Эксперты Башкортостана о Здоровье почв

4-5.4.2023 в Республике Башкортостан прошли заседания Экспертных советов «Современные технологии возделывания подсолнечника и кукурузы в условиях деградации почв.  Обеспечение устойчивости урожая путём оздоровления почвы» - разрешите поделиться некоторыми подходами – с основным  материалом вы сможете ознакомиться в приложенном файле.

 

  В Республике Башкортостан  наиболее часто встречаются проблемы: Плотная почвенная корка  после дождей, При проведении раскопок/ оценке твердомером – обнаруживается уплотнение почвы  на одном и более горизонтах, Водная эрозия: весной талая вода  смывается с полей, на которых долго сохраняется промерзание,  Почва в процессе  механической обработки не разделывается до мелкокомковатого состояния, повышенная глыбистость, Несколько очередных туров  агрохимического обследования фиксируют снижение содержания гумуса, По электронной карте урожайности или  визуально  на поле  фиксируется много пятен/зон с сильно угнетёнными растениями  и пониженной урожайностью, Растительные остатки долго и долго не  разлагаются -  как на поверхности поля, так и после заделки , Почва обесструктурена – верхний слой пылит. Большой риск ветровой эрозии, На полях отмечается  близкая к экстремальной кислотность/щелочность /засоление почвы, На затяжных склоновых полях обнажаются менее плодородные горизонты, Отдельные поля имеют стабильно низкую урожайность относительно соседних полей, Сильное поражение  растений корневыми гнилями и пятнистостями, Предложена методология описания проблем – хозяйственная значимость, фундаментальные изменения, приведшие к проблеме, список параметров для подтверждения происхождения проблемы, пути решения проблемы.

На примере   « Плотная почвенная корка  после дождей. Почва обесструктурена – верхний стой пылит» –предложена реализация  методологии:

Хозяйственная значимость:

1.     Задержка полевых работ из-за дополнительного времени на созревание почвы до уровня физической спелости почв

2.     Высокий риск образования подошв от механических обработок (дисковая, культиваторная, плужная)

3.     Снижение уровня урожайности

4.     Повышенный расход топлива на преодоление сопротивления вязкой почвы 

Фундаментальные изменения, приведшие к проблеме:

1.     Повышенное содержание Натрия в ППК (критический уровень солонцеватости более 15% ЕКО)

2.     Проблемы с формированием органического вещества

3.     Потеря кальция как структурообразующего элемента

4.     Снижение количества агрономических ценных агрегатов

Идентификация - анализы:

1.     Содержание гумус , мощность гумусового горизонта, органического вещества: содержание Лабильного ( легкодоступного) органического вещества, содержание негумифицированного органического вещества, соотношение гуминовых/фульвокислот

2.     Засоление – количество сухого остатка, солонцеватость,

3.     Сумма поглощённых оснований, емкость катионного обмена

4.     Фиксация статуса физических параметров – доля агрономически ценных агрегатов

Пути снижения вредоносности / решения проблемы:

1.     Химическая мелиорация солонцовых почв.

2.     Биологическая мелиорация донник жёлтый, люцерна желто- и синегибридная, эспарцет песчаный, житняк ширококолосый, овсяница луговая, райграс высокий

3.     Повышение органического вещества в почве: навоз, менеджмент соломы, сидераты, введение в оборот  культур с большой фитомассой  - ка надземной, так и мочковатой корневой системой (кукуруза, сорго суданское)

 

Состояние современных почв и пути улучшения их здоровья

Территория Республики Башкортостан характеризуется большим разнообразием природных условий - климата, рельефа, почв, почвообразующих пород и растительности. В пределах республики заметно прослеживается вертикальная и горизонтальная зональность - от сухой степи до горно-таежных условий. Все это оказывает заметное влияние на характер использования земельных ресурсов республики, обуславливает необходимость проведения мероприятий по защите от деградации и повышению продуктивности земель, организации их рационального использования.

Вызывает беспокойство экологическое состояние земель. В Башкортостане имеется 5,6 млн. га эрозионно-опасных сельхозугодий, из них 3,8 млн. га подвержены водной эрозии; 145 тыс. га подвержены ветровой эрозии; 25,1 тыс. га подвержены совместному действию водной и ветровой эрозий; 1,5 млн. га (35%) закислены. Агроэкологическая ситуация земель продолжает ухудшаться. Если 40-50 лет назад содержание гумуса в пахотном слое почвы составляло 12-13%, то в настоящее время - только 6-7%. В среднем на 10-15 см сократился гумусовый горизонт. Во многом снижение плодородия почв Башкортостана происходит из-за использования почворазрушающих традиционных технологий. Вложенные на гектар денежные средства не дают должной отдачи из-за истощения почв. Даже небольшая засуха или нехватка питательных элементов приводят к значительным потерям урожая.

Для решения вопросов, касающихся рационального и эффективного использования земель, повышения плодородия почв необходимо:

– освоить принципиально новые подходы к землепользованию, итогом которых должно стать формирование оптимальных агроландшафтов;

– расширить и углубить исследования по разработке эффективных приемов воспроизводства и сохранения плодородия почв, предотвращения всех видов ее деградации на основе почвосберегающих систем земледелия;

– усилить исследования по экологической оптимизации структуры и состава агроэкосистем, включающих в себя лесные насаждения, сооружения прудов и водоемов, как важные факторы в регулировании климатического, гидрологического и биохимического режимов;

– освоить рациональные системы севооборотов, обработки почвы, удобрения, защиты растений и семеноводства сельскохозяйственных культур на основе агроэкологической оценки плодородия почв с учетом динамики рыночного спроса;

– расширить исследования по аккумуляции, трансформации и инактивации экотоксикантов в системе «почва – растения», а также возможности загрязнения ими почв и грунтовых вод.

Почвосберегающая система земледелия No-till используется в хозяйствах Башкортостана уже на площади 350 тыс. га. Внедрение технологии позволяет хозяйствам получать стабильные урожаи сельскохозяйственных культур с низкой себестоимостью. Как показывает отечественная и зарубежная практика, прибыль с каждого гектара при сберегающей технологии выше на 2,0-2,5 тыс. рублей. Это достигается за счет существенного снижения затрат на получение продукции.

В Башкортостане урожайность сельхозкультур, в основном, зависит от наличия влаги. Отсюда следует, что для получения больших объемов продукции, в первую очередь, надо думать о сбережении почвенных влагозапасов. мульча, закрывая почву от ветра и солнца, значительно сокращает испарение с поверхности почвы. За счет этого в условиях республики можно дополнительно сберечь 40-50 мм влаги. No-till позволяет сухие годы преобразовать в засушливые, засушливые - в благоприятные.

Севооборот является одним из ключевых элементов системы нулевой обработки почвы. При его формировании, прежде всего, необходимо чередовать культуры с мочковатой и стержневой корневыми системами, т.е. создавать корнеоборот. Это оптимизирует поглощение и усвоение питательных веществ, находящихся в разных слоях почвы. Кроме того, следует отдавать приоритет наиболее рентабельным культурам. В регионах Поволжья и Южного Урала самой выгодной культурой является подсолнечник. Кукуруза на зерно также рентабельна, является элементом корнеоборота накопителем мульчи и «ловушкой» для заразихи. Кроме кукурузы, в качестве провокационной культуры следует использовать сорго, суданскую траву, сою, просо и лен (Соколова Е.А. и др., 2016).

При неумелом переходе на нулевые технологии есть опасность переуплотнения почвы. Чтобы этого не произошло, надо в первую очередь правильно организовать севообороты. Чередование культур с мочковатой и стержневой корневыми системами – обязательное условие. Чередуя зерновые культуры с донником, рапсом, гречихой, горохом, мы биологическим путем разуплотняем почву. Стержневая корневая система этих растений хорошо разрыхляет почву. При необходимости можно использовать глубокорыхлители со стойками типа «пара-плау». Эти машины хорошо разуплотняют почву на всю глубину обработки, разрушают плужную «подошву», оставляют нетронутой стерню и мульчирующий слой, не создают борозд и гребней.

                                         

 

В различных почвенно-климатических зонах Республики Башкортостан целесообразны следующие почвозащитные севообороты.

Северо-восточная лесостепь.

Сидеральный: 1) Пар сидеральный; 2) Озимая рожь; 3)Яровая пшеница; 4) Ячмень; 5) Овес+донник.

Зернотравяной: 1) Клевер; 2) Клевер; 3) Озимая рожь; 4) Яровая пшеница; 5) Ячмень+клевер.

Плодосменный: 1) Клевер; 2) Озимая рожь; 3) Кормовые корнеплоды, картофель; 4) Яровая пшеница+клевер.

Пропашной: 1) Вика+овес; 2) Озимая рожь на зеленый корм; 3) Корнеплоды; 4) Силосные; 5) Картофель.

Почвозащитный травопольный: 1-4) Люцерна; 5) Яровая пшеница; 6) Ячмень+люцерна.

Южная лесостепная зона.

Сидеральный: 1) Пар сидеральный (донник); 2) Озимая рожь; 3) Сахарная свекла; 4) Яровая пшеница+донник.

Плодосменный: 1) Клевер; 2) Озимая рожь; 3) Картофель, кукуруза; 4) Яровая пшеница+клевер.

Зернопаропропашной: 1) Горох; 2) озимая рожь; 3) Яровая пшеница; 4) Гречиха; 5) Силосные; 6) Ячмень; 7) Многолетние травы.

Предуральская степная зона.

5-польный: 1) Пар сидеральный; 2) Озимая рожь; 3) Пропашные; 4) Яровая пшеница; 5) Зернофуражные+донник.

6-польный: 1) Пар занятый (горох, вика+овес); 2) Озимая рожь; 3) Яровая пшеница; 4) Кукуруза; 5) Яровая пшеница; 6) Ячмень.

Свекловичный: 1) Пар сидеральный; 2) Озимая рожь; 3) Сахарная свекла; 4) Яровая пшеница; 5) Ячмень+донник.

Кормовой 7-польный: 1-2) Многолетние травы; 3) Яровая пшеница; 4) Кормовые корнеплоды; 5) Ячмень+горох; 6) Кукуруза; 7) Яровая пшеница+многолетние травы.

Кормовой 6-польный: 1) Вика+овес; 2) Озимая рожь+озимая вика; 3) Кормовые корнеплоды; 4) Суданка+вика; 5) Кукуруза; 6) Яровая пшеница.

Зауральская степная зона.

5-польный: 1) Пар кулисный; 2) Яровая пшеница; 3) Яровая пшеница; 4) Горох; 5) Зернофуражные.

6-польный прифермский: 1) вика+овес; 2) Озимая рожь; 3) Корнеплоды (картофель); 4) Яровая пшеница; 5) Силосные; 6) Суданка+вика; 7) ячмень.

Горно-лесная зона.

7-польный зернотравяной: 1) 1) Вика+овес; 2) Озимая рожь; 3) яровая пшеница+многолетние травы; 4-5) Многолетние травы; 6) яровая пшеница; 7) Ячмень.

Зернопропашной: 1) Горох; 2) Озимая рожь; 3) Яровая пшеница; 4) Силосные; 5) Яровая пшеница: 6) Овес.

6-польный: 1) Пар сидеральный; 2) Озимая рожь; 3) Яровая пшеница; 4) Силосные; 5) Ячмень; 6) Овес.

Травянопропашной: 1-3) многолетние травы; 4) яровая пшеница; 5) силосные; 6) овес+травы.

Антропогенное преобразование почвенного покрова   

    Республики Башкортостан

 В настоящее время все более острую актуальность приобретает проблема недостатка почвенных ресурсов, прежде всего плодородных почв, необратимого уменьшения площадей сельскохозяйственных угодий. Интенсивное антропогенное воздействие на почву возрастает, что приводит к резкому снижению качества пахотных почв . Особую значимость эта проблема приобретает сейчас, в связи с изменяющимися агроэкологическими условиями. Со второй половины прошлого века во многих регионах бывшего Советского Союза начали отмечаться такие негативные процессы в сформировавшихся агроландшафтах, как существенное изменение увлажненности территории и увеличение площадей гидроморфных почв. Этому способствуют особенности общей гидрологической обстановки современных ландшафтов всей территории юга Русской равнины, которая совпадает с процессами, происходящими в Каменной Степи, а также все усиливающаяся производственная деятельность человека. Автоморфные черноземы подвергаются интенсивному переувлажнению, приобретают признаки гидроморфизма, приводящие к их деградации, а также нарушению однородности полей, осложнению структуры почвенного покрова (СПП), вызывающих необходимость изменения структуры севооборотов. Результатом этого является несвоевременное проведение весенних полевых работ – сроки их задерживаются, а огромные массивы пашни полностью утрачивают или снижают свое плодородие. Одной из основных и актуальных задач, стоящих перед современным сельскохозяйственным производством, является сохранение плодородия почв и повышение их продуктивности.

Большая степень распаханности территории Республики Башкортостан (более 60%) и высокая интенсивность использования земель в сочетании со сложными природно-хозяйственными условиями привели к деградации почвенного и растительного покрова на значительных площадях. Основными факторами деградации почвенного покрова являются эрозия, засоление, заболачивание, подкисление почвенной среды, засорённость камнями, загрязнение тяжёлыми металлами, переуплотнение почвы и т.д.

            В результате эрозии и переуплотнения мощность гумусового слоя за 15-20 лет сократилось до 10 см и выше. Ежегодные потери запасов гумуса в почвах разных зон Башкортостана колеблются от 0,2 до 1,5 и более тонн на 1 га. Суммарная годовая потеря гумуса со всей площади пашни в среднем составляет около 3 млн. тонн. Наряду с уменьшением мощности и дегумификацией ухудшились и другие свойства: физико-химические, агрофизические, водно-физические, пищевой и водно-воздушный режимы.

            Снижение содержания гумуса и питательных элементов в почве кроме эрозии связано со значительным выносом питательных элементов урожаем при его неполной компенсации внесением удобрений. Такая практика привела к отрицательному балансу гумуса и основных элементов питания в почвах.

            Параллельно с потерей гумуса при использовании тяжёлой техники, многократных обработок почвы происходит потеря водопрочной структуры, снижение внутриагрегатной порозности почвы и уплотнение почвенного профиля до глубины 1 м. Загрязнение почвы отходами промышленности, добыча полезных ископаемых и нефти, кислотные дожди изменяют реакцию почвенной среды, что повышает растворимость солей кальция и подвижность гумусовых кислот.

            Заметно увеличилась площадь кислых почв, в настоящее время по Башкортостану составляет более 1,7 млн. га. Происходит подкисление даже чернозёмов. Проблема их известкования становится актуальной не только в связи с неблагоприятной реакцией среды, но и недостатком подвижного кальция в почвах, который становится лимитирующим урожай фактором.

            Многолетняя глубокая вспашка склоновых земель с близким залеганием коренных отложений непосредственно способствует переносу камней в пахотный горизонт. Постепенное выдувание и смыв наиболее плодородного гумусового слоя почвы приводит к появлению на поверхности каменистых горизонтов. Площадь таких почв по Республике Башкортостан составляет более 990 тыс. га (16,6% сельхозугодий).

            Значительные площади сельскохозяйственных земель (около 3 млн. га) занимают естественные кормовые угодья - сенокосы и пастбища, существенная часть которых деградирована. Основные признаки деградации кормовых угодий свидетельствуют о крайне нерациональном их использовании. Для пастбищ - это бессистемный выпас и перегрузка скотом, особенно в Зауралье, несоблюдение мер ухода; для сенокосов - несоблюдение сенокосооборотов и выпаса скота. Значительная деградация кормовых угодий проявляется в их сбитости и переуплотнении почв. Площадь сбитых пастбищ по Башкортостану составляет более 70%.

            Усиление антропогенных и техногенных воздействий на почвенный покров принципиально меняет масштабность их отрицательного проявления. В настоящее время в республике более 80% площади земель сельскохозяйственного назначения в той или иной степени деградированы и сложившаяся система землепользования не соответствует требованиям экологического императива. Поэтому первостепенное внимание должно быть уделено мерам, направленным на прекращение и предотвращение дальнейшей деградации почв, проведению полного комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий с учётом зональных особенностей.

Общеизвестно, что одним из главных условий проявления почвенного плодородия являются благоприятные физические, физико–химические свойства и режимы почв. Поэтому для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур в условиях современного земледелия необходимо все более углубленное изучение процессов формирования указанных свойств почв. Деградация физических свойств и режимов является одним из основных видов потери качества почв. В качестве главных факторов физической деградации можно рассматривать глобальные и практически неизбежные – дегумификация, выпаханность  и переуплотнение почв сельскохозяйственной техникой.