Динамика плодородия почв сельскохозяйственных угодий лесостепи юга Западной Сибири
Автор: Шмидт А.Г., Бобренко Е.Г.
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Агрономия
Статья в выпуске: 1 (53), 2024 года.
Бесплатный доступ
В работе представлены результаты исследований по изучению динамики показателей плодородия почв лесостепи в Любинском районе Омской области. Обследование проводились в 1987-2022 гг. ФГБУ ЦАС «Омский». На слабоволнистой равнине расположены лугово-черноземные почвы, которые занимают 11 044 га - это 50,4% от площади земель сельского поселения, составляющей 21 925 га (почвенная карта 1988 г.), из них 8884 га в пашне. На пониженной равнине луговые почвы - 920 га, или 4,18% площади, из них 230 га в пашне. В приколочных понижениях солонцы - 3415 га, или 15,54% площади, из них 551 га в пашне. В болотных понижениях лугово-болотные почвы - 83 га, или 0,38% площади. Болотные почвы - 190 га, или 0,87% площади. Солончаки - 10 га, или 0,04%. В западинах солоди - 5886 га, или 26,87% площади, из них 38 га в пашне. Прочие почвы - 377 га, или 1,72%. Уменьшение количества ежегодно вносимых минеральных и органических удобрений повлияло на изменение агрохимических свойств почвы лесостепной зоны Западной Сибири. По обследованию изучаемой территории средневзвешенное содержание гумуса в почвах пашни снизилось с 5,9 в 1987 г. до 5,57% в 2022 г. Средневзвешенное содержание подвижного фосфора также уменьшилось с 95 до 69 мг/кг почвы. Уменьшается площадь с повышенным и высоким его содержанием и увеличивается - с низким. Содержание подвижного калия стабильно высокое. Кислотность почв не изменилась. По результатам обследования отмечено снижение некоторых показателей плодородия. В связи с негативными изменениями ряда показателей плодородия почв на части территории землепользования необходимы мероприятия по их стабилизации.
Почва, гумус, азот, фосфор, калий, обследование, плодородие
Короткий адрес: https://sciup.org/142240550
IDR: 142240550 | УДК: 631.452:631.42(571.1)
Dynamics of soil fertility in agricultural lands of the forest-steppe of the south of Western Siberia
The paper presents the results of research on the dynamics of soil fertility indicators in the forest-steppe in the Lyubinsky district of the Omsk region. Soil surveys were carried out in 1987-2022 by FSBI Agrochemical Service Center “Omskijˮ. Meadow-chernozem soils are located on a slightly undulating plain, which occupy 11 044 hectares, which is 50.4% of the land area of the rural settlement of 21925 hectares (soil map of 1988), of which 8884 hectares are arable. On the low plain, meadow soils account for 920 hectares or 4.18% of the area, of which 230 hectares are arable. In the upland depressions, solonetzes are 3415 hectares or 15.54% of the area, of which 551 hectares are arable. In swamp depressions, meadow-marsh soils - 83 hectares or 0.38% of the area. Swamp soils - 190 hectares or 0.87% of the area. Salt marshes - 10 hectares or 0.04%. In the hollows of malt there are 5886 hectares or 26.87% of the area, of which 38 hectares are arable. Other soils - 377 ha or 1.72%. A decrease in the amount of mineral and organic fertilizers applied annually has affected the change in the agrochemical properties of the soil. The decrease in the amount of mineral and organic fertilizers applied annually affected the change in the agrochemical properties of the soil of the forest-steppe zone of Western Siberia. The survey of the studied territory showed that the weighted average humus content in arable soils decreased from 5.9% in 1987 to 5.57% in 2022. The weighted average content of mobile phosphorus also decreased from 95 to 69 mg/kg of soil. The area with an increased and high content of it decreases and increases with a low one. The content of mobile potassium is consistently high. The acidity of the soils has not changed. According to the results of the survey, there is a decrease in some indicators of soil fertility. Due to the negative changes in a number of indicators of soil fertility in part of the land-use area, measures are needed to stabilize them.
Текст научной статьи Динамика плодородия почв сельскохозяйственных угодий лесостепи юга Западной Сибири
Для обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации, от которой во многом зависит удовлетворение потребностей страны в сырье и продовольствии, необходимо плодородие почв. Оно также влияет и на экономические показатели сельскохозяйственного производства, такие как эффективность производства и себестоимость продукции [1–5].
Для контроля за изменением плодородия почвы и ее агрохимических показателей проводится крупномасштабное агрохимическое обследование, позволяющее выявлять изменения в показателях плодородия, оценивать, прогнозировать и разрабатывать мероприятия по снижению негативного воздействия на почву и оптимизации агроландшафтов [6–8].
Цель исследований – оценить динамику плодородия почв пашни в лесостепной зоне Западной Сибири.
Условия, материалы и методы
Исследуемые земли расположены в южной лесостепи Омской области, в юго-западной части Любинского района на территории Центрально-Любинского сельского поселения, это обширная плоская равнина с пологоволнистым рельефом и абсолютными отметками высот 110–138 м. Развиты многочисленные западинные формы рельефа, зачастую выполненные озерно-болотными осадками.
На слабоволнистой равнине расположены лугово-черноземные почвы, которые занимают 11 044 га, это 50,4% от площади земель сельского поселения, составляющей 21 925 га (почвенная карта 1988 г.), из них 8884 га в пашне. На пониженной равнине луговые почвы – 920 га, или 4,18% площади, из них 230 га в пашне. В приколочных понижениях солонцы – 3415 га, или 15,54% площади, из них 551 га в пашне. В болотных понижениях лугово-болотные почвы – 83 га, или 0,38% площади. Болотные почвы – 190 га, или 0,87% площади. Солончаки – 10 га, или 0,04%. В западинах солоди – 5886 га, или 26,87% площади, из них 38 га в пашне. Прочие почвы – 377 га, или 1,72%.
Обследование проведено ФГБУ «Центр агрохимической службы «Омский» в 1987–2022 гг. общепринятыми для этого агрохимическими методиками; площадь составила 14 012 га, в том числе пашни – 9741 га, пастбищ – 4147 га и сенокосов – 124 га.
Данные обработаны на персональном компьютере с использованием пакета офисных программ Microsoft Office, геоинформационной системы ArcGIS (ESRI), банка агрохимических данных (ФГБУ ЦАС «Омский»).
Результаты исследования
В процессе минерализации гумуса постепенно высвобождаются элементы питания, необходимые для нормального роста и развития растений [4; 9]. У наибольшей части из 9741 га пашни – 8475 га (87,0% площади пашни) среднее содержание гумуса в почве (рис. 1); повышенное отмечено на 792 га (8,1%) пашни, низкое – на 474 га (4,9%). Средневзвешенное его содержание – 5,57%.
Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 1 53)
AGRONOMY
Рис. 1. Соотношение площадей пашни по содержанию гумуса средняя повышенная
Баланс гумуса характеризует направленность процессов минерализации (его разложения) и гумификации (его образования). Проведенный расчет показал, что при сложившейся структуре посевных площадей и уровне применения удобрений на изучаемой территории в 2022 г. баланс гумуса отрицательный – 108 кг/га.
По данным предыдущих обследований, средневзвешенное содержание гумуса в почвах пашни составило: 1987 г. – 5,9%, 1993 г. – 5,71%, 2001 г. – 5,85% и 2022 г. – 5,57%. Таким образом, отрицательный баланс гумуса и снижение его средневзвешенного показателя в почвах пашни свидетельствуют о необходимости принятия мер по регулированию его содержания.
В основе регулирования органического вещества (гумуса) в почве прежде всего севооборот, обработка почвы и применение органических удобрений, в т.ч. соломы.
Содержание подвижного фосфора в почве, по результатам агрохимического обследования, составило: высокое на 270 га (2,8% площади пашни), повышенное – на 575 га (5,9%), среднее – на 7269 га (74,6%), низкое – на 1627 га (16,7%). Средневзвешенное его содержание – 69 мг/кг почвы (рис. 2).
низкая средняя повышенная высокая
Рис. 2 . Соотношение площадей пашни по содержанию подвижного фосфора
97,2% пашни имеют недостаточный уровень содержания подвижного фосфора в почве и нуждаются в фосфорных удобрениях. Его содержание в почве пастбищ
Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 1 53)
AGRONOMY
различное, от низкого – 46 мг/кг до высокого – 177 мг/кг, в почве сенокоса среднее – 73 мг/кг [5].
У наибольшей части пашни – 8572 га (88,0% ее площади) очень высокое содержание подвижного калия. Высокое отмечено на 982 га (10,1%) пашни, а повышенное – на 187 га (1,9%) пашни. Средневзвешенное его содержание – 283 мг/кг почвы (рис. 3). Для зерновых культур 92% пашни обладают высоким уровнем содержания калия в почве, следовательно, и обеспеченности растений данным элементом питания. В почве пастбищ оно различное: от высокого – 180 мг/кг до очень высокого – 756 мг/кг.
повышенная высокая очень высокая
Рис. 3 . Соотношение площадей пашни по содержанию подвижного калия
Наибольшая часть пашни – 6839 га (70,2%) имеет нейтральную реакцию почвы; близкую к нейтральной – 2902 га (29,8%). Средневзвешенный показатель кислотности – 6,2 рН (рис. 4). В целом реакция среды благоприятна для культурных растений. Кислотность почв пастбищ различная, от близкой к нейтральной – 5,6 рН до нейтральной – 7,5 рН, а сенокоса с площадью 124 га – нейтральная (6,5 рН).
70,2 % близк. к нейтральной нейтральные
Рис. 4 . Соотношение площадей пашни по кислотности
В 1987 г. на изучаемой территории средневзвешенное содержание гумуса в почвах составило 5,9% (таблица, рис. 5). Следующий тур обследования 1993 г. показал снижение средневзвешенного содержания гумуса до 5,71% за счет уменьшения площади пашни с его повышенным содержанием. Результат обследования 2001 г. показал
Vestnik of Omsk SAU, 2024, no.1 53)
AGRONOMY
уменьшение площади пашни с низким содержанием гумуса; средневзвешенное содержание гумуса повысилось до 5,85%. По данным обследования 2022 г., оно снизилось до 5,57%.
У подвижного фосфора средневзвешенное содержание в 1987 г. составило 95 мг/кг почвы. Следующий тур обследования в его 1993 г. показал повышение до 106 мг/кг почвы за счет увеличения площади пашни с повышенным и высоким содержанием фосфора. По результату обследования 2001 г. площадь с повышенным и высоким содержанием уменьшилась, средневзвешенное его содержание снизилось до 93 мг/кг почвы. Данные 2022 г. свидетельствуют о дальнейшем уменьшении площади пашни с повышенным и высоким содержанием подвижного фосфора и увеличении – с его низким содержанием. Средневзвешенное его содержание снизилось до 69 мг/кг почвы.
Средневзвешенное содержание подвижного калия в почвах пашни на протяжении лет исследования остается очень высоким. В 1987 г. оно составило 254, в 1993 г. – 339, в 2001 г. – 253, в 2022 г. – 283 мг/кг.
Средневзвешенный показатель рН почв пашни остается нейтральным в течение исследований (в 1993 г. – 6,2 рН, 2001 г. – 6,2 рН, 2022 г. – 6,2 рН).
Динамика показателей плодородия почв, площадь пашни в га
|
Обеспеченность |
Год |
|||
|
987 |
993 |
200 |
2022 |
|
|
Гумус |
||||
|
< 4,0% (очень низкая) |
54 |
– |
– |
– |
|
4, –5,0% (низкая) |
402 |
226 |
760 |
474 |
|
5, –6,0% (средняя) |
447 |
4946 |
5395 |
8475 |
|
> 6,0% (повышенная и высокая) |
7838 |
3569 |
3586 |
792 |
|
Средневзвешенное содержание, % |
5,9 |
5,7 |
5,85 |
5,57 |
|
Подвижный фосфор |
||||
|
< 50 мг/кг (низкая) |
426 |
659 |
366 |
627 |
|
5 – 00 мг/кг (средняя) |
5869 |
4076 |
609 |
7269 |
|
0 – 50 мг/кг (повышенная) |
2577 |
3839 |
2858 |
575 |
|
5 –200 мг/кг (высокая) |
6 9 |
82 |
426 |
270 |
|
> 200 мг/кг (очень высокая) |
250 |
90 |
– |
– |
|
Средневзвешенное содержание, мг/кг |
95 |
06 |
93 |
69 |
|
Подвижный калий |
||||
|
< 40 мг/кг (низкое) |
– |
– |
– |
– |
|
4 –80 мг/кг (среднее) |
– |
– |
– |
– |
|
8 – 20 мг/кг (повышенное) |
– |
– |
– |
87 |
|
2 – 80 мг/кг (высокое) |
25 |
– |
283 |
982 |
|
> 80 мг/кг (очень высокое) |
9490 |
974 |
8458 |
8572 |
|
Средневзвешенное содержание, мг/кг |
257 |
339 |
253 |
283 |
|
Кислотность |
||||
|
< 4,0 очень кислые |
– |
– |
– |
– |
|
4, –4,5 сильнокислые |
– |
– |
– |
– |
|
4,6–5,0 среднекислые |
– |
– |
– |
– |
|
5, –5,5 слабокислые |
– |
742 |
5 8 |
– |
|
5,6–6,0 близкая к нейтральной и нейтральная |
– |
2553 |
3863 |
2902 |
|
> 6,0 нейтральные |
– |
6446 |
5360 |
6839 |
|
Средневзвешенный показатель рН |
– |
6,2 |
6,2 |
6,2 |
Vestnik of Omsk SAU, 2024, no.1 53)
AGRONOMY
Рис. 5. Динамика изменения показателей плодородия почв по годам агрохимического обследования
Заключение
Уменьшение количества ежегодно вносимых минеральных и органических удобрений повлияло на изменение агрохимических свойств почвы лесостепной зоны Западной Сибири. Обследование изучаемой территории показало, что средневзвешенное содержание гумуса в почвах пашни снизилось с 5,9 в 1987 г. до 5,57% в 2022 г. Средневзвешенное содержание подвижного фосфора также уменьшилось с 95 до 69 мг/кг почвы. Уменьшается площадь с повышенным и высоким его содержанием и увеличивается – с низким. Содержание подвижного калия стабильно высокое. Кислотность почв не изменилась.
Для сохранения уровня плодородия почв сельскохозяйственным товаропроизводителям на данной территории необходимо выполнять мероприятия по его сохранению [3; 6; 10–14].
Список литературы Динамика плодородия почв сельскохозяйственных угодий лесостепи юга Западной Сибири
- Гоман Н.В., Бобренко И.А., Попова В.В. Управление питанием яровой пшеницы на основе растительной диагностики // Земледелие. 2021. № 6. С. 36–40.
- Влияние биологических удобрений и стимуляторов роста на вынос элементов питания яровой пшеницей / И.А. Бобренко, Е.П. Болдышева, В.И. Попова [и др.] // Всероссийская (национальная) научно-практическая конференция «Инновации и современные технологии в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции» (20 января 2022 г., г. Курган). Курган: ФГБОУ ВО Курганская ГСХА, 2022. С. 27–31.
- Агротехническая диагностика потребности полевых культур в азотных удобрениях / В.М. Красницкий, И.А. Бобренко, А.Г. Шмидт [и др.] // Плодородие. 2020. № 6(117). С. 40–44.
- Changes in humus content in forest-steppe soils of Western Siberia / I.A. Bobrenko, O.A. Matveychik, Е.G. Bobrenko [et al.]. Earth and environmental science. 2021;(624):012219.
- Динамика подвижного фосфора в почвах лесостепи Западной Сибири / В.М. Красницкий, И.А. Бобренко, А.Г. Шмидт [и др.] // Плодородие. 2020. № 2 (113). С. 57–60.
- Система адаптивного земледелия Омской области. ФГБУ «Омский АНЦ». Омск: ИП Макшеева Е.А., 2020. 522 с.
- Agro-ecological characteristics of arable soils of the forest-steppe and steppe in Omsk region / O. Nezhevlyak, E. Bobrenko, A. Korolev [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Сер. “International Conference on World Technological Trends in Agribusiness, WTTA 2021ˮ. 2022. С. 012053.
- Агрохимические нормативные показатели минерального питания яровой пшеницы в лесостепи Западной Сибири / Н.В. Гоман, И.А. Бобренко, В.В. Попова [и др.] // Изв. ТСХА. 2021. № 1. С. 5–17.
- Накопление растительных остатков и биологическая активность обыкновенных черноземов при ресурсосберегающей технологии / В.И. Попова, В.А. Чудинов, Е.П. Болдышева [и др.] // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2020. № 2(38). С. 89–99.
- Бобренко И.А., Красницкий В.М., Кантарбаева Э.Е. Эффективность применения минеральных удобрений при возделывании гибридов кукурузы в условиях Северного Казахстана // Плодородие. 2014. № 5. С. 16–17.
- Влияние биологических удобрений и стимуляторов роста на аминокислотный состав белка сортов яровой пшеницы / И.А. Бобренко, В.П. Кормин, Н.В. Гоман [и др.] // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2021. № 4(27). С. 1.
- Применение биопрепаратов при возделывании яровой пшеницы в условиях лесостепи Омской области / В.И. Попова, В.П. Кормин, Н.В. Гоман [и др.] // Стратегии и векторы развития АПК: сб. ст. по материалам Национальной конф., посвящ. 100-летию Кубанского ГАУ. Краснодар, 2021. С. 289–292.
- Применение биологических удобрений и стимуляторов роста при возделывании яровой пшеницы / И.А. Бобренко, В.И. Попова, В.П. Кормин [и др.] // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2021. № 4(27). С. 2.
- Влияние различных способов и форм применения азотных удобрений на урожайность зерновых культур / Н.В. Гоман, И.А. Бобренко, В.И. Попова [и др.] // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2022. № 3(47). С. 15–23.
