И.С. Белюченко
Экология Краснодарского края (Региональная экология)
Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2010. - 356 с.

5. Общая характеристика почвенного покрова

5.3. Химия почв

5.3.4. Содержание фосфора

По многолетним данным валовое содержание фосфора в обыкновенных и выщелоченных черноземах в пересчете на Р₂О₅ в верхнем пахотном слое (0-20 см) достигает 0,18 %, что позволяет отнести основную часть почв Северного Кавказа к среднеобеспеченным по этому элементу. Но, как известно, этот показатель не находится в прямом соответствии с плодородием почвы. Гораздо большее значение имеет содержание химических форм фосфатов в доступном виде для корневых систем растений.

Независимо от характеристик черноземов (выщелоченные, карбонатные и другие) водная вытяжка, как правило, не позволяет получить адекватную оценку динамики подвижного фосфора, и потому в качестве рабочего варианта  при определении этого элемента мы использовали методику Мачигина (ГОСТ 26205-84). Метод основан на извлечении подвижных форм фосфора из почвы раствором углекислого аммония с последующим определением этого элемента в виде синего фосфорномолибденового комплекса на фотоэлектроколориметре. Анализ проводили с окислением органического вещества в почвенных вытяжках, а фотоколориметрирование выполняли на КФК-3 при длине волны +710 нм. В отделе аналитической и инструментальной диагностики НИИ прикладной и экспериментальной экологии КГАУ в соответствии с техническим заданием и программой фонового обследования территории края проанализировано около 10 тыс. почвенных образцов на содержание подвижных форм фосфора. Подавляющее число проб отобрано из верхнего слоя почвы. В отдельных пунктах маршрутов, где были сделаны разрезы, пробы на фосфор отбирали по слоям через каждые 0-20 см. При переходе к нижним горизонтам содержание подвижных форм фосфора резко уменьшается.

Диапазон изменения значений содержания фосфора в черноземах весьма существенный - от 0,2 до 47,5 мг/100 г почвы. Анализ данных по содержанию фосфора в почвах различных зон края указывает на широкую вариацию количеств этого элемента. Наиболее высокое содержание характерно для равнинной зоны богарного земледелия (средний показатель по зоне 19,81 мг/100г почвы при широком варьировании от минимальных (0,50) и до максимальных значений (47,5 мг\100 г почвы) при весьма высоких показателях коэффициентов вариации (до 80 %) и широком варьировании доверительных границ. Достаточно высокое содержание подвижных форм фосфора характерно для зоны виноградарства (средний показатель 17,12 мг/100 г почвы) при  более  узком  их  разбросе  (от  1,4 до 37 мг/100 г почвы), но при высоких коэффициентах вариации – 83 и доверительных границ – 3,54. Содержание фосфора в почвах зоны рисосеяния и в предгорной зоне табаководства и садоводства сравнительно высокое (средние показатели 14,49 и 12,93 соответственно), но уже при значительном сужении разрывов между минимумом и максимумом и весьма существенном коэффициенте вариации. Самые низкие показатели содержания фосфора характерны для почв горно-лесной и рекреационной зон (5,0-5,2 мг/100 г почвы) при незначительных разрывах между их минимумом и максимумом.

Содержание подвижного фосфора в почвах геохимических ландшафтов отдельных зон колеблется весьма значительно. Высокой вариацией средних показателей этого элемента характеризуются почвы геохимических ландшафтов зоны богарного земледелия (от 0,85 в ландшафте 40 N до 22,83 мл/100 г почвы в ландшафте 1 Q), а также в предгорной зоне табаководства и садоводства (от 1,56 в ландшафте 53 Р до 19,36 в ландшафте 5 Q).

Содержание фосфора в почвах геохимических ландшафтов зоны рисосеяния и зоны виноградарства наименьшее при относительно низких колебаниях минимальных и максимальных показателей. Почвы геохимических ландшафтов горно-лесной зоны в целом характеризуются пониженными показателями содержания фосфора. Из 18 геохимических ландшафтов только в двух (5 Q и 4 N) содержание фосфора выше 10 мг/100 г почвы. В остальных ландшафтах содержание фосфора в верхнем слое почв колеблется от 1,75 (ландшафт 63 J) до 9,49 мг/100 г (24 Р). Относительно высокое содержание фосфора в почвах ландшафтов 12 Q, 33 Q, 3 Q, 5 Q, 6 Q, 7 Q (равнинная зона богарного земледелия), 5 Q и 6 Q (зона рисосеяния) 16 N, 17 Q, 19 N, 2 N (зона виноградарства), 4 N, 5 Q ( предгорная зона садоводства и табаководства) обусловлено значительным внесением фосфорных удобрений при выращивании сельскохозяйственных культур.

В целом низкое содержание фосфора в почвах геохимических ландшафтов горно-лесной и рекреационной зон определяется их низким фоновым природным уровнем и внесением малых доз минеральных удобрений. Низкое содержание фосфора в геохимических ландшафтах 40 N, 41 Q, 51 N (равнинная зона богарного земледелия), 40 N, 42 N, 45 K, 52 N, 53 P, 54 K (предгорная зона садоводства и табаководства) в основном приходится на природные ландшафты, где использование минеральных удобрений не практикуется или весьма ограничено. Определенный интерес представляют данные по содержанию фосфора по почвенным горизонтам.

Различие в содержании этого элемента по почвенным горизонтам обусловлено, очевидно, особенностями инфильтрации почв, их кислотностью, концентрацией полуторных окислов, способствующих фиксации фосфора, и, безусловно, внесением фосфорных удобрений в агроландшафтных системах. Этими условиями и определяется относительно высокое содержание фосфора в верхних слоях и его весьма значительное снижение с глубиной почвенного профиля. Практически во всех геохимических ландшафтах, характеризующихся значительными территориальными пространствами и используемых для сельскохозяйственного производства, содержание фосфора весьма существенное и в значительной степени определяется внесением его с удобрениями под отдельные сельскохозяйственные культуры.

Природные ландшафты (или условно природные), куда можно отнести плавневую, горно-лесную и рекреационную зоны, характеризуются заметным понижением содержания фосфора в верхнем слое почвы. Это можно объяснить тем, что его количество в основном определяется природными процессами (содержанием в материнской породе, привносом с других территорий птицами, животными, обогащением транзитных и аккумулятивных ландшафтов при выносе - ветром и водой - из автономных ландшафтов, транзитным переносом по воздуху из других районов и т.д.). Завершая анализ содержания фосфора в верхнем слое почв отдельных зон, геохимических ландшафтов и административных районов в пределах всего края, можно отметить весьма широкий разброс его показателей, что обусловливается широкой вариацией как природно-климатических (количество осадков, температурный режим, сила и направленность ветров, особенности почвенного обустройства, характер материнской породы и типов растительности и её продуктивности и т.д.), так и биотических факторов (уровень развития экологических систем, глубина проникновения корней, видовое многообразие растений и их обилие и др.).

5.3.5. Содержание калия. Основным источником калия для растений является его обменный фонд. Водорастворимого калия в почвах Кубани сравнительно мало, в обыкновенных черноземах его содержится всего 1,2-2,2 мг/100 г, а в выщелоченных он обнаруживается в виде следов. В почвах более легкого механического состава водорастворимый калий, как правило, не накапливается. Такая ситуация объясняется главным образом вымыванием этого элемента из корнеобитаемого слоя. На почвах с промывным режимом потери К₂О достигают до 70-100 кг/га. Обменный калий определяется путем обработки почвы слабым раствором солей и кислот методом Масловой и определением в вытяжках для установления фосфатов по Мачигину и Чирикову. Черноземы Кубани (особенно обыкновенные) лучше других типов почв обеспечены подвижным калием. По мере продвижения на юг, в зону с более интенсивными осадками, и перехода к почвам легкого механического состава обеспеченность их запасами доступного калия уменьшается.

Содержание калия в почвах также сильно варьирует в зависимости от возделываемой культуры на данной площади. В силу различного воздействия культур на почву, различного между ними  выноса элементов питания, в том числе и калия, под ними концентрируется и различное количество калия в обменной форме. Так, под люцерной подвижного калия сравнительно меньше (9 мг/100 г), чем под озимой пшеницей (12 мг/100 г почвы), высеваемой по люцерне, что связано со специфичностью разложения остатков люцерны. Кроме того, содержание обменного калия снижается от начала вегетации растений к её окончанию, что объясняется выносом калия растениями, а также переходом его в необменную форму. Содержание обменного калия зависит и от влажности почвы. Между отдельными типами почв наблюдаются  определенные различия по содержанию калия.

Высоким содержанием калия (свыше 30 мг/100 г почвы) характеризуются почвы зоны виноградарства, предгорной, горно-лесной и рекреационной зон. Несколько меньше этого элемента содержится в почвах рисосеяния (26,7) и равнинной зоны богарного земледелия (29,5 мг/100 почвы). Широкое варьирование минимальных и максимальных показателей в равнинной зоне богарного земледелия (от 3,6 до 67,8 мг/100 почвы) связано с большими различиями в потребностях отдельных культур в этом элементе и с внесением различных доз калийных удобрений по полям севооборота. В остальных зонах различия между минимумом и максимумом содержания калия колеблются от 1,5 до 4 раз. Определенный интерес представляют данные по содержанию обменного калия в верхнем слое почв геохимических.

Самые большие расхождения между минимальными и максимальными показателями содержания калия свойственны почвам геохимических ландшафтов зоны богарного земледелия. Например, содержание калия в почвах ландшафта 1 Q колеблется в пределах от 3,6 до 56,0 мг/100 г почвы при среднем показателе 29,5, а также в ландшафте 5 Q - от 3,6 до 46,6 при среднем показателе 29,9. Самое низкое содержание калия в этой зоне присуще ландшафту 30 N(в среднем 15 мг/100 г почвы). Во всех остальных ландшафтах этой зоны содержание калия превышает 25 мг/100 г почвы.

Достаточно высоким содержанием калия характеризуются почвы горно-лесной зоны, где этот показатель колеблется от 29,8 до 38,4 мг/100 г почвы при относительно невысоком разрыве между минимальными и максимальными показателями. Большие колебания в содержании калия в почвах геохимических ландшафтов характерны также для предгорной зоны (20,1-34,9 мг/100 почвы) В зоне виноградарства содержание калия в верхнем слое почвы достаточно высокое и находится на уровне 24-35 мг/100 г почвы при относительно невысоких разрывах между минимальными и максимальными показателями. В плавневой зоне содержания калия невысокое и находится на уровне 16,5-19,8 мг/100 г почвы, и только в ландшафте 7 Q этот показатель возрастает до 28,6 мг/100 г почвы. В рисовой зоне низкое содержание калия характерно для ландшафта 14 Q (18,8 мг/100 г почвы). В остальных ландшафтах содержание калия относительно выравнено и колеблется от 26 до 34,3 мг/100 г почвы. В большинстве геохимических ландшафтов варьирование показателей содержания калия сравнительно невысокое и по сравнению с азотом и фосфором этот элемент выделяется весьма устойчивой величиной. По аналогии с фосфором и азотом мы определили содержание подвижного калия в пределах наиболее крупных ландшафтов по административным районам.

Как правило, в пределах отдельных административных районов средние показатели содержания калия в почвах находятся на уровне средней или даже высокой обеспеченности при относительно невысоких колебаниях между минимумом и максимумом в различных точках. Самое низкое содержание калия отмечено в ландшафте 7 Q (Динской район) - 17,1 мг/100 г почвы и ландшафте 14 Q (Красноармейский район) -15,1 мг/100 г почвы. В остальных ландшафтах содержание калия в почвах превышает 20 мг/100 г почвы и находится на уровне среднего или высокого обеспечения. Анализируя показатели минимальных и максимальных величин, следует подчеркнуть, что в большинстве ландшафтов разрывы между ними превышают 2-4 кратные уровни и только в некоторых ландшафтах эти разрывы значительно выше. К последним можно отнести ландшафты 3 Q (Выселковский район), 5 Q и 7 Q (Усть-Лабинский район) и некоторые другие.

Завершая анализ результатов определения содержания калия в почвах Краснодарского края, следует отметить, что этот элемент в сравнении с азотом и фосфором варьирует наименьшим образом как в пределах отдельных геохимических ландшафтов, так и отдельных природно-антропогенных зон. Столь явная тенденция к стабильности показателей этого элемента по почвам различных геохимических ландшафтов указывает на относительно высокий уровень поступления этого элемента в почвы при разрушении материнских пород и из других источников.