Плодородие почвы. Мониторинг продуктивности земледелия.

14/02/2013

Национальное использование земельных ресурсов, сохранение и воспроизводство плодородия земель сельскохозяйственного назначения являются в настоящее время важнейшей проблемой и одним из условии устойчивого развития агропромышленного комплекса.

Под плодородием почвы понимают её способность обеспечивать растения элементами минерального питания и влагой, а также поддерживать другие благоприятные условия для произрастания растений в почве (плотность, рН и др.).

Потенциальное плодородие характеризуется общими запасами органических и питательных веществ в почве. Эффективное плодородие определяется количеством доступных растениям элементов питания, являющимся для них ближайшим резервом. Однако экстенсивное сельскохозяйственное использование почв, несоблюдение чередования культур в севооборотах, дефицитный баланс элементов питания ведет к изменениям качества и количества плодородных земель.

Поэтому, при планировании стратегических направлений производства сельскохозяйственной продукции, прежде всего, необходима оценка состояния почвенного покрова, его плодородия, закономерностей его изменения под влиянием природных и антропогенных факторов.

Для характеристики состояния плодородия почвы уникальный материал представляют результаты агрохимических обследований, проводимых в Самарской области с 1965 года.

Согласно методике проведения агрохимического мониторинга интервалы между обследованиями должны составлять 5 лет, что соблюдалось вплоть до 1991 года. С 1992 г. по 2001 год был сделан 5-й цикл, а с 2002 года по настоящее время продолжается 6-й цикл агрохимического обследования.

Увеличение производства сельскохозяйственной продукции ставит перед производством задачу сохранения и повышения почвенного плодородия.

В Самарской области, где сельскохозяйственные угодья подвержены истощению и деградации, необходимы экспериментально обоснованные, взвешенные подходы к решению проблемы, всесторонняя оценка факторов воздействия на плодородие почвы.

По балансу содержания в почве подвижных питательных веществ можно судить об уровне ее естественных воспроизводительных сил, что особенно важно в условиях недостаточного применения органических и минеральных удобрений.

Важнейшей частью почвы является органическое вещество гумус. От количественного и качественного состава гумуса зависят биологические, агрохимические и агрофизические свойства почвы, ее водный, тепловой режим.

Запасы гумуса в почвах области, как правило, увеличиваются в направлении от лесных почв (светло-серых) к типичным чернозёмам. Дальше по продвижению на юг – к южным чернозёмам и каштановым почвам – запасы гумуса снижаются.

Больше всего гумуса содержится в типичных чернозёмах (в метровом слое до 800-900 т/га), меньше всего – в светло-серых и серых почвах (80-270 т/га).

По результатам обследований почв пахотных угодий Самарской области выявлено, что за последние 20 лет в регионе практически исчезли чернозёмы с высоким содержанием гумуса (свыше 8 %) .

Сократились и площади среднегумусных почв с содержанием гумуса 6-8 %, их удельный вес в структуре пашни области снизился с 31,9 до 10,4 %. Вместе с тем, значительно увеличилось количество слабогумусированных почв (с 19,3 до 40,2 %).

Основным критерием фосфатного состояния почв (одной из главных характеристик общей окультуренности) служит содержание подвижного фосфора, которое может меняться в зависимости от почвенно-климатических условий и биологических особенностей возделываемых сельскохозяйственных культур.

Чернозёмные почвы Самарской области, имеющие близкую к нейтральной и нейтральную реакцию среды, аккумулируют, в основном, неорганические формы фосфатов. Как правило, это кальциевые и магниевые соли ортофосфорной кислоты. На богатых кальцием почвах, какими являются чернозёмы типичные, обыкновенные и южные, снабжение растений фосфором ухудшается вследствие наличия трудно-растворимых фосфатов кальция. В связи с этим, применение фосфорных удобрений является необходимым для большинства почв и сельскохозяйственных растений.

По многочисленным исследованиям, проведённым в области агрохимической службой и научно-исследовательскими учреждениями, установлены оптимальные параметры содержания подвижных форм фосфора в почвах: для выщелоченных и типичных черноземов – 150 мг/кг, обыкновенных черноземов – 138 мг/кг, южных черноземов – 120 мг/кг (по методу Чирикова).

По результатам 6-ти туров агрохимического обследования пахотных почв Самарской области на содержание подвижного фосфора можно проследить, что в динамике появляется определённая тенденция повышения содержания подвижного фосфора в пахотном слое к 90-м годам прошлого столетия.

По результатам первого тура агрохимического обследования средневзвешенное содержание фосфора составило 68,2 мг/кг.

Далее наблюдается постепенное увеличение содержания подвижного фосфора и к концу четвёртого тура средневзвешенное значение его в почвах области достигает 96 мг/кг, в целом оставаясь в пределах средней обеспеченности.

К 1991 году, благодаря высокому уровню применения удобрений, площади почв с низким содержанием подвижного фосфора резко сократились в 1,9 раза. В то же время произошёл рост площадей с высоким содержанием фосфора (в три раза).

В связи с сокращением объёмов применения фосфорсодержащих удобрений к 2000 году и позже произошло некоторое снижение обеспеченности почв подвижным фосфором.

По содержанию калия почвы Самарской области характеризуются как высоко обеспеченные. Средневзвешенное содержание обменного калия по области в 2011 г. составляло 136,4 мг/кг, что в значительной степени связано с доминированием разновидностей почвы с тяжёлым механическим составом.

Для получения информации по мониторингу земель ежегодно (с 2009 года) проводится наземное сплошное обследование земель на всей территории путём прохода всех полей земель сельскохозяйственных угодий с обязательной фиксацией в системе географических координат с помощью GРS-навигаторов места отбора почвенных проб на рабочих (элементарных) участках всех полигонов. Это является первым шагом к переходу на высокоточное земледелие.

Большой заслугой агрохимической службы является ведение в течение всего срока существования реального мониторинга состояния плодородия и безопасного использования земель сельскохозяйственного назначения. На сегодняшний день на участке локального мониторинга ведутся исследования почв по 20 показателям, с учётом сопутствующих наблюдений за развитием растений. Результаты этого мониторинга, полученные по единым методикам, принятым в агрохимической службе, позволяют достоверно охарактеризовать современное состояние плодородия почв и тенденции их изменения.

Основная цель наблюдений – продолжение контроля за динамикой почвенного плодородия и агроэкологической ситуацией используемых с/х земель, атмосферных осадков и растительности. Закладка реперных участков и все наблюдения проводятся согласно ГОСТам, указанных в рекомендациях «Методические указания по проведению локального мониторинга на реперных участках» (Издание 2-е переработанное и дополненное) М, 1996.

Все химические анализы почв, растений и снеговой воды проводятся в лабораториях ФГБУ «Станция агрохимической службы «Самарская».

Агроэкологическое состояние почв продолжает оставаться неопасным для возделывания сельскохозяйственных культур. Содержание тяжёлых металлов и радионуклидов находится в пределах фоновых значений.