстан/П.А. Чекмарев, А.А. Лукманов, С.Ш. Нуриев, Р.Р. Гайров//Достижения науки и техники АПК. 2013. №12. С. 8-11.

9. Лукин С.В., Четверикова Н.С. Мониторинг плодородия пахотных почв лесостепной зоны Центрально-Чернозёмного района // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2010. №1. С. 71-73.

10. Мониторинг кислотности пахотных почв Центрально-Черноземного района/П.А. Чекмарёв, С.В. Лукин, Ю.И. Сискевич, Н.П. Юмашев, В.И. Корчагин, А.Н. Хижняков. //Достижения науки и техники АПК. 2011. № 7. С. 6-8.

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

12. Четверикова Н.С. Экологическая оценка влияния интенсивной сельскохозяйственной деятельности на состояние агроэкосистем в условиях лесостепной зоны Центрально-Чернозёмного района: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. М.: ТСХА, 2013. 23 с.

13. Единая межведомственная информационно-статистическая система. Внесено сельскохозяйственными организациями минеральных удобрений в пересчете на 100% питательных веществ на 1 га посева [электронный документ] URL: http: //www. fedstat.ru/indicator/data.do?id=30964 (дата обращения 13.11.2015).

14. Единая межведомственная информационно-статистическая система. Внесено сельскохозяйственными организациями органических удобрений на 1 га посева [электронный документ]. URL: http://www.fedstat.ru/indicator/data. do?id=30966

dynamics of the agrochemical state of arable soils

of Voronezh region

V.I. Korchagin

State Center of Agrochemical Service «Voronezhsky», ul. Lomonosova, 98, Voronezh, 394087, Russian Federation Summary. Voronezh region is one of the food donors of the country. Developed agriculture has formed here due to fertile chernozems, which compose one of main natural resources of the region. The area of agricultural lands in the region is 4.0 million hectares, included 3.0 million hectares of arable lands, or 75%. The agrarian sector for Voronezh region was always the priority one, and it will be one of the basic forms of economical activity. Therefore it is necessary to think not only how to the most effectively use chernozems now, but also how to keep them. The aim of our investigation was to analyze the regularities of changes of the main agrochemical indices of soil fertility of Voronezh region. The work is based on the materials of eight stages of the complete agrochemical survey of soil (1965-2010). The sufficiently stable weighted mean content of organic matter in the range 5.61-5.67% is registered in the arable lands of Voronezh region in the years of the experiment. According to the results of the last finished stage of the agrochemical survey (2006-2010) the weighted average content of the mobile forms of phosphorus was 94 mg/kg, of mobile forms of potassium-123 mg/kg. The total area of soils with acid reaction reached 576,400 ha, 112,800 ha from them are strongly and middle acid and 463, 600 ha are subacid.

Keywords: fertility, mobile forms of phosphorus, mobile forms of potassium, humus, soil acidity, chernozem. Author Details: V.I. Korchagin, director

For citation: Korchagin V.I. Dynamics of the Agrochemical State of Arable Soils of Voronezh Region. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. V.29. No11. Pp. 11-13 (In Russ.).