Научная статья

Original article

УДК 631.6.02

doi: 10.24412/2413-046Х-2021-10527 

МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ МИНУСИНСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

MONITORING OF THE STATE OF AGRICULTURAL LAND IN THE MINUSINSK FOREST-STEPPE

Бадмаева Софья Эрдыниевна, доктор биологических наук, зав кафедрой кадастра застроенных территорий и планировки населенных мест ФГБОУ ВО «Красноярский государственный университет», Россия, г. Красноярск, s.bad55@ mail.ru

Лидяева Наталья Евгеньевна, аспирант ФГБОУ ВО «Красноярский государственный университет», Россия, г. Красноярск, lidyaeva2010@mail.ru

Badmaeva Sofia Erdinievna, Doctor of Biological Sciences, Head of the Department of Cadastre of Built-Up Territories and Planning of Populated Areas, FSBEI HE «Krasnoyarsk state agrarian university», Russia, Krasnoyarsk, s.bad55 @ mail.ru

Lidyaeva Natalia Evgenievna, Post-graduate student of the Department of Cadastre of Built-Up Territories and Planning of Populated Areas FSBEI HE «Krasnoyarsk state agrarian university», Russia, Krasnoyarsk, lidyaeva2010@mail.ru 

Аннотация. Представлены результаты исследований по агроэкологическому мониторингу черноземных почв Минусинской лесостепи. Для проведения мониторинговых наблюдений были взяты пробы почв с целинных и пахотных почв по содержанию гумуса, по составу почвенно – поглощающего комплекса, реакции почвенной среды, нитратного азота, обменного калия, подвижного фосфора. Установлено, что на целине и пахотных почвах содержание гумуса в слое 10-20 выше, чем в 0-10 см. В пахотных почвах выявлено сужение соотношения обменных кальция и магния. Наблюдается тенденция к сдвигу реакции среды в щелочную сторону на пашне. Содержание нитратного азота и обменного калия в пахотных почвах низкое, а подвижного фосфора выше. Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур с высокими энергетическими показателям и хорошим качеством необходимо оптимизировать пищевой режим почвы.

Основными негативными факторами, влияющими на почвенный покров являются дефляция и эрозия, химическая и физическая деградация. С учетом природно – климатических условий необходимо разработать и внедрять комплекс агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий по борьбе с дефляцией и эрозией.

Abstract. The results of research on agroecological monitoring of chernozem soils in the Minusinsk forest-steppe are presented. For monitoring observations, soil samples were taken from virgin and arable soils according to the humus content, the composition of the soil-absorbing complex, the reaction of the soil environment, nitrate nitrogen, exchangeable potassium, mobile phosphorus. It was found that on virgin soil and arable soils, the humus content in the 10-20 layer is higher than in the 0-10 cm layer. In arable soils, a narrowing of the ratio of exchangeable calcium and magnesium was revealed. There is a tendency to shift the reaction of the environment to the alkaline side on arable land. The content of nitrate nitrogen and exchangeable potassium in arable soils is low, and mobile phosphorus is higher. To increase the productivity of agricultural crops with high energy indicators and good quality, it is necessary to optimize the nutritional regime of the soil.

The main negative factors affecting the soil cover are deflation and erosion, chemical and physical degradation. Taking into account the natural and climatic conditions, it is necessary to develop and introduce a complex of agrotechnical, forest reclamation and hydrotechnical measures to combat deflation and erosion.

Ключевые слова: пахотные угодья, деградация почв, лесостепь, структура земель, земли сельскохозяйственного назначения, мониторинг земель, охрана земель

Keywods: arable land, soil degradation, forest steppe, land structure, agricultural land, land monitoring, land protection

При проведении фонового почвенного мониторинга за эталон берется целинная почва, в которой антропогенное влияние исключено, либо минимизировано. В качестве эталона возможно использование природных характеристик почв – такие как способность продуцировать органическое вещество при данных природно – климатических условиях, либо биопродуктивность [1, 2, 3].

В резко континентальных районах Средней Сибири образование гумуса происходит в другой биоклиматической среде, чем в районах с умеренным климатом. Период, благоприятный для работы микроорганизмов, короче, чем в европейских почвах и перенесен на вторую половину лета. Ограниченная продолжительность интенсивной биологической деятельности ослабляет темпы минерализации органического вещества. Образующиеся гуминовые кислоты подвергаются быстрой консервации под влиянием частого летнего иссушения или сильного замерзания почв зимой. Они денатурируются, стареют и переходят в малоподвижное состояние – гумины. Не исключена возможность высокой прочности связи гумусовых веществ с минеральными коллоидами [8, 9].

В таблице 1 представлено содержание гумуса в южных черноземах Минусинской лесостепи на целинных и пахотных почвах.

Содержание гумуса в верхнем 0 – 10 см слое целинной почвы составляет 4,98 %, затем в 10 – 20 см слое почвы содержание гумуса увеличивается почти на 9,1%, затем идет небольшое понижение. В верхнем слое пахотных черноземов содержание гумуса по сравнению с целинными аналогами меньше  на 1,88 %, а в слоях 10 – 20 и 20 – 40 см уменьшается в 1,6 – 2,3 раза соответственно. Установлено, что как и на целине, так и на пашне, гумус в слое 10 – 20 см выше, чем в верхнем слое почвы.

Нами исследован состав почвенно – поглощающего комплекса южных черноземов Минусинской лесостепи. В таблице 2 представлен качественный состав почвенно – поглощающего комплекса южных черноземов в целинных и пахотных почвах.

Исследования почвенного покрова участков с различным характером использования позволили нам всесторонне оценить изменения свойств черноземов в результате длительного хозяйственного использования [4, 5, 6, 7]. В наших исследованиях установлено сужение соотношения обменных кальция и магния, что может служить характеристикой деградации черноземов при антропогенном воздействии. Соотношение кальция к магнию в верхнем 0 – 10 см слое почвы в целинных почвах составляет 6, тогда как в пахотных почвах этот показатель равен 5,1. Далее в нижележащем слое происходит незначительное увеличение соотношения Са²⁺ : Мg²⁺ в пахотных почах по сравнению с целинными – 5,7 и 5,3 соответственно. В слое почвы 20 – 40 см доля кальция на целине выше, чем на пашне: 5,5:4,6.

Доля кальция в верхнем слое целинных почв составляет 83,8% от  суммы катионов почвенно – поглощающего комплекса, на пахотных почвах – 82,9%. В слое почвы 10 – 20 см наблюдается небольшое увеличение доли кальция в пахотных почвах –  85, 4% против 84, 8% от суммы катионов почвенно – поглощающего комплекса, затем в нижележащем слое почвы этот показатель заметно выше на целине 82, 3%, на пашне – 70,9%.

Повышенное содержание обменно – поглощенного натрия отмечено в целинных почвах, по сравнению с пахотными. Так, например, в изучаемых слоях целинной почвы этот показатель варьирует в пределах 1,04 – 1, 27%, то в пахотных почвах от 0,59 до 0, 86%.

Исследования, проведенные по изучению реакции почвенной среды в южных черноземах Минусинской лесостепи показали следующие результаты (табл. 3).

В пахотных почвах наблюдается тенденция к сдвигу реакции среды в щелочную сторону на 0,1 – 0,2 единицы водного рН в среднем показателя реакции почвенной среды, по сравнению с целинными аналогами. В целом реакция среды в изучаемых почвах можно охарактеризовать как слабощелочные.

Нами было исследовано содержание нитратного азота на целинных и пахотных почвах. Количество нитратного азота, которое присутствует в почве в настоящий момент, является результатом противоречивых процессов: наряду с процессом нитрификации, способствующим накоплению нитратов, там же происходит поглощение их растениями и микроорганизмами, вымывание осадками, а также денитрификация. В таблице 4 представлено содержание нитратного азота в изучаемых почвах.

Верхний 0 – 10 см слой в целинных почвах по шкале обеспеченности нитратным азотом характеризуется как низкая, затем наблюдается резкое повышение содержания азота до высокого уровня в слое 10 – 20 см. В нижележащем слое идет снижение содержание этого элемента до градации – низкая. В пахотных почвах содержание нитратного азота, особенно в верхних слоях почвы является очень низким, и лишь в слое 20 – 40 см происходит незначительное увеличение этого элемента питания растений.

Результаты наших исследований по содержанию обменного калия в  южных черноземах Минусинской лесостепи представлены в таблице 5.

Во всех изучаемых слоях целинных черноземов содержание обменного калия по градации обеспеченности характеризуется как средняя. В слое 10 – 20 наблюдается несколько повышенное содержание калия, по сравнению с верхним слоем почвы. Это, возможно связано с высокой подвижностью этого элемента и по видимому происходит вмывание с атмосферными осадками из верхних горизонтов в нижние. В пахотных же черноземах содержание обменного калия является очень низким, ниже 10 мг/кг во всех исследуемых слоях почвы. В слое почвы 10 – 20 см наблюдается такая же тенденция увеличение содержания обменного калия, как и в целинных аналогах.

В образцах почвы, отобранных в целинных и пахотных почвах лесостепной зоны Минусинской котловины, содержание подвижного фосфора выглядело следующим образом. В целинных почвах содержание подвижного фосфора очень низкое и составляет от 18,8 до 37,4 мг/кг почвы (табл.6). В пахотных почвах подвижный фосфор также имеет низкие показатели, но более высокие по сравнению с целинными почвами. С глубиной идет постепенное снижение содержания этого элемента.

Таким образом, изучив содержание гумуса, состав почвенно – поглощающего комплекса, реакцию среды в целинных и пахотных черноземах южных можно сказать следующее. Содержание гумуса в целинных черноземах выше, чем в пахотных почвах. В верхнем слое  пахотных черноземов  содержание гумуса по сравнению с целинными аналогами меньше  на 1,88 %, а в слоях 10 – 20 и 20 – 40 см  уменьшается  в 1,6 – 2,3 раза соответственно. Наши исследования по содержанию и распределению гумуса по профилю почвы южных черноземов Минусинской лесостепи согласуются с исследованиями которые подтверждают о наличии погребенных гумусовых горизонтов.

Доля кальция в верхнем слое целинных почв составляет 83,8% от  суммы катионов почвенно – поглощающего комплекса, на пахотных почвах – 82,9%. Соотношение кальция к магнию в верхнем 0 – 10 см слое почвы в целинных почвах составляет 6, тогда как в пахотных почвах этот показатель равен 5,1.

В пахотных почвах наблюдается тенденция к сдвигу реакции среды в щелочную сторону на  0,1 – 0,2 единицы водного рН в среднем показателя реакции почвенной среды, по сравнению с целинными аналогами.

В верхнем слое целинных почв содержание нитратного азота характеризуется как низкая, затем наблюдается резкое повышение содержания азота до высокого уровня. В пахотных почвах содержание нитратного азота, особенно в верхних слоях почвы является очень низким.

Во всех изучаемых слоях целинных черноземов содержание обменного калия по градации обеспеченности характеризуется как средняя. В пахотных же черноземах содержание обменного калия является очень низким [10].

Обеспеченность почв подвижным фосфором характеризуется как очень низкая и низкая.

Публикация данной статьи и участие в стажировке «Оспаривание результатов определения кадастровой стоимости недвижимого имущества» осуществлено при поддержке Краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности».

Список источников

1. Бадмаева, С.Э. Экологическая оценка орошаемых черноземов юга Сред­ней Сибири / С.Э. Бадмаева, К.В. Макушкин // Генезис, география, классификация почв и оценка почвенных ресурсов: мат-лывсерос. науч.-практ. конф. — Архан­гельск, 2010. — С. 228-231.
2. Бадмаева, С.Э. Эколого — мелиоративные исследования в Средней Сибири / С.Э. Бадмаева. — Красноярск, 2004. — 141 с.
3. Badmaeva S.E., Semenova V.V., Badmaeva Y.V Agrophysical properties of black soils depending on types of economic use in the Krasnoyarsk forest-steppe.// IOP Conference Series: Earth and Environmental Science Agritech-2019.-4018 — Scopus – Р 1 – 6.
4. Бадмаева Ю.В. Агромелиоративное состояние черноземов обыкновенных и его изменение под влиянием хозяйственной деятельности// Климат, экология, сельское хозяйство Евразии. Мат. 1Х Межд. научно – практ. конф. Иркутск, 2020 – С.18 – 25.
5. Бадмаева Ю.В. Мониторинг плодородия орошаемых почв лесостепной зоны Красноярского края// Геодезия, землеустройство и кадастры: проблемы и перспективы развития. Сб. материалов П Межд. научно –практ. конф. Омск, 2020. – С.136 – 138.
6. Бадмаева Ю.В., Усачев Р.И. Мониторинг залесенных земель сельскохозяйственного назначения Курагинского района Красноярского края с применением беспилотного летательного аппарата// Современные проблемы землеустройства, кадастров и прирообустройства и повышения безопасности труда в АПК. Сб. трудов Национальной научной конф. по проблемам землеустройства, кадастров и природообустройства. Красноярск, 2020. – С.13 – 15.
7. Бадмаева Ю.В., Усачев Р.И. Мониторинг земель сельскохозяйственного назначения с применением беспилотных аппаратов// Астраханский Вестник экологического образования – 2021. – № 1(61). – С. 93-96.
8. Крупкин П. И. Чернозёмы Красноярского края. — Красноярск: Изд-во КНИИСХ, 2002. — 327 с.
9. Макеева В.И. Оценка устойчивости почв юга России к слитизации/ В.И Макеева // Почвоведение. 2005. — № 2. — С. 232-238.
10. Чупрова, В.В. Оценка плодородия черноземов Красноярского края по гумусному состоянию / В.В. Чупрова // Современное состояние черноземов: мат — лы междунар. науч. конф. — Ростов н/Д., 2013. — С. 359-362.

References

1. Badmaeva, S.E`. E`kologicheskaya ocenka oroshaemy`x chernozemov yuga Sred¬nej Sibiri / S.E`. Badmaeva, K.V. Makushkin // Genezis, geografiya, klassifikaciya pochv i ocenka pochvenny`x resursov: mat-ly`vseros. nauch.-prakt. konf. — Arxan¬gel`sk, 2010. — S. 228-231.
2. Badmaeva, S.E`. E`kologo — meliorativny`e issledovaniya v Srednej Sibiri / S.E`. Badmaeva. — Krasnoyarsk, 2004. — 141 s.
3. Badmaeva S.E., Semenova V.V., Badmaeva Y.V Agrophysical properties of black soils depending on types of economic use in the Krasnoyarsk forest-steppe.// IOP Conference Series: Earth and Environmental Science Agritech-2019.-4018 — Scopus – R 1 – 6.
4. Badmaeva Yu.V. Agromeliorativnoe sostoyanie chernozemov oby`knovenny`x i ego izmenenie pod vliyaniem xozyajstvennoj deyatel`nosti// Klimat, e`kologiya, sel`skoe xozyajstvo Evrazii. Mat. 1X Mezhd. nauchno – prakt. konf. Irkutsk, 2020 – S.18 – 25.
5. Badmaeva Yu.V. Monitoring plodorodiya oroshaemy`x pochv lesostepnoj zony` Krasnoyarskogo kraya// Geodeziya, zemleustrojstvo i kadastry`: problemy` i perspektivy` razvitiya. Sb. materialov P Mezhd. nauchno –prakt. konf. Omsk, 2020. – S.136 – 138.
6. Badmaeva Yu.V., Usachev R.I. Monitoring zalesenny`x zemel` sel`skoxozyajstvennogo naznacheniya Kuraginskogo rajona Krasnoyarskogo kraya s primeneniem bespilotnogo letatel`nogo apparata// Sovremenny`e problemy` zemleustrojstva, kadastrov i priroobustrojstva i povy`sheniya bezopasnosti truda v APK. Sb. trudov Nacional`noj nauchnoj konf. po problemam zemleustrojstva, kadastrov i prirodoobustrojstva. Krasnoyarsk, 2020. – S.13 – 15.
7. Badmaeva Yu.V., Usachev R.I. Monitoring zemel` sel`skoxozyajstvennogo naznacheniya s primeneniem bespilotny`x apparatov// Astraxanskij Vestnik e`kologicheskogo obrazovaniya – 2021. – № 1(61). – S. 93-96.
8. Krupkin P. I. Chernozyomy` Krasnoyarskogo kraya. — Krasnoyarsk: Izd-vo KNIISX, 2002. — 327 s.
9. Makeeva V.I. Ocenka ustojchivosti pochv yuga Rossii k slitizacii/ V.I Makeeva // Pochvovedenie. 2005. — № 2. — S. 232-238.
10. Chuprova, V.V. Ocenka plodorodiya chernozemov Krasnoyarskogo kraya po gumusnomu sostoyaniyu / V.V. Chuprova // Sovremennoe sostoyanie chernozemov: mat — ly` mezhdunar. nauch. konf. — Rostov n/D., 2013. — S. 359-362.

Для цитирования: Бадмаева С.Э., Лидяева Н.Е. Мониторинг состояния земель сельскохозяйственного назначения Минусинской лесостепи // Московский экономический журнал. 2021. № 9. URL: https://qje.su/nauki-o-zemle/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-9-2021-14/

© Бадмаева С.Э., Лидяева Н.Е., 2021. Московский экономический журнал, 2021, № 9.