 |
Организация мониторинга плодородия почв на основе геоинформационных систем
|
|
|
|
С. В. Лукин
директор «ЦАС Белгородский»
Основоположник агрохимии Юстус Либих утверждал, что причина возникновения и падения наций одна и та же. Расхищение плодородия почвы обусловливает их гибель, поддержание плодородия – их жизнь, богатство и могущество. За счёт использования плодородия почв человечество получает более 90% всех продуктов питания. Поэтому сохранение и повышение плодородия почв – это стратегическая государственная задача, напрямую связанная с обеспечением продовольственной безопасности России. Для научно-обоснованного решения этой задачи необходимо проведение мониторинга почв. Оптимальной формой которого является периодически повторяемое комплексное агрохимическое обследование сельскохозяйственных земель, проводимое агрохимической службой России, на протяжении последних 50 лет.
В Белгородской области почвенный покров в основном представлен чернозёмами, которые является наиболее плодородными почвами в мире, и, по мнению Василия Васильевича Докучаева, были, есть и будут основой благополучия России. Однако в процессе длительного сельскохозяйственного использования черноземы сильно пострадали от развития эрозионных процессов, дегумификации, подкисления и других видов деградации.
Рисунок 5. Почвенный покров Белгородской области.
Таблица 4 – Эродированность почв пашни Белгородской области, %
| Район | Год обследования | Всего эродированных почв | В том числе | |||
| слабосмытые | среднесмытые | сильносмытые | развеваемые | |||
| Валуйский | 66,0 | 43,3 | 16,9 | 5,2 | 0,6 | |
| Красногвардейский | 64,9 | 43,2 | 14,1 | 7,1 | 0,5 | |
| Алексеевский | 64,2 | 43,0 | 13,4 | 7,3 | 0,5 | |
| Корочанский | 62,6 | 42,1 | 16,1 | 4,1 | 0,3 | |
| Красненский | 57,5 | 40,3 | 11,1 | 5,7 | 0,4 | |
| Ровеньский | 56,5 | 37,8 | 14,4 | 3,9 | 0,4 | |
| Чернянский | 53,2 | 38,6 | 9,0 | 3,0 | 2,6 | |
| Вейделевский | 53,1 | 35,7 | 13,5 | 3,5 | 0,4 | |
| Новооскольский | 48,9 | 33,9 | 9,1 | 4,4 | 1,5 | |
| Волоконовский | 46,1 | 32,3 | 10,2 | 3,3 | 0,3 | |
| Яковлевский | 45,4 | 36,7 | 5,3 | 3,1 | 0,3 | |
| Губкинский | 42,1 | 30,9 | 7,9 | 3,0 | 0,3 | |
| Старооскольский | 39,6 | 25,0 | 4,2 | 2,0 | 8,4 | |
| Шебекинский | 39,4 | 30,8 | 5,6 | 2,5 | 0,5 | |
| Белгородский | 37,4 | 30,1 | 4,7 | 2,2 | 0,4 | |
| Прохоровский | 35,1 | 30,0 | 3,5 | 1,4 | 0,2 | |
| Ракитянский | 28,6 | 25,5 | 1,9 | 1,0 | 0,2 | |
| Борисовский | 26,5 | 20,1 | 3,9 | 2,0 | 0,5 | |
| Краснояружский | 25,0 | 22,4 | 1,6 | 0,8 | 0,2 | |
| Ивнянский | 23,2 | 20,6 | 1,8 | 0,5 | 0,3 | |
| Грайворонский | 22,8 | 16,2 | 4,4 | 1,8 | 0,4 | |
| Область | 1970-1993 | 47,9 | 35,1 | 8,2 | 3,6 | 1,0 |
Доля эродированных пахотных почв в области по результатам почвенного обследования 1970-1985 гг. составляла 48% (в ЦЧР – 20%). За счет снижения плодородия эродированных почв ежегодный недобор продукции составляет не менее 500 тыс. т зерна. Чтобы защитить почву от водной эрозии, сократить поверхностный сток талых вод необходимо внедрять адаптивно-ландшафтные системы земледелия.
|
|
|
Рисунок 6. Картограмма кислотности пахотных почв (2005-2009 гг.)
За последние 20 лет доля кислых почв в области увеличилась почти в два раза – с 23 до 42% (табл. 2). В результате чего, недобор продукции растениеводства, по самым скромным оценкам, в пересчете на зерно составляет около 200 тыс. т. Для нейтрализации почвенной кислотности необходимо проводить известкование. В 2012 г. было произвестковано 35,8 тыс. га кислых почв (рис. 7).
Содержание гумуса в верхнем слое целинного чернозема типичного (Ямская степь) составляет 10%. Вовлечение целинных почв в сельскохозяйственный оборот сопровождалось огромными потерями гумуса. На протяжении 1955-1985 гг. снижение содержания гумуса в пахотном слое почв составляло 0,5-1,0%. С 1985 г. содержание гумуса стабилизировалось на низком уровне 5,0% (уровень «базисного минимума»). Для сравнения, среднее содержание гумуса в почвах Тамбовской области составляет 6,5%, Воронежской области – 5,7%.
|
|
|
Таблица 5 – Динамика кислотности пахотных почв
| Район | Доля кислых почв | ||
| 1975-1983 гг. | 2005-2009 гг. | Изменение, ± | |
| Яковлеский | 40,9 | 84,7 | +43,8 |
| Ивнянский | 35,4 | 75,4 | +40,0 |
| Грайворонский | 48,3 | 74,2 | +25,9 |
| Борисовский | 48,3 | 68,4 | +20,1 |
| Краснояружский | 17,2 | 65,4 | +48,3 |
| Губкинский | 38,9 | 64,1 | +25,2 |
| Чернянский | 20,0 | 63,8 | +43,8 |
| Прохоровский | 45,4 | 62,8 | +17,4 |
| Корочанский | ,0,2 | 61,9 | +31,7 |
| Ракитянский | 17,2 | 58,3 | +41,1 |
| Шебекинский | 15,2 | 53,2 | +38,0 |
| Белгородский | 26,9 | 48,0 | +21,1 |
| Старооскольский | 33,3 | 42,9 | +9,6 |
| Красненский | 9,8 | 33,3 | +23,5 |
| Новооскольский | 21,2 | 32,3 | +11,1 |
| Красногвардейский | 15,2 | 27,0 | +11,8 |
| Волоконовский | 15,5 | 21,3 | +5,8 |
| Алексеевский | 9,8 | 19,1 | +9,3 |
| Валуйский | 7,2 | 14,2 | +7,0 |
| Вейделевский | 1,5 | 6,7 | +5,2 |
| Ровеньский | 2,4 | 1,9 | -0,5 |
| Область | 23,0 | 42,0 | +19,0 |
Рисунок 7. Динамика известкования кислых почв
Таблица 6 – Распределение почв пашни по содержанию органического вещества (2005-2009 гг.),
% от обследованной площади
| Район | Содержание органического вещества, % | Средневзвешенное содержание, % | |||
| очень низкое 0-2 | низкое 2-4 | среднее 4-6 | повышенное 6-8 | ||
| Губкинский | 0,1 | 5,0 | 60,3 | 34,6 | 5,8 |
| Прохоровский | 0,2 | 1,0 | 72,8 | 26,6 | 5,7 |
| Красненский | 0,0 | 4,6 | 69,6 | 25,8 | 5,6 |
| Вейделевский | 0,3 | 5,9 | 86,5 | 7,3 | 5,2 |
| Волоконовский | 0,4 | 6,7 | 88,3 | 4,6 | 5,2 |
| Красногвардейский | 0,2 | 11,3 | 73,4 | 15,1 | 5,2 |
| Ивнянский | 0,2 | 10,6 | 87,6 | 1,6 | 5,0 |
| Корочанский | 0,5 | 18,3 | 69,9 | 11,3 | 5,0 |
| Ровеньский | 0,2 | 11,3 | 84,1 | 4,4 | 5,0 |
| Старооскольский | 5,6 | 17,7 | 56,1 | 20,6 | 5,0 |
| Чернянский | 2,5 | 24,4 | 53,0 | 20,1 | 5,0 |
| Яковлевский | 0,0 | 4,5 | 93,8 | 1,7 | 5,0 |
| Алексеевский | 0,4 | 15,6 | 75,9 | 8,1 | 4,9 |
| Новооскольский | 0,8 | 16,7 | 79,2 | 3,3 | 4,9 |
| Белгородский | 0,1 | 14,9 | 84,7 | 0,3 | 4,8 |
| Ракитянский | 0,0 | 7,5 | 92,2 | 0,3 | 4,8 |
| Шебекинский | 0,4 | 22,9 | 69,8 | 6,9 | 4,8 |
| Валуйский | 0,7 | 20,1 | 75,0 | 4,2 | 4,7 |
| Краснояружский | 0,0 | 20,0 | 79,8 | 0,2 | 4,5 |
| Борисовский | 1,1 | 30,4 | 68,5 | 0,0 | 4,3 |
| Грайворонский | 1,5 | 59,6 | 38,9 | 0,0 | 3,8 |
| Область | 0,7 | 15,1 | 75,0 | 9,2 | 5,0 |
Рисунок 8. Динамика внесения органических удобрений,
Т/га посевной площади
| Динамика содержания подвижных форм фосфора в почвах, мг/кг |
| Динамика поступления фосфора с органическими и минеральными удобрениями, кг/га |
Рисунок 9. Динамика содержания подвижных форм фосфора
|
|
|
И их поступление.
Сокращение использования органических и минеральных фосфорных удобрений на протяжении последних 20 лет привело к незначительному снижению обеспеченности почв подвижными формами фосфора на 12%, что так же следует рассматривать как негативный фактор.
В настоящее время практически все пахотные почвы области очень плохо обеспечены подвижными формами микроэлементов (цинк, медь, молибден, кобальт) в результате чего ежегодный недобор урожая составляет около 200 тыс. т зерна.
Основатель отечественной агрохимической школы Дмитрий Николаевич Прянишников высказал крылатую фразу, которую можно считать девизом агрономов в условиях биологизации земледелия: «Избытком минеральных удобрений нельзя восполнить недостаток агрономических знаний».
Чтобы помочь агрономам эффективно использовать удобрения и управлять продукционным процессом сельскохозяйственных культур, агрохимической службой внедрена геоинформационная система.
Рисунок 10. Образец работы геоинформационной системы, внедряемой ФГБУ «ЦАС «Белгородский».
Предложения по совершенствованию мониторинга почв:
1. Возобновить проведение почвенно-эрозионного обследования, совместив его в один технологический цикл с агрохимическим.
2. Возобновить разработку проектов систем адаптивно-андшафтного земледелия для хозяйств области.
3. Возобновить практику ведения землепользователями книги (электронной) истории полей, в которой отражается реализация проекта системы земледелия.
|
|
|
