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].