Продуктивность почвенного плодородия

23.08.2012

Продуктивность почвенного плодородия во многом зависит от кислотности почв: так, с преобладанием в почвенном растворе ионов водорода затруднено поступление в растения наиболее важных питательных элементов. По состоянию на 1 января 1998 года 73% площади пашни относится к группе кислых почв.
Установлено, что с 1965 года по настоящее время произошли существенные изменения в кислотности почв (табл. 66).

За период с 1972 по 1990 год уменьшились площади пашни с рН 5,6-6,0 на 120,8 тысяч га, проявляется тенденция к подкислению почв. В то же время на площади 39 тысяч га появились почвы с нейтральной реакцией (рН > 6,0). Это связано с тем, что начиная с 1978 года на отдельных полях и участках стала применяться известь. Ежегодный объем известкования почв составлял 3-4 тысячи га с дозой извести, рассчитанной по полной гидролитической кислотности. Повышенная кислотность почв является одним из лимитирующих факторов дальнейшего роста урожайности сельскохозяйственных культур. А.Б. Постников на основании данных научных учреждений по выносу из почвы урожаем культур СаСО3 указывает, что суммарные ежегодные потери СаСО3 из почвы составляют 350-750 кг на 1 га. Вопрос известкования кислых почв Томской области еще окончательно не разработан. Причина - отсутствие устойчивой эффективности в действии извести на урожай растений при применении ее как на серых лесных, так и на кислых дерново-подзолистых почвах. В.К. Каличкин считает, что известкование кислых почв - это лишь средство улучшения минерального питания растений. Если созданы нормальные условия для развития растений, то необходимость внесения карбоната кальция, особенно на средне- и слабокислых почвах уменьшается или исчезает совсем.
Н.Ф. Тюменцев при анализе опытов по известкованию зерновых культур и многолетних трав отмечает, что исследователи не всегда учитывали химизм почв. Дозы извести применялись иногда без учета почвенной кислотности. С появлением работ O.K. Кедрова-Зихмана известковые удобрения признаются не только как нейтрализаторы почвенной кислотности, где кальций обладает способностью связывать кислотные остатки и тем самым улучшать реакцию питательных растворов почвы, но и как источник кальция, необходимого для питания растений. Кальций также является антагонистом, способным ослаблять или устранять действие токсических элементов - водорода, марганца, алюминия, железа, аммония. Токсичность этих катионов проявляется, главным образом, в результате неуравновешенности между кальцием и калием и другими катионами.
Роль кальция в регулировании соотношения катионов почвенного раствора была отмечена еще в 1920-1923 годы Д.Н. Прянишниковым. Несмотря на разноречивость выводов по эффективности известкования на урожай сельскохозяйственных культур и доз извести, многие исследователи считают, что известь оказывает положительное действие на микробиологическую активность почв, повышение подвижности азота, усиление образования и накопления в почве подвижной фосфорной кислоты и калия, главным образом, за счет перехода труднорастворимых соединений этих элементов в легкорастворимые. В связи с этим на почвах с малым содержанием подвижного фосфора и калия известкование улучшает пищевой режим. Однако, как отмечает Т.Т. Вилесов, повышение биологической активности почвы и образование в ней подвижного азота сопровождается снижением запасов гумуса, поэтому внесение извести без внесения органических удобрений приводит к снижению потенциального плодородия.
Значительный интерес представляют опыты Нарымской государственной селекционной станции, где известкование изучается в стационарном опыте с 1948 года как элемент системы удобрений, а с 1963 года в полевом севообороте (табл. 67).

Исследованиями установлено, что внесение извести значительно улучшило агрохимические свойства почвы. С увеличением дозы извести понизились: гидролитическая кислотность с 5,8 до 2,1 мг. экв., содержание подвижного алюминия с 7,7 до 0,7 мг в 100 г почвы.
З.В. Бугрий отмечает, что даже малая доза извести сократила количество подвижного алюминия на 1,9 мг, а полная доза почти весь алюминий перевела в безвредное для растений состояние. Содержание кальция возрастало по мере увеличения дозы извести. Улучшение агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы под действием извести и других средств химизации способствовало увеличению урожая сельскохозяйственных культур в севообороте.
В опытах с яровой пшеницей на дерново-подзолистых почвах Нарымской ГСС прибавка урожайности по сравнению с контролем при внесении дозы извести, рассчитанной по 1/4 гидролитической кислотности (Нг), составила 1,9 ц/га, при дозе извести 1/2 Нг - 3,1, по полной Нг - 5 ц/га. В варианте с N60P60K60 урожайность возросла на 4,2 ц/га, а внесение минеральных удобрений на фоне извести по 1/4, 1/2 и 1 Нг обеспечило прибавку яровой пшеницы на 6,9; 7,5 и 8,9 ц/га соответственно.
Известкование кислых почв следует рассматривать как физико-химическое условие повышения эффективности минеральных удобрений и прием, препятствующий накоплению токсических соединений, указанных выше. Таким образом, известкование почв, целесообразность применения которого в Томской области недооценивается, должно стать одним из основных агротехнических приемов по повышению плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур. В настоящее время около 500 тысяч га пашни нуждаются в коренном и поддерживающем известковании. Для этого потребуется ежегодно 350 тысяч тонн из расчета проведения мелиоративных работ на площади 70 тысяч га кислых почв с периодичностью в 5-6 лет и средней дозой извести 6 т/га.
Систематический контроль агрохимических свойств позволяет проследить динамику каждого из элементов плодородия. За период с 1965 и по настоящее время в Томской области проведено пять туров агрохимического обследования с периодичностью в 6-7 лет. За этот период произошли существенные изменения по содержанию в почвах таких питательных веществ, как подвижный фосфор и обменный калий. И эти изменения четко согласуются с балансом элементов питания в земледелии Томской области и поставками минеральных удобрений, а также соотношением в этих поставках азота, фосфора и калия. Результаты исследований позволяют проследить эти изменения. Так, 30,4% почв пахотного значения в первом туре имели низкое содержание подвижного фосфора, во втором - 31,8, в третьем - 41,1, в четвергом - 34,8%, и к 1990 году составили 35,5%.
К 1999 году почв с содержанием подвижного фосфора менее 10 мг/100 г почвы установлено 35,0%. Это средние данные по области, но когда рассматриваются более конкретные районы, то состояние почв по содержанию данного элемента питания резко изменяется. Так, в Бакчарском районе почв с низким содержанием подвижного фосфора 87,3%, в Верхнекетском - 74, Колпашевском - 62,9, Парабельском - 83,1, Тегульдетском - 79,9, Чаинском районе - 65,1%. Но в то же время постепенное нарастание интенсивности баланса по фосфору и положительный его баланс в последние годы несколько стабилизировали фосфатный режим почв в целом по области (табл. 68).

По данным агрохимического обследования, за период с 1965 по 1972 г. (первый тур) средневзвешенное первоначальное содержание подвижного фосфора в почвах Томской области составляло 15,05, в настоящее время подвижного фосфора - 14,3 мг на 100 г почвы.
Другой важный элемент плодородия - обменный калий - имеет тенденцию к увеличению площади пашни с очень низким, низким и средним содержанием К2О во временном аспекте: в первом туре агрохимического обследования установлено 56,3% почв пашни с низким и средним содержанием обменного калия, во втором - 58,8, в третьем - 64,8, в четвертом - 66,2%) (табл. 69).

Рассматривая характер изменения ситуации по обеспеченности почв обменным калием во времени, можно отметить, что этому важнейшему элементу питания не уделялось должного внимания. Об этом свидетельствуют баланс и динамика общего баланса элементов питания в земледелии Томской области, а также динамика поставок минеральных удобрений. А в результате наблюдаем снижение площадей со средним, повышенным и высоким содержанием этого элемента и переход обеспеченности в разряд очень низкой и низкой обеспеченности.
Таким образом, баланс элементов питания в земледелии позволяет объективно оценить агрохимическую ситуацию и определить пути улучшения баланса с целью сохранения плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. В современных экономических условиях улучшение баланса - это более полное использование ресурсов агрохимического сырья.