Агрохимическая характеристика почв СПК "Митрофановское" Сосновского района и рекомендации по применению удобрений под овощные культуры
Рисунок 7 ? Средние многолетние и погодные (2006 год) условия лесостепной зоны (Данные Бродоколмакской ГМС)
Представленные метеоданные свидетельствуют о ежегодном отклонении температуры воздуха в сторону повышения от средних многолетних показателей. Что касается осадков, то в различные отрезки времени они резко колебались как в сторону увеличения, так и уменьшения.
Сумма температур воздуха за период с температурой выше 10 °С составляет 1800-2000 °С. Продолжительность периода с температурами выше 10 °С составляет по району 120-125 дней, а периода с температурами выше 15 °С - 70-80 дней.
Средняя продолжительность безморозного периода 100-110 дней. Устойчивый снежный покров устанавливается в конце первой - начале второй декады ноября и лежит 145-150 дней. Средняя из наибольших декадных высот снежного покрова составляет 30-40 см.
2.1.2 Геоморфология и почвообразующие породы
По геоморфологии лесостепная часть Челябинской области представляет возвышенную равнину с грядово-холмистым рельефом, дренированную речной сетью. В долинах рек выделяются низкая пойма и серия надпойменных террас.
Почвообразующими породами лесостепной зоны чаще всего являются четвертичные отложения плейстоценового возраста: карбонизированные делювиально-элювиальные желто-бурые тяжелые суглинки, глины, опесчаненные суглинки [19].
2.1.3 Почвы
Почвенный покров пахотных угодий СПК «Митрофановское» представлен в основном зональными почвами - черноземами выщелоченными.
Черноземы выщелоченныеобладают достаточно высоким естественным плодородием. Они имеют высокую насыщенность основаниями, сравнительно высокое содержание гумуса 6-9%, обладают хорошими водно-воздушными и физико-химическими свойствами, благоприятной для большинства сельскохозяйственных культур слабокислой реакцией почвенного раствора. Однако имеют низкую обеспеченность подвижным фосфором. На этих почвах при надлежащем уровне агротехники и внесении удобрений можно выращивать хорошие урожаи зерновых и кормовых культур [19].
Встречаются и серые лесныепочвы. Они характеризуются значительной насыщенностью основаниями и кислой реакцией, невысокими, как правило, запасами питательных веществ, а также неблагоприятными физическими свойствами, связанными со слабой оструктуренностью пахотного слоя. Поэтому, главным направлением повышения плодородия этих почв является их окультуривание: систематическое применение органических и минеральных удобрений, известкование, углубление пахотного горизонта, посев бобовых растений - азотонакопителей. Применение органических удобрений улучшает физические свойства этих почв. Систематическое применение навоза способствует снижению кислотности[19].
Темно-серыелесные почвы по сравнению с серыми лесными отличаются повышенным содержанием гумуса и, следовательно, большим потенциальным запасом элементов пищи, менее кислой реакцией, лучшими агрофизическими свойствами [19]. Они характеризуются повышенной нитрификационной способностью, но более слабой растворимостью фосфатов. Для этих почв также основной метод повышения их плодородия - систематическое внесение органических и минеральных удобрений. На темно-серых почвах, имеющих повышенную гидролитическую кислотность, хорошие результаты дает применение фосмуки.
2.2 Методика исследований
Исследования проводились с помощью полевых и лабораторных методов. Агрохимическое обследование почв в СПК «Митрофановское» проведено на площади 530 га.
2.2.1 Полевые исследования
Полевой опыт - исследования в полевой обстановке для установления действия удобрений на рост, развитие и урожайность культур, качество получаемой продукции и показатели плодородия почв. Это биологический метод изучения реакции возделываемых культур на испытываемые виды, дозы, сроки и способы применения удобрений в различных почвенно-климатических и агротехнических условиях, без точной характеристики которых результаты опыта не могут быть распространены на другие, аналогичные по указанным признакам территории [20].
Результаты полевых опытов используют не только в науке, но и в практике для внедрения в сельскохозяйственное производство и определения объемов, видов и форм минеральных удобрений, мелиорантов и других химических средств, применяемых в сельском хозяйстве, а также машин и механизмов для качественного применения удобрений и мелиорантов.
Полевые опыты проводят на специально выбранных участках (опытных полях) научно-исследовательских учреждений и хозяйств для углубленного познания действия отдельных факторов, приемов и комбинаций их на растения [20].
При полевом обследовании почв были использованы почвенная карта и план землепользования масштаба 1:25000. Площадь полевого элементарного участка составила в среднем 15 га, а овощного - 5 га. Каждый смешанный образец составлен из 15-20 проб с глубины пахотного слоя. Индивидуальные почвенные образцы отбирались с пахотного и подпахотного горизонтов.
2.2.2 Лабораторные исследования
В лабораторных условиях почвенные образцы проанализированы на содержание подвижного фосфора и обменного калия по методу Чирикова, кислотность почв потенциометрически в солевой вытяжке, содержание гумуса - по методу Тюрина, на содержание суммы поглощенных оснований и гранулометрический состав - по методу Качинского. Лабораторные исследования проводились по общепринятым методикам [21, 22, 23, 24].
Рекомендации по применению удобрений под овощные культуры составлены на основе полевых и лабораторных исследований почв СПК «Митрофановское».
В работе дана эколого-экономическая оценка исследуемых почв.
2.2.3 Методика почвенно-экологической оценки
Методика почвенно-экологической оценки разработана в Почвенном институте РАСХН. Цена почвы определяется потенциальным плодородием, которое характеризуется путем расчета почвенно-экологического индекса.
Почвенно-экологическая оценка проводится на основании свойств почв и климатических показателей. В основу положен расчет почвенно-экологического индекса (ПЭи) по формуле предложенной Л.Л. Шишовым и другими [25]. Почвенно-экологический индекс как комплексный показатель свидетельствует о состоянии почв в данное время. Мы определяли его у изучаемых черноземов выщелоченных, расчеты приведены в приложении А.
Почвенно-экологическая оценка позволяет оценить состояние почв различных угодий. Технология выполнения работ по данной методике состоит в следующем:
- подготовка почвенно-агрохимических и агроклиматических данных;
- расчет почвенно-экологического индекса.
Почвенно-экологическая оценка проводится на основании свойств почв и климатических показателей. В основу положен расчет почвенно-экологического индекса (ПЭи) по формуле (1), предложенной Л.Л. Шишовым и другими (Д.Н. Дурманов, И.И. Карманов, 1991):
,(1)
где: ПЭи - почвенно-экологический индекс;
V - плотность (объемная масса) почвы в среднем для метрового слоя, г/см3;
2 - максимально возможная плотность г/см3;
П - «полезный» объем почвы в метровом слое;
Дс - дополнительно учитываемые свойства почвы: содержание гумуса, рН, степень эродированности и другие;
t>10 - среднегодовая сумма активных температур;
Р - поправка к коэффициенту увлажнения;
КК - коэффициент континентальности;
А - итоговый агрохимический показатель содержания элементов питания.
Расчет почвенно-экологических показателей
Множитель 12,5 является постоянным для всех типов почв.
Величина 2-V рассчитывается на основании объемной массы метрового слоя почвы с учетом поправки на коэффициент увлажнения (КУ-Р).
Коэффициент П позволяет учитывать полезный объем почвы различного гранулометрического состава.
Среди дополнительных свойств почв (Дс) важнейшим является содержание гумуса.
Коэффициент на содержание гумуса (Кг) рассчитывается следующим образом. Фактическое содержание гумуса в конкретной почве сравнивается со средним содержанием по региону в почве того же типа. Отношение выражается в процентах, и по его величине находят Кг.
Определение климатических показателей
Коэффициент увлажнения КУ-П определяется по формуле (2):
КУ=, (2)
где Дк - дополнительный коэффициент; Дк=5,1 для лесостепной зоны,
Дк=4,9 для степной зоны.
Ос - среднегодовая сумма осадков, мм
?t>10 - среднегодовая сумма активных температур.
Рассчитанные по этой формуле величины КУ, превышающие 1,10, принимаются 1,10. Поправку к коэффициенту увлажнения берут в соответствии с таблицей.
Коэффициент континентальности КК рассчитывается по формуле (3):
(3)
где t max - среднемесячная температура самого теплого месяца;
t min - среднемесячная температура самого холодного месяца;
? - широта местности.
Агрохимические показатели характеризуют, прежде всего, содержание элементов питания - подвижного фосфора и обменного калия. Коэффициенты взяты из литературных источников [19].
В таблицах 1 и 2 видно, что содержание подвижных форм фосфора и калия группируются по шести классам, а степень кислотности - по семи.
Таблица 1 - Группировка почв СПК «Митрофановское» по обеспеченности подвижными формами питательных веществ в зависимости от требований возделываемых культур
Группы
Р2О5 мг на 100 г. почвы
К2O в мг на 100г почвы
Степень обеспеченности почвы питательными веществами
зерновые
пропашные
овощные
1.
< 2,0
< 2,0
Оч. низкая
Оч. низкая
Оч. низкая
2.
2,1-5,0
2,1-4,0
Низкая
Оч. низкая
Оч. низкая
3.
5,1-10,0
4,1-8,0
Средняя
Низкая
Оч.низкая
4.
10,1-15,0
8,1-12,0
Повышенная
Средняя
Низкая
5.
15,1-20,0
12,1-18,0
Высокая
Высокая
Средняя
6.
> 20,0
> 18,0
Оч. высокая
Высокая
Высокая
Таблица 2 - Группировка почв СПК «Митрофановское»по степени кислотности и содержанию питательных веществ
Класс
Кислотность почв
Питательные вещества
степень кислотности
рНсол
содержание подвижных форм питательных веществ
Р2О5 в мг на 100 г. почвы
К2О в мг на 100 г. почвы
1
Очень сильнокислая
< 4,0
Очень низкое
< 2,0
< 2,0
2
Сильнокислая
4,1-4,5
Низкое
2,1-5,0
2,1-4,0
3
Среднекислая
4,6-5,0
Среднее
5,1-10,0
4,1-8,0
4
Слабокислая
5,1-5,5
Повышенное
10,1-15,0
8,1-12,0
5
Бл. к нейтрал.
5,6-6,0
Высокое
15,1-20,0
12,1-18,0
6
Нейтральная
6,1-7,0
Оч. высокое
> 20,0
> 18,0
7
Щелочная
> 7,0
-
-
-
Такие группировки позволяют достаточно точно отразить имеющуюся пестроту в распределении питательных элементов в почвах хозяйства от истощенных до сильно обогащенных и выделить площади по группам обеспеченности. При работе с картограммами необходимо учитывать обеспеченность почв элементами питания.
3.1.1 Активная реакция среды почв
Агрохимическая характеристика черноземных почв СПК «Митрофановское»по степени кислотности представлена в таблице 3.
Результаты определения степени кислотности показали, что 77,4% или 410 га от общей площади пахотных угодий хозяйства представлены почвами со слабокислой реакцией почвенного раствора. Среднекислую реакцию почвенного раствора имеют 9,4% (50 га) и близкую к нейтральной - 13,2% (70 га) от общей площади пахотных угодий.
Таким образом, активная реакция почвенной среды пахотных угодий СПК «Митрофановское» является весьма благоприятной для развития сельскохозяйственных культур.
По отношению к кислотности почвы и полевые культуры делятся на группы, представленные в таблице 4.
Таблица 4 - Группы полевых культур СПК «Митрофановское»по отношению к кислотности почв
№ п/п
Наименование культур
Отношение к кислотности почвенной среды
1
Свекла (сахарная, кормовая), клевер, люцерна, капуста белокочанная. Они чувствительны к кислотности.
6,2-7,0 (наиболее благоприятна нейтральная или слабощелочная реакция) Очень хорошо отзываются на известкование.
2
Пшеница, ячмень, кукуруза, горох, вика, костер.
5,1-6,0 (слабокислая и близкая к нейтральной реакции). Хорошо отзываются на известкование
3
Рожь, овес, тимофеевка, гречиха
4,6-5,0 (переносят умеренную кислотность). Положительно реагируют на высокие дозы извести.
4
Подсолнечник, картофель
Легко переносят умеренную кислотность и лишь на сильно- и среднекислых почвах требуют известкования
5
Люпин
Малочувствителен к повышенной кислотности
Для снижения кислотности почв проводится агрохимический прием - известкование. В качестве нейтрализатора используют известковые удобрения: мел молотый, жженая и гашеная известь, известковые туфы, мергель, доломитовая мука, металлургические шлаки, дефекат и др. В Челябинской области в основном применяются феррохромовые шлаки, которые могут содержать от 2 до 8% Сr2О3. Указанное содержание хрома в этом материале представлено преимущественно в химически инертной форме. В почвах хром очень быстро переходит в поглощенное состояние и со временем теряет способность к обменным реакциям, водорастворимого хрома в почвах практически нет. Другие тяжелые металлы, содержащиеся в шлаке, не представляют опасности для почв, вод и с/х продукции, так как содержатся в материале в очень низких концентрациях. Средняя доза феррохромового шлака 4-9 т/га [13].