Одна из основных задач агрохимической службы – оценка сельскохозяйственных угодий по уровню плодородия и контроль за его изменением на основе систематического агрохимического обследования почв. Результаты агрохимического обследования используют для разработки рекомендаций, научно-обоснованного определения потребности в минеральных удобрениях, внесение которых предусматривает обеспечение элементами питания запланированной урожайности сельскохозяйственных культур, повышения плодородия почв и качества продукции.
В зону обслуживания ФГБУ ГСАС «Бурятская» входят 17 муниципальных районов республики, наиболее освоенные в сельскохозяйственном отношении. Территория республики по природно-климатическим условиям подразделена на следующие природные зоны: сухостепную, степную, лесостепную и горно-таежную.
Среднегодовая температура воздуха повсеместно отрицательная и понижается с юга -0,5° на север -6,5°. Безморозный период изменяется от 35 дней в Орлике до 115 в Новоселенгинске. Среднегодовое количество осадков на основной территории республики небольшое: в долинах и межгорных понижениях оно колеблется от 150 до 350 мм, в горах увеличивается до 500-700 мм и более. За май-сентябрь выпадает 60-80 % годовой суммы осадков и максимум выпадения наблюдается в июле-августе[1].
В структуре основных типов почв преобладают каштановые 43,2% от общей площади, далее часть пашни занимают серые лесные почвы 22,5%, черноземные 12,3%, луговые 6,0%, пойменные 6,8%. По гранулометрическому составу преобладают легкосуглинистые или супесчаные почвы [1].
Проведено многократное обследование почв пашни и сенокосов республики позволяющих определить изменение почвенного плодородия, выявить закономерности происходящих процессов, определить положительное или отрицательное воздействие средств химизации на почву. В настоящее время перспективным направлением в агрохимическом мониторинге является применение методов дистанционного зондирования и ГИС-технологий.
Последние достижения науки и техники, особенно в области информационных технологий, позволяют выйти на более качественно новый уровень обследования почв. Для этого обследование почв проводится с использованием приборов и мобильных информационных систем. Точки отбора почвенных образцов фиксируются специалистом с помощью GPS-приемника.
ГИС-технологии при почвенно-агрохимическом обследовании позволяет создать электронные карты полей с подробным описанием агрохимической характеристики полей, участков, что позволяет более детально анализировать состояние почвенного плодородия и быстрому переходу от анализа проблем к решению задач.
Этапы оцифровки полей и почвенных карт в рамках внутрихозяйственного землеустройства, векторизация полей, создание полигонов проводится в программе Arc Viеw 9.3. Оцифровываются все контура, которые относятся к конкретному полю севооборота, это позволяет производить обработку информации на различных уровнях.
Всего оцифровано земель сельскохозяйственного назначения на площади 1749229,17га в 15 административных районах республики, из них всего оцифровано и обследовано 809,6 тыс. га пашни. По результатам оцифровки выявлено: засорено сорной растительностью 642,0тыс.га или 78,6 %, залесено 23,6тыс.га(2,9%), закустарено 17,5тыс.га(2,3%), заболочено 0,4тыс.га(0,04%), застроено 0,6тыс.га(0,08%)[2].
Отбор почвенных образцов проводили в соответствии с ГОСТ 28168-89, общее содержание гумуса определяли по Тюрину (ГОСТ 26213-91), обменную кислотность потенциометрически по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-85), содержание подвижных соединений фосфора и калия – по Чирикову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26204-91), содержание обменного кальция и магния – по методу ЦИНАО (ГОСТ 26487-85)[3].
Наиболее значимым показателем уровня плодородия почв является обеспеченность их органическим веществом, запасы которого влияют на агрохимические, агрофизические и биологические свойства почв. В органическом веществе сконцентрированы основная часть азота и значительные количества других питательных веществ.
В почвах Бурятии отмечается низкое содержание гумуса, как известно запасы общего азота пропорциональны содержанию почвенного гумуса, и поэтому доступные формы аммиачного и нитратного азота для растений в почве находятся в первом минимуме.
По результатам агрохимического обследования средневзвешенное содержание органического вещества в почве за 1981-2019 гг. показало, что за период с 1981 по 1994г. наблюдался незначительный рост данного показателя, а в дальнейшем постепенное снижение этого показателя.
Рассматривая данные вышеуказанного периода можно отметить, что основную массу представляли почвы с очень низким и низким содержанием органического вещества, процент с высоким содержанием и очень высоким в среднем составлял соответственно 2,5% и 2,0%. На период 2009-2019гг.доля почв с низким содержанием увеличилось, а доля почв с высоким содержанием приблизилось к нулю, что обусловлено низким уровнем внесения органических и минеральных удобрений, использованием естественного плодородия.
Необходимо отметить, что в период агрохимического обследования почв с 2004 по 2008гг. средневзвешенное содержание гумуса показало значение 2,0%. Возможной причиной столь низкого показателя по сравнению с другими периодами является, то что в этот временной период площадь агрохимического обследования был гораздо меньше по сравнению с другими циклами и отбор образцов в основном велся на интенсивно используемых на тот момент площадях пашни, и это не позволяет сделать достоверные выводы и сравнения о состоянии этого показателя в этом временном отрезке.
Для оценки плодородия почв также важное значение имеет определение количества подвижного фосфора и обменного калия.
Фосфор относится к одному из основных элементов питания и имеет исключительно важное значение в жизни растений. Особенно важна роль фосфора в начальный период роста. Внесение фосфорных удобрений в рядки при посеве обеспечивает более мощное развитие корневой системы, которая значительно интенсивнее поглощает элементы питания и влагу из почвы, тем самым позволяя с наименьшим ущербом пройти растениям частые июньские засухи характерные для климата Бурятии.
Исследования динамики средневзвешенного содержания подвижного фосфора показали, что с момента начала агрохимического обследования наблюдался рост данного показателя. При этом наиболее активный рост произошел в период между третьим (1981-87гг.) и четвертым(1988-93гг.) циклами с 133 мг/кг до 149 мг/кг, далее продолжался уже более медленный рост. Надо отметить, что в этот период происходил процесс активной химизации сельского хозяйства, когда внесение минеральных и органических удобрений было на самом высоком уровне, например обеспеченность одного гектара пашни минеральными удобрениями в 1986 году составляла 63,6кг/га д.в.
Результаты последнего цикла обследования показывают повышение средневзвешенного показателя подвижного фосфора, что возможно является следствием увеличения доли необрабатываемой пашни и уменьшения отчуждения питательных веществ с урожаем.
Еще одним из основных элементов питания растений, является калий и оптимальное содержание его в почве способствует: усилению процессов фотосинтеза, повышению устойчивости растений к перепадам температур, болезням, улучшает качества продукции растениеводства (повышает содержание крахмала в картофеле, улучшает налив зерна).
Обеспеченность почв обменным калием республики ниже, чем подвижным фосфором и средневзвешенное содержание в восьмом туре агрохимического обследования составил 95 мг/кг, степень обеспеченности повышенное.
Исследования динамики средневзвешенного состояния показало, что с 1965 года по 1993 год наблюдался активный рост данного показателя с 60мг/кг до 94 мг/кг. Это связано с большими объемами применения калийных удобрений.
В следующие годы происходило колебание этого показатели в меньшую, то в большую сторону, но при сравнении данных четвертого тура с последним восьмым туром этот показатель показывает стабильность и находится на одном уровне в районе 95 мг/кг. Вместе с тем в восьмом туре по сравнению с третьим отмечается увеличение процента площадей с высоким содержанием калия, уменьшилась доля почв с средним содержанием и совсем не стало почв с очень низким содержанием.
Некоторое увеличение показателей фосфора и калия в сторону высоких групп степеней обеспеченности связано с низкой интенсивностью использования пашни и очень большим удельным весом неиспользуемой пашни, которая по результатам обследований составляет более 75%.
Степень кислотности характеризует состояние реакции почвенной среды, которая влияет на уровень плодородия почв. Кислая или щелочная реакция является основной причиной, которая отрицательно влияет на урожайность сельскохозяйственных культур. Только на почвах близких к нейтральным и нейтральных возможно получение максимальной отдачи от применения удобрений и увеличение производства сельскохозяйственной продукции.
По реакции почвенного раствора почвы республики обладают благоприятной реакцией почвенного раствора для выращивания большинства сельскохозяйственных культур. Доля сильнокислых почв (рН 4,5 и ниже) в Бурятия по состоянию на 1 января 2019 г. составляла 1,4%, среднекислых (рН 4,6-5,0) – 3,2%, слабокислых (рН 5,1-5,5 ) – 10,9%, близких к нейтральным (рН 5,6-6,0) и нейтральных (рН ˃ 6) – 84,5% площади.
Исследование динамики кислотности почв показало, что средневзвешенный показатель рНсол.в течение всего периода обследований остается в среднем на уровне 6,4 единиц.
В третьем туре агрохимического обследования доля пахотных почв с сильно- и среднекислой реакцией почвенной среды составляла 1,6%. В последующие годы, несмотря на сокращение обследуемых площадей, величина этого показателя постоянно возрастала и к 2019 году достигла 4,6%.
При этом в Еравнинском районе на долю сильно- и среднекислых почв приходится 34,2% пашни, в Кабанском– 28,2%. Необходимости в известковании этих почв нет в виду их экономической нецелесообразности, т.к. основная площадь этих почв относится к неиспользуемой пашне.
Одна из острых проблем земледелия – сохранение плодородия почв, а основным критерием плодородия является содержание и запасы органического вещества в почве. Главными причинами снижения плодородия почв и отрицательного баланса питательных веществ в почве служат недостаточное внесение органических и минеральных удобрений, усиленная минерализация органических компонентов вследствии интенсивной обработки, недостаточное поступление корневых и пожнивных остатков, потери гумуса в результате развития эрозионных процессов.
Как видно из таблицы 5 на сегодняшний день баланс питательных веществ почв пахотных угодий повсеместно складывается отрицательный и дальнейшее использование пахотных угодий с дефицитным балансом, будет только ухудшать агрохимические свойства почв.
Для решения этой проблемы, наряду с традиционными мерами необходимо шире использовать средства биологизации земледелия, такие как запашка соломы, внедрение севооборотов с занятыми парами, внесение органических удобрений и т.д. Эффект от запахивания в почву растительных остатков донника в занятом пару, практически не уступает традиционному виду органических удобрений - навозу, внесенному в дозе 10-12т/га севооборотной площади, при этом в почву поступает азота 105кг/га, фосфора 26кг/га и калия 92кг/га [1].
Таким образом, за период проведения агрохимического мониторинга почв, динамика показателя по содержанию органического вещества имеет отрицательную направленность, если средневзвешенный показатель в пятом туре равнялся 2,9%, то в восьмом туре снизился до 2,6%. За весь период проведения агрохимического обследования наблюдается уменьшение площадей с высоким содержанием гумуса. Вместе с этим происходит увеличение доли площадей с очень низким содержанием, при сравнении показателей третьего и восьмого туров.
Изменение параметров плодородия почвы во многом связано с динамикой внесения органических и минеральных удобрений. Максимальный уровень их применения в республике был достигнут в 1981-1990 гг. Так, в1987 г. внесено по 2341 тыс.т. органических удобрений и 49,7 тыс.т. д.в. минеральных удобрений. В 2019 г. величины этих показателей сократились до 82,4 тыс.т и 0,724 тыс.т.д.в., соответственно. Это во много раз меньше того, что рекомендовано зональной системой земледелия. В результате такой ситуации баланс гумуса и основных элементов питания в почвах республики складывается с большим дефицитом.
Для исключения этих негативных процессов необходимо рациональное применение удобрений для достижения оптимальной продуктивности сельскохозяйственных угодий, которая будет обеспечиваться уровнем минеральных удобрений и других агрохимикатов, не превышающих экологическую устойчивость почв.
Литература
- Система земледелия Республики Бурятия. Научно-практические рекомендации / под науч.ред. профессора А.П.Батудаева: -Улан-Удэ: Изд-во БГСХА им.В.Р.Филиппова, 2018.-349с.
- Отчет о научно-производственной деятельности ФГБУ ГСАС «Бурятская» за 2018г.
- Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения.-М.: Росинформагротех, 2003.-240с.
Ю.Д.Запханов