Распределение пахотных почв по группам кислотности

Роль оптимизации реакции почв существенно возрастает в интенсивном земледелии. Известно, что эффективность минеральных удобрений снижается как в сильнокислом, так и в нейтральном и слабощелочном диапазоне почвенной среды. Оптимизация почвенной кислотности является существенным фактором, способствующим новообразованию и закреплению гумусовых веществ. Кислая и щелочная реакция ограничивают их образование и закрепление в почве.

Уровень кислотности почвы определяет ее биологическое состояние. При слабокислом диапазоне рН в почвах преобладают бактерии и актиномицеты, повышается численность нитрификаторов, азотфиксаторов, целлюлозолитических микробных сообществ. В сильнокислых и среднекислых почвах отмечается высокая численность плесневых грибов, многие виды которых синтезируют фитотоксические вещества.

Важным показателем экологического состояния почвы является ее ферментативная активность. Уровень почвенной кислотности – один из важнейших факторов, регулирующих активность почвенных ферментов. Концентрация ионов водорода Н⁺ оказывает влияние на ионное состояние ферментов, ферментных субстратов и кофакторов, изменяя их ионизацию и растворимость. Эти физико-химические факторы определяют скорость ключевых ферментативных реакций, протекающих в почве. При неблагоприятных изменениях кислотности почвы важнейшие ферменты, связанные с циклами основных биогенных элементов С, N и Р, частично денатурируют, что приводит к нарушению круговорота элементов питания и процессов трансформации органического вещества и формирования гумуса.

Обеспеченность почв фосфором.Содержание подвижных форм фосфатов является одним из основных признаков окультуренности дерново-подзолистых почв, тесно связанных с величиной урожаев.

В таблице 3.5 представлены сравнительные данные изменения содержания подвижного фосфора по результатам 11 и 12 туров агрохимического обследования пахотных почв.

Небольшое повышение содержания фосфора произошло в 4 областях: Брестской и Гродненской на 7 мг/кг почвы, Минской – 5 мг/кг, Могилевской – 8 мг/кг почвы. Снижение содержания фосфора в пахотных почвах отмечено в Витебской области на 7 мг/кг почвы.

3.5. Распределение пахотных почв Беларуси по содержанию подвижного фосфора

Средневзвешенное содержание Р₂О₅ в пахотных почвах по республике составило 184 мг/кг, что на 5 мг/кг выше по сравнению с предыдущим периодом. Из таблицы 3.5 видно, что еще 23 % площади пахотных почв в республике занимают почвы с низкой (менее 100 мг/кг почвы) обеспеченностью фосфором. А в Брестской и Витебской области доля таких слабообеспеченных фосфором почв достигает, соответственно, 29,9 и 29,2 % от площади пашни.

В целом по Беларуси средневзвешенное содержание подвижного фосфора в почвах глинистого и суглинистого, супесчаного, песчаного гранулометрического состава составляет, соответственно, 183–187–198 мг Р₂О₅ на кг почвы, то есть возрастает, а должно быть, наоборот. Основные массивы наиболее потенциально плодородных суглинистых почв (88 %) характеризуются недостаточным содержанием подвижных форм фосфора, 8,8 % площади – оптимальным и только на 3,2 % площади наблюдается избыток фосфатов. На 59 % площади супесчаных почв также наблюдается недостаток фосфатов, на 32 % площади – оптимальное содержание, а на 9 % площади – избыточное содержание фосфатов. А песчаные почвы, с неустойчивым водным режимом и низким потенциальным уровнем плодородия характеризуются наибольшей долей (32,5 %) площади с избыточным содержанием фосфора на уровне выше оптимальных параметров. В тоже время, и на песчаных почвах на 38,4 % площади пашни отмечается недостаток фосфора в почве, и только 29,1 % площади имеют оптимальный уровень содержания подвижных форм фосфора в почве. Это следствие планирования завышенной урожайности сельскохозяйственных культур на легких почвах, выделения, соответственно, повышенных доз фосфорных удобрений, которые вносятся без должного учета обеспеченности почв фосфором по каждому полю и участку. Торфяные пахотные почвы также как и суглинистые, отличаются низким уровнем обеспеченности подвижными фосфатами.

Таким образом, пахотные почвы по обеспеченности фосфором существенно различаются по типам и разновидностям почв, по областям, а еще больше по районам республики. Очевидно, что необходима корректировка доз внесения фосфорных удобрений в сторону повышения на суглинистых и супесчаных, подстилаемых мореной, а также торфяных почвах, с высоким потенциалом плодородия, при одновременном ограничении доз фосфора на малопродуктивных песчаных почвах.

Обеспеченность почв калием. Повышение содержания подвижных форм калия также сопряжено с увеличением продуктивности севооборотов до уровня 170–250 мг К₂О на кг супесчаных и 200–300 мг/кг суглинистых почв. Прирост продуктивности на каждые 10 мг/кг К₂О в почве составляет 66–81 к. ед./га на суглинистых и супесчаных, подстилаемых мореной почвах. На почвах со средним и оптимальным содержанием подвижных форм калия калийные удобрения в дозе 100 кг К₂О /га севооборота обеспечивают прибавку урожая 5,7–6,2 к. ед.

Выявлено, что известкование кислых почв не ухудшает калийное питание растений на дерново-подзолистых суглинистых почвах даже при среднем содержании подвижных форм калия (К₂О 140–200 мг/кг). Калийный режим почвы зависит преимущественно от уровня внесения минеральных удобрений, влияние органических удобрений и извести заметно слабее. Поддержание оптимального уровня содержания калия в почве необходимо увязывать и с качеством растениеводческой продукции. Известно, что накопление калия (К) в сухом веществе кормовых культур должно находиться в пределах оптимума от 1,2 до 2,2%, а соотношение К: (Са + Мg) в пределах 1,6–2,2. Исследования на дерново-подзолистой супесчаной почве показали, что содержание калия в соломе ячменя, овса и зеленой массе кукурузы находилось в оптимальных пределах при внесении изучаемых доз удобрений К_60-120 и повышении содержания калия в почве до уровня К₂О 300 мг/кг. Избыточное накопление калия наблюдалось лишь в зеленой массе пелюшко-овсяной смеси на зеленый корм, когда при высоком уровне содержания подвижных форм калия в почве внесение калийных удобрений не сопровождалось достаточной прибавкой урожая.

На землях загрязненных радионуклидами главным показателем качества растениеводческой продукции является содержание в ней ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr. Установлено, что с повышением содержания подвижных форм калия в почве концентрация ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в растительной продукции снижается по затухающей кривой. Практически минимум биологической доступности ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr для накопления в зерне яровой пшеницы и ячменя, а также зеленой массы клевера находится в диапазоне содержания К₂О 300-430 мг/кг дерново-подзолистой супесчаной почвы. Повышение содержания К₂О со 150 до 250 мг/кг супесчаной почвы в модельных полевых опытах сопровождалось увеличением продуктивности севооборота до 20%. А накопление ¹³⁷Cs в зерновых культурах и картофеле при этом снижалось на 30–40%. Дальнейшее повышение обеспеченности почв калием до 350 мг/кг не сопровождалось достоверным приростом урожайности культур. Снижение концентрации ¹³⁷Cs в продукции также было незначительным (около 10 %). Внесение высоких доз калийных удобрений (160–240 кг К₂О на гектар) хорошо окупалось на почвах с уровнем обеспеченности калием –150 мг К₂О/кг почвы, так как при этом повышался в 1,5–1,7 раза урожай культур, снижалось в 1,5–2,7 раза содержание ¹³⁷Cs и в 1,3 раза – содержание ⁹⁰Sr в продукции. На почвах с повышенным и высоким содержанием подвижного калия более эффективны умеренные дозы калийных удобрений, предполагающие возмещение выноса элемента урожаем культур.

Следует отметить, что обеспеченность почв калием оказывает регулирующее действие на ее микробиологический и биохимический статус. Повышение концентрации подвижных форм калия до оптимальных показателей повышает уровень биогенности почвы, ускоряет аммонификацию органических азотсодержащих соединений, высвобождая доступный для растений неорганический азот, повышает скорость минерализации поли- и олигосахаридов в почве, а также активизирует гумификацию растительных лигнинов в почве. При избыточном содержании калия регистрируется существенное снижение биологической активности почвы.

Пахотные почвы республики характеризуются в основном средней и повышенной обеспеченностью подвижным калием. Некоторое снижение объемов внесения калийных удобрений в 1994–1996 гг. сопровождалось уменьшением содержания калия в почвах в большинстве областей Беларуси. Однако в дальнейшем внесение калийных удобрений было увеличено в соответствии с потребностями сельскохозяйственных культур, и к 2010 г. средневзвешенное содержание подвижного калия в пахотных почвах республики повысилось до уровня 196 мг/кг, что на 15 мг/кг выше уровня предыдущего тура агрохимического обследования.

Наблюдается существенное повышение содержания калия за последние десять лет и в луговых почвах.

По данным 12-го тура агрохимического обследования по сравнению с 11 увеличение средневзвешенного содержания калия в почвах пашни отмечается по четырем областям республики (табл. 3.6).

3.6. Распределение пахотных почв Беларуси по содержанию подвижного калия

Торфяные почвы характеризуются преимущественно недостаточной обеспеченностью калием (427 мг/кг).

Средневзвешенное содержание калия в почвах луговых угодий составляет 133 мг/кг. Большую часть площади сенокосов и пастбищ в республике занимают почвы, недостаточно (1–2 группы) обеспеченные калием.

Устойчивая динамика повышения содержания калия в луговых почвах в последние годы говорит о том, что применяемые дозы калийных удобрений на улучшенных сенокосах и пастбищах, в целом, достаточны для формирования продуктивных травостоев. Хотя несбалансированное минеральное питание многолетних трав, вследствие острого дефицита фосфора, продолжает оставаться одним из важных лимитирующих факторов получения высокой продуктивности и сохранения хорошего качества травостоя.

Обеспеченность почв гумусом.Плодородие дерново-подзолистых почв тесно связано с содержанием органических веществ. Заметные изменения баланса органических веществ в почвах и накопления его наиболее ценной части – гумуса можно оценить только за длительный период времени. Три десятилетия (1965 – 1995 гг.) на пахотных почвах в Беларуси поддерживался положительный баланс гумуса. Его достигали за счет большого выхода навоза на торфяной подстилке и расширения доли многолетних трав до 24–30 % от общей посевной площади. В результате средневзвешенное содержание гумуса в пахотных почвах республики было повышено с 1,77 % в 1965 году до 2,28 % в 1996 году. Потребовалось тридцать лет упорного труда и больших капиталовложений, чтобы повысить содержание гумуса в почве, в среднем на 0,5 % или на 18 т/га. За последние десять лет (2001–2010 гг.) средневзвешенное содержание гумуса снизилось на 0,05 %, до уровня 2,23 % (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Динамика содержания гумуса в пахотных и луговых почвах Беларуси

(1984 – 2010 гг.)

Становится очевидным, что принимаемые меры по увеличению выхода и внесения в почву органических удобрений пока не могут остановить отрицательный баланс органического вещества в пахотных почвах. Об этом свидетельствуют и группировки всех районов республики по балансу гумуса в пахотных почвах за длительный период, с 1996 года, когда было отмечено наиболее высокое содержание гумуса.

Установлена устойчивая положительная корреляционная зависимость баланса гумуса от доли связных почв, насыщения севооборотов многолетними травами и соотношения площадей многолетние травы: пропашные культуры. По оценке П. И. Никончика, на долю растительных остатков приходится 67 % от всего органического вещества поступающего в почвы Беларуси и только 33% – на органические удобрения. Это и определяет ведущую роль структуры посевных площадей в балансе органического вещества на пахотных почвах. Экспериментально установлено, что на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве бездефицитный баланс гумуса можно поддерживать даже при минеральной системе питания (без навоза) за счет оптимальной структуры севооборота при 25% -ной доле многолетних трав. Несомненно, что в настоящее время, в большинстве районов Беларуси требуются дополнительные мероприятия почвозащитного земледелия, направленные на расширение доли многолетних бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей и оптимизацию соотношения площадей многолетних трав и пропашных культур.

Потеря гумуса в пахотных почвах по данным 12-го тура агрохимического обследования отмечена в 71 районе. Наиболее сильно она проявилась в Гомельской, Гродненской, Минской и Могилевской областях, где снижение содержания гумуса составляет по 0,03 %, а в Гродненской области – 0,10 % (табл. 3.7).

Поиск по сайту: