Мониторинг плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения алтайского края справочник
Начиная с 1965 в крае ведется планомерное агрохимическое обследование сельхозугодий. Агрохимическая служба края проводит эти работы с целью учета и оценки изменения плодородия почв, характера и уровня их загрязнения под воздействием антропогенных факторов.
Ежегодно обследуется около 700 тыс га сельскохозяйственных угодий. В крае проведено пять полных циклов агрохимического обследования. В 2016 году заканчивается шестой цикл. Важнейшая часть почвы — органическое вещество (гумус). От его качественного и количественного состава зависят биологические, агрохимические и агрофизические свойства почвы, ее водный и тепловой режимы. Гумус во многом определяет пищевой режим почвы. Он аккумулирует большое количество углерода, а углерод — это, как известно, основа жизни на планете. От его содержания во многом зависят физико-химические и водно-физические свойства почвы.
Результаты многолетних исследований почв Алтайского края показывают, что содержание гумуса стабильно и находится в пределах 4,6. 4,7%. Это, по мнению ученых, объясняется тем, что в старопахотных почвах его показатель равен «базисному минимуму». На сегодняшний день 36,1% пахотных почв Алтайского края по содержанию органического вещества относится к категории среднеобеспеченных (4. 6%).
Важное место в стабилизации режима содержания органического вещества почвы отводится применению органических удобрений. Поскольку Алтайский край, был и остается аграрным регионом с высокоразвитым, до определенного периода, животноводством, он располагал достаточным количеством органических удобрений. Поэтому в начальный период химизации начались работы по интенсивному применению органики. В дальнейшем объемы внесения наращивались. Пик их максимального использования пришелся на 80-е начало 90-х годов. На 1 га пашни вносилось более 2,0 тонн.
Затем произошел заметный спад. В начале 2000-х Алтайский край вносил менее 0,15 тонны на 1 га. В 2014 году внесено по 0,25 тонны органики на 1 га. Этого крайне недостаточно для поддержания положительного баланса. В сегодняшних экономических условиях покрытие дефицита баланса только путем внесения органических удобрений весьма проблематично. Нужны другие источники его накопления.
Один из таких источников — многолетние травы. Включение их в севооборот дает дополнительное поступление корневых и пожнивных остатков на 3..4 т/га, в результате на 1 га образуется до 1 т гумуса.
Второй вариант — возделывание сидеральных культур. Запашка 250. 300 ц зеленой массы эквивалентна внесению 50 т навоза.
Третий вариант — мульчирование почвенного покрова соломой и последующей запашкой. В нынешних условиях, когда в Алтайском крае значительно снижено поголовье крупного рогатого скота, овец, лошадей и требуется гораздо меньше соломы на корм и подстилку, это вполне приемлемо. С 1 т соломы в почву поступает до 800 кг органического вещества, 5 кг азота, 2 кг фосфора, 10 кг калия. И, конечно же, недопустимо сжигание соломы и пожнивных остатков на полях.
В последние годы в этом плане наметилась положительная тенденция. Многие землепользователи уже не сжигают солому и всерьез задумываются над повышением уровня содержания гумуса в почве.
Одним из главных факторов, лимитирующих формирование хороших и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур, является повышенная кислотность почвы. Ее негативное влияние обусловлено в первую очередь недостатком кальция, повышенной концентрацией токсичных ионов алюминия, марганца и водорода, снижением доступности для растений элементов питания, ухудшением физических свойств почвы. Для роста и развития большинства сельскохозяйственных культур оптимальная кислотность почвы должна быть близкой к нейтральной.
По состоянию на 01.01.2016 г. кислые почвы занимают в крае 1477,8 тыс. га, или 25,1% от обследованной пашни. При сравнении результатов первого и последнего (6-го) туров обследования заметно, что доля кислых почв за пятьдесят лет в крае увеличилась в три раза и составляет четвертую часть общей площади пашни. Это тревожный сигнал. Единственный радикальный способ снижения кислотности почвы — известкование. Такая работа в крае начала проводиться с 1976 года. Пик активности в этом направлении приходился на 1986-1995 годы. Было произвестковано около 20,0 тысяч га пахотных земель.
С 2000 года эта работа в крае не проводится. В последние 2-3 года подвижки в этом направлении есть, но счет идет на сотни гектаров. Основным известьсодержащим материалом служит дефекат (отход сахарного производства). В незначительном количестве его используют хозяйства, расположенные в непосредственной близости к Черемновскому сахарному заводу. Использовать в целях известкования привозной известняк или доломитовую муку в современных условиях не представляется возможным из-за дороговизны их доставки, хотя Алтайский край располагает достаточным количеством разведанных запасов известняка.
Если организовать его добычу в промышленном масштабе, то Алтайский край и близлежащие регионы, такие как Новосибирская, Кемеровская области и Республика Алтай, могли бы с успехом использовать известняк в сельскохозяйственном производстве. В целях расширенного воспроизводства плодородия почвы в Алтайском крае кислотность почвенной среды необходимо довести до оптимального значения путем проведения известкования в требуемых объемах и возобновления научно обоснованного пятилетнего цикла.
Если в ближайшие годы не начать серьезно заниматься этой проблемой, то дальнейшее подкисление пахотных почв приведет к частичной или полной их деградации, что в свою очередь пагубно скажется на урожайности стратегически важных культур и продуктивности всей сельскохозяйственной отрасли края. Фосфор — важный элемент питания растений, обеспеченность которым принято считать одним из основных показателей окультуренности почвы. Фосфор является одним из лимитирующих факторов в формировании полноценного и качественного урожая всех без исключения сельскохозяйственных культур. Поэтому создание оптимального фосфорного питания является первоочередной задачей современного земледелия.
По мнению Д.Н. Прянишникова, для обеспечения систематического роста урожаев в почву необходимо возвращать 100% фосфора. По состоянию на 01.01.2016 г. площадь обследованных пахотных почв с низким и очень низким содержанием подвижного фосфора в Алтайском крае составляет 201,9 тыс. га (3,4%), средним — 1544,7 тыс. га (26,2%), повышенным — 2116,7 тыс. га (36,0%), высоким и очень высоким — 2023,3 тыс. га (34,4%).
Средневзвешенное содержание равно 139 мг/кг почвы. Содержание фосфора на протяжении всех циклов обследования стабильно повышенное. Минимальное содержание приходилось на 1972-1986 годы — 137 мг/кг.
В период интенсивной химизации сельского хозяйства, начиная с 1987 по 2000 годы, который отмечался большим объемом внесения фосфорных удобрений, средневзвешенный показатель увеличился до 148 мг/кг. Затем в последующие годы резко сократилось поступление фосфора в почву с удобрениями и его содержание снизилось до 139 мг/кг. Роль калия более отчетливо проявляется на фоне высокого использования растениями фосфора и азота. По концентрации обменного калия почвы Алтайского края характеризуются как высокообеспеченные. Средневзвешенная величина этого показателя по циклам обследования находится в пределах 207. 217 мг/кг, т. е. является оптимальной для большинства сельскохозяйственных культур, несмотря на резко отрицательный баланс этого элемента в почве.
На 01.01.2016 г. средневзвешенное содержание калия в почве составляет 217 мг/кг. Негативным фактором агроэкологического состояния пахотных почв края является очень низкая обеспеченность подвижной серой и важнейшими микроэлементами. Динамика последних циклов обследования показывает, что 67-73% пашни имеют средневзвешенное значение серы — 5,1 мг/кг, что крайне мало для формирования полноценного урожая.
Для формирования урожая основных сельскохозяйственных культур большое значение имеют микроэлементы, большинство из которых находится в дефиците.
Низкое содержание подвижных форм цинка имеют 94,3% пахотных земель, меди — 70,8%, кобальта — 65,5%, марганца — 55,9%, молибдена — 38,6%. Почвы Алтайского края характеризуются довольно высоким содержанием бора — 77,3%. Причина отрицательного баланса микроэлементов, особенно в последние годы, в недостаточном поступлении их в почву с органическими удобрениями.
Многолетние наблюдения за агроэкологической обстановкой показывают, что содержание тяжелых металлов, токсичных элементов и радионуклидов, характеризующее санитарно-гигиеническое состояние почв, не превышает ПДК и соответственно не представляет опасности для получения в Алтайском крае экологически чистой сельскохозяйственной продукции. Учитывая многолетний отрицательный баланс жизненно важных элементов питания требуется увеличение объемов применения удобрений до уровня, обеспечивающего их положительный баланс.
Источник
Мониторинг плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения алтайского края справочник
ВВЕДЕНИЕ
Мониторинг плодородия почв земель сельскохозяйственных угодий проводится с целью их агрохимической и эколого-токсикологической оценки, учета состояния плодородия почв, повышения продуктивности земель и эффективного применения органических и минеральных удобрений.
Специалистами ФГБУ ЦАС «Алтайский» было проведено агрохимическое обследование почв хозяйства в соответствии с «Методическими указаниями по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения» (Москва, 2003 г.). Для отбора почвенных объединенных проб использовался план внутрихозяйственного землеустройства. Каждая объединенная проба отобрана из пахотного горизонта с площади 40 га и состоит из 20 точечных проб. Отбор проб проведен с использованием GPS навигатора с установлением географических координат в точках отбора.
Химические анализы почвенных образцов проведены следующими методами:
1.Гумус по методу Тюрина в модификации ЦИНАО — ГОСТ 26213-912 ;
2.Обменный калий по методу Чирикова — ГОСТ 26204-91
3. Подвижный фосфор по методу Чирикова — ГОСТ 26204-91;
4..рН солевой суспензии в модификации ЦИНАО — ГОСТ 26483-85;
5.Сера по методу ЦИНАО — ГОСТ 264-85;
6.Поглощенные основания по методу ЦИНАО — ГОСТ 26487-85;
7.Подвижные формы микроэлементов по методу Бергера-Труога и Крупскому-
Александровой — ГОСТ 10144-88, 10147-88;
В результате камеральной обработки данных полевых изысканий и химических анализов подготовлены картографические материалы и рекомендации по применению минеральных и органических удобрений в хозяйстве.
РАЗДЕЛ I
Результаты агрохимического обследования почв земель сельхозназначения.
В мае 2011 года было проведено агрохимическое обследование почв земель сельскохозяйственных угодий на площади 8816 гектаров пашни. Всего отобрано и проанализировано в испытательной лаборатории агрохимцентра «Алтайский» 220 образов.
Содержание гумуса.
Результаты анализов на содержание гумуса в почвах хозяйства по итогам обследования 2011года представлены в таблице 1.
Группировка почв по содержанию гумуса
% от площади обследования
Реакция почвенной среды
% от площади обследования
Почвы хозяйства имеют на 4% обследованных площадей слабокислую, на 94% площадей близкую к нейтральной и нейтральную и на 2% площадей слабощелочную реакцию почвенной среды, что благоприятно для роста и развития растений.
Результаты исследований отражены на картограмме и в таблицах №5 и №7.
Содержание фосфора.
Агрохимическое обследование выявило различное содержание подвижного фосфора (Р2О5) в почвах хозяйства. Наименьшее его содержание (83мг/кг) отмечено в почвах рабочего участка №354 площадью 61га. Наибольшее содержание фосфора (463мг/кг) отмечено на рабочем участке №443 площадью 74га (табл.5).
На основании данных агрохимического обследования высокое и очень высокое содержание фосфора имеют 6590га пахотных земель, повышенное — 1962га и среднее — 264га пахотных земель (табл.3).
Результаты исследований отражены на картограмме и в таблицах №5 и №7.
Группировка почв по содержанию фосфора
% от площади обследования
В то же время, учитывая различное содержание фосфора в разрезе рабочих участков необходим индивидуальный подход к оценке обеспеченности сельскохозяйственных культур данным элементом на каждом участке.
Содержание калия
Не менее важное значение для жизни растений имеет калий.
По результатам проведенных исследований 100% пахотных земель имеют очень высокое содержание калия..
Результаты исследований отражены на картограмме и в таблицах №5 и №7.
Группировка почв по содержанию калия
Содержание К2О,. мг/кг
% от площади обследования
Содержание азота
Наиболее сложным является прогноз обеспеченности возделываемых культур азотом.
Для установления степени обеспеченности почв азотом, его содержание определяется в образцах, отобранных ранней весной или поздней осенью из слоя 0-40 см. Эта работа качественно и в срок на договорной основе может быть выполнена ФГБУ ЦАС «Алтайский» (тел. 3852-49-68-68).
Содержание микроэлементов
Существенное влияние на формирование урожая и его качественные показатели оказывает обеспеченность почв микроэлементами. При низком уровне содержания их в почве дополнительное внесение микроэлементов повышает урожай зерновых на 10-20 %.
По данным исследований пахотные почвы хозяйства имеют низкое содержание цинка, марганца, меди и кобальта, среднее содержание молибдена, высокое содержание бора (табл. 5).
При определенных условиях данные элементы могут оказаться лимитирующим фактором в формировании урожая.
РАЗДЕЛ II
Рекомендации по рациональному и экологически безопасному применению агрохимикатов и повышению плодородия почв
На основании многолетних опытных данных агрохимических центров и научно-исследовательских институтов Сибири разработаны и рекомендуются для внесения оптимальные и экологически безопасные дозы минеральных удобрений, рассчитанные на прибавку урожая с учетом обеспеченности почв элементами питания, по группам сельскохозяйственных культур (табл.8).
Приводим пример расчета полной нормы удобрений на примере рабочего участка №1 площадью 82га для зерновых культур. Средневзвешенное содержание подвижного фосфора по результатам обследования 2011 года на этом участке составляет 110 мг/кг почвы, что соответствует средней степени обеспеченности и доза внесения фосфорных удобрений будет равна 60 кг/га действующего вещества.
Доза азотных удобрений рассчитана по содержанию нитратного азота в слое 0-40 см, который определяется в образцах почвы, отобранных ранней весной или поздней осенью. Например, содержание нитратного азота равно 8 мг/кг почвы, что соответствует низкой обеспеченности. В этом случае рекомендуемая доза азотных удобрений должна составить 50 кг/га действующего вещества.
Соответственно, при высоком содержании обменного калия в почве ( 331 мг/кг) доза калийных удобрений для зерновых культур составит 30 кг/га действующего вещества.
Таким образом, полная доза минеральных удобрений для зерновых культур будет равна N50P60К30 кг/га действующего вещества.
Согласно таблице 8 доза минеральных удобрений для пропашных культур составит N60P60K30, для однолетних и многолетних трав — N50P40K30, для овощных и картофеля – N60 P120К90 кг/га д.в.
Если в предыдущие годы поле было удобрено, то при расчете доз следует учесть последействие удобрений. При ограниченных ресурсах минеральных удобрений их необходимо использовать в первую очередь под приоритетные культуры, характеризующиеся более высокой рентабельностью их применения. При прочих равных условиях удобрения выделяют прежде всего, на поля (участки) с более благоприятным для растений фитосанитарным состоянием и реакцией почвенной среды. Эффективность удобрений на сильно кислых почвах и сильно засоренных посевах снижается в 1,5 -2 раза.
Рекомендуется один раз в ротацию севооборота вносить навоз, доза внесения 30-40 т/га. Место внесения органических удобрений в севообороте определяется отзывчивостью на них сельскохозяйственных культур и периодом положительного действия их на урожай. Более высокая отзывчивость на органические удобрения наблюдается у наиболее требовательных к плодородию овощных (капуста, огурцы и др.) и пропашных культур (сахарная свекла, картофель, кормовые корнеплоды, силосные и др.) Из зерновых культур наиболее отзывчивы на органические удобрения озимая пшеница и озимая рожь. Поэтому, в первую очередь, органические удобрения вносят под овощные и наиболее отзывчивые на них пропашные, озимые зерновые культуры. Под озимые культуры органические удобрения вносят в чистом или занятом пару под парозанимающие культуры.
С целью сохранения органического вещества в почве следует максимально использовать пожнивные остатки, солому, которую разбрасывают по полю с одновременным внесением азотных удобрений дозой 20-30 кг/га действующего вещества и последующей заделкой ее, применять сидеральные пары.
При одностороннем использовании только органических или только минеральных удобрений нельзя добиться высокой устойчивой продуктивности земледелия. Роль минеральных удобрений возрастает при ограниченных ресурсах органических удобрений, что имеет место в современных условиях.
Наряду с азотными, фосфорными и калийными макроудобрениями большое значение имеют и микроудобрения — борные, молибденовые, медные, цинковые, марганцевые, кобальтовые, которые при правильном применении значительно повышают урожайность и качество многих сельскохозяйственных культур. Потребность этих культур в микроудобрениях иногда проявляется настолько резко, что без них растения заболевают и дают очень низкий урожай. Такие болезни растений, как сердцевинная гниль и дуплистость свеклы, пустозерность зерновых, хлорозные заболевания и многие другие, вызываются резким недостатком усвояемых форм микроэлементов в почве. Однако в сельскохозяйственной практике гораздо чаще встречаются случаи менее острого недостатка микроэлементов, при которых растения хотя и не обнаруживают явных признаков заболевания, но плохо развиваются и не дают высокого урожая.
Применение микроудобрений обеспечивает значительное увеличение урожайности и улучшает качество растительной продукции и ее питательной ценности. Рекомендуемые дозы внесения микроудобрений даны в таблице 14.
Сегодня существенное значение имеет опора как коллективных, так и крестьянских, фермерских хозяйств на биологизацию земледелия, которая включает: оптимизацию структуры посевных площадей; внедрение севооборотов с насыщением их высокопродуктивными средоулучшающими культурами, в первую очередь бобовыми; вовлечение в хозяйственно-биологический круговорот органического вещества и элементов питания растительных остатков и сидератов; повышение биологического потенциала азотфиксирующей микрофлоры; применение энергосберегающих приемов обработки почвы; использование физических и биологических методов борьбы с сорняками, болезнями и вредителями растений, а также рациональное использование всех видов органических и минеральных удобрений.
Освоение биологизированного земледелия без использования минеральных удобрений и средств защиты растений позволяет повысить продуктивность пашни, но не исключает отрицательного баланса элементов питания, хозяйственную зависимость от сорняков, болезней и вредителей растений.
При отрицательном балансе NPK, без удобрений сегодня не обойтись, они не только увеличивают урожай, но и способствуют накоплению гумуса за счет почвенных и корневых остатков.
Умелое внедрение зональных научно-обоснованных систем земледелия, передовых агроприемов, позволяет повысить продуктивность пашни в 1,3-1,5 раза, приостановить или значительно снизить деградацию плодородия почв, оптимизировать их гумусовое состояние и азотный режим, создать устойчивую кормовую базу и обеспечить рост продуктивности животноводства, снизить материальные и энергетические затраты, повысить рентабельность производства.
Оптимальное соотношение биологизированных и техногенных факторов, сочетание биологических, агротехнических и агрохимических мероприятий, а также мер по защите растений, позволит сохранить почвенное плодородие и получать стабильные урожаи зерновых, кормовых и технических культур.
Источник