Динамика агрохимических показателей пахотного горизонта почв Северной зоны Омской области, по результатам локального мониторинга реперных участков

В.Н. Ильичев, к.с.-х.н., О.В. Чебоха, Е.П Семенова, ФГБУ САС «Тарская»

Дана характеристика основных агрохимических показателей, обеспечивающих стабильность плодородия по годам (данные в статье приведены за последние пять лет обследования с 2007 по 2011 гг.).

Ключевые слова: локальный мониторинг, почва, плодородие, элементы питания, экосистема, технические ресурсы, биологические ресурсы.

В России проводится локальный мониторинг земель, направленный на получение комплексной информации о земле и ведения наблюдений за состоянием земельного фонда для своевременного выделения их оценки, прогноза, предупреждения и устранения последствия негативных процессов на обеспеченность элементами питания почв северных зон Омской области.

В 1992 года, были заложены и ведутся по настоящий момент реперные участки, на которых осуществляется система наблюдений за состоянием окружающей среды и почвенного плодородия земель сельскохозяйственного назначения. В основу написания статьи вошли результаты полученные, в ходе аналитических исследований за последние пять лет с 2007 по 2011 года.

Осуществляя мониторинг в таежной, подтаежной и северной лесостепной зонах специалисты ФГБУ САС «Тарская» участки подобрали таким образом, чтобы максимально охватить все типы почв в разных природно-климатических провинциях обследуемых территорий. Географические координаты расположения участков определялись прибором марки GPSMAP 76 CSx.

Ежегодно в весенний период отбирались почвенные образцы, с целью изучения изменения агрохимических показателей пахотного горизонта почв. Образцы почв анализировались на содержание гумуса, валовых, подвижных и обменных форм макроэлементов, кальция, магния и микроэлементов.

Отбор проб и анализы осуществлялись согласно ГОСТам и методическим указаниям по проведению локального мониторинга на реперных и контрольных участках ФГНУ «Росинформагротех», академика сельскохозяйственных наук, Сычева В.Г. [3]

Проведенные наблюдения с 2007 по 2011 гг. выявили, что в целом состояние почвенного плодородия является стабильным, резкого изменения в уменьшении общего количества питательных элементов не наблюдается. Почвы реперных участков относятся к группе с низким содержанием гумуса. Низкое содержание гумуса отмечено на дерновых (2,48%) и светло-серой лесной (2,50%) почвах, а наибольший процент содержания гумуса - 5,98% отмечен на выщелоченном черноземе. По уровню содержания подвижных форм фосфора и калия черноземные почвы можно отнести к высокообеспеченным, серые лесные к среднеобеспеченным, а дерново-подзолистые к низкообеспеченным (таблица 1).

1 Характеристика содержания макроэлементов на разных типах почв
Северной зоны Омской области за 2007 – 2011гг.
Подтип почвыГумус,%Подвижные формы, мг/кгрНH гидр.Обменные формыСумма поглощ. основанийАзот, мг/кг
Р2О5К2ОCa++Mq++Na+нитрат-ныйаммиач-ный
мг-экв/100г почвы
чернозем выщелоченный 5,98 69,5 93,2 5,4 4,80 17,65 3,13 0,49 38,55 12,9 7,63
светло-серая лесная 2,50 85,0 68,0 5,2 3,65 12,96 2,98 0,42 25,00 8,98 5,58
дерново-подзолистая 2,48 58,0 84,5 5,4 2,95 16,00 7,75 0,55 31,88 8,80 5,33
темно-серая лесная 4,63 74,2 117,6 5,6 3,40 23,84 5,74 0,58 44,90 9,94 8,50
болотная низинная - 200,0 195,2 5,8 21,5 55,00 38,46 - 157,9 34,6 28,54

На всех обследуемых участках за годы исследований органические и минеральные удобрения не вносились и это, безусловно, должно было сказаться на балансе органических веществ. Тем не менее, содержание гумуса в среднем по зонам с 2007 по 2011 года по результатам обследования мало изменялось и находится в пределах от 3,94 - 4,06%. Содержание гумуса в среднем за пять лет исследования составило 4,00% (таблица 2).

2 Динамика изменения агрохимических показателей почвенного плодородия
по содержанию макроэлементов за 2007- 2011 годы исследования.
Год обследо-
вания
Гумус,%Р2О5
(подвижный)
мг/кг
К2О
(обменный)
мг/кг
рНH гидр.Обменные формыСумма поглощ. оснований.Азот, мг/кг
Ca++Mq++Na+нитратныйаммиачный
мг-экв/100г почвы
2007 4,01 112,8 98,2 5,4 6,36 23,47 9,87 0,48 50,15 21,25 15,50
2008 4,02 109,0 111,0 5,4 6,46 22,73 8,18 0,50 48,10 10,69 6,84
2009 4,06 114,6 108,0 5,5 6,68 23,70 9,56 0,40 50,91 13,20 11,40
2010 4,00 112,0 107,0 5,4 6,68 24,30 9,60 0,48 48,20 12,80 7,60
2011 3,94 115,0 127,0 5,4 6,48 22,90 10,50 0,50 60,60 14,10 7,30
Среднее за пять лет 4,00 112,7 110,2 5,4 6,53 23,40 9,54 0,50 51,60 14,40 9,73

Содержание подвижных форм фосфора в пахотном горизонте, почвы характеризуется как повышенное и по годам составляет 109,0 – 115,0 мг/кг. В среднем по зоне, подвижного фосфора (Р2О5) содержится 112,7 мг/кг. Обеспеченность почв анализируемых реперных участков подвижными формами калия (по Кирсанову), по годам использования пахотных земель, изменяется в пределах от 98,2 до 127,0 мг/кг почвы. В среднем за 2007-2011 гг. его содержание составляет 110,2 мг/кг, что относится к уровню средней обеспеченности.

Изучение динамики содержания аммонийного и нитратного азота в почве за 2007-2011 гг. показало, что интенсивность и характер азотного режима почвы зависит от погодных условий и запасов гумуса. Самое высокое содержание минеральных форм азота в пахотном слое отмечено на болотной низинной почве и черноземе выщелоченном, а самое низкое на дерново-подзолистой почве. На дерново-подзолистой почве, где органическое вещество разлагается слабее, запасы нитратного и аммонийного азота меньше и составляют в среднем 8,8 и 5,35 мг/кг, а в черноземе выщелоченном 12,9 и 7,63 мг-кг.

Погодные условия в годы исследований различались по теплу и влагообеспеченности, что отражалось на присутствие в почве азота в виде нитрат ионов (NO3-) и ионов аммония (NH4+). За период с 2007 – 2011 гг., метеорологические условия 2007 года были благоприятнее как, по количеству выпавших осадков, так и по температурному режиму. На фоне благоприятных погодных условий, для нитрификационных процессов и накопления запасов азота в 2007 году содержание азота составило 21,25 мг/кг. Так же 2007 год был благоприятным для образования аммонийного азота, при одновременном значительном содержании нитратного. Аммонификация азота протекает медленнее, но в результате хорошей аэрации почвы, при оптимальных анаэробных условиях более интенсивно осуществляются нитрификационные процессы. В 2008 году погодные условия, менее благоприятные по теплу и влагообеспеченности, содержание нитратного и аммонийного азота отмечено самое низкое и составило 10,69 и 6,84 мг/кг.

По уровню обеспечения азотом в среднем по зоне почвы можно отнести к среднеобеспеченным, при этом уровень содержания нитратного азота в почве превалирует над уровнем аммонийного азота. Так, содержание нитратного азота составило 14,40 мг/кг, а аммонийного 9,73 мг/кг.

В общем, почвы характеризуются слабокислой реакцией почвенного раствора (рНсол 5,4).. В составе поглощенных оснований кальций значительно преобладает над магнием и натрием. Сумма поглощенных оснований низкая и варьирует в пределах от 48,1 до 60,6% - это является характерным показателем того, что почвы имеют склонность к подкислению и соответственно нуждаются в проведении известкования.

Содержание подвижных форм микроэлементов в почве определялось по среднем показателям и не превышало предельно допустимую концентрацию (ПДК).

3. Динамика изменения содержанию микроэлементов, серы, фтора и железа, мг/кг
Год обследованияПодвижные формы, мг/кг
BMoCuZnCoMnFeSF
2007 0,55 0,11 4,49 2,40 1,35 60,1 276,1 4,40 1,74
2008 0,57 0,10 4,51 2,31 1,18 55,9 275,4 4,40 1,74
2009 0,56 0,11 4,46 2,63 1,49 62,2 274,0 4,20 1,71
2010 0,56 0,11 4,34 2,46 1,16 52,0 283,0 4,40 1,70
2011 0,58 0,11 5,32 2,55 1,20 57,0 230,0 5,10 1,60
Среднее за пять лет 0,57 0,11 4,62 2,47 1,28 57,4 262,8 4,50 1,70

Подвижность микроэлементов во многом зависит от условий почвенной среды. Отмечено, что в кислых почвах при рН менее 5,5 становятся наиболее подвижными такие микроэлементы, как медь, цинк, марганец, железо, практически не подвижен молибден.[2]

Содержание микроэлементов в почве на реперных участках в среднем за пять лет приведено в таблице 3. Слабокислая реакция почвенного раствора повлияла на низкую подвижность молибдена, она несколько уменьшена по сравнению с уровнями меди, цинка, марганца, кобальта. В почвах Северной зоны Омской области отмечается высокое содержание меди от 4,34 до 5,32 мг/кг, что является характерным показателем для слабокислых и среднесуглинистых почв.

Содержание подвижных форм железа и фтора находится на среднем уровне и изменяется в пределах соответственно 230 - 283 мг/кг и 1,70-1,74 мг/кг почвы. За годы исследования установлено, что все почвы на реперных участках имеют низкую обеспеченность серой, ее содержание не превышает 6 мг/кг почвы.

Определенное влияние на содержание элементов питания в пахотном горизонте почвы оказывает такой фактор, как интенсивность использования конкретного поля реперного участка. На тех участках, которые по ряду финансово-экономических причин сельскохозяйственного производства временно не используются отмечается повышение содержание фосфора и калия. Это происходит вследствие того, что сокращается вынос питательных веществ с урожаем и на поверхности почвы скапливается наибольшее количество остатков растительной массы.

Таким образом, по результатам локального мониторинга почвы имеют склонность к подкислению (рНсол. 5,2-5,8), так как на всех почвах отмечается низкое содержание (2,48-5,98%) и валовые запасы гумуса. Содержание подвижных форм фосфора и калия среднее (84,5 мг/кг и 58,0 мг/кг соответственно), на слабокислых почвах отмечена низкая подвижность молибдена (0,10-0,11 мг/кг), содержание серы низкое (4,2-5,1 мг/кг).

В связи с этим для улучшения питательного режима почв и поддержания бездефицитного баланса гумуса, необходимо пополнять запасы элементов питания и органического вещества с учетом запрограммированного урожая. При этом в земледелии на хорошем уровне возделывания сельскохозяйственных культур целесообразно использовать сочетание технических и биологических ресурсов, поддержания плодородия почв в виде мелиорантов, минеральных и органических удобрений.

Библиографический список:

  1. Отчеты по реперным участкам Омской области, ФГБУ «САС Тарская» за 2007 – 2011 гг.
  2. Петербургский А.В./Агрохимия и физиология питания растений/А.В.Петербургский – М., 1971г. – 330с.
  3. Сычев В.Г./Методические указания по проведению локального мониторинга на реперных и контрольных участках/ В.Г. Сычев - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006. – 76 с.

Dynamics of agrochemical parameters in the plow horizon of soils in the Northern Omsk oblast from local monitoring results on key plots.

Soil fertility in the plow horizon has been characterized on the base of long monitoring in the northern region of the Omsk oblast. The major agrochemical parameters maintaining stable fertility have been characterized (the last five-year monitoring data are presented).

Keywords local monitoring, soil, fertility, nutrients, ecosystem, technical capacities, biological resources.