Агрохимический мониторинг почв
Контроль обеспеченности почв питательными элементами для растений составляет задачу агрохимического мониторинга. Единая государственная агрохимическая служба была создана в нашей стране в 1964 году.
Она входила в систему агрономического обслуживания сельскохозяйственных предприятий и имела многочисленные функции. За короткий срок было создано 197 зональных агрохимических лабораторий, представлявших собой научно-производственные учреждения, оснащенные необходимым оборудованием для полевых и лабораторных исследований, картографических работ, постановки полевых опытов с удобрениями, контроля качества урожая и т. д. В их компетенции было проведение регулярного агрохимического обследования земель колхозов и совхозов, разработка рекомендаций по рациональному применению удобрений, т. е. фактически это было плановое проведение мониторинговых исследований.В настоящее время эта служба преобразована и на основе зональных агрохимических лабораторий созданы государственные центры агрохимической службы. Эти организации проводят контроль обеспеченности почв подвижными формами азота, фосфора и калия, микроэлементами, мониторинг гумусного состояния.
Для целей агрохимического мониторинга были разработаны, апробированы и унифицированы методы определения содержания элементов питания в почве. Большинство этих методов зарегистрировано в форме государственных стандартов (ГОСТов), что позволило получать сравнимые результаты.
Методы определения показателей отдельных свойств дифференцированы для почв разных типов. Например, содержание подвижного фосфора определяется одним из трех методов: Кирсанова (для кислых почв, ГОСТ 26207), Чирикова (для дерново-подзолистых и серых лесных почв, некарбонатных черноземов, ГОСТ 26204), Мачигина (для карбонатных почв, ГОСТ 26205). Так как оценка плодородия почв проводится на основе их комплексной характеристики, то сведения о содержании подвижных соединений элементов питания дополняются данными об их общем содержании в почве.
На основе полученных результатов проводится оценка почв по содержанию основных элементов питания — азота, фосфора и калия (табл. 10.10— 10.13). С учетом группировки по содержанию подвижных форм азота, фосфора и калия составляются картограммы обеспеченности почв элементами питания, которые служат основой для рациональной корректировки уровня эффективного плодородия внесением удобрений.Таблица 10.10
Оценка потенциального плодородия почв по общему содержанию азота, фосфора и калия, %
| Уровень содержания | Азот (N) | Фосфор (Р2О5) | Калий (К2О) |
| Очень высокий | Более 0,35 | Более 0,20 | Более 3,0 |
| Высокий | 0,35-0,25 | 0,20-0,15 | 3,0-2,0 |
| Средний | 0,25-0,10 | 0,15-0,08 | 2,0-1,0 |
| Низкий | 0,10-0,05 | 0,08-0,02 | 1,0-0,7 |
| Очень низкий | Менее 0,05 | Менее 0,02 | Менее 0,7 |
Важным этапом агрохимического мониторинга является выполнение балансовых расчетов с учетом выноса химических элементов с урожаем. На основе этого рассчитываются дозы минеральных и органических удобрений для восполнения выноса элементов питания растений и поддержки эффективного плодородия почв на необходимом уровне.
Таблица 10.11
Оценка эффективного плодородия почв по содержанию легкогидролизуемого азота (NO2), мг иа 100 г почвы
| Группа почв | Уровень содержания | Метод определения | |
| Тюрина-Кононовой | Корнфилда | ||
| I | Очень высокий | Более 10 | - |
Окончание табл.
10.11| II | Высокий | 10-7,0 | - |
| III | Повышенный | 7,0-5,0 | Более 20 |
| IV | Средний | 5,0-4,0 | 20,0-15,0 |
| V | Низкий | 4,0-3,0 | 15,0-10,0 |
| VI | Очень низкий | Менее 3,0 | Менее 10 |
Таблица 10.12
Оценка эффективного плодородия почв по содержанию подвижного фосфора (Р2О,)> мг на 100 г почвы
| Группа почв | Уровень содержания | Метод определения | ||
| Кирсанова | Чирикова | Мачигина | ||
| I | Очень высокий | Более 25,0 | Более 20,0 | Более 6,0 |
| II | Высокий | 25,0-15,0 | 20,0-15,0 | 6,0-4,5 |
| III | Повышенный | 15,0-10,0 | 15,0-10,0 | 4,5-3,0 |
| IV | Средний | 10,0-5,0 | 10,0-5,0 | 3,0-1,5 |
| V | Низкий | 5,0-2.5 | 5,0-2,0 | 1,5-1,0 |
| VI | Очень низкий | Менее 2,5 | Менее 2,0 | Менее 1,0 |
Таблица 10.13
Оценка эффективного плодородия почв по содержанию обменного калия (К2О), мг на 100 г почвы
| Группа почв | Уровень содержа ния | Метод определения | |||
| Масло вой | Чирикова | Мачигина | Кирсанова | ||
| I | Очень высокий | Более 30,0 | Более 18,0 | Более 30,0 | Более 25,0 |
| II | Высокий | 30,0- 20,0 | 18,0-12,0 | 30,0-20,0 | 25,0-17,0 |
| III | Повы шенный | 20,0 — 15,0 | 12,0-8,0 | 20,0-15,0 | 17,0-12,0 |
| IV | Средний | 15,0- 10,0 | 8,0-5,0 | 15,0-10,0 | 12,0-8,0 |
| V | Низкий | 10,0-5,0 | 5,0-3,0 | 10,0-5,0 | 8,0-4,0 |
| VI | Очень низкий | Менее 5,0 | Менее 3,0 | Менее 5,0 | Менее 4,0 |
В последнее время ведется разработка многоэлементной диагностики минерального питания растений. Этот вид диагностики предполагает учитывать не только обеспеченность растений N, Р, К, но и соотношение между основными элементами питания и микроэлементами, характеризующее сбалансированность элементов питания в почвенной среде.
Агрохимический мониторинг включает и контроль гумусного состояния почв.На современном этапе в задачи государственных центров агрохимической службы входит и оценка загрязнения пахотных земель тяжелыми металлами, в связи с чем параллельно с агрохимическим картированием проводится крупномасштабное картографирование почв с целью их эколого-токсикологической оценки на содержание тяжелых металлов, мышьяка и фтора. Оценка проводится в соответствии с уровнями ПДК и ОДК этих элементов для почв. Обследование земель с целью оценки загрязнения проводится с 1991 года в подразделениях агрохимслужбы.
Результаты показали, что в настоящее время в Российской Федерации в ряде регионов наблюдается загрязнение почв тяжелыми металлами. Установлено, что в пахотных почвах Астраханской, Брянской, Волгоградской, Воронежской, Иркутской, Калининградской, Костромской, Курганской, Ленинградской, Московской, Нижегородской, Оренбургской, Самарской, Свердловской, Сахалинской, Ульяновской областях, Республики Бурятия, Мордовии, Красноярского и Приморского краев наблюдается превышение ПДК по трем и более элементам. Загрязнение почв происходит преимущественно медью (3,8 % площадей имеют загрязнение выше ПДК), кобальтом (1,9 %), свинцом (1,7 %), кадмием и хромом (0,6 %).
В пахотных почвах Владимирской, Тверской, Ярославской, Кировской, Тамбовской, Ростовской, Пензенской, Саратовской, Омской, Томской, Тюменской, Читинской, Амурской областей РФ, Республики Тува, Кабардино- Балкарии, Татарстана, Калмыкии, Краснодарского края превышение ПДК металлов не обнаружено.