АГРОХИМИЯ, 2007, № 6, с. 22-26
УДК 631.4163:631.416.4(470325)
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА И ОБМЕННОГО КАЛИЯ В ПОЧВАХ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
© 2007 г. С. В. Лукин*, П. М. Авраменко**
*Государственная экологическая инспекция Белгородской области 308027 Белгород, ул. Щорса, 8, Россия **ФГУ "Центр агрохимической службы "Белгородский" 308027 Белгород, ул. Щорса, 8, Россия Поступила в редакцию 25.10.2006 г.
Проанализированы закономерности изменения содержания подвижного фосфора и обменного калия в пахотных почвах за последние 40 лет их сельскохозяйственного использования. Рассчитан баланс фосфора и калия в земледелии области. Установлена корреляция между содержанием подвижного фосфора и степенью эродированности почв.
ВВЕДЕНИЕ
Содержание в почвах подвижного фосфора и обменного калия является одним из основных показателей почвенного плодородия, поскольку характеризует обеспеченность сельскохозяйственных растений этими важными макроэлементами; определение данных параметров всегда входит в программу почвенного мониторинга.
Валовое содержание фосфора в пахотном слое черноземов составляет 0.1-0.25%. При этом лишь 10-20% его количества представлено относительно доступными растениям соединениями. Содержание калия в типичном черноземе составляет 2.06-2.24%. Как правило, чем тяжелее гранулометрический состав почв, тем больше в них валового и обменного калия. Основная часть почвенного калия представлена малорастворимыми силикатными минералами и становится доступной для растений лишь в процессе их выветривания [1].
Целинные черноземы ("Казацкая степь", "Ямская степь") характеризуется средней обеспеченностью подвижным фосфором (55-80 мг/кг) и высокой обеспеченностью обменным калием (140160 мг/кг) [2].
По мнению Акулова [3], оптимальный уровень содержания подвижного фосфора по Чирикову в черноземах составляет для большинства сельскохозяйственных культур 90-150 мг/кг. По мнению Медведева [4], оптимальное содержание подвижного фосфора и обменного калия для зерновых культур соответствует "высокому" уровню их содержания в почве по общепринятой градации, а для пропашных культур - "очень высокому".
Для увеличения содержания подвижного фосфора в пахотном слое черноземов на 10 мг/кг необходимо внести 70-100 кг/га Р205. Доказано [3],
что среднегодовая доза фосфора 60 кг/га, компенсирующая вынос его высокими урожаями сельскохозяйственных культур, достаточна для поддержания оптимального уровня обеспеченности черноземных почв подвижным фосфором. В связи с переходом внесенного калия в необменную форму, содержание его в почве под влиянием удобрений увеличивается незначительно. В большинстве полевых опытов в ЦЧЗ прямого положительного эффекта от калийных удобрений не отмечалось.
В последнее десятилетие в связи с резким сокращением использования минеральных и органических удобрений, практически полным прекращением работ по защите почв от эрозии, снижением общей культуры земледелия усилились процессы антропогенной деградации пахотных почв России, в том числе отчетливо наметилась тенденция снижения обеспеченности черноземных почв доступными растениям формами фосфора и калия [4, 5].
Цель данной работы - изучить закономерности изменения содержания подвижного фосфора и обменного калия в пахотных почвах Белгородской области в процессе длительного сельскохозяйственного использования.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
При проведении сплошного агрохимического обследования одна объединенная почвенная проба (состоящая из 20-40 точечных проб) отбирается из пахотного (0-25 см) слоя с площади 20 га. В отобранных пробах определяли подвижный фосфор и обменный калий по Чирикову (ГОСТ 26204-91).
При расчете баланса фосфора и калия учитывали потери этих элементов со смытой почвой [6].
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА Таблица 1. Распределение пахотных почв Белгородской области по содержанию подвижного фосфора, %
Содержание подвижного фосфора, мг/кг
Цикл Годы очень низкое (<20) низкое (21-50) среднее (51-100) повышенное (101-150) высокое (151-200) очень высокое (>200) взвешенное значение, мг Р205/кг
I 1964-1970 7.4 46.6 39.9 4.7 1.0 0.4 55
II 1971-1975 1.7 22.7 65.1 7.6 1.9 1.0 72
III 1976-1983 3.0 14.8 57.2 16.4 5.1 3.5 86
IV 1984-1989 2.3 10.6 43.9 25.5 11.2 6.5 103
V 1990-1994 1.9 7.8 34.7 28.1 14.4 13.1 119
VI 1995-1999 0.9 5.0 33.6 30.8 16.4 13.3 131
VII 2000-2004 0.6 6.5 38.0 31.1 13.5 10.3 121
Средне-
Хозяйственный вынос элементов питания с урожаем рассчитывали на основе статистических данных валового сбора сельскохозяйственной продукции и справочных данных содержания элементов питания в урожае [7]. При расчетах поступления элементов с удобрениями, содержание в органических фосфора принято за 0.25%, калия -0.6% [8].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В структуре пахотных почв Белгородской области преобладают типичные черноземы (39.2%), доля серых и темно-серых лесных почв вместе с черноземами оподзоленными и выщелоченными составляет 33.9%. Черноземы типичные карбонатные, а также черноземы обыкновенные, обыкновенные карбонатные и остаточно-карбо-натные занимают 19.4% пашни. На долю других почв приходится 7.5% площади. Доля эродированных почв составляет 53.6% [9].
По данным первого цикла агрохимического обследования (1964-1970 гг.) основным фактором, лимитирующим урожайность сельскохозяйственных культур в Белгородской области, было низкое содержание подвижного фосфора в почвах. Средневзвешенное значение данного показателя составляло 55 мг/кг. В эти годы баланс фосфора в земледелии был отрицательным (табл. 1. 2). На протяжении 1971-1999 гг. баланс этого элемента в целом был положительным. Практически в эти годы фосфорные удобрения на большинстве площадей вносились "в запас". С минеральными удобрениями в почву поступало 67-75% фосфора, а с органическими - 22-33%. В связи с этим в процессе сельскохозяйственного использования содержание подвижного фосфора в почве систематически увеличивалось и в 1995-1999 гг. (6-й цикл) достигло практически оптимальной величины -131 мг/кг. Подобная закономерность отмечалась практически для всех черноземных почв ЦЧО и Украины [4, 10]. В 2000-2004 гг. (7-й цикл) средне-
взвешенная величина содержания подвижного фосфора составила 121 мг/кг, что на 8% меньше, чем в предыдущем цикле обследования. Причина этого в отрицательном балансе фосфора в земледелии области. Если в 1984-1994 гг. поступление фосфора с удобрениями было практически в два раза больше его выноса с урожаем и потерь в результате эрозии, то в 2000-2004 гг. фосфора поступало в два раза меньше, чем отчуждалось из агроландшафтов.
По данным последнего цикла агрохимического обследования в области преобладают почвы со средним (38.0%) и повышенным (31.1%) содержанием подвижного фосфора. Наиболее высокое средневзвешенное содержание подвижного фосфора - 152-162 мг/кг - характерно для почв Грайво-ронского, Ивнянского, Краснояружского районов, а наиболее низкое - 86-96 мг/кг - для почв Вейде-левского и Старооскольского районов (табл. 3).
По районам области наблюдается отрицательная корреляция между содержанием подвижного фосфора в почвах и средневзвешенной величиной рНкс1 (г = -0.43), а также между содержанием подвижного фосфора и эродированностью (г = -0.5). С увеличением величины рНкс1 и степени эроди-рованности почвы подвижность фосфатов уменьшается. Аналогичная закономерность отмечена в исследованиях Каштанова и Явтушенко [2].
В 1964-1975 гг. (1-й и 2-й циклы) средневзвешенное содержание обменного калия в почвах составляло 105 и 97 мг/кг. В 1976-1983 гг. величина данного параметра увеличилась до 120 мг/кг. В течение 1984-1999 гг. средневзвешенное содержание обменного калия было относительно стабильным и находилось на оптимальном для большинства сельскохозяйственных растений уровне 126-130 мг/кг (табл. 4). В 2000-2004 гг. зафиксировано снижение данного показателя до 121 мг/кг, что явилось следствием резко отрицательного баланса калия.
Баланс калия, рассчитанный с учетом эрозионных потерь, в земледелии области всегда был
Таблица 2. Баланс фосфора в земледелии Белгородской области
Годы Приход Р205, кг/га пашни в год Расход Р205, кг/га пашни в год Баланс, ±кг/кг в год Интенсивность баланса, %
с удобрениями с семенами вынос с урожаем смыто с почвой
органическими минеральными
1964-1970 4.8 12.3 1.2 21.3 3.1 -6.1 75
1971-1975 5.8 15.0 1.2 21.9 3.1 -2.9 88
1976-1983 9.0 23.0 1.2 23.0 3.1 7.1 127
1984-1989 14.5 47.0 1.2 27.6 3.1 32.0 204
1990-1994 13.0 40.0 1.1 26.3 3.1 24.7 184
1995-1999 6.0 12.0 0.9 17.9 3.1 -1.9 91
2000-2004 2.5 9.2 0.9 22.5 3.1 -13 49
Таблица 3. Степень эродированности, рНкс1, по районам Белгородской области
содержание подвижного фосфора и обменного калия по Чирикову
Район Эродированность, % рНКС1
Алексеевский 67.9 6.36
Белгородский 55.4 5.86
Борисовский 23.6 5.44
Валуйский 61.6 6.28
Вейделевский 57.0 6.42
Волоконовский 50.6 6.02
Грайворонский 20.0 5.49
Губкинский 51.9 5.70
Ивнянский 36.0 5.46
Корочанский 58.4 5.59
Красненский 68.6 6.11
Красногвардейский 72.7 6.26
Краснояружский 45.8 5.53
Новооскольский 59.4 5.97
Прохоровский 42.6 5.51
Ракитянский 45.3 5.65
Ровеньской 63.9 6.68
Старооскольский 47.8 5.92
Чернянский 61.2 5.65
Шебекинский 43.2 5.66
Яковлевский 50.6 5.41
Подвижный фосфор Обменный калий
мг/кг
124
132 128 123
86 120 162 109 160 104 123 116 152
125 106 146 111
96 121
133 117
120 116 126 111 119 137 142 112 105 117 134 125 127 124 111 115 112 113 129 137 121
дефицитным. Однако если в 1984-1989 гг. интенсивность баланса калия была вполне приемлемой -85%, - то в 2000-2004 гг. этот показатель снизился до крайне низкого уровня - 18%. С минеральными удобрениями вносилось в почву 16.2-58.4%, с органическими - 37.1-77.8%, с семенами - 1.5-6.9% ка-
лия. Со смытой почвой отчуждалось 24.0-31.1% калия с растениеводческой продукцией - 71.176.0% (табл. 5).
По результатам обследования 2000-2004 гг. в области преобладают почвы с повышенным (42.4%) и высоким (31.9%) содержанием обменно-
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА Таблица 4
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.