Эксперты Ростовской области о Здоровье почв
12 апреля 2023 года в Ростове на Дону прошло заседание Экспертного совета на тему ««Здоровая почва - платформа устойчивого агробизнеса»
Понятие Здоровье почв
Начало обсуждения было сфокусировано на уточнении понятия Здоровье почвы, подразумевающее некоторое разграничение с понятием Плодородие. В настоящее время сформулирован ряд определений понятия - Здоровая почва. В результате обсуждения были выбраны следующие определения, которые на взгляд участников экспертного совета наиболее емко отражают смыл понятия Здоровье почв.
Здоровая почва – почва, обладающая характерными зональными или интразональными признаками и обеспечивающая реализацию потенциала сельскохозяйственных культур в соответствии с природно-климатическими условиями и современными технологиями
Здоровая почва – почва, обеспечивающая реализацию потенциала сельскохозяйственных культур в соответствии с природно-климатическими условиями и современными технологиями
Здоровая почва - способность почвенной биосистемы в заданных пространственных границах поддерживать продуктивность растений, животных, приемлемое качество урожая, воды и воздуха, а также обеспечивать здоровье людей, животных и растений.
Анализ зависимости урожайности озимой пшеницы от погодных условий
Анализ данных урожайности озимой пшеницы в Ростовской области показал, за 1948-1957 год средняя урожайность составляла 11, ц/га, min – 7.7 ц/га (1949), max 14,4 ц/га (1957) разница 1,9 раз. За 1958-1967 год средняя урожайность составляла 15,4 ц/га, min – 8.8 ц/га (1965), max 23,3 ц/га (1966) разница 2,6 раз. За 1968-1977 год средняя урожайность составляла 20,9 ц/га, min – 13,5 ц/га (1969), max 28,3 ц/га (1963) разница 2,1 раз. За 1978-1987 год средняя урожайность составляла 22,5 ц/га, min – 18,0 ц/га (1979), max 25,3 ц/га (1983) разница 1,4 раз. За 1988-1997 год средняя урожайность составляла 27,2 ц/га, min – 15,6 ц/га (1996), max 31,8 ц/га (1992) разница 2,0 раз. За 1998-2007 год средняя урожайность составляла 26,0 ц/га, min – 18,5 ц/га (2003), max 35,3 ц/га (2004) разница 1,9 раз. За 2008-2018 год средняя урожайность составляла 30,6 ц/га, min – 23,5 ц/га (2013), max 44,9,3 ц/га (2017) разница 1,9 раз.
Нужно отметить, что разница в минимальных и максимальных значениях урожайности озимой пшеницы в середине 20-го века и в начале 21-го века отличается для minи max значений в 3 раза, и разница между minи max значениями внутри периода тоже оставалась практически постоянной 1,9 раз. Влияние погодного фактора на урожайность озимой пшеницы стабильно в течение почти 74 лет. Усовершенствование технологии выращивания озимой пшеницы способствовало повышению как max, так и minзначений урожайности. Следовательно, погодный фактор всегда будет влиять на урожайность озимой пшеницы, но задача земледельца сохранить природный потенциал почв и постоянно находить новые технологические решения.
Роль и статус деградации органического вещества почвы
Как же мы относимся к своему богатству? На этот вопрос ответит информация о вкладе разных видов деградации в состояние пахотного фонда Ростовской области: 73,7% земель подвержено дефляции, 39,5% - водной эрозии, 40,8 % - испытывают агроистощение. В каштановой зоне большой процент земель подверженных осолонцеванию (19,6) и засолению (3,6). Как следствие наблюдается неуклонное снижение содержания гумуса в почве. Так, за период с 1960 по 2020 год содержание гумуса в пахотном горизонте почвы в среднем по области снизилось с 3,86% до 3,1 %. Если ограничиться только территориями, где преобладают черноземы, цифры будут немного повыше: 4,22 и 3,55% соответственно. Но если вспомнить, что для тех же черноземов обыкновенных (североприазовских) в 1916 году Л.И.Прасолов указал цифру в 6,1%, то впечатление будет совсем иным. Но может быть причина в изменении климата, о котором сейчас так много говорят? По данным О.Г.Назаренко на реперном целинном участке черноземов обыкновенных (североприазовских) в Персиановской заповедной степи содержание гумуса много лет колеблется примерно около цифры 6,5%. А на таком же черноземе, но под пашней, 3,5%. Опять же по данным ГЦАС «Ростовский» содержание гумуса в среднем по области последние 25 лет остается практически на одном уровне 3,1%. Можно сделать вывод о стабилизации ситуации. Однако этот факт свидетельствует не столько об установлении определённого равновесия почвы с биоклиматическими и производственными условиями Ростовский области, сколько о состоянии системы гумусовых веществ того гумуса, который остался в почвах. Наши исследования показали, что при снижении в черноземе обыкновенном карбонатном содержания гумуса до величины 2,1–2,5 % фракционно-групповой состав меняется в сторону значительного превалирования негидролизуемого остатка: до 77–83 относительных процентов. Это свидетельствует об уменьшении в составе гумуса активных функциональных групп, представленных в периферийной части молекул гуминовых кислот. Уменьшается, и довольно резко, содержание фульвокислот.
Влияние техногенных воздействий на структуру микробных сообществ
Был проведён таксономический анализ почв ландшафтов юга России. Природные ландшафты были представлены чернозёмами различных особо охраняемых территорий, когда как антропогенно-преобразованные – технозёмами территории бывшего озера Атаманское.
Основную массу сообщества (~70%) представляют Acidobacteria, Actinobacteria, Proteobacteria и Firmicutes. Остальные филумы представляют от 1 до 10% от сообщества и присутствуют практически во всех образцах. Единственный филум, наблюдение которого нехарактерно для почв ООПТ в основной массе таксонов – это WPS-1. Кроме того, в числе основных (>1%) филумов присутствуют археи, а именно Thaumarchaeota и Euryarchaeota, представленные практически во всех образцах. Более разнообразная картина наблюдается в группе минорных филумов, представленных в количестве от 0,1 до 1% от сообщества. Так, убиквистами, представляющими данную группу по численности, являются филумы Saccharibacteria, Crenarchaeota, Spirochaetales, Armatimonadetes, Fusobacteria и WPS-1. Характерны также высокие доля и разнообразие архейных фил (Woesearchaeota, Thaumarchaeota, Euryarchaeota, Crenarchaeota).
В сравнении с почвами ООПТ, микробные сообщества техногенно-преобразованных почв характерны большей гетерогенностью структуры сообщества. Так, основные бактериальные филы (Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria) варьируют значительно, занимая от 1-5 до 25-50% от всего сообщества. Кроме них, практически повсеместное присутствие, хоть и в малом количестве (<5%), характерно для филы Planctomycetes.
Роль корневых выделений, управление корневыми выделениями
Стимуляция роста микробного сообщества происходит за счет продуктов жизнедеятельности корневой системы растения (корневых депозитов, ризодепозитов). Это понятие включает корневые экссудаты (выделения) низкомолекулярные органические вещества (сахара, спирты, органические и аминокислоты, витамины, гормоны и т.д.), а также высокомолекулярные метаболиты (полисахаридные и белковые слизи, ферменты) и утраченные части растения (слущивающиеся клетки, отмершие участки корня, корневой чехлик и т.д.). Подсчитано, что до 40% углерода, зафиксированного в процессе фотосинтеза, теряется в виде корневых депозитов.
Водопрочные агрегаты как показатель качества почвы
В черноземах по мере укрупнения водопрочных агрегатов увеличивается и содержание как общего гумуса, так и рыхлосвязанных гуминовых веществ. В осолоделых и оподзоленных почвах более крупные агрегаты содержат в себе больше не только органических веществ, но и поглощенного кальция по сравнению с почвой в целом и распыленной ее частью.
Количественная выраженность структурности почв находится в прямой зависимости не только от валового содержания гумуса, но и от рыхлосвязанных гуминовых веществ — структурообразователей.
Степень агрегации почвенной массы зависит также, с одной стороны, от количества и качества материала, подлежащего склеиванию, или, вернее, от количества тонкопылеватых частиц, и, с другой — от количества и качества клеящего материала. При недостатке минеральной коллоидной части и избытке крупных «скелетных» фракций водопрочные комки не образуются даже при условии достаточного количества активно действующего органического вещества.
Содержание подвижных форм питательных веществ — азота, фосфора и калия — в водопрочных комках больше, чем в почве в целом. Поэтому водопрочные агрегаты определяют не только физические и физико-химические свойства почвы, но также и ее питательный режим
Водная эрозия - статус, рекомендации
По данным ГЦАС «Ростовский» 73,7 % земель в области подвержено дефляции и 39,5 % водной эрозии. Длительное возделывание сельскохозяйственных культур на склонах крутизной до 3.5–4.0° приводит к деградации пашни. С 1990 г. по 2022 г. смыв почвы был отмечен в 74.2% лет. Использование почвозащитных севооборотов сокращает эрозионные процесс на 35.0-52.5%. За 30-лет использования пашни без внесения удобрений содержание гумуса в почве уменьшилось на 0.11–0.25%. Сокращение процессов деградации и применение минеральных удобрений в дозах (N46P24K30) позволяет поддерживать бездефицитное воспроизводство плодородия почвы, а применение многолетних трав и удобрений (N84P30К48) увеличивает содержание Сорг с 3.8 до 4.09–4.12%. Количество обменных оснований уменьшилось с 34,4-34,6 до 30,2-31,3 мг-экв 100-1 г почвы.Количественные изменения в гумусном состоянии почвы приводят к изменению структурного состава. Содержание глыбистых агрегатов уменьшилось с 20.9–21.5 до 7.1–8.3% за счет увеличения доли пылеватой фракции: с 9.1 до 20.0%.
Использование адаптивно-ландшафтной организации территории эрозионно-опасного склона, применение почвозащитных севооборотов и почвозащитных обработок позволяют сохранить, а на отдельных участках и восстановить почвенное плодородие. Для этого предусмотрено:
- на землях неподверженных водной и ветровой эрозии, расположенных на водораздельном плато и пологих склонах до 1º могут быть рекомендованы севообороты с 20 % чистого пара, 20 % пропашных культур и 60 % колосовых озимых и яровых культур.
- на эрозионно-опасных землях с крутизной склонов 1-2º могут быть рекомендованы севообороты с 10 % чистого пара, 10 % зернобобовых 20 % пропашных культур и 40 % колосовых озимых и яровых культур и 20 % многолетних трав.
- на эрозионно-опасных и слабосмытых участках пашни крутизной 2-3º применяется усиленный комплекс агротехнических мероприятий. Рекомендованы севообороты с 40 % многолетних трав, 20 % пропашных культур и 40 % колосовых озимых и яровых культур.
- на эрозионно-опасных землях, слабо- или среднесмытых почвах на склонах крутизной 3-5º, возможно использовать севообороты с преобладанием культур сплошного сева или многолетние травы, как кормовую базу для животноводства.
При подготовке были использованы материалы докладов:
- Назаренко Ольги Георгиевны д.б.н., профессор, директор ФГБУ ГЦАС «Ростовский», « Динамика изменения плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения Ростовской области».
- Безугловой Ольги Степановны , д.б.н., профессор ЮФУ, гл. н.с. ФРАНЦ, «Органическое вещество почв Ростовской области - статус, функции, управление».
Казеева Камиля Шагидулловича, д.г.н., директор Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского «Опыт использования методов биодиагностики для мониторинга качества и здоровья почв»
Гаевой Эммы Анатольевны , к.б.н., в.н.с. ФРАНЦ « Масштабы проявления водной эрозии в Ростовской области и методы снижения ущерба».
Полиенко Елены Александровны, к.б.н., в.н.с. ФРАН «Методы регулирования обеспеченности растений элементами питания»
Лыхмана Владимира Анатольевича, к.б.н., зав.лаб ФРАНЦ «Структура почвы как показатель ее плодородия»
Горовцова Андрея Владимировича , к.б.н., доцент ЮФУ, ст.н.с. ФРАНЦ, «Биологическая активность почв сельскохозяйственных территорий и роль корневых выделений в питании растений»
Соколовой Елены Александровны., к.б.н., менеджер по устойчивому развитию бизнеса компании Сингента «Здоровье почв – основа устойчивого агробизнеса»
С полным текстом Резолюции можно ознакомиться в приложенном файле.
Нет комментариев