Эффективность химической мелиорации почв в земледелии нечерноземной зоны Российской Федерации

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ МЕЛИОРАЦИИ ПОЧВ В ЗЕМЛЕДЕЛИИ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

В.Н. Темников

О.Д. Шафронов

Дерново-подзолистые почв в силу условий почвообразования преимущественно характеризуются кислой реакцией, неблагоприятной для развития большинства сельскохозяйственных культур. Применение минеральных удобрений усугубляет это положение. Кроме того, необходимо учитывать, что внесение удобрений приводит к усилению отчуждения из почвы кальция за счет выноса растениями и инфильтрации. Исходя из этого, известкование является приемом, необходимым для нормального развития земледелия, особенно в зоне дерново-подзолистых почв, отличающихся низкой буферной способностью.

По данным результатов агрохимического обследования почв России [1, 2, 3], доля кислых почв составляет 31, 8 %, из которых 11, 8 % обследованной площади характеризуется как сильно- и среднекислые, при этом наблюдается значительное колебание по регионам страны от 5, 4 % (Восточно-Сибирский) до 49, 6 % (Дальневосточный). Максимум в известковании кислых почв был достигнут в 1988 г., хотя даже тогда это составляло лишь 80% от необходимого объёма ежегодного известкования [4].

Аналогичная ситуация наблюдается и по отдельным регионам. В Нижегородской области объемы известкования возросли в 4, 6 раза (48…221, 2 тыс. га в год). при этом постепенно возрастала и доза известковых удобрений (с 2 т/га СаСО₃ до 5 т/га) [5]. В течение 10 лет (1981-1993 гг.) в почвах области отмечается положительный баланс кальция. К 1995 г. количество ежегодно мелиорируемых почв сократилось в два раза, в течение следующих пяти лет - ещё в 12 раз, достигнув минимума (9 тыс. га в год) при практически неизменной дозе СаСО₃ (4, 9 т/га). В 2002-2006 гг. наметился незначительный прогресс, но при этом поступление СаСО₃ на единицу площади - сократилось. Однако даже в период наибольшей интенсивности известкования потребность почв в известковании удовлетворялась лишь на 40% (причем без учета слабокислых почв).

Рассмотрим динамику результатов проведения известкования дерново-подзолистых почв Нижегородской области. В качестве известкового удобрения использовалась доломитовая мука Мадаевского карьера, п/о «Гремячевнеруд» и известняковая мука Сакского и Судогодского карьеров. Мелиоранты отличаются высоким содержанием карбонатов кальция и магния. В то же время в них присутствует большое количество неактивных частиц (крупнее 1 мм). Таким образом, эффект от известкования может несколько «запаздывать», а продолжительность действия - возрастать.

Обобщенная характеристика динамики рН_сол., произведенная на основе статистической обработки средних значений данного показателя по административным районам Нижегородской области, показывает, что в 1-м цикле агрохимического обследования дерново-подзолистые почвы характеризовались как сильно- и среднекислые, причем несколько большей степенью кислотности отличались суглинистые почвы (табл. 1).

Таблица 1. Динамика средневзвешенного показателя обменной кислотности по группам анализируемых дерново-подзолистых почв

*здесь и далее n - число наблюдений (циклы обследований); lim - интервал между минимальным и максимальным значениями показателя; M - среднее значение показателя; m - ошибка среднего; V, % - коэффициент вариации.

Со второго по шестой циклы обследования наблюдается устойчивое увеличение значений рН_сол. В результате, к 4-му циклу песчаные и супесчаные почвы в среднем перешли в разряд слабокислых, а к 6-му циклу значение кислотности по всем районам, вошедшим в выборку, превышало 5, 2 ед. рН.

Степень кислотности суглинистых почв изменялась несколько медленнее, чем в предыдущем случае, что, очевидно, обусловлено их большей буферностью и, соответственно, большими затратами (энергии и времени), которые необходимо произвести для сдвига рН на 1 единицу. В среднем рассматриваемая группа почв перешла в разряд слабокислых к 5-му циклу агрохимического обследования. С 6-го по 8-й циклы значение рН_сол. было практически стабильным, а песчаные и супесчаные почвы по-прежнему отличались несколько меньшей степенью кислотности.

Таким образом, можно констатировать постепенное снижение степени кислотности пахотных дерново-подзолистых почв Нижегородской области в процессе сельскохозяйственного использования с последующей стабилизацией значения рН_сол. на уровне 5, 2. Однако следует учитывать, что динамика степени кислотности по отдельным районам существенно отличается от усредненной величины показателя.

Кислотность среды зависит от системы удобрения, структуры севооборота, системы обработки почвы, что в значительной мере определяется экономическими, техническими и организационными условиями сельскохозяйственных предприятий, различающимися для разных хозяйств. Динамика кислотности среды в почвах отдельных хозяйств также может значительно отклоняться от среднерайонной динамики данного показателя (табл. 2, 3). Для анализа в каждом районе области были выбраны по два предприятия с разной степенью интенсивности сельскохозяйственного производства (слабой и сильной), показатели кислотности среды почв которых сравнивались как между собой (внутри района с сопоставлением со средневзвешенной), так и в группе почв, аналогичных по гранулометрическому составу.

Таблица 2. Динамика обменной кислотности в дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах, в среднем за 1966-2006 гг.

Анализ данных по отдельным хозяйствам выявил, что вариабельность показателя рН_сол. на дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах составляет 5, 0 % («Изумруд» Кулебакского района) - 9, 6 % («Мир» Ковернинского района), на суглинистых - 2, 8 % («Паломский» Шахунского района) - 12, 1 % («Владимирский» Воскресенского района), то есть различия между ними несколько выше, чем по районам в целом.

Таким образом, можно отметить, что за период 1966-2006 гг. почвы Нижегородской области перешли из разряда сильнокислых в слабокислые при фактическом варьировании средневзвешенного показателя рН_сол. по районам 5, 0…5, 7. На дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах увеличение этого показателя происходило несколько активнее (в среднем на 01 рН за 5 лет), чем на суглинистых почвах.

Таблица 3 Динамика обменной кислотности в дерново-подзолистых суглинистых почвах, в среднем за 1966-2006 гг.

Средневзвешенные показатели, в том числе и показатели кислотности, неполно отражают фактическое состояние почвы. Чтобы более четко представить кислотное состояние почвы, важно иметь представление о площади почв, нуждающихся в первоочередном известковании (рН 4, 5 и менее), и в известковании практически не нуждающихся (рН 5, 5 и более), которые известкуются под особо чувствительные культуры. Сравнивая динамику кислотности дерново-подзолистых лёгких и суглинистых почв в рамках такой группировки, можно отметить, что результаты 1-го цикла агрохимического обследования выявили 64 % супесчаных и 66 % суглинистых почв были сильнокислыми, то есть характеризовались показателями рН_сол. менее 4, 5, в том числе 4% площади почв были очень сильно кислыми (рН менее 4, 0). В тоже время площади почв с рН 5, 5 и более составляло лишь 4 и 2%, соответственно. При этом почв с нейтральной реакцией (рН 6, 0 и более) на суглинистых разновидностях не выявлено. Треть площади всех почв характеризовалась средне- и слабокислой реакцией среды.

В период 1971-1980 гг. в результате интенсивного известкования почв отмечено снижение доли сильнокислых почв и увеличение площадей почв, не нуждающихся в известковании (причем на супесчаных почвах данные процессы более выражены, чем на суглинистых), вследствие чего доля почв с рН 4, 6…5, 5 на рассматриваемых разновидностях почв выравнивается. Количество средне- и слабокислых почв на песчаных и супесчаных разновидностях дерново-подзолистых почв преобладают (34 против 19%) среднекислые (процесс нейтрализации избыточной кислотности в суглинистых почвах идет медленнее). Следует отметить, что в этот период времени произошло наиболее резкое снижение доли почв, нуждающихся в первоочередном известковании (соответственно, на 21 и 16%).

К 6-му циклу обследования доля сильнокислых песчаных и супесчаных почв снижается до 7% и в последующий период перераспределение идет лишь в рамках менее кислых почв, а именно: увеличение доли средне- и слабокислых почв 49…53 и 60% (6-й, 7-й и 8-й циклы, соответственно) с постепенным снижением количества почв, не нуждающихся в известковании 44…40 и 33%. Похожие закономерности, но с опозданием на 1 цикл (начиная с 7-го, а не с 6-го), наблюдаются и на суглинистых почвах, хотя доля сильнокислых почв здесь несколько выше, а нейтральных - ниже, чем на легких почвах. К 8-му циклу обследования доля почв с рН 4, 6…5, 5 на почвах разного гранулометрического состава выравнивается.

Изменение соотношения почв разных групп кислотности и динамика средневзвешенных значений рН_сол. в целом имеет положительный характер, который, однако, различается в количественном выражении для почв различного гранулометрического состава разных районов и хозяйств. Первое связано с особенностью свойств почв и, прежде всего, с буферной способностью, второе - с разным уровнем антропогенной нагрузки, направленной на получение сельскохозяйственной продукции.

Сопоставляя площади кислых почв с объемами известкования, отмечаем, что между количеством произвесткованных почв и снижением площадей кислых почв выявлена прямая корреляционная зависимость (r = 0, 88), оцениваемая как сильная на песчаных и супесчаных почвах и средняя (r = 0, 61) - на суглинистых почвах.

В период 1966-1975 гг. интенсивность известкования на обеих разновидностях почв была одинаковой (55…67 % об общей потребности), а начиная с 1976 г. большее внимание уделялось этому агроприёму на более легких почвах. Наиболее полно потребность почв в химической мелиорации удовлетворялась в период 1986-1990 гг., составив 96 % на легких и 76% - на тяжелых почвах. В последние 12 лет (1996-2008 гг.) эти цифры, соответственно, составляют 9…11 и 0, 7…0, 4 % от общего количество почв, нуждающихся в известковании. Поэтому вполне объяснимо, что 7-цикл обследования выявил увеличение площадей кислых почв во многих районах. Наиболее существенно площади кислых почв увеличились в Семеновском районе.

К 8-му циклу рост площадей кислых почв в целом по зоне практически приостановился, а в отдельных районах количество их даже снизилось. Причин вышеотмеченного может быть несколько. Во-первых, сокращение площадей пахотных угодий во всех районах идет в основном за счет наименее плодородных, а значит, и наиболее кислых почв, что автоматически снижает процент таких почв. Большое значение имеет и продолжительность после действия известковых удобрений. Как отмечалось ранее, грансостав применяемых мелиорантов характеризуется большой долей крупной фракции, которая в результате действия внешних факторов может перейти в активное состояние через достаточно большой промежуток времени (5…10 лет), нивелируя незначительные негативные изменения кислотности почв в настоящее время.

Таким образом, динамика известкования кислых дерново-подзолистых почв в Нижегородской области соответствует тенденциям осуществления химической мелиорации в Российской Федерации: максимальное количество произвесткованных почв по области приходится на период 1985-1990 гг. и составляет 96 и 76% от необходимого объема, соответственно, на легких и суглинистых разновидностях почв. Объемы применения химических мелиорантов, их характеристика, а также качество проведения работ по известкованию существенно различаются по отдельным административным районам, что соответствующим образом отражается и на динамике кислотности почвы.

агрохимический известковый удобрение почва

Библиографический список

1. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных угодий Российской Федерации. - М.: ВНИИА. 2006. 170 с.

2. Сычёв В.Г. Основные ресурсы урожайности сельскохозяйственных культур и их взаимосвязь. - М.: ЦИНАО, 2003. 228 с.

3. Шильников И.А., Сычёв В.Г., Зеленов Н.А. и др. Известкование как фактор урожайности и почвенного плодородия. Монография. - М.: ВНИИА, 2008. 331 с.

4. Темников В.Н. Значение известкования и потребность в известковых удобрениях. /Темников В.Н., Шильников И.А., Аканова Н.И. //Агрохимический вестник. 2008. № 6. С. 42-44.

5. Шафронов О.Д. Эколого-агрохимическая оценка дерново-подзолистых почв и их роль в земледелии Нижегородской области. Автореф. дис….д-р. техн. наук. - Казань. 2005. 35 с.

Размещено на Allbest.ru