Россия
Россия
УДК 631.41 Химические и физико-химические свойства почвы
представлена характеристика агрохимических и физико-химических свойств серых лесных почв Приенисейской Сибири и их изменение в течение длительного сельскохозяйственного использования, а также результаты полевых опытов по применению минеральных удобрений на этих почвах, показывающих их производительную способность. В агросерых почвах подтаёжной зоны за период длительного их использования происходит подкисление и обеднение почвенного поглощающего комплекса обменными основаниями. Внесение минеральных удобрений позволяет увеличить продуктивность севооборота на 35 – 69 % в зависимости от дозы NPK. Агросерые почвы подтаёжной зоны Приенисейской Сибири могут служить резервом для расширения сельскохозяйственных угодий региона.
изменение агрохимических свойств, агросерые почвы, урожайность
Введение. Ранее распаханные земли подтаёжной зоны Красноярского края представлены автоморфными дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами, занимающими соответственно 170 тыс. га и 380 тыс. га [1]. На основной площади пашни распространены среднекислые (56%) и сильнокислые (21%) почвы, которые характеризуются повышенной степенью насыщенности основаниями и высокой гидролитической кислотностью. В земледельческой части подтаёжной зоны, где преобладают серые лесные почвы, средневзвешенное содержание гумуса составляет 5,2 %. Около 30 % почв характеризуются очень низким и низким содержанием подвижного фосфора. Недостаток обменного калия отмечается на кислых почвах подтаёжной зоны, где удельный вес площадей с низким и очень низким содержанием обменного калия составляет около 27,0 % почв [2]. Пашня, занятая агросерыми почвами, в основном характеризуется низким (менее 12 мг/кг) содержанием нитратного азота перед посевом.
Урожайность сельскохозяйственных культур на агросерых почвах подтаёжной зоны не высокая, в среднем 15-17 ц/га. Вместе с тем, культуры, возделываемые на этих почвах, проявляют очень высокую отзывчивость на минеральные и органические удобрения. В ранее проведённых опытах, нами доказано, что оптимизированная система удобрений позволяет получать урожай яровых зерновых культур и озимой ржи 25-30 ц/га, сена многолетних трав - 50-60 ц/га. Примечательно, что продуктивность сельскохозяйственных культур в подтаёжной зоне редко лимитируется влагой, чаще всего – ресурсами тепла, минеральным питанием и фитосанитарной ситуацией в агроценозах. Агроклиматический и почвенный потенциал в основном не реализуется из-за низкого уровня применения минеральных и органических удобрений, высокая эффективность которых доказана в многочисленных исследованиях, проведенных на нечерноземных почвах в разных регионах Сибири [3,4].
Серые лесные почвы распространены преимущественно на территории северной лесостепной и подтаёжной зон. Эти почвы, большая часть которых в настоящее время находится в залежном состоянии, мы рассматриваем в качестве резервного фонда для расширения сельскохозяйственных угодий, что определяет актуальность знаний об изменении агрохимических свойств и производительной способности этих почв за длительный период их использования.
Дефицит в земельных ресурсах уже проявляется в крупных сельскохозяйственных предприятиях Красноярского края, таких как ЗАО «Назаровское», АО «Солгонское», АО «Искра», которые имеют в составе индивидуального землепользования более 60, 50 и 70 тыс. га пашни соответственно, и в некоторых других экономически и технологически развитых сельскохозяйственных предприятиях. В этой связи, освоение залежных серых лесных почв может служить источником пополнения регионального пахотного фонда.
Объекты и методы исследований. Полевые исследования в подтаежной зоне проводились на стационаре, расположенном в пределах землепользования бывшего ТОО «Зареченское» Тюхтетского района Красноярского края. Опытный участок представлен комплексом серых лесных оподзоленных почв средне- и тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса составляет 3,8…4,4%; рНсол - 4,5…4,7; гидролитическая кислотность - 4…7 мг-экв/100г почвы, сумма обменных оснований – 15…20 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями – 69…74%, Р2О5 (низкое) – 6…10. К2О (среднее) – 7…13 мг/100 г почвы (по Кирсанову). Агрохимические свойства почв определяли по общепринятым методикам [5].
Для оценки влияния хозяйственной деятельности человека на показатели почвенного плодородия серых лесных почв за длительный период эксплуатации использовали метод сравнения аналогов: пашня – целина.
Результаты исследований. В таблице 1 представлены результаты исследований на серых лесных почвах, находящихся в использовании около 110 лет. Расстояние между разрезами на пашне и на целине 50 метров. Рельеф идентичный, полого - увалистый. За период длительного использования земель возделывали в основном озимую рожь, овес, пшеницу, лен-долгунец.
Сравнительная оценка изменений агрохимических показателей почвы за длительный период её эксплуатации показывает, что по содержанию гумуса заметных изменений не произошло (снижение на 0,4 %), что говорит о высокой устойчивости этого показателя на агросерых почвах. Учитывая близкое расстояния поля от животноводческой фермы, можно предположить, что длительное время на этих полях применяли только навоз.
Таблица 1 - Изменение агрохимических свойств серой лесной почвы за длительный период эксплуатации
|
Гори- зонт |
Глуби- на, см |
Гумус, % |
рН сол. |
Нг |
S |
V, % |
Р2О5* |
К2О |
|
мг.-экв./100г |
мг на 100г |
|||||||
|
Целина (n = 3) |
||||||||
|
А1 |
6-18 |
4,6 |
4,5 |
7,3 |
22,1 |
75 |
4,1 |
8,9 |
|
А1А2 |
19-44 |
2,1 |
4,5 |
6,3 |
23,0 |
78 |
6,3 |
8,2 |
|
А2В |
45-56 |
1,5 |
4,2 |
5,7 |
25,6 |
83 |
7,6 |
13,2 |
|
В1 |
57-76 |
0,9 |
4,4 |
3,8 |
29,3 |
88 |
8,8 |
14,4 |
|
В2 |
77-100 |
0,7 |
6,5 |
0,9 |
34,5 |
97 |
12,5 |
13,2 |
|
ВС |
…-150 |
0,6 |
6,7 |
0,4 |
19,2 |
98 |
0,2 |
5,1 |
|
Пашня (n = 3) |
||||||||
|
Апах. |
0-25 |
4,2 |
4,4 |
8,1 |
17,2 |
68 |
9,1 |
6,6 |
|
А1А2 |
26-41 |
2,2 |
4,5 |
5,0 |
13,6 |
73 |
7,3 |
7,7 |
|
А2В |
42-61 |
0,7 |
4,1 |
4,2 |
13,4 |
76 |
8,3 |
7,7 |
|
В1 |
62-71 |
0,6 |
4,1 |
3,8 |
18,9 |
83 |
4,7 |
11,6 |
|
В2 |
72-105 |
0,7 |
4,4 |
3,4 |
29,0 |
89 |
11,0 |
14,3 |
|
ВС |
…-150 |
0,5 |
6,6 |
0,5 |
20,5 |
97 |
0,2 |
4,0 |
По некоторым сведениям, многолетнее применение навоза не даёт кумулятивного накопления углерода в почве [6]. Другие источники свидетельствуют о прогрессирующем накоплении запасов органического вещества, если количество углерода в органических остатках больше количества углерода, выделяемого в виде СО. Если соотношение обратное, то преобладает минерализация гумуса и его содержание в почве постепенно снижается [7]. В полевых опытах нами установлено, что применение навоза на агросерых почвах приводит к увеличению лабильных гумусовых веществ и водопрочных агрегатов. Максимальное количество гуминовых и фульвокислот лабильных гумусовых и углеродистых веществ, переходящих в 0.1 н. Н2SО4-вытяжку, обнаруживалось под клевером 1-го года использования на вариантах с удобрениями на фоне известкования [8]. В Западной Сибири на агросерых почвах Новосибирского Приобья доказано, что азотминерализующая способность почв характеризует интенсивность разложения органических азотсодержащих соединений и отражает способность их к накоплению минерального подвижного азота [9].
За время более чем вековой период эксплуатации серых лесных оподзоленных тяжелосуглинистых почв произошло их подкисление. Почвы из группы среднекислых перешли в группу сильнокислых. В пахотном слое увеличилась гидролитическая кислотность, произошло снижение количества обменных оснований и, как следствие, уменьшение степени насыщенности почв основаниями в метровом слое. Динамика агрохимических свойств в серых лесных почвах отмечена и Западно-Сибирском регионе [10].
Обеспеченность пахотного слоя почв пашни калием, по сравнению с целинными аналогами, снижается на 25 %, а по фосфору, наоборот – происходило увеличение пятиокиси фосфора в пахотном слое более чем в два раза. Это можно объяснить существующей ранее системой удобрения в хозяйстве. Калийные удобрения не применялись совершенно, фосфорные – использовались довольно активно в виде двойного гранулированного суперфосфата и позже, в виде аммофоса, что и позволило создать многолетний запас Р2О5 в почве.
В полевых опытах с удобрениями на агросерых почвах установлена высокая эффективность минеральных удобрений (табл. 2).
Таблица 2 - Влияние удобрений на урожай культур полевого севооборота, ц/га зерновых ед. (среднее за 3 года)
|
Вариант |
Озимая рожь |
Ячмень |
Клевер 1 г. п. |
Клевер 2 г. п. |
Лен дол- гунец |
Пшеница |
Овес |
Общий сбор за сево- оборот |
|
Контроль |
12,2 |
8,4 |
18,2 |
14,8 |
21,8 |
14,0 |
12,2 |
101,6 |
|
N30P30K30 |
19,0 |
11,5 |
25,4 |
17,2 |
29,3 |
19,5 |
15,5 |
137,4 |
|
N60P60K60 |
21,2 |
13,0 |
27,6 |
18,4 |
30,9 |
23,0 |
19,4 |
153,5 |
|
N90P90K90 |
24,5 |
15,1 |
29,3 |
19,5 |
34,6 |
24,7 |
22,6 |
170,3 |
|
НСР05 |
2,1 |
1,9 |
2,1 |
1,8 |
2,3 |
2,4 |
2,6 |
|
Внесение минеральных удобрений позволяет увеличить продуктивность севооборота на 35 – 69 % в зависимости от дозы NPK. Доказано, что культуры, более адаптированные к местным условиям, в меньшей степени реагируют на внесение минеральных удобрений. Ряд адаптивности выглядит следующим образом: клевер – лен-долгунец – озимая рожь – овес – пшеница – ячмень. В этом же направлении, как правило, повышается отзывчивость культур на удобрения и снижается урожай без удобрений. Высокая отзывчивость сельскохозяйственных культур на средства интенсификации, в первую очередь удобрения, доказана и в Западной Сибири [11].
Заключение. В агросерых почвах подтаёжной зоны за период длительного их использования происходит подкисление и обеднение почвенного поглощающего комплекса обменными основаниями и, следовательно, остается актуальным вопрос известкования этих почв. Внесение минеральных удобрений позволяет увеличить продуктивность севооборота на 35 – 69 % в зависимости от дозы NPK. На малогумусных, с низким содержанием фосфора и средним содержанием калия агросерых почвах, без применения удобрений возделывание зерновых культур нецелесообразно. Обязательным следует считать применение невысоких (стартовых) доз удобрений (N30P30K30). Возделывание клевера и льна-долгунца по пласту клевера возможно и без удобрений. Предложенный севооборот позволяет обходиться без применения гербицидов, что имеет важное экологическое и экономическое значение. Агросерые почвы подтаёжной зоны Приенисейской Сибири могут служить резервом для расширения сельскохозяйственных угодий региона.
1. Крупкин, П.И. Черноземы Красноярского края: Монография. Красноярск: КрасГАУ, 2002. С. 39.
2. Танделов Ю.П. Плодородие почв и эффективность удобрений в Средней Сибири. 2-е изд., перераб. и доп. Красноярск Красноярская городская типография, 2012. 302 с.
3. И. Б. Сорокин И.Б., Кулижский С.П., Пасько О.А., Мерзляков О.Э. Влияние длительного применения соломы и сидератов на серой лесной почве на продуктивность агроценозов // Агрохимия. 2023. № 9. С. 22-27. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188123090119; EDN: https://elibrary.ru/VXSLNU
4. Трубников Ю.Н., Бопп В.Л. Влияние минеральных удобрений и гербицидов на семенную продуктивность многолетних трав в Приенисейской Сибири. Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2023;(1):83-90. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2023-66-1-83-90 EDN: https://elibrary.ru/PZRUEI
5. Агрохимические методы исследований почв. М.: Наука, 1975. 656 с.
6. В. М. Cеменов, Т. Н. Лебедева, Н. Б. Зинякова, Д. А. Cоколов. Размеры и соотношения пулов органического углерода в серой лесной почве при многолетнем применении минеральных и органических удобрений // Почвоведение. 2023. № 4. С. 482-501. DOI: https://doi.org/10.31857/S0032180X22601426; EDN: https://elibrary.ru/HORPOE
7. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1985. С. 164.
8. Кураченко Н.Л., Трубников Ю.Н. Влияние удобрений и мелиорантов на структурно-агрегатное состояние серых лесных почв и содержание в них лабильных гумусовых веществ // Агрохимия. 2002. № 5. С. 17-21. EDN: https://elibrary.ru/BFUWTK
9. Гамзиков Г. П., Сулейменов С. З. Азотминерализующая способность серой лесной почвы Новосибирского Приобья при компостировании и паровании растительных остатков // Почвоведение. 2021. № 5. С. 582-591. https://doi.org/10.31857/S0032180X21050087/. EDN: https://elibrary.ru/ASUZLB
10. Котченко С.Г., Груздева Н.А., Ерёмин Д.И. Динамика химических свойств серой лесной почвы Северного Зауралья при интенсивном ее использовании в пашне // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. №11(181). – С. 49–56. EDN: https://elibrary.ru/BRVIBM
11. Усенко В.И., Усенко С.В., Олешко В.П., Гаркуша А.А. Продуктивность агроценозов и качество зерна пшеницы в зависимости от обработки почвы и средств интенсификации // Земледелие. 2018. № 8. С. 30-33. DOI: https://doi.org/10.24411/0044-3913-2018-10809; EDN: https://elibrary.ru/VRMJFA
