Анализ плодородия почв Ульяновской области

Автор: Черкасов Е.А.

СВОЙСТВА ПОЧВ И ИХ ПЛОДОРОДИЕ

УДК 631.41:631.452

АНАЛИЗ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.А. Черкасов, Б.К. Саматов

Станция агрохимической службы «Ульяновская», e-mail: fgysas@mv.ru С.Н. Немцев, С.Н. Никитин

Ульяновский НИИСХРоссельхозакадемии, e-mail: s_nikitin@mail.ru

Обобщен 45-летний материал агрохимического обследования почв сельскохозяйственного назначения Ульяновской области. Изучено влияние кремнийсодержащих агроруд (диатомит) на содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве.

THE AGRICULTURAL CHEMISTRY MONITORING OF SOILS OF THE ULYANOVSK AREA E.A. Cherkasov, B.K. Samatov, S.N. Nemtsev, S.N. Nikitin

45-years-old material of the agricultural chemistry monitoring of soils of the Ulyanovsk region is presented. Influence of agricultural ores (diatomite) on concentration of heavy metals mobile forms in soil is studied.

«Станция агрохимической службы «Ульяновская», выполняя возложенные на нее задачи, в 1965 г. начала, а в 1969 г. завершила I полный цикл обследования почв сельскохозяйственного назначения. Всего обследование было проведено на площади 1823,4 тыс. га, или в среднем ежегодно обследовали по 364,7 тыс.га. В результате впервые в Ульяновской области были получены данные по содержанию в почве основных агрохимических показателей: гумуса, подвижного фосфора, обменного калия и кислотности. При выполнении этой работы руководствовались следующими методиками: определение гумуса по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91); подвижного фосфора и обменного калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 2620491); рН солевой по методу ЦИНАО (ГОСТ 26487-85); Нг - по методу Каппена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91); степень подвижности фосфатов - по Карпинскому и Замятиной; групповой состав фосфатов - по Гинзбургу-Лебедевой; микроэлементы: медь - по методу Пейве-Ринькиса в модификации ЦИНАО, (ГОСТ Р

50684-94); марганец - по методу Крупского-Александровой; цинк - по методу Крупского - Александровой в модификации ЦИНАО, (ГОСТ Р 50686-94) в вытяжке ацетатно-аммонийного буферного раствора с реакцией рН 4,8 спектрометрический. Тяжелые металлы: валовое содержание свинца, меди, цинка, кадмия и никеля определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии; подвижные формы - ацетатно-аммонийным буферным раствором с рН 4,8.

Содержание подвижного фосфора составило 66,9 мг/кг почвы (среднее), обменного калия - 115,9 мг/кг (повышенное), pHKCl 5,74. динамика содержания гумуса представлена в таблице 1.

За 45 летний период завершены VII полных циклов агрохимического обследования, а с 2005 г. проводится VIII цикл. В среднем полный цикл агрохимического обследования составил от 5 до 7 лет, что соответствует методическим указаниям ЦИНАО. Агрохимическое обследование проводили по заключенным с хозяйствами договорам.

1. Динамика содержания гумуса в пахотных почвах Ульяновской области

Циклы и годы обследования Обследованная площадь, тыс. га Содержание гумуса Средневзвешенные, %

очень низкое низкое среднее повышенное высокое очень высокое

тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га %

IV цикл 1985-1990 гг. 1743,4 116,8 6,7 554,5 31,8 615,1 35,3 355,5 20,4 86,1 4,9 15,4 0,9 4,9

V цикл 1990-1994 гг. 1704,4 127,0 7,5 570,8 33,5 605,7 35,5 315,8 18,5 77,2 4,5 7,9 0,5 4,7

VI цикл 1994-1999 гг. 1649,4 107,4 6,5 560,3 34,0 646,3 39,2 268,9 16,3 60,3 3,6 6,2 0,4 4,7

VII цикл 2000-2005 гг. 1497,9 90,5 6,0 506,2 33,8 575,1 38,4 279,5 18,7 45,0 3,0 1,6 0,1 4,6

2006 г. 1456,0 88,0 6,0 500,6 34,4 577,4 39,7 260,8 17,9 28,1 1,9 1,1 0,1 4,6

2007 г. 1389,1 66,8 4,8 483,3 34,8 553,9 39,9 256,0 18,4 28,1 2,0 1,0 0,1 4,6

2008 г. 1363,7 67,2 4,9 489,9 35,5 530,1 39,0 254,0 18,6 27,9 2,0 0,4 0,0 4,6

2009 г. 1314,7 62,0 4,7 454,7 34,6 516,4 39,3 253,7 19,3 27,3 2,1 0,6 0,0 4,6

Сравнение результатов семи циклов агрохимического обследования свидетельствует об устойчивой тенденции ухудшения плодородия пахотных почв, выражающейся в снижении содержания гумуса и росте площадей кислых почв. Только между IV и VII циклами уменьшились площади пашни с очень высоким содержанием гумуса с 15,4 тыс. га до 1,6 тыс. га; с высоким - с 86,1 до 45,0; с

повышенным - с 355,5 до 279,5 и со средним - с 615,1 до 575,1 тыс. га. Средневзвешенное содержание гумуса за этот период снизилось на 0,3%, или на 9 т/га.

Результаты I цикла (1965-1969 гг.) агрохимического обследования выявили, что 32,8% обследованной площади пашни составляют кислые почвы. Результаты последующих циклов показали устойчивую тенденцию

2. Динамика кислотности почв пашни по циклам обследования

Циклы и Обследован- Степень кислотности

годы ная площадь, очень силь- сильно- среднекис- слабокис- итого кис- близкие к нейтраль

обследова- тыс. га нокислые кислые лые лые лых почв нейтральным ные

ния % тыс. га

I цикл 1823,4 - 2,9 64,1 530,7 597,7 502,9 722,8

1965-1969 гг. 100 - 0,2 3,5 29,1 32,8 27,6 39,6

II цикл 1809,7 - 6,0 92,9 524,4 623,3 338,1 848,3

1970-1977 гг. 100 - 0,3 5,1 29,0 34,5 18,7 46,9

III цикл 1786,0 0,3 6,4 110,9 512,2 629,8 341,8 814,4

1978-1985 гг. 100 0,02 0,4 6,2 28,7 35,3 19,1 45,6

IV цикл 1743,4 - 7,6 173,2 642,7 823,5 291,4 628,5

1985-1990 гг. 100 - 0,4 9,9 36,9 47,2 16,7 36,1

V цикл 1704,4 1,0 14,0 182,2 589,6 786,8 276,9 640,7

1990-1994 гг. 100 0,06 0,8 10,7 340,6 46,2 16,3 37,6

VI цикл 1649,4 1,6 19,2 200,4 563,0 784,2 258,6 606,6

1994-1999 гг. 100 0,1 1,2 12,2 34,1 47,6 15,7 36,8

VII цикл 1497,9 1,5 16,0 193,0 504,8 715,3 253,2 529,4

1999-2005 гг. 100 0,1 1,21 12,9 33,7 47,8 16,9 35,4

2006 г. 1456,0 1,1 12,5 185,0 510,0 708,6 242,9 504,5

100 0,1 0,9 12,7 35,0 48,7 16,87 34,6

2007 г. 1389,1 0,6 9,2 170,5 482,7 6636,0 234,0 492,1

100 0,0 0,7 12,4 34,7 47,7 16,8 35,4

2008 г. 1363,7 0,6 9,6 162,7 476,4 649,3 236,1 478,3

100 0,1 0,7 11,9 34,9 47,6 17,3 35,1

2009 г. 1314,7 0,5 9,5 162,9 447,0 619,9 225,3 469,5

100 0,0 0,7 12,4 34,0 47,1 17,2 35,7

3. Динамика содержания подвижного фосфора в пахотных почвах __по циклам агрохимического обследования_

Циклы и годы обследования Обследованная площадь, тыс. га Группи ровка почв по содержанию фосфора Средневзвешенное, мг/кг

очень низкое низкое среднее повышенное высокое очень высокое

тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га %

1 цикл 1965-1969 гг. 1823,4 229,8 12,6 591,9 32,5 711,7 39,0 184,2 10,1 63,5 3,5 42,3 2,3 66,9

П цикл 1970-1977 гг. 1809,7 136,9 7,6 400,2 22,1 670,5 37,1 391,6 21,6 105,5 5,8 105,5 5,8 86,3

Ш цикл 1978-1985 гг. 1786,0 50,6 2,8 304,8 17,1 569,8 31,9 469,6 26,4 202,8 11,4 202,8 10,5 104,7

1У цикл 1985-1990 гг. 1743,4 41,5 2,4 183,8 10,6 522,5 30,0 497,9 28,6 256,9 14,7 240,8 13,8 116,2

V цикл 1990-1994 гг. 1704,4 23,6 1,4 139,6 8,2 438,1 25,7 457,9 26,9 292,3 17,2 349,7 20,5 127,5

V! цикл 1994-1999 гг. 1649,4 9,9 0,6 153,4 9,3 445,9 27,0 436,2 26,5 282,4 17,1 321,6 19,5 126,1

цикл 2000-2005 гг. 1497,9 12,6 0,8 135,5 9,0 417,4 27,9 442,5 29,5 229,7 15,4 260,2 17,4 123,2

2006 г. 1456,0 1,1 0,8 129,0 8,9 410,1 28,2 434,3 29,8 232,4 15,9 239,2 16,4 123,0

2007 г. 1389,1 4,3 0,3 100,8 7,3 388,8 27,9 424,6 30,6 236,1 17,0 234,5 16,9 125,5

2008 г. 1363,7 3,9 0,3 98,2 7,2 383,0 28,1 413,4 30,3 230,6 16,9 234,6 17,2 126,1

2009 г. 1314,7 4 0,3 89,1 6,8 355,5 27,0 392,3 29,8 238,6 18,2 235,2 17,9 128,2

роста площадей кислых почв. Уже в IV цикле площади кислых почв составили 823,5 тыс. га, или 47,2% обследованной площади пашни. За этот период площади сильнокислых почв увеличились на 1,2 тыс. га, среднекислых -на 62,3 и слабокислых - на 130,5 тыс. га (табл. 2).

На 01.01.2010 г. общая площадь кислых почв пашни Ульяновской области составила 619,9 тыс. га, или 47,1% обследованной площади пашни, в том числе очень сильнокислых и кислых - 10,0 тыс. га (0,7%), среднекислых почв - 162,9 тыс. га (12,4%), слабокислых - 447,0 тыс. га (34,%).

Результаты I цикла показали, что из 1823,4 тыс. га обследованной площади пахотных почв 821,3 тыс. га, или 45,1% имели низкое и очень низкое содержание подвижного фосфора. На долю почв со средним содержанием приходилось 711,7 тыс. га, или 35,0%. Почвы, не нуждающиеся в улучшении фосфатного режима (повышенное, высокое и очень высокое), занимали 290,2 тыс. га, или 15,9%. Средневзвешенное содержание фосфора в почвах составило 66,0 мг/кг. В дальнейшем в пахотных почвах области наблюдается постепенное увеличение содержания подвижного фосфора и в VII цикле его средневзвешенное содержание возросло до 123,2 мг/кг. По состоянию на 01.01.2010 г. средневзвешенное содержание фосфора в почве составило 128,2 мг/кг (табл. 3).

Результаты I цикла показали, также что из 1823,4 тыс. га обследованной площади пахотных почв области 1254,1 тыс. га, или 68,8% имели повышенное и высокое содержание обменного калия. На долю средней и низкой обеспеченности калием приходилось соответственно 374,6 и 194,7 тыс.га. Средневзвешенное содержание калия в почвах области составило 115,9 мг/кг (табл. 4).

В III цикле наблюдается небольшой (на 9,7 мг/кг) рост содержания обменного калия в почве и его стабилизация в последующих циклах агрохимического обследования. На 01.01.2010 г. средневзвешенное содержание обменного калия в почвах области составило 127,9 мг/кг.

С 1995 г. станция агрохимической службы проводит определение содержания тяжелых металлов (ТМ) в пахотных почвах Ульяновской области. На 01.01.2005 г. проведены два полных цикла по определению загрязненности пахотных почв солями ТМ, а в настоящее время проводится третий. Установлено, что пахотные почвы области относятся к первой (концентрация элементов-загрязнителей ниже 0,5 ПДК), второй (от 0,5 ПДК до ПДК) и третьей (выше ПДК) группам загрязненности валовыми формами ТМ. Почвы, относящиеся к первой и второй группам загрязненности ТМ, считаются условно чистыми и пригодны для возделывания всех сельскохозяйственных культур. Почвы, относящиеся к третьей группе загрязненности, представлены территориями с удовлетворительной экологической ситуацией. На ней необходимо ежегодно осуществлять контроль за качеством продукции растениеводства. По состоянию на 01.01.2010 г. в Ульяновской области выявлено 0,4 тыс. га пашни, относящиеся к третьей группе загрязненности кадмием (0,2 тыс. га в Карсунском районе и 0,2 тыс. га в Старокулаткинском районе) и 6,0 тыс. га пашни, относящиеся к третьей группе загрязненности никелем (0,2 тыс. га в Инзенском районе, 1,5 тыс. га в Кузоватовском, 0,1 тыс. га в Новоспасском, 4,2 тыс. га в Чердаклинском районе).

Изучение комплексного применения различных видов органических удобрений и кремнийсодержащих местных агроруд, проведенное в Ульяновском НИИСХ в 2004-2010 гг., показало, что использование сорбентов (в частности цеолитов и диатомита) значительно снижает подвижность ТМ в почве. Диатомиты представляет собой морские осадочные породы, сложенные в основной своей массе мельчайшими опаловыми створками диатомовых водорослей. На 88-90% диатомит состоит из аморфного (подвижного) кремния SiO2 (кремнезем). Содержание глинозема колеблется от 3 до 13%, содержание остальных окислов не превышает 4-5%. Совместное применение различных видов органических удобрений с диатомитом способствовало некоторому снижению подвижных форм ТМ в почве (табл. 5).

4. Динамика обменного калия в пахотных почвах по циклам агрохимического обследования

Циклы и годы обследования Обследованная площадь, тыс. га Группировка почв по содержанию калия Средневзвешенное, мг/кг

очень низкое низкое среднее повышенное высокое очень высокое

тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га %

1 цикл 1965-1969 гг. 1823,4 16,1 1 178,6 9,8 374,6 20,6 344,0 18,9 523,3 28,7 386,8 21,2 115,9

II цикл 1970-1977 гг. 1809,7 2,0 0,1 56,6 3,1 321,3 17,8 669,0 37,0 507.4 28,0 253,4 14,0 116,3

Ш цикл 1978- 1985 гг. 1786,0 1,0 0,1 15,9 1,0 250,5 14,0 587,6 32,9 608,6 34,1 322,4 18,1 125,6

^ цикл 1985-1990 гг. 1743,4 0,3 0,02 10,6 0.6 307,6 17,7 575,6 33,0 490,7 28,2 358,6 20,6 123,4

V цикл 1990-1994 гг. 1704,4 1,5 0,1 18,3 1,1 315,1 18.5 522,2 30,6 446,6 26,2 400,7 23,5 124,1

V! цикл 1994-1999 гг. 1649,4 0,4 0,03 11,8 0,7 319,9 19,4 535,6 32,5 431,8 26,2 349,9 21,2 122,2

VII цикл 2000-2005 гг. 1479,9 0,5 0,04 27,1 1,8 298,9 20,0 466,2 31,1 408,9 27,5 296,3 19,8 120,8

2006 г. 1456,0 0,6 0,0 25,4 1,8 283,4 19,5 445,7 30,6 404,8 27,8 296,1 20,3 121,7

2007 г. 1389,1 0,5 0,0 19,9 1,4 240,8 17,3 420,3 30,3 409,2 29,5 298,4 21,5 124,6

2008 г. 1363,7 0,5 0,0 21,0 1,6 232,1 17,0 395,5 29,0 410,3 30,1 304,3 22,3 125,6

2009 г. 1314,7 0,4 0,0 16,6 1,3 204,8 15,6 374,9 28,5 408,7 31,1 309,3 23,5 127,9

5. Подвижные формы тяжелых металлов в почве в среднем за 3 года _(ацетатно-аммонийный буферный раствор), мг/кг_

Вариант Zn Cu Pb Cd Ni

Контроль 0,047 0,049 0,321 0,083 0,43

№К 0,053 0,041 0,335 0,089 0,47

Навоз, 1 доза 0,046 0,053 0,411 0,097 0,48

Навоз, 2 доза 0,052 0,058 0,595 0,112 0,54

ОСВ, 1 доза 0,051 0,055 0,451 0,107 0,54

ОСВ, 2 доза 0,062 0,060 0,624 0,121 0,56

Сидераты 0,043 0,051 0,275 0,093 0,42

Солома 0,045 0,049 0,352 0,104 0,44

Фон - диатомит

Контроль 0,043 0,041 0,294 0,080 0,41

№К 0,055 0,037 0,305 0,097 0,44

Навоз, 1 доза 0,054 0,045 0,443 0,099 0,47

Навоз, 2 доза 0,056 0,048 0,461 0,107 0,55

ОСВ, 1 доза 0,056 0,052 0,437 0,115 0,51

ОСВ, 2 доза 0,058 0,055 0,498 0,113 0,63

Сидераты 0,045 0,042 0,383 0,094 0,50

Солома 0,051 0,051 0,396 0,091 0,49

ПДК 25,0 3,0 6,0 0,5 4,0

Таким образом для решения задачи формирования и ведения банка данных агрохимическое обследование земель сельскохозяйственного назначения будет продолжено. Природные сорбенты обладают высокими сорбци-онными и ионообменными свойствами, а также оказывают пролонгированное действие при выращивании сельскохозяйственных культур.

УДК 631.433.5:631.416.7

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КАЛЬЦИЯ МЕЛИОРАНТОВ С ПОЧВЕННЫМ ПОГЛОЩАЮЩИМ КОМПЛЕКСОМ

1 2 О.Т. Ермолаев , д.с.-х.н., В.М. Красницкий , д.с.-х.н.

1 Тюменская ГСХА, e-mail: acadagro@tmn.ru 2Центр агрохимической службы «Омский», e-mail: krasnitsky@omsknet.ru

Рассматриваются параметры взаимодействия кальция мелиорантов с ППК солонца. Установлено, что интенсивность взаимодействия связана с растворимостью мелиоранта в изменяющихся условиях температурного режима и влажности почвы. При равномерном распределении мелиоранта по слоям почвы наблюдается и равномерное вхождение кальция в ППК, при поверхностном - кальций обнаруживается в верхних слоях почвы. Отмечено, что больший мелиорирующий эффект и качественное улучшение пахотного горизонта наблюдается при ярусной обработке солонцовых почв. При плантажной обработке почвы положительный эффект будет меньшим, чем при ярусной обработке.

INTERACTION OF CALCIUM OF AMELIORANTS WITH THE SOIL ABSORBING COMPLEX

O.T. Ermolaev, V.M. Krasnitskiy

Parameters of calcium in meliorant interaction with soil absorbing complex of solonetz soil are considered. Established that intensity of interaction depends on meliorant solubility in mobile conditions of temperature and moisture soil regimes. At even distribution of meliorant in soil layers noticed even penetration of calcium in soil sorbing complex, at surface - calcium is detected in upper layers. Noticed that more meliorative effect and qualitative improvement of arable horizon are determined at multilevel soil treatment of solonetz. At perfect trenching treatment positive effect is smaller than at multilevel treatment.

Эффективность воздействия как вносимых мелиорантов, так и содержащихся в самой почве зависит от интенсивности протекающих в почве процессов, полноты включения кальция в почвенном поглощающем комплексе (ППК) и изменения соотношения кальция к натрию в нем, а также от условий необратимости сорбци-онных процессов. Установлен положительный эффект улучшения агрохимических свойств мелиорированных

АГРОХИМИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТЫ ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ ДИАТОМИТ agricultural chemistry inspection trace elements heavy metals diatomite

Другие работы в данной теме:

Развитие марикультуры рыб в северных странах

Отзывчивость озимой пшеницы на подкормку удобрениями в Волгоградской области

Использование генетических ресурсов льна в селекции

Краткие итоги сортоизучения плодовых культур в аридных условиях Прикаспия

Оптимизация минерального питания при возделывании травянистого сорго в условиях серых лесных почв

Организация экологического мониторинга почв как составной части государственного мониторинга земель и его первые результаты (на примере Оренбургской области)

Результаты первичного длительного и повторного известкования

Применение цеолита на естественных лугах, загрязненных радиоцезием

Оценка изменчивости многолетних временных рядов биопродуктивности культур в задачах оптимизации размещения посевов

Поздравляем с юбилеем - 75 лет

Эффективность применения микроэлементов в формировании продуктивности риса

Способы внесения удобрений, коэффициенты использования питательных веществ и урожайность

Фитоиндикация влажности и обеспеченности элементами питания (трофности) нефтезагрязненных почв Среднего Приобья

Экологическое состояние агроценозов серых лесных почв

Мелиоративное состояние рисовых оросительных систем и необходимые мероприятия по увеличению производства риса на юге России