685

По итогам расчетов сделайте заключение об экологической устойчивости агроландшафта. В случае необходимости предложите методы улучшении экологической ситуации.

4.2 Мониторинг плодородия почв сельскохозяйственных угодий

С целью предотвращения деградации земельных угодий, использующихся в сельскохозяйственном производстве, в России ведется агрохимический мониторинг. Под деградацией понимается в первую очередь снижение плодородия, развитие эрозионных процессов и накопление токсичных соединений (пестициды, ТМ и др.)

В России организован мониторинг почвенного плодородия и экологического состояния почв посредством сети агрохимических центров, подчиняющихся департаменту мелиорации министерства сельского хозяйства РФ. В Пермском крае функционирует ФГБУ Государственный центр агрохимической службы «Пермский» – ФГБУ ГЦАС «Пермский» (Перечень федеральных...).

Хозяйства должны обращаться в данную организацию каждые пять лет с инициированием проведения тура агрохимического обследования пашни. Тур агрохимического обследования предполагает отбор проб верхнего (пахотного) слоя почвы по специально разработанной технологии, а также анализ основных агрохимических и токсикологических показателей. По итогам тура агрохимического обследования агрохимический центр выдает отчет, в котором подробно характеризует плодородие почв и меры по его корректировке (включая внесение удобрений и мелиорантов).

Экологический мониторинг состояния почв должен включать мониторинг источников и уровней загрязнения, а также факторов и последствий воздействия загрязнения на почву.

91

По итогам нескольких последних туров агрохимического обследования пашни хозяйства, можно судить об основных тенденциях изменения плодородия почв.

Практическая работа № 8

Оценка динамики плодородия почвы в агрохимическом мониторинге

Дайте оценку изменениям плодородия почвы хозяйства на основании двух туров агрохимического обследования проведенных в 2000 и 2005 годах. Общая площадь обследовавшийся территории 7740 га (в оба тура площадь обследования была одинакова). Исходные данные для обсуждения представлены в таблице 16.

Таблица 16

Результаты агрохимического обследования пашни

4.3 Критерии существенного снижения плодородия земель сельскохозяйственного назначения

В соответствии с пунктом 3 статьи 6 ФЗ «Об обороте земель сельскохозяйственного назначения» земельный участок из земель сельскохозяйственного назначения принудительно может быть изъят у его собственника в судебном порядке в случае, если он используется с нарушением установленных земельным законодательством требований. Постановлением Правительства РФ от 22.07.2011 № 612 «Об утверждении критериев существенного снижения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» утверждены критерии существенного снижения плодородия земель сельскохозяйственного назначения.

Существенным снижением плодородия земель по причине использования их с нарушением установленных земельным законодательством РФ требований рационального использования земель является изменение не менее трех критериев:

–снижение содержания органического вещества в Апах ≥ 15%;

–повышение кислотности в кислых почвах (рНKCl) ≥ 10 %;

–повышение щелочности в щелочных почвах (рНН2О ≥ 10 %;

–снижение содержания подвижного фосфора (мг/кг почвы) ≥

25 %;

–снижение содержания обменного калия (мг/кг почвы) ≥ 25 %.

93

Практическая работа № 9

Применение критериев существенного снижения плодородия земель

Крестьянским фермерским хозяйством (КФХ) у сельскохозяйственного предприятия для возделывания картофеля арендован участок пашни площадью 100 га. Срок аренды – 10 лет (с 2000 по 2010 гг.). Почва участка – дерновоподзолистая среднесуглинистая. Перед сдачей в аренду и после нее на данном поле проведено агрохимическое обследование, результаты которого представлены в таблице 17. Проанализируйте изменение агрохимических характеристик почвы, а также установите или опровергните факт существенного снижения плодородия почвы.

По итогам оценки изменения плодородия сделайте заключение о его существенности. Как можно объяснить положительную динамику по некоторым показателям плодородия почвы? Каковы могут будут действия арендодателя в случае, если арендодержатель допустил существенное снижение плодородия? Предложите меры по улучшению плодородия почвы. Оцените затраты на минеральные удобрения и мелиоранты, если они потребуются. Какие удобрения и мелиоранты можно рекомендовать для повышения плодородия почвы?

4.4 Расчет баланса органического вещества почвы

Плодородием называется способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. Гумус составляет 85-90 % органического вещества почвы и является важным критерием при оценке еѐ плодородности. Органическое вещество почвы представлено живой биомассой (почвенная биота и живые корни растений), органическими остатками растений, животных, микроорганизмов, продуктами разной степени их разложения и специфически новообразованными гумусовыми веществами (гумусом).

Гумус – часть органического вещества почвы, представленная совокупностью специфических и неспецифических органических веществ почвы, за исключением соединений, входящих в состав живых организмов и их остатков (ГОСТ

27593-88).

Гумус является источником элементов питания для растений. В нем содержится 98-99 % азота, 30-40 % фосфора, 90 % серы от общего содержания их в почве.

Гумус в почве образуется в результате процесса гумификации. Под гумификацией понимается совокупность про-

95

цессов превращения исходных органических веществ в гуминовые кислоты и в фульвокислоты и процессов, определяющих уровень накопления и соотношения этих кислот в почве. Одновременно с гумификацией органического вещества в почве происходит дегумификация. Результирующим данных противоположных процессов является содержание гумуса в почве в данный момент времени (Данков В.А. и др., 1990; Володин В.М. и др., 1999; Лопырев М.И., Макаренко С.А.,

2001).

Одной из основных причин процесса дегумификации, наряду с эрозией, является недостаточное внимание к мероприятиям по поддержанию бездефицитного баланса органического вещества в почве. В свою очередь, бездефицитный баланс поддерживается внесением органических удобрений, заделкой соломы и сидератов, увеличением доли многолетних бобовых трав и др. (Кирюшин В.И., 2011). Установлено, что уменьшение содержания органического вещества в почве на 1 % приводит к снижению урожайности зерновых культур на 0,5-1,0 т/га. Определение расходов гумуса пахотного горизонта почвы сводится к определению азота, израсходованного культурой. Если принять среднее содержание азота в гумусе за 5 %, то при выносе 100 кг этого элемента с урожаем растений почва потеряет 2000 кг/га гумуса (Лопырев М.И., Макаренко С.А., 2001).

Под балансом гумуса (или органического вещества) понимается разница приходной и расходной статьи гумуса за определенный период.

Баланс гумуса в почвах может быть описан следующим уравнением, основанным на разности приходной (первая скобка формулы 14) и расходной части (вторая скобка формулы 14).

96

, где (14)

Вк – новообразование и включение продуктов разложения органических остатков в гумусовые вещества за счет растительных остатков и органических удобрений;

Э+А – аэральный привнос почвенных материалов, обогащенных органическими веществами;

Э+В – привнос почвенных частиц, содержащих гумус, с поливными водами или в результате водной эрозии (намытые почвы).

Эмин – минерализационные потери почвенного гумуса; Э–А – потери органического вещества в результате вет-

ровой эрозии; Э–В – потери при развитии водной эрозии;

M–В – вынос органических веществ в результате внутрипочвенной миграции.

Оценку баланса и разработку приемов воспроизводства органического вещества осуществляют на основе анализа всех его составляющих в почвах конкретных полей с учетом чередования культур.

Оценка баланса гумуса основана на определении коэффициента гумификации и минерализации. Коэффициент гумификации представляет собой долю углерода органических остатков, включающегося в состав гумусовых веществ почвы. Коэффициент гумификации для корневых и пожнивных остатков зерновых и многолетних трав приравнивается к коэффициенту гумификации подстилочного навоза, а для пропашных он в два раза меньше. Для навоза гумификация составляет 10-20 % (при содержании сухого вещества 25-50 %).

Ожидаемый запас гумуса в почве (St) за звено севообо-

St – запасы гумуса через t лет, т/га; So – исходные запасы гумуса, т/га;

Kr – коэффициент гумификации пожнивных остатков в долях единицы;

A – количество поступающих в почву свежих органических веществ, т/га;

t – время, годы;

Km –коэффициент минерализации гумуса.

Величина минерализации органического вещества под возделываемой культурой и в сумме за ротацию севооборота рассчитывается по формуле 16.

Mn – минерализация органического вещества, т/га;

В – масса почвы пахотного горизонта, принимается равной 3000 т/га;

Г – содержание органического вещества в пахотном горизонте почвы, %;

Км – коэффициент минерализации органического вещества, зависит от возделываемой культуры.

Величина минерализации органического вещества за ротацию севооборота (М) рассчитывается по формуле 17.

М1 – величина минерализации органического вещества под первой и последующими культурами севооборота, т/га.

Величина образования органического вещества из корневых и растительных остатков (приходная часть баланса) для каждой сельскохозяйственной культуры (Qn) и в сумме за

Qn – образование органического вещества из корневых и растительных остатков сельскохозяйственной культуры, т/га;

98

Уn – урожайность основной продукции сельскохозяйственной культуры, т/га;

Кр – коэффициент выхода корневых и растительных остатков по отношению к основной продукции;

Кг – коэффициент гумификации растительных остатков. Величина образования органического вещества за рота-

цию севооборота (Q) рассчитывается по формуле 19.

На основании данных о балансе органического вещества можно рассчитать необходимое количество навоза, которое необходимо вносить за ротацию севооборота для достижения

10 – постоянная величина, основанная на данных о том, что из 10 т навоза образуется 1 т органического вещества почвы;

Б – баланс органического вещества за ротацию севооборота, т/га (Лисецкий Ф.Н. и др., 2002).

Практическая работа № 10

Оценка баланса органического вещества почвы

На основании данных об урожайности основной и побочной продукции, а также коэффициентов минерализации и гумификации гумуса рассчитайте необходимые показатели для определения баланса гумуса в зернопропашном и зернотравяном севообороте. В расчетах используйте данные таблицы 18.

99