Агроэкологическая оценка и воспроизводство плодородия черноземов Республики Башкортостан (27.09.2010)

Автор: Сергеев Владислав Сергеевич

Количество реально минерализуемого N, кг/га 137 269 264 167 196 156

Эмиссия N-(NO+NO2), мг/кг 9,0 6,0 1,0 1,0 0,7 0,4

Эмиссия C-CO2, мг/кг 80 50 45 30 25 23

Относительная доступность азота, Сэ:Nэ 99 145 278 440 390 658

Содержание минерального N, мг/кг 27 34 321 26 18 17

Приведенный набор показателей предлагается как вероятный и для конкретных ситуаций он может быть дифференцирован. Эти показатели могут быть использованы как для оценки азотного состояния почв различных агроценозов, так и их изменения под влиянием окультуривания и других антропогенных факторов.

В 2003-2005 годах нами была проведена агроэкологическая оценка азотного состояния черноземов выщелоченных и предложены пути оптимизации азотного питания гречихи и ячменя в условиях СПК «Дружба» Аургазинского района Республики Башкортостан.

Черноземы выщелоченные хозяйства характеризуются высоким потенциальным плодородием. Тем не менее, как показывают результаты сравнительного изучения динамики изменения параметров плодородия, некоторые показатели в течение небольшого промежутка времени по сравнению с целинными почвами претерпели значительные изменения.

По результатам агрохимических анализов, проведенных в 1984 и 2001 годах в Ишимбайской зональной агрохимической лаборатории, содержание гумуса снизилось на 0,4-2,0%, кислотность повысилась на 0,1-0,5 рН, содержание фосфора заметно возросло, что связано с повышением кислотности.

Мощность гумусового горизонта (А1 + АВ) целинной необработанной почвы составляет 65 см, распаханной – 55 см. В результате сельскохозяйственного использования пахотная почва потеряла 10 см гумусового слоя. Гумусовый горизонт целинной почвы обладает мелкозернистой структурой, в пахотном аналоге она трансформируется в пылевато-комковато-глыбистую.

Количество структурных агрегатов размером более 10 мм в пахотной почве составляет 19,3%, в целинной – не превышает 4%. На агрономически ценные агрегаты размером 10-0,25 мм в верхнем горизонте целинных почв приходится 94%, пахотных – 63,6%. Количество агрегатов менее 0,25 мм в верхнем слое пахотной почвы в 8 раз больше, чем в таком же слое целинной почвы. Сельскохозяйственное использование почв привело также к снижению водопрочности структурных агрегатов. Если количество водопрочных агрегатов в целинной почве составило 75%, то в пахотной – 56,5%.

Изменение агрофизических параметров отразилось и в ухудшении физико-химических свойств изучаемых почв.

Азотное состояние черноземов выщелоченных нами было оценено по шкале, предложенной И.К. Хабировым и Ф.Х. Хазиевым (1992). В целинной почве в горизонте А1 в слое 0-20 см содержится 0,48% общего азота. Из общих запасов азота (4819 мг/кг почвы) на минеральный азот приходится лишь 0,2% (11 мг/кг почвы). К низу почвенного профиля содержание общего азота постепенно снижается. Так, в горизонте А1 в слое 30-40 см содержание азота уменьшается до 0,35% и в горизонте АВ – до 0,19%.

В пахотной почве в верхнем слое содержится 0,35% азота. Его содержание также постепенно снижается к нижележащим горизонтам. Содержание азота в пахотной почве на 27% меньше, чем в целинной, причем снижение происходит за счет всех фракций азота. Эта закономерность характерна и для подпахотных горизонтов.

Изученные почвы обладают высокой азотминерализующей способностью: количество минерализуемого азота составляет 12% от общего азота и определяется биоклиматическим потенциалом, физико-химическими свойствами почв, ферментативной активностью и дозами азотных удобрений. Почвы агроценозов, по сравнению с целинными, обладают большей азотминерализующей способностью. По нашим данным, азотминерализующая способность распаханных черноземов выщелоченных СПК «Дружба» Аургазинского района, судя по константе скорости минерализации, довольно высокая: k = 0,160 нед–1. В аналогичных почвах в целине k = 0,077 нед–1. Это говорит о том, что в пахотных почвах органические соединения азота разлагаются со скоростью, в два раза большей, чем в целинных. Поэтому содержание потенциально-минерализуемых соединений азота в этих почвах отличается: если в целинной почве количество способного к быстрому и легкому разложению органического азота (N0 – потенциально-минерализуемый азот) составляет 336 мг/кг почвы, то в пахотном варианте – 170 мг/кг. Следовательно, в целинной почве имеет место аккумуляционный тип круговорота веществ, в распаханной – затратный, расточительный, т.е. минерализационный тип.

Для стабилизации и улучшения гумусного и азотного состояния в пахотных черноземных почвах необходимо внесение органических удобрений, использование сидератов из бобовых культур, внесение части соломы, увеличение посевов однолетних зернобобовых культур и многолетних бобовых трав. При внесении минеральных азотных удобрений следует учитывать текущую минерализацию азота самой почвы, внесенных органических удобрений и запасов минерального азота в почве. Это возможно в сочетании с ресурсосберегающими системами обработки почвы в севооборотах, адаптированных к конкретным системам земледелия. В наших условиях – это 4-5-польные короткоротационные сидеральные и плодосменные севообороты.

5. ОПТИМИЗАЦИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ – КАК ОСНОВЫ

ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ

В СИСТЕМАХ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

В соответствии с требованиями экологического императива в землепользовании агроэкологическая концепция воспроизводства плодородия почв направлена на экологическую оптимизацию функционирования агроэкосистемы, что достигается на основе оптимизации ее структуры. В настоящее время создание экологически устойчивой структуры агроландшафтов является главной задачей в решении проблем повышения их устойчивости, уменьшения эрозии почв, воспроизводства их плодородия, оптимизации продуктивности сельскохозяйственных угодий и улучшения окружающей среды. Оптимизация сельскохозяйственного землепользования должна основываться на установлении такого соотношения между ее компонентами и пространственной структурой их размещения, при котором будет достигнуто приближение к устойчивой самопроизводящей и регулирующей агроэкосистеме – сестайнингу. Доля пашни в агроэкосистемах (экологический норматив) в среднем по республике не должна превышать 60% (Миркин и др., 1999).

Известно, что основными причинами деградации земель в Республике Башкортостан являются высокая антропогенная нагрузка на пашню, разбалансированность агроландшафтов, эрозионные процессы, недостаточное внесение удобрений и известковых мелиорантов. Значительные площади сельскохозяйственных угодий, начиная с периода освоения целинных земель в 1955-1960 гг., в том числе низкопродуктивные сенокосы и пастбища, были необоснованно

с агроэкологической точки зрения вовлечены в пахотный оборот. Доля пашни в структуре сельскохозяйственных угодий за 45 лет (1950-1995 гг.) увеличилась на 30%. Только в 1954 году было освоено 392,4 тыс. га земли. Вся посевная площадь с 1950 по 1995 годы увеличилась на 900 тыс. га.

Анализ качественного состояния сельскохозяйственных угодий за период 1997-2007 гг. показывает, что из общей площади сельскохозяйственных угодий республики по состоянию на 01.01.1997 г. (7375,2 тыс. га или 100%) 67% являются эрозионно и дефляционно опасными, в том числе 50% эрозионно опасны и 16% дефляционно опасны, из них 46% эродировано и 1% дефлировано. Значительные площади каменистые – 14%, переувлажненные и заболоченные – 3,7%, осолонцованы – 0,4%. Из них пашня занимает 4834,5 тыс. га или 65,5% от площади сельскохозяйственных угодий, из которой 77% являются эрозионно и дефляционно опасными, в том числе 59% эрозионно опасны и 17% дефляционно опасны, из них 55% эродировано и 0,8% дефлировано, 12% площади пашни каменистые, 1,2% переувлажненные и заболоченные, 0,15% осолонцованы (таблица 4).

В целях рационального использования земельных ресурсов, сохранения и воспроизводства плодородия почв в Республике Башкортостан за последние годы из 1,2 млн. га деградированной и низкопродуктивной пашни было залужено и переведено в кормовые угодья 1,1 млн. га, из них 599 тыс. га – в сенокосы и 562 тыс. га – в пастбища. В результате проведенных мероприятий распаханность сельскохозяйственных угодий за 10 лет сократилась с 65,9 до 50,1% (таблица 5).

Проведение работ по залужению эродированной пашни по состоянию на 01.01.2007 г. позволило внести изменения в структуру сельскохозяйственных угодий, трансформировать пашню в кормовые угодья и существенно снизить эрозионные процессы. Трансформация земель позволила исключить из пахотного оборота каменистые, солонцовые, заболоченные, переувлажненные участки пашни и снизить площадь эродированной пашни до 32%.

Эффективность земледелия может быть высокой при условии рациональной структуры посевных площадей, адаптированной к агроландшафтам и рынку, специализации сельскохозяйственного производства. В республике с 1990 по 2007 годы в структуре пашни и посевных площадей произошли значительные изменения. В связи с сокращением пашни на 1,2 млн. га сократилась и вся посевная площадь – с 4309 тыс. га до 3094 тыс. га. Значительно сократились посевы зерновых культур – с 2599,5 тыс. га до 1678,5 тыс. га, в том числе озимых – с 743,1 тыс. га до 236,3 тыс. га, яровой пшеницы – с 853,4 тыс. га до 735,8 тыс. га и зернобобовых культур – с 240,7 тыс. га до 102,5 тыс. га. В то же время увеличились посевы подсолнечника – с 67,0 тыс. га до 108,0 тыс. га.

В сельскохозяйственных предприятиях республики в целом и по природно-сельскохозяйственным зонам структура посевных площадей нуждается в дальнейшем совершенствовании с учетом урожайности, выхода продукции и доходности с единицы площади, соответствия требованиям продовольственной безопасности и спроса.

Мы провели прогнозные расчеты производства сельскохозяйственной продукции исходя из сложившегося положения и объемов, необходимых

Таблица 4. Анализ качественного состояния сельскохозяйственных угодий Республики Башкортостан

на 01.01.97 и на 01.01.07 года, тыс. га

Сельскохозяйственные угодья Площадь, тыс. га Эрозионно-опасные Дефляционно-опасные Каменистые Переувлажненные и заболоченные Солонцеватые

и солонцовые

комплексы

всего из них эродировано всего из них

дефлировано

Всего сельскохозяйственных

угодий, на 01.01.97 г. 7375,2 3616 3355 1181,3 70,2 995,1 257 31

В том числе: пашни 4834,5 2794,3 2584,3 816,3 39 579 57 7,4

сенокосы 671,9 162,8 137,1 46,5 2,2 74 77 3,4

пастбища 1821,6 652,3 627,3 317,8 28,8 342 122 20


загрузка...