Агрохимические свойства почв

Проектно-изыскательские работы по агрохимическому обследованию почв сельскохозяйственных угодий в Красноярском крае проводит ФГУ Государственный центр агрохимической службы «Красноярский», государственные станции агрохимической службы «Солянская» и «Минусинская». Зона деятельности этих организаций включает 39 административных районов, расположенных в зонах средней и южной тайги, лесостепи и степи. Максимальная территория обслуживания составляла 5152 тыс. га, в том числе пашня – 3137,5 тыс. га. За годы работы службы проведено четыре цикла крупномасштабного агрохимического обследования пахотных почв: первый – в 1965-1972 гг., второй – 1973-1981 гг., третий – 1981-1996 гг., четвертый – 1996-2005 гг.

Топографической основой при обследовании служили копии землеустроительных планов масштаба 1:25 000.

Смешанный образец почв, состоящий из нескольких индивидуальных проб, отбирался в пахотном горизонте с каждого элементарного участка площадью 10га.

К основным показателям плодородия относят, прежде всего, содержание органического вещества (гумуса), подвижного фосфора, обменного калия, нитратного азота, кислотность почвы и ее гранулометрический состав.

Для определения значимости расхождений между результатами предыдущих и последующих циклов обследований определены относительные расхождения между средневзвешенными показателями, которые сравнивали с относительной погрешностью метода, заложенной в нормативные документы на определение подвижного фосфора, обменного калия, рН солевое, гумуса. Изменение средневзвешенного содержания признавалось существенным, если полученное относительное расхождение превышало относительную погрешность метода, при доверительной вероятности 0,95.

По содержанию гумуса в почвах оценивается их потенциальное плодородие. Анализ приведенных данных показывает, что почвы земледельческой части края характеризуются высокой гумусированностью. Средневзвешенное содержание гумуса составляет 6,5%.

По результатам четвертого тура обследования на долю почв с содержанием гумуса до 4% приходится 16,2% пахотных земель, с содержанием гумуса 4-8% – 52,6% и с содержанием гумуса более 8% – 31,2%. Несмотря на значительную гумусированность, общие запасы гумуса в почвах сельскохозяйственных угодий края невысокие и составляют 115-320 т/га [Состояние плодородия..., 1997]. Небольшие запасы гумуса связаны с такой отличительной особенностью почв земледельческой части края в сравнении с аналогами европейской части России, как укороченность гумусового горизонта.

Отмечается тенденция к снижению содержания гумуса в почвах большинства районов края. Причем, если в третьем туре обследования математически достоверное снижение содержания гумуса фиксировалось только в одном Канском районе, то по результатам четвертого тура – уже в семи (Казачинский, Ужурский, Шарыповский, Канский, Партизанский, Рыбинский, Шушенский) районах.

Наиболее вероятные причины снижения содержания гумуса – следующие. Резко снизилось применение органических удобрений. Увеличилась площадь паров, где минерализация гумуса преобладает над его образованием. В отдельных хозяйствах доля паров увеличилась до 30-50%. Нарушились зональные системы севооборотов. В значительной степени проявляется водная, ветровая и комплексная эрозия почв. Ослаблен контроль над глубиной обработки почв со стороны специалистов хозяйств, что приводит к подпахиванию нижних горизонтов и разбавлению гумусового слоя. Если не принимать никаких мер, то в большинстве районов края дегумификация почв будет усиливаться, что приведет к обширной деградации сельскохозяйственных земель.

В земледельческой части региона распространены различные по степени кислотности почвы (табл. 8). Площадь почв, имеющих нейтральную и близкую к нейтральной реакцию среды, равна 67%. Кислые почвы в структуре почвенного покрова пашни занимают 30%. Средневзвешенное значение рН солевой суспензии составляет 5,9, что соответствует реакции «близкая к нейтральной».

Общая площадь кислых почв в пашне края составляет 943 тыс.га, из них сильнокислых – 77 тыс.га, среднекислых – 324 тыс. га, и слабокислых – 542,0. Данные почвы преобладают в подтаежной и таежной зонах, где господствуют серые лесные оподзоленные и дерново-подзолистые почвы. Здесь они составляют 96,5%, в том числе на долю сильнокислых приходится 21,2%, среднекислых – 56,0 и слабокислых – 19,4%. Наибольшие площади сильно- и среднекислых почв отмечаются в Бирилюссом, Козульском, Пировском, Тюхтетском районах (60 - 90%).

Кислые почвы земледельческой части в целом характеризуются хорошим гумусным состоянием, высоким содержанием обменных оснований (> 20 мг·экв./100г почвы), высокой степенью насыщенности основаниями (≈ 80%), крайне низким содержанием токсичного подвижного алюминия (< 0,1 мг·экв./100г почвы) и обменного водорода. Указанные особенности кислых почв следует учитывать при использовании минеральных удобрений и химических мелиорантов. В условиях Красноярского края известкование нельзя рассматривать как прием коренного улучшения кислых почв.

Таблица 8 – Структура пахотных почв края по степени

кислотности, % от обследованной площади

Как показали исследования (Танделов, Ерышова, 2000), на рассматриваемых почвах известкование слабо эффективно, особенно под зерновые культуры. О слабом влиянии известковых мелиорантов на продуктивность сельскохозяйственных культур говорят результаты полевых и вегетационных опытов, проведенных ГЦАС «Красноярский» в Козульском, Казачинском, Пировском районах.

Известкование в крае следует проводить только на слабогумусированных почвах (2-3%), с рН менее 4,5, содержанием алюминия более 0,5-0,6 мг∙экв./100 г, подвижного марганца – 0,5; обменного кальция менее 5-6 мг∙экв./100 г почвы, степенью насыщенности основаниями менее 70%. Следует отметить, что таких почв очень мало.

Азот нитратов и обменного аммония в физиологическом отношении являются равноценными источниками азотного питания для растений. Тем не менее в почвах региона NO₃^- сильнее поглощается растениями, чем NH₄⁺, и в большей мере определяет продуктивность растений.

Установлено, что в районах с более гумусированными почвами меньше встречается площадей с низким и очень низким содержанием минерального азота в почве.

Многолетние исследования краевой агрохимслужбы показывают большую пестроту концентрации нитратного азота в почве – от очень низкой до очень высокой. Установлено, что особенно плохо обеспечены нитратным азотом почвы южной группы районов. Даже по паровому предшественнику почти четверть пахотных земель данной территории характеризуется низким содержанием нитратов в почве. По другим предшественникам низкое содержание N-NО₃ фиксируется на 73% площади. Низкое содержание нитратного азота в почвах южной группы районов обусловлено распространением здесь малогумусных почв легкого гранулометрического состава. Во многих случаях это связано также с мелкой, упрощенной обработкой почвы.

В западных, центральных и восточных районах земледельческой части в паровых полях, как правило, накапливается достаточное количество азота нитратов. От 80 до 90% почв под паром содержат повышенное и высокое количество нитратов. По другим предшественникам содержание нитратного азота существенно ниже.

Значительные площади пашни региона (38%) имеют низкое и очень низкое содержание подвижного фосфора (табл. 9).

Рассматривая содержание подвижного фосфора по природным округам, следует отметить проявление определенной зональности. Особенно бедны фосфором почвы Чулымо-Енисейского, Ачинско-Боготольского, Назаровского, Южно-Минусинского и южной части Канского природных округов. Здесь на долю почв с низким и очень низким содержанием приходится более 50% площади пашни. Лучше обеспечены фосфором почвы северных районов Канского природного округа.

Таблица 9 – Группировка почв пашни края по содержанию