Минеральные удобрения

Технология оптимизации параметров почвы

10.10.2014 | Почва

Важной проблемой эталонизации почв можно считать несбалансированность блоков по количеству параметров и их значимости.

Параметры свойств почв подразделяются на фактические, т.е. на характерные для преобладающей массы почв среднего уровня плодородия (при среднем уровне земледелия), оптимальные (или эталонные), реально достижимые в хозяйственных условиях при целенаправленном антропогенном воздействии на них.

Величина отклонения оптимальных (эталонных) параметров почвы от фактических позволяет определить направление таких действий и необходимые комплексы агромероприятий по оптимизации фактических свойств и доведения их до уровня эталонных. Механизм формирования почвенных параметров свидетельствуют о том, что они могут быть регулируемыми и труднорегулируемыми.

Под регулируемыми параметрами понимаются те, величины которые меняются в широком диапазоне значений с определенной скоростью. Величины труднорегулируемых параметров практически не меняются или это происходит с очень малой скоростью.

Труднорегулируемые параметры почвы: морфологические показатели и, прежде всего, мощность пахотного горизонта, которая в почвах среднего уровня плодородия на 20 - 40 % меньше, чем в эталонных соответствующего подтипа. Равновесная плотность сложения почвы, которая в почвах высшего уровня плодородия выше на 10 - 20 % по сравнению с эталонами. Коррелирующий (обратная корреляция) с нею показатель – пористость, наоборот, меньше на 5 - 15 % в почвах среднего уровня по сравнению с эталонными.

Агрономически значимым и регулируемым параметром является содержание водопрочных агрегатов, которое может быть на 25 - 50 % выше в почвах среднего уровня, чем в эталонных. Физические параметры свойств почв, связанные с её сложением, образуются во времени значительно медленнее, чем мощность пахотного горизонта. Скорость регулирования агрофизических параметров, определяется интенсивностью антропогенного воздействия и, как показывает практика, период изменений превышает 10 лет и более.

В меру регулируемые параметры почвы: биохимические свойства почв (содержание гумуса, его запасы и тип). В почвах среднего уровня плодородия содержание гумуса на 15 - 30 % ниже, чем в эталонных; запасов гумуса меньше на 20 - 40 %, а соотношение Сгк:Сфк - на 20 - 30 %. При существующих приемах окультуривания почв скорость изменения этих параметров также невелика, но по отношению к агрофизическим показателям она может быть выше поскольку трансформация биохимических параметров и скорость её регулирования несколько выше, соответствует периоду около 10 лет и более.

Регулируемыми в разной степени: показатели физико-химических свойств. Относительно преобразуемой является гидролитическая кислотность, скорость изменения которой может быть связана с интенсивными антропогенными воздействиями (например, известкование). Параметр может быть изменен при единовременном воздействии. При этом величина параметра может изменяться на 50 % и более. Можно регулировать и активную кислотность (рН): от кислой реакции до нейтральной, т.е. скорость и степень изменения этого параметра достаточно заметны.

Сумма поглощенных оснований и степень насыщенности ими, поскольку изменяется почвенный поглощающий комплекс. Чтобы достичь определенного, качественно более высокого, уровня за счет реакций замещения необходимо длительное время, поэтому скорость изменения параметра невелика. Степень изменения этих показателей может достигать 15 - 35 % (сумма оснований) и 5 - 25 % (степень насыщенности). Как показывает опыт, относительная скорость изменения параметров превышает 15 лет. Содержание подвижного фосфора и калия. В почвах среднего уровня плодородия они меньше примерно на 50 % и более по сравнению с эталонными. Степень изменяемости параметров и ее скорость достаточно заметны.

В связи со сказанным выше, предлагают две группировки параметров почвенных свойств:

1. По степени изменяемости параметров:
- со слабой степенью изменяемости (когда величина параметра может изменяться не более чем на 20 %). Например, равновесная плотность сложения почвы и общая пористость;

- со средней (на 20 - 50 %) - мощность пахотного горизонта, содержание водопрочных агрегатов, содержание гумуса, запасы гумуса, тип гумуса, сумму поглощенных оснований и степень насыщенности ими;

- сильной (более чем на 50 %): активная и гидролитическая кислотности, содержание подвижного фосфора и калия.

Не следует забывать, что отнесение параметра почвенных свойств к той или иной группе нередко зависит от зонально-региональных особенностей. Например, активная кислотность черноземных почв (южная лесостепь), в отличие от серых лесных (северная лесостепь), будет отнесена к группе со слабой степенью изменяемости.

2. По относительной скорости изменения заданной величины (время или период, за который происходят изменения) при достижении оптимальных или эталонных величин:
- с длительным периодом изменения (когда величина параметра может измениться в качественном и количественном выражении до оптимальных или эталонных величин более чем за 15 лет). Например, сумма поглощенных оснований и степень насыщенности ими;

- со средним (10 - 15 лет). Равновесная плотность сложения, общая пористость, содержание водопрочных агрегатов, содержание, запасы и тип гумуса;

- коротким (менее 10 лет). Мощность пахотного горизонта, активная и гидролитическая кислотности, содержание подвижных форм фосфора и калия.

Точно так же, как и предыдущая группировка, параметры свойств почв, ранжируемые по названным градациям, связаны с зонально-региональными условиями, хотя, возможно, и в меньшей мере.

Все это говорит о неравномерности процесса повышения плодородия почв. Сначала срабатывают относительно простые агрохимические (известкование, внесение минеральных удобрений) и агротехнические (углубление и гомогенизация пахотного горизонта) приемы. С их помощью за короткое время (3 - 5; 5 - 10 лет) целенаправленно изменяются мощность пахотного горизонта и запасы питательных веществ, гидролитическая кислотность и реакция почв. Эволюция этих параметров в последующий период (10 - 15 лет) значительно отражается на повышении продуктивности сельскохозяйственных культур, что способствует изменениям в лучшую сторону и других показателей, и в первую очередь, положительного баланса органического вещества (при внесении значительного количества навоза или торфонавозных компостов).

В общем виде технология оптимизации параметров почвенных свойств складывается из гомогенизации и углубления пахотного слоя; формирования бездефицитного или положительного баланса гумуса, фосфора, калия; поддержания оптимальной (для онтогенеза растений) агрофизики (плотность, агрегированность и т.п.); нейтрализации почвенной среды; компенсации факторов, лимитирующих продуктивность культур.

Конкретизация этой технологии в регионах способна обеспечить стабилизацию или расширенное воспроизводство плодородия почв. При расширенном воспроизводстве плодородия почв (на фоне высокого уровня плодородия) значительно (на 30 - 50 %) возрастает урожайная цена балла в сравнении со средним уровнем. Оптимизация параметров почвенных свойств, осуществляемая за длительный период (10 - 20 лет), обеспечивает значительное окультуривание почв и, как следствие, стабильное увеличение урожайности ведущих сельскохозяйственных культур на 40 - 70 %.

Самофалова И.А., к. с.-х. н. ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА