Зкологмеескмй мониторинг
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПАХОТНЫХ ПОЧВ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
С. В. Лукин
Белгородский государственный университет
Представлены данные по важнейшим свойствам почв Белгородской области, определяющие их плодородие и экологическое состояние, а также динамику их развития.
The data on main characteristics of soils of the Belgorod Oblast, determining their fertility, ecological status and dynamics of their development, are described.
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. Цель данной работы — изучить закономерности изменения основных показателей плодородия пахотных почв Белгородской области в процессе длительного сельскохозяйственного использования.
Содержание и запасы органического вещества традиционно служат основным критерием почвенного плодородия, а в последние годы все больше рассматриваются с точки зрения устойчивости почв как компонента биосферы. Органическое вещество в большой мере определяет пищевой режим почв, оказывая на него прямое влияние как источник элементов питания и косвенное, обусловленное действием различных групп органических веществ на физико-химические и водно-физические свойства почв. На почвах, обогащенных органическим веществом, значительно снижаются потери элементов питания в результате миграционных процессов, увеличивается микробиологическая активность. Органическое вещество в значительной мере определяет емкость поглощения катионов, с ним связано образование агрономически ценной структуры почвы, увеличение влагоёмкости, большую роль имеет его комплексообразующая способность.
Дегумификация почв является одной из острейших агроэкологических проблем. Черноземы Центральночерноземных районов (ЦЧР) за последние
сто лет потеряли около трети общих запасов органического вещества. В Белгородской области основными факторами, определяющими снижение содержания органического вещества в почве, являются водная эрозия и отрицательный баланс гумуса. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить в зернопро-пашных севооборотах 6—10 т/га подстилочного навоза на гектар севооборотной площади. В 2000 — 2004 гг. органических удобрений было внесено в среднем 1,2 т/га посевной площади. Однако содержание органического вещества в почве наиболее интенсивно снижается в первые 10 — 15 лет после распашки из-за быстрого разложения лабильных форм, в дальнейшем этот процесс замедляется вследствие приближения к новому уровню равновесия. Подтверждением этого вывода служат данные агрохимического обследования за 2000 — 2004 гг., свидетель-
ствующие о стабилизации содержания органического вещества в пахотном слое почв. Средневзвешенная величина данного показателя в VII цикле агрохимического обследования почв практически не изменилась по сравнению с предыдущими обследованиями и составила 4,86%. Наиболее высокое содержание органического вещества (5,19 — 5,57%) отмечено в Вейделевском, Во-локоновском, Губкинском, Ивнянском, Прохоровском районах, наиболее низкое (4,21—4,47%) — в Белгородском, Борисовском, Валуйском, Яковлевском районах (табл. 1).
Важным фактором почвенного плодородия, оказывающим значительное влияние на формирование урожая сельскохозяйственных культур, является кислотность почв. На кислых почвах на 30—40% уменьшается эффективность применения удобрений, в продукции интенсивно накапливаются радионуклиды и тяжелые металлы,
Таблица 1
Агрохимическая характеристика пахотных почв Белгородской области
(2000-2004 гг.)
Органи- Подвижный Обменный Нг, Подвиж- Подвижный Подвиж-
Район ческое фосфор, калий, рНсол ммоль ный цинк, марганец, ная
вещест- мг/кг мг/кг на 100 мг/кг мг/кг сера,
во, % по Чирикову г почвы мг/кг
Алексеевский 4,66 124 120 6,36 1,78 0,38 9,24 6,00
Белгородский 4,47 132 116 5,86 2,71 0,42 12,79 4,89
Борисовский 4,21 128 126 5,44 3,74 0,37 5,63 5,46
Валуйский 4,42 123 111 6,28 1,82 0,52 9,48 3,92
Вейделевский 5,23 86 119 6,42 1,47 0,37 10,60 1,75
Волоконовский 5,19 120 137 6,02 2,46 0,44 6,48 5,53
Грайворонский 3,71 162 142 5,49 3,58 0,37 6,78 5,94
Губкинский 5,57 109 112 5,70 3,69 0,48 8,12 3,08
Ивнянский 5,32 160 105 5,46 4,08 0,45 6,12 2,77
Корочанский 4,76 104 117 5,59 3,37 0,59 15,79 2,26
Красненский 4,95 123 134 6,11 2,46 0,36 8,55 5,37
Красногвардейский 4,81 116 125 6,26 2,03 0,54 11,59 1,46
Краснояружский 4,54 152 127 5,53 3,62 0,45 9,84 3,66
Новооскольский 4,93 125 124 5,97 2,61 0,49 9,73 3,68
Прохоровский 5,42 106 111 5,51 4,06 0,49 11,43 2,96
Ракитянский 4,93 146 115 5,65 3,49 0,36 6,46 5,47
Ровеньский 4,99 111 112 6,68 1,00 1,45 7,93 1,83
Старооскольский 4,77 96 113 5,92 2,62 1,02 18,67 0,86
Чернянский 4,85 121 129 5,65 3,24 0,59 9,94 1,90
Шебекинский 4,69 133 137 5,66 3,19 0,50 14,90 3,30
Яковлевский 4,47 117 121 5,41 4,11 0,34 15,29 3,10
ухудшается её качество, снижается устойчивость агроценозов к неблагоприятным погодным условиям. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что в процессе сельскохозяйственного использования увеличивается обменная и гидролитическая кислотность пахотных почв ЦЧР. По результатам VII цикла агрохимического обследования в области выявлено 471 719 га (36,4%) пахотных почв с кислой реакцией среды (рНсол < 5,5). Впервые обнаружено 340 га очень сильнокислых почв (рНсол < 4,0).
В западных районах области (Борисовском, Грайворонском, Ивнянском, Краснояружском, Ракитянском, Яков-левском) и меньше в некоторых центральных районах (Корочанском, Шебе-кинском, Чернянском), где высока доля выщелоченных и оподзоленных черноземов, серых лесных почв, на протяжении 1976 — 2004 гг. отмечалась тенденция увеличения обменной кислотности и существенно, на 0,5...1,2 ммоль/100 г почвы, возросла гидролитическая кислотность (Нг). С большой долей вероятности можно прогнозировать, что в будущем тренд к подкис-лению почв в данных районах сохранится. Отмеченная закономерность является следствием не только недостаточных темпов известкования, но и однонаправленного усиления выноса карбонатов за пределы почвенного профиля, которое имеет место в лесостепных подтипах черноземов и серых лесных почвах.
Почвы пашни некоторых центральных районов области (Белгородского, Волоконовского, Новооскольского, Ста-рооскольского) на протяжении всех циклов агрохимического обследования характеризовались довольно стабильной кислотностью.
В степных юго-восточных районах области (Алексеевском, Валуйском, Вейделевском, Ровеньском) отмечено устойчивое снижение величины Нг на 0,2—1,1 ммоль/100 г и увеличение рН на 0,2 — 0,4. В восточных районах области (Красногвардейском, Красненс-ком) величина рН увеличилась на 0,1—0,4. В этих районах велика доля черноземов обыкновенных, для кото-
рых характерно перемещение карбонатов с восходящими токами влаги в пахотный слой и подщелачивание реакции среды. Кроме того, почвы этих районов в наибольшей степени страдают от развития водной эрозии, а в условиях области с увеличением степени смытости кислотность всех пахотных почв уменьшается. Данный вывод в полной мере подтвержден результатами агрохимического обследования, установлена высокая положительная корреляция (г = 0,72) между эродирован-ностью пашни и величиной обменной кислотности. В перспективе можно прогнозировать дальнейшее снижение кислотности данных почв. Подщелачи-вание почв негативным образом влияет на доступность фосфора для растений. В районах области наблюдается отрицательная корреляция (г = —0,43) между средневзвешенной величиной рНсол и содержанием подвижного фосфора в почвах. С увеличением величины рНсол подвижность фосфатов уменьшается.
В результате того, что почвы западных районов подкисляются, а восточных и юго-восточных подщелачиваются, в целом для области средневзвешенная величина рНсол по циклам обследования почв практически не меняется.
Одним из основных показателей почвенного плодородия является содержание подвижного фосфора и обменного калия. Резкое сокращение применения удобрений привело к снижению содержания данных показателей в почвах многих регионов России.
Валовое содержание фосфора в пахотном слое черноземов составляет 0,1—0,25%. При этом лишь 10 — 20% его количества представлено относительно доступными растениям соединениями. По данным первого цикла агрохимического обследования почв (1964 — 1970 гг.), основным фактором, лимитирующим урожайность сельскохозяйственных культур в Белгородской области, было низкое содержание подвижного фосфора в почвах (табл. 2). Средневзвешенное значение данного показателя составляло 55 мг/кг. В процессе сельскохозяйственного ис-
Таблица 2
Динамика агрохимического состояния пахотных почв Белгородской
области
Показатель Циклы и годы агрохимического обследования
I 1964—1970 II 1971 — 1975 III 1976—1983 IV 1984—1989 V 1990—1994 VI 1995—1999 VII 2000—2004
Подвижный фосфор, мг/кг 55 72 86 103 119 131 121
Обменный калий, мг/кг 105 97 120 130 126 128 121
Органическое вещество, % не опр не опр не опр 4,9 4,8 4,9 4,9
Обменная кислотность, рНсол не опр не опр 5,8 6,0 5,9 6,0 5,9
Нг, мг экв./100 г почвы не опр не опр не опр 2,4 2,4 2,6 2,8
Подвижный цинк, мг/кг не опр не опр не опр не опр 1,40 0,66 0,51
Подвижный марганец, мг/кг не опр не опр не опр не опр 17,5 12,1 9,75
Подвижная сера, мг/кг не опр не опр не опр не опр 6,60 5,47 3,47
-Калий -Д- Фосфор
Рис. 1. Интенсивность баланса фосфора и калия в земледелии области
пользования содержание подвижного фосфора систематически увеличивалось и в VI цикле агрохимического обследования почв достигло практически оптимальной величины — 131 мг/кг. В VII цикле обследования почв впервые зафиксировано снижение содержания подвижного фосфора в почвах. Средневзвешенная величина данного параметра составила 121 мг/кг, что на 8 % меньше, чем в предыдущем цик-
ле обследования. Причина этого в том, что за последние десять лет стал отрицательным баланс фосфора в земледелии области (рис. 1).
Если в 19
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.