Распределение пахотных почв по группам кислотности

 

Область	По группам кислотности, %	2007 – 2010 гг.	2003 – 2006 гг.
I	II	III	IV	V	VI	VII	Средневзвеш. рН	Средневзвеш. рН	площади почв рН<5,0%
<4,50	4,51 – 5,00	5,01 – 5,50	5,51 – 6,00	6,01 – 6,50	6,51 – 7,00	>7,00
Брестская	1,3	6,2	20,1	35,6	25,6	7,2	4,0	5,79	5,80	5,5
Витебская	0,6	3,2	12,8	26,7	33,1	19,9	3,7	6,10	6,19	3,6
Гомельская	1,2	5,2	15,8	28,9	32,1	16,2	0,6	5,91	5,88	6,9
Гродненская	1,2	5,3	23,5	30,8	28,7	9,0	1,5	5,89	5,90	5,7
Минская	0,6	4,1	20,2	40,1	30,9	3,8	0,3	5,80	5,90	3,2
Могилевская	0,9	4,4	14,7	31,5	36,3	11,2	1,0	5,98	6,07	3,8
Беларусь	0,9	4,7	18,1	32,8	31,1	10,7	1,8	5,90	5,95	4,7

 

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

 

Область	По группам содержания Р2О5,%	2007 – 2010 гг.	2003 – 2006 гг.
I	II	III	IV	V	VI	Средневзвеш. Р2О5, мг/кг почвы	Средневзвеш. Р2О5, мг/кг почвы	Слабообеспеч. 1+2 группы, %
<60	61 – 100	101 – 150	151 – 250	251 – 400	>400
Брестская	10,9	19,0	23,8	28,9	15,4	2,0			33,7
Витебская	10,4	18,8	22,8	28,2	14,4	5,4			25,6
Гомельская	6,9	8,8	13,1	29,9	34,8	6,5			16,1
Гродненская	7,6	15,0	21,6	37,2	14,4	4,2			21,6
Минская	7,3	15,8	23,2	35,3	17,4	1,0			23,8
Могилевская	5,7	11,3	18,3	34,5	27,0	3,2			16,0
Беларусь	8,1	14,9	20,6	32,7	20,2	3,5			22,9

 

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

 

Область	По группам содержания К2О,%	2007 – 2010 гг.	2003 – 2006 гг.
I	II	III	IV	V	VI	Средневзвеш. К2О, мг/кг почвы	Средневзвеш. К2О, мг/кг почвы	Слабообеспеч. 1+2 группы, %
<80	81 –	141 – 200	201 – 300	301 – 400	>400
Брестская	7,3	26,4	32,8	26,3	5,5	1,7			34,9
Витебская	10,0	30,8	29,9	22,2	4,8	2,3			39,2
Гомельская	8,5	22,4	22,8	27,1	12,4	6,8			33,0
Гродненская	6,3	24,6	34,8	27,7	5,5	1,1			39,4
Минская	2,9	20,6	27,3	29,4	15,1	4,7			27,1
Могилевская	8,0	20,0	26,1	30,0	11,5	4,4			32,1
Беларусь	6,8	24,0	29,0	27,1	9,5	3,6			33,8

 

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).