Эксперты Самары – как сохранить Здоровье почв полей

Сегодня мне бы хотелось поделиться результатами работы Экспертов Самарской области, которые приняли участие в работе  Круглого стола – посвященного Здоровью почв в Самарской области.

 

Цели заседания:

1.      Обратить внимание на важность сохранения здоровья почв.

2.      Продемонстрировать практическую связь между видимыми проблемами и фундаментальными изменения, происходящими в почве.

3.      Актуализировать рейтинг локальных проблем со Здоровьем почв.

4.      Уточнить их хозяйственное и экономическое значение.

5.      Разработать методологию оценки статуса Здоровья почв.

6.      Сформировать практические регионально-адаптированные меры по улучшению статуса Здоровья почв  и достижению хозяйственной устойчивости агробизнеса.

 

Почвенные условия Самарской области

Из 2 832 тыс га пахотных земель области на 97,5% представлены чернозёмными почвами, в том числе 24,9% – типичные. На долю серых и тёмно-серых лесных почв приходится около 1,4% территории. Удельный вес тёмно-каштановых и других почв невелик и не превышает 1,1%. 56,4% пашни имеет легкоглинистый, а 27,1% тяжелоглинистый и тяжелосуглинистый механический состав. Основная часть пашни (51,2%) имеет среднюю и малую (41,8%) мощность гумусового горизонта. На долю мощных чернозёмов приходится 3,3% пашни.

В связи с различиями между типами почв, биологическая продуктивность потенциально плодородия в Самарской области на чернозёмах типичных составляет 3,0 т/га, на чернозёмах южных – 2,8 т/га, на чернозёмах выщеченных 2,5 т/га, на чернозёмах оподзоленных 2,5 т/га, на каштановых 1,8 т/га, на дерново-подзолистых 1,5 т/га, на подзолах 1,0 т/га, на солонцах 0,8 т/та. (Обущенко С.В.)

 

Проблема снижения запасов гумуса

Исследованиями установлено, что в результате хозяйственной деятельности за период с 1986 по 2015 г. в пахотном горизонте почв области прослеживалось устойчивое снижение гумуса, в целом на 21,9%. Уровень содержания подвижных форм фосфора в пахотном горизонте находится в пределах средних и повышенных значений, однако с 1992 г. прослеживается тенденция устойчивого снижения его средневзвешенного значения. Более 90% пахотных земель имеет повышенную и высокую концентрацию калия, при этом его средневзвешенное значение относительно стабильно и составляет в среднем 138,6 мг/кг почвы. (Обущенко С.В., Троц В. Б. Обеспеченность почв Самарской области элементами минерального питания растений // Известия ОГАУ. 2017. №1 (63).

Отмечая повышенную гумусность почв Самарского Заволжья и сравнивая их с южнороссийскими чернозёмами, В.В. Докучаев обращал внимание на относительно небольшую мощность гумусового горизонта и его общие запасы в почвенной толще, а также быстрое падение гумуса по почвенному профилю (Докучаев В.В. Избранные сочинения. М., 1954. С. 67–71). Исследование показало, что в настоящее время наибольшее распространение в области получили среднемощные почвы – около 1,4 млн га, или 51,2%, маломощные занимают 1,2 млн га, или 41,8%, на долю мощных приходится только 3,3% территории пашни. В результате хозяйственной деятельности за период 1986–2015 гг. в пахотном горизонте почв области прослеживалось устойчивое снижение гумуса. Так, в 1986 г. площадь пашни с низким содержанием гумуса составляла 545,6 тыс. га, или 19,3% от всей обследованной площади, к 2015 г. она увеличилась до 1113,7 тыс. га, или в 2,0 раза . Вместе с этим произошло уменьшение площади пашни с повышенным содержанием гумуса – с 31,9 до 11,9%, или на 564,7 тыс. га, а доля почв с высоким содержанием гумуса снизилась до 6,3 тыс. га и составила лишь 0,2% от всей обследованной площади. Одновременно в области появились почвы с очень низким содержанием гумуса. (Обущенко С.В.)

Чернозёмы типичные в самарской области имеют среднее содержание гумуса 5,2% и запасы гумуса 590 т/га, выщелоченные – 5,2% и 420 т/га, оподзоленные 4,8% и 410 т/га, обыкновенные – 4,8% и 410 т/га, южные – 4,0% и 420 т/га соответственно.  Поскольку снижающиеся запасы гумуса всё ещё продолжают быть высокими, снижение продуктивности пахотных земель для агроэкономики может наступить в более отдалённом горизонте времени. При этом масштаб и значение катастрофы от безвозвратной деградации будут значимыми для агробизнеса. 

Оценивая комплекс агрохимических показателей пахотных почв Самарской области следует отметить , что  низкое содержание органического вещества имеют 43% почв (в РФ-40%), повышенную кислотность рН более 4…5,5  - 0,1% (в РФ 35%, пониженное содержание фосфора -14% (в РФ 22%), пониженное содержание калия - 1% (в РФ 10%), наличие засолённых почв и солонцов отмечается в 0,2% (в РФ -15%), необеспеченность  микроэлементами – 83% (в РФ – 85%) (Обущенко С.В.).

Основная причина значительных потерь гумуса связана с резким уменьшением норм внесения органических и минеральных удобрений и, как следствие, ускорением процессов минерализации гумуса.  С 1990-х до 2010-х годов хозяйства Самарской области вносили 15-20 кг\га д.в. минеральных удобрений. В настоящее время вносится около 35 кг д.в. минеральных удобрений. Порядка 90% из них – это азотные удобрения. Вынос минеральных элементов составляет 140…160 кг\га д.в. Таким образом недостаток минерального питания для бездефицитного баланса на сегодня составляет 80%.  

Кроме резко отрицательного баланса элементов питания за счёт установленного выноса основных элементов питания: азот, фосфор и калий, наблюдается проблема отсутствия возмещения  выноса других элементов питания с растущим уровнем урожайности основных культур и повышение доля подсолнечника в севообороте за последние 40 лет в 4 раза.

Рост урожайности основных культур обусловлен в последние годы рядом факторов: активная минерализация органического вещества за счёт интенсивных обработок,  увеличение продолжительность вегетационного периода на фоне климатических изменений, расширение площадей с интенсивными сортами и гибридами, повышение доли культур в севообороте, вовлекающих в питание подпахотные горизонты почвы.

 

 

Рейтинг проблем, связанных со здоровьем почв в условиях Самарской области

Эксперты отметили ряд наиболее распространённых проблемных ситуаций и фундаментальные изменения в почве, происходящие с физико-химическими, химическими, физическими и биологическими её свойствами ( проявление ситуации/ фундаментальные изменения в почве :

 Плотная почвенная корка после снеготаяния и дождей/ Повышенное содержание Натрия в ППК (критический уровень соленцеватости более 15% ЕКО), Проблемы с низким содержанием органического веществ. И снижение доли солей гуминовых кислот как струкорообразователей.

При проведении раскопок - оценке твердомером – обнаруживается уплотнение почвы на одном и более горизонтах/Механические подошвы (плуг, диски, культиваторы) – замазывание при работе с физически не спелой почвой, Подошвы по причине нарушения структуры почв – разрушение мезоагрегатов на микроагрегаты, Дисбаланс между кальцием и магнием и одновалентными катионами, Использование крупнотоннажной колёсной техники с повышенным давлением на почву

Почва в процессе механической обработки не разделывается до мелкокомковатого состояния, повышенная глыбистость / Выход в поле с механическими обработками до наступления ФСП (физическая спелость почвы), Недостаточное содержание кальция в  почве,Критический дисбаланс между кальцием и магнием в почве, Низкое содержание органического вещества в почве и склеивающей фракции гумуса – солей гуминовых кислот.

Волатильность/вариабельность урожайности по всем культурам по годам более 40% во влажные и засушливые годы/Слабое развитие корневой системы (дефицит фосфора, переуплотнение), Низкая биологическая активность почвы, Низкий уровень и скорость разложения растительных остатков предшественника оттягивает влагу,Корни вынуждены расти в сильно соломистой почвосмеси.

Несколько очередных туров  агрохимического обследования фиксируют снижение содержания гумуса / Отрицательный баланс элементов питания, Недостаточная работа с органическими удобрениями и растительными остатками, Низкая биологическая активность почвы

По электронной карте урожайности или  визуально  на поле  фиксируется много пятен/зон с сильно угнетёнными растениями  и пониженной урожайностью   / На локальных участках недостаток/дисбаланс питания, Критические уровни рН, выпаханные до минимальных  значений маломощные гумусные горизонты, высокая вариабельность горизонтов (понижения, возвышенности), различия значимого уровня между полям по агротехнологиям, севооборотам, бывшими собственниками

 

 

Рекомендации по питанию и восстановлению биологического состояния почв:

1.    Расчет научно-обоснованных доз внесения минеральных удобрений и баланса элементов питания

2.    Индивидуальный расчёт питания по каждому индивидуальному полю, в том числе с использованием программного комплекса САС «Агроэколог».

3.    Современные методы управления продуктивностью высокоинтенсивного поля в дополнение к агрохимическим показателям, включают анализ продуктивности поля по NDVI, карту высот и микробилогичскую карту поля.

4.    Корректировка минерального питания во время вегетации сельскохозяйственных культур по результатам листовой диагностики

5.    Для компенсации ежегодных потерь гумуса в размере 0,8-1,6 т/га необходимо внесение органических удобрений: навоз, компост в количестве 8-20 т/га севооборотной площади

6.    Посевы сидеральных культур с урожаем 150-250 ц/га и их запашка (донник, горчица белая, редька масличная, люпин)

7.    Запашка остатков соломы с 10 кг/га д.в. азота.

8.    Любые органические удобрения должны быть запаханы не менее чем на 20 см вглубь пашни. Только в этом случае появляется шанс их гумифицировать.

9.    При минимальных или безотвальных системах обработки рекомендован переход на дифференцированную систему обработки почвы (1 год вспашка; 3 года безотвальная или минимальная обработки). Перед вспашкой обязательно внесение органических удобрений.

10.В условиях минимальных обработок или no-till возникает проблема заделки растительных остатков (солома) и органических удобрений. Любая органика, оказавшаяся на поверхности неизбежно будет минерализована до диоксида углерода, но гумус образовываться не будет.

11.Применение бактериальных препаратов для повышения автохтонного  биоразнообразия.

12.Обязательный контроль давления на почву колёсной техники. Недопущения превышения удельного давления на почву свыше 0,6 кг/см2.

13.Выход на механические работы при наступлении физической спелости почвы.

14.Одним из локальных средств рекультивации почв для повышения содержания фосфора и серы, а так же  кальция, как активного элемента почвенного структурообразования может служить фосфогипс  в дозах 6-8 т/га.

 

 

Материалы, использованные при подготовке резолюции:

 

1.      «Здоровая почва - платформа устойчивого агробизнеса». Соколова Елена Александровна, к.б.н., менеджер по устойчивому бизнесу компании Сингента;

2.      «Хозяйственно значимые проблемы здоровья почв, имеющие наибольшее распространение». Свиридов Дмитрий Александрович, к.с.-х.н., независимый эксперт по агро консалтингу ИП Свиридов Д.А.;

3.      «Гумус – как критерий оценки здоровья пахотных земель. Пути расширенного воспроизводства плодородия за счет улучшения гумусового состояния в условиях современного земледелия»Ерёмин Дмитрий Иванович, д.б.н,  доцент, ведущий научный сотрудник отдела земледелия НИИСХ Северного Зауралья  - Филиала ФИЦ ТюмНЦ СО РАН;

4.      «Ситуация почвенного плодородия в Самарской области». Обущенко Сергей Владимирович, д.с.-х.н,  директор ФГБУ «Станция агрохимической службы «Самарская»;

5.      «Переуплотнение почв». Гаспарян Ирина Ивановна, д.с.-х.н,  главный научный сотрудник ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова;

6.      «Изменение плодородия почвы при интенсивном земледелии в овощном севообороте. Применяемые приёмы восстановления почвы». Боровкова Наталья Владимировна, руководитель исследовательской лаборатории ИП Цирулёв Е.П, глава КФХ;

7.      «Фосфорные удобрения и микробиологическая активность почвы». Иванов Сергей Александрович, главный специалист по агросопровождению ООО «ФосАгро-СевероЗапад»;

8.      «Повышение биоразнообразия биоты в почве – фактор улучшения структуры почвы», Кандыба Дмитрий Николаевич, к.с.-х.н, консультант по применению СЗР, удобрений, стимуляторов ИП Кандыба Д.Н.

 

С полным текстом резолюции вы можете ознакомиться в приложенном файле.