CC BY
156
ПЛОДОРОДИЕ
о-
DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10401 УДК 631.821
Агроэкологические основы химической мелиорации почв
Р. В. НЕКРАСОВ1, директор департамента (e-mail: r.nekrasov@mcx.ru) М. М. ОВЧАРЕНКО2, доктор сельскохозяйственных наук, президент (e-mail: agruna43@mail.ru) Н. И. АКАНОВА3, доктор биологических наук, руководитель группы (e-mail: N_Akanova@mail.ru) Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Орликов пер, 1/11, Москва, 107139, Российская Федерация 2Агрохимический союз, ул. Большая Академическая, 44, корп. 2, Москва, 127550, Российская Федерация 3Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д. Н. Прянишникова, ул. Прянишникова, 31 а, Москва, 127550, Российская Федерация
Представлен анализ состояния и динамики кислотности почв сельскохозяйственных угодий, объёмов применения удобрений и мелиорантов за более чем 30 летний период обследования, указаны особенности применения различных форм известьсодержащих материалов и прогноз формирования агрохимических мероприятий на период до 2024 г. Интенсивное подкисление почвенной среды отмечено в последние 10 лет, когда практически полностью прекращены работы по известкованию. Так, по сравнению с 1975-1991 гг., объемы вносимых в Воронежской области известковых материалов снизились в 20...22 раза. Как следствие, теряется до 2/3 урожая сахарной свеклы, что ежегодно оборачивается недобором 352800 т производимого из нее сахара. По данным мониторинга, площади пахотных почв, нуждающихся в известковании, увеличиваются ежегодно на 1 млн га. Наибольшая доля почв, требующих первоочередного известкования, выявлена Центральном (54,9 %) и Северо-Западном (40,6 %) федеральных округах. Ежегодные потери растениеводческой продукции от избыточной кислотности почв в России в пересчете на зерно составляют 16.18 млн т. Впервые высокая эффективность применения известковых удобрений установлена в условиях Краснодарского края на рисовых полях. Средняя прибавка зерна
риса при внесении 3...4 т/га известняковой муки составляла 0,39.0,46 т/га. Рассмотрены факторы, влияющие на эффективность известкования почв, его сочетания с минеральными удобрениями. Установлены количественные параметры миграции оснований из кор-необитаемого слоя почвы в зависимости от гранулометрического состава почв и формы химического мелиоранта. Приведены результаты влияния различных доз извести на урожайность сельскохозяйственных культур. Известкование почв - главное природоохранное мероприятие, обеспечивающее стабилизацию экологической безопасности агроценозов и производство продукции, отвечающей санитарно- гигиеническим нормам. Предложены сценарии проведения химической мелиорации кислых почв в условиях дефицита известковых материалов и финансирования.
Ключевые слова: известкование почв, кальций, магний, плодородие почв, кислотность, урожайность, химическая мелиорация.
Для цитирования: Некрасов Р. В., Овчаренко М. М., Аканова Н. И. Агроэкологические основы химической мелиорации почв // Земледелие. 2019. № 4. С. 3-7. йО1: 10.24411/0044-3913-201910401.
Повышение продуктивности неразрывно связано с интенсификацией сельскохозяйственного производства, одно из важнейших условий которой - эффективное применение удобрений при оптимизации реакции почвенной среды, состава поглощенных катионов и содержания подвижных соединений фосфора в почвах. Современное рациональное природопользование предполагает обязательную эколого-мелиоративную оценку территорий и проведение мероприятий по оптимизации и охране состояния почв. Прекращение или проведение в недостаточных объемах химической мелиорации, в том числе известкования, сопровождается катастрофическим разрушением педосферы: подкислением, ухудшением физико-химических свойств, усилением водной и ветровой эрозии и др. Известкование - превентивная мера от разрушения наиболее важ-
ной части почвы - поглощающего комплекса [1, 2].
Необходима разработка мероприятий по восстановлению всей технологической системы и необходимых объёмов проведения известкования (фосфоритования), которое служит важнейшим звеном в решении проблемы продовольственной безопасности.
Цель исследований - анализ динамики и оценка эффективности известкования почв Российской Федерации и его последствия в условиях резкого снижения темпов химической мелиорации кислых почв, обладающих рядом неблагоприятных свойств, лимитирующих формирование высоких и устойчивых урожаев. Эта тема сейчас крайне актуальна в связи с тем, что основной задачей агропромышленного комплекса (АПК) страны на ближайшую перспективу становится производство сельскохозяйственной продукции в объемах, удовлетворяющих не только внутренние потребности, но и экспорт.
Значение известкования, как природоохранного мероприятия, многообразно. Оно проявляется в сохранении положительного баланса кальция и магния в корнеобитаемом слое почвы; повышении эффективности минеральных удобрений на 30...40 %; снижении в 4...10 раз подвижности в почве тяжелых металлов и радионуклидов и накопления их в растениях; увеличении общей биологической активности почвы, улучшении ее физико-механических свойств, повышении величины и качества урожая сельскохозяйственных культур [3, 4].
Впервые в земледелии России известкование почв в государственном масштабе начали проводить во второй половине прошлого столетия, причем полностью за счет государства. Интенсивным оно было в течение 1975-1990 гг., затем масштабы этих работ сократились в 10.15 раз. Всего за 42 года (с 1965 ы по 2006 г.) было произвестковано о 114 млн га, или каждый гектар зоны л известкования был подвергнут хи- д мической мелиорации в среднем л дважды, в результате чего было | внесено не менее 8 т/га СаС03, при 2 среднегодовых потерях кальция 4 вследствие вымывания с инфильтра- м ционными водами и выноса урожаем 1 300.400 кг/га [5, 6]. 9
следует учитывать при планировании сроков проведения периодического известкования. При интенсивном сельскохозяйственном использовании повышение кислотности почв происходит непрерывно, что привело, например, в Воронежской области к подкислению типичных черноземов на площади пашни 600 тыс. га, или 20 %, превратившему их в кислые и оподзоленные черноземы. По сравнению с периодом интенсивной химической мелиорации в 1975-1991 гг., объемы вносимых в Воронежской области известковых удобрений снизились в 20...22 раза. Как следствие, теряется до 2/3 урожая сахарной свеклы, что ежегодно оборачивается недобором 352800 т производимого из нее сахара [7].
В Краснодарском крае выявлена новая зона рисосеяния, в которой целесообразно применение химических мелиорантов [8]. Использование почв под культуру риса связано с длительным (в течение 4.5 месяцев) затоплением, которое создает в них восстановленные условия. Вследствие изменения окислительно-восстановительного режима меняется направленность биологических, химических и физико-химических процессов. Частное следствие этого - высокая агрономическая эффективность кальцийсодержащих соединений и большие потери кальция из почвы [9].
В целом ежегодные потери от кислых почв в России в пересчете на зерно составляют порядка 16.18 млн т. При этом, например, в странах Европы строго следят за уровнем кис-1. Влияние сочетания известкования с озимой пшеницы и ячменя
словлено большим рядом факторов, в том числе недостатком Са; повышенной концентрацией токсичных А1, Мп, Н; низкой доступностью для растений элементов питания, вследствие ослабления минерализации органического вещества; неблагоприятными физико-химическими свойствами почв [11]. При высоком содержании в кислых почвах подвижного алюминия и железа происходит связывание ими усвояемых форм фосфора с образованием нерастворимых и малодоступных растениям фосфатов полуторных окислов, в результате чего ухудшается питание растений этим элементом.
В качестве одного из примеров необходимости известкования при внесении минеральных удобрений, можно привести результаты полевого опыта, проведенного лабораторией известкования почв ВИУА совместно с Костромским НИИСХ [12], которые свидетельствуют о том, что без известкования урожай на таких почвах вообще может погибнуть, а эффективность ЫРК при оптимальной реакции среды удваивается и утраивается (табл. 1). В опыте изучали действие средних (145Р45К45) и повышенных (Ы90Р90К90) доз удобрений, без известкования и на фоне извести, внесенной по полной гидролитической кислотности (9,5 т/га). Применяли известняковую муку с АДВ 87 %. По результатам этого эксперимента сделан вывод о том, что применение минеральных удобрений на почвах с очень кислой реакцией без предварительного известкования должно быть запрещено. минеральными удобрениями на урожай (Костромской НИИСХ), т/га
Озимая пшеница Ячмень
Вариант уро- прибавка уро- прибавка
жайность от извести от 1РК жайность от извести от 1РК
общая общая
Без удобрений (контроль) 0,31 1,11
Известь 1,28 0,97 0,97 - 2,13 1,02 1,02 -
45 45 45 0,71 0,40 - 0,40 1,64 0,53 - 0,53
1„СР,,СК +известь 45 45 45 1,45 1,14 0,74 - 2,61 1,50 0,97 -
N Р К 90 90 90 0,75 0,44 - 0,44 1,85 0,74 - 0,74
|Ч|90Р90К90+известь 2,31 2,00 1,56 2,35 1,24 0,50 -
НСР05, т/га 0,21 0,24
Процесс подкисления среды в почве стал особенно интенсивным в последние 10 лет. Данные агрохимических обследований зафиксировали ежегодное увеличение площади пахотных почв, нуждающихся в известковании, на 1 млн га. В последние годы результаты почвенного мониторинга на уровне федеральных округов (ФО), проводимого агрохимической службой МСХ РФ, выявили значительные колебания по группировке почв пахотных угодий по степени кислотности. Очень сильно кислые (рН < 4,0) и сильнокислые (рН 4,1 .4,5) почвы распространены в основном в Центральном и СевероЗападном ФО, где они занимают соответственно 5,8 и 5,6 % от общей обследованной площади пашни в этих округах. Почвы средне - (рН 4,6.5,0) и слабокислые (рН 5,1.5,5) занимают значительные площади пашни в Дальневосточном (59,1 %), Центральном (48,5 %), Уральском (44,7 %), Северо-Западном (38,0 %), Приволжском (34,6 %) и Сибирском (25,4 %) округах, что свидетельствует о крайне низких объемах известкования. Наибольшие площади почв, требующих известкования, отмечены в Центральном ФО (54,9 %) и СевероЗападном ФО (40,6 %).
В результате мониторинга на уровне субъектов Федерации установлена высокая вариабельность кислотности почв пашни. Так, в Центральном ФО тип почвы пахотных угодий варьирует от дерново-подзолистых низкогумусных, малопродуктивных, кислых, переувлажненных оглеенных в Ивановской, Смоленской, Брянской и Владимирской областях до черноземов оподзоленных, выщелоченных и обыкновенных среднегумусиро-ванных, среднекислых и средне-продуктивных, распространенных в Рязанской, Липецкой, Воронежской, Белгородской, Тамбовской, Курской и Пензенской областях. В целом наибольшую площадь (35 % от обследованной) занимают почвы со слабокислой реакцией среды (рН 5,1.5,5). Существенно различаются площади кислых почв (рН <5,5), требующих известкования: в Воронежской области на их долю приходится 30,8 %, во Владимирской - 35,0, в Белгородской - 35,1, Брянской - 37,5, Ивановской - 50,1, Ярославской - 58,9, 2 Тверской - 61,3, Смоленской - 67,3, ° Рязанской - 67,5, Курской - 68,0, ^ Костромской - 73,3 %. ^ Результаты мониторинга свиде-о тельствуют, что подкисление сре-| ды в ненасыщенных основаниями выщелоченных и оподзоленных ® черноземах происходит быстрее, 5 чем в дерново-подзолистых и серых $ лесных почвах. Эту закономерность
лотности почв. Известно, что запрещено использование минеральных удобрений там, где уровень рН < 5,0. Не случайно в хозяйствах Европы и Америки, приступая к работе на земле, первым делом вкладывают средства не в закупку техники, удобрений или семян, а в проведение приемов оптимизации почвенной среды [10].
Негативное влияние повышенной кислотности почвенной среды на растения общепризнанное и обу-
На слабо окультуренной почве с сильной степенью кислотности и высоким содержанием алюминия (рН 4,0, Нг 6,5 мэкв, подвижный алюминий 11,7 мг/100 г почвы) эффективность известкования в 1,5.2,0 раза превышает действие минеральных удобрений.
Влияние избыточной кислотности проявляется также в снижении проницаемости плазмы, ослизнении корней, ухудшении микробиологических процессов, особенно жиз-
недеятельности свободноживущих и клубеньковых азотфиксирующих бактерий, для развития которых наиболее благоприятна нейтральная реакция (рН 6,5.7,5) [13]. В то же время повышенная кислотность способствует развитию в почве грибов, среди которых много паразитов и возбудителей различных болезней растений.
Поддержание близкой к нейтральной и нейтральной реакции среды почвы - обязательный элемент технологий производства диетической и незагрязненной растениеводческой продукции [14], как сравнительно дешевое средство повышения ее качества.
При проведении известкования почв каждая тонна внесенного СаС03 обеспечивает за ротацию 6.7-польного севооборота прибавку урожаев сельскохозяйственных культур на уровне 0,6.0,8 тыс. зерн. ед./га. На известкованных почвах возможно снижение на 15.20 % доз азотных и фосфорных удобрений без ущерба для урожайности. При рН 6,2.6,7 уменьшается поступление в растения тяжелых металлов, повышается биологическая активность, снижается поступление техногенных радионуклидов 90Бг и 137Св, сокращаются потери калия от вымывания на легких почвах, компенсируются кислые дожди, снижается заболеваемость растений и негативное действие пестицидов.
В силу того, что в почве нет механизма прочной фиксации кальция, и он интенсивно теряется с промывными водам, основная проблема при проведении известкования кислых почв - значительные потери обменных оснований, составляющие на дерново-подзолистых почвах 350. 450 кг/га в год, а на осушенных - до 375.1000 кг/га [15].
Известно, что для каждого вида растений существует конкретная наиболее благоприятная для его роста и развития величина рН среды, большинство из них лучше развиваются при уровне реакции, близком к нейтральному интервалу (рН 6.7). По отношению к отзывчивости на известкование сельскохозяйственные культуры можно подразделить на группы:
наиболее чувствительные, которые не переносят кислой реакции
(люцерна, эспарцет, сахарная, столовая и кормовая свекла, конопля, капуста), для них оптимум лежит в интервале рН 7,0.7,5. Они хорошо отзываются на известкование даже на слабокислых почвах;
чувствительные к повышенной кислотности (пшеница, ячмень, кукуруза, огурец, лук, салат, подсолнечник, все бобовые, за исключением люпинов и сераделлы). Они лучше растут при слабокислой или нейтральной реакции (рН 6.7) и хорошо отзываются на известкование не только сильно-, но и среднекислых почв;
слабо чувствительные к повышенной кислотности (рожь, овес, просо, гречиха, тимофеевка, редис, морковь, томаты). Эти культуры не имеют явно выраженного оптимального значения реакции среды и могут расти в широком интервале рН от 4,5 до 7,5, однако наиболее благоприятна для их роста слабокислая реакция (рН 5,5.6,0). Они положительно реагируют на известкование сильно- и среднекислых почв полными дозами;
нуждающиеся в известковании только на средне- и сильнокислых почвах (лен и картофель). Картофель мало чувствителен к кислотности, а для льна лучше слабокислая реакция (рН 5,5.6,5). Они довольно хорошо переносят умеренную кислотность почвы, положительно отзываются на известкование при сохранении в почве оптимального соотношения между кальцием, калием, магнием, бором и другими элементами питания. Отрицательное влияние на эти культуры известкования в высоких дозах объясняется в основном, уменьшением усвояемых соединений бора в почве и избыточной концентрацией ионов кальция в растворе, что затрудняет поступление в растение других катионов, в том числе магния и калия. В полевых севооборотах с большой долей картофеля и льна применение высоких доз удобрений, особенно калийных, возможно в сочетании с известкованием в полных нормах. Следует учесть, что в этом случае лучше использовать известковые удобрения, содержащие магний, например, сланцевую золу или металлургические шлаки, а в сочетании с СаСО3 вносить одновременно борные удобрения. Это нивелирует отрицательное действие известко-
вания на лен и картофель, и в то же время повышает урожай клевера, озимой пшеницы и других культур, чувствительных к кислотности;
культуры, которые переносят кислую реакцию и чувствительны к избытку водорастворимого кальция в почве (люпин, сераделла, козлятник, щавель, чайный куст). Оптимальные условия для их роста и развития создаются при рНКС| 4,5.5,0. При их возделывании необходимо известковать только очень сильнокислые (рНКС| < 4,2.4,4) почвы, а применение повышенных доз извести снижает урожайность этих культур. При использовании люпина и сераделлы на зеленое удобрение известь лучше вносить при их запашке в почву.
Несмотря на различное отношение растений к кислотности почвы, для большинства сельскохозяйственных культур при прорастании и в молодом возрасте требуется среда близкая к нейтральной - рНКС| 5,8.6,4, повышенная кислотность почвы оказывает весьма многостороннее негативное влияние.
Прямое вредное воздействие повышенной концентрации ионов водорода сочетается с косвенным влиянием ряда сопутствующих кислой реакции факторов. При повышенной кислотности почвенного раствора уменьшаются рост и ветвление корней, проницаемость клеток корня, поэтому ухудшается использование растениями воды и питательных веществ, нарушается обмен веществ в растениях, ослабляется синтез белков, подавляются процессы превращения простых углеводов (моносахаров) в другие более сложные органические соединения [16].
Коллоидная часть кислых почв бедна кальцием и другими основаниями. Вследствие вытеснения кальция ионами водорода из почвенного поглощающего комплекса, повышается его дисперсность и подвижность, а насыщение водородом минеральных коллоидных частиц приводит к постепенному их разрушению. Этим объясняется малое содержание в кислых почвах коллоидной фракции, поэтому они имеют неблагоприятные физические и физико-химические свойства, плохую структуру, низкую емкость поглощения и слабую буфер-ность [17].
2. Нуждаемость почв в известковании по М. Ф. Корнилову (1971) [18]
Нуждаемость почв в известковании
Гранулометрический состав почв сильная средняя слабая отсутствует
рН менее V % менее рН V % рН V % рН более V % более
Тяжело- и средне суглинистые 4,5 50 4,5.5,0 50.65 5,0.5,5 65.75 5,5 75
Легкосуглинистые 4,5 40 4,0.5,0 40.60 5,0.5,5 60.70 5,5 70
Супесчаные и песчаные 4,5 35 4,5.5,0 35.50 5,0.5,5 50.60 5,5 60
Заболоченные торфянистые, торфянистые и торфяно-болотные 3,5 35 3,5.4,2 35.55 4,2.4,8 55.65 4,8 65
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф
ь
Ф
-Ь 2
О ^
(О
В кислых почвах в 2.3 раза уменьшается подвижность молибдена, меди и цинка, они переходят в труднорастворимые формы, и их может не хватать для нормального роста растений, особенно бобовых.
Величина кислотности почвы -важный, но не единственный показатель, характеризующий потребность почв в известковании. Необходимо учитывать также степень насыщенности основаниями(V)и гранулометрический состав. С учетом этих трех показателей степень нуждаемости почв в известковании может быть установлена значительно точнее (табл. 2).
Под влиянием известкования возрастает использование растениями питательных веществ почвы и удобрений и значительно повышается урожайность сельскохозяйственных культур. На основании многочисленных опытов установлено, что известкование средне- и сильнокислых дерново-подзолистых почв увеличивает сбор зерна озимой пшеницы на 0,3.0,7 т/га, ржи, яровой пшеницы, ячменя - на 0,25.0,60, сена клевера - на 0,8.1,5, сахарной, кормовой свеклы и капусты - на 4,0.10,0, кукурузы (зеленая масса) - на 3,0.7,5, картофеля - на 1,0...2,5 т/га. При известковании сильнокислых почв урожайность повышается в еще большей степени, чем на средне- и слабокислых, и прибавки возрастают
опытов показывают, что на сильно- и среднекислых почвах затраты на известкование окупаются стоимостью дополнительного урожая зерновых за 1.2 года, кормовых культур - менее чем за год, а картофеля и овощей - в 3-кратном размере в течение года. На слабокислых почвах время окупаемости затрат возрастает в 1,5 раза [19, 20].
В Нижегородской области на светло-серой лесной легкосуглинистой почве в 1978 г. был заложен многолетний стационарный опыт по изучению эффективности разового известкования, проведенного при закладке (фактор А - без известкования; доломитовая мука в дозе по 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5 г.к.), и систематического применения возрастающих доз минеральныхудобрений(фактор В -
без удобрений - 0; N45.90P30.60K
45.90
NPK-1; N Р К - NPK-2;
¡N1 |ч I, '"90.1201 60.90 90.120 '
^35„180Р90„135К135„180 - ^К"3). Ег°
результаты показали [21], что при длительном (в течение 36 лет) выращивании культур без известкования и применения минеральных удобрений кислотность почвы оставалась в исходных пределах среднекислых значений рН - 4,5.5,0 (табл. 3). К 2014 г. при ежегодном внесении минеральных удобрений отмечали под-кисление неизвесткованной почвы на 0,7.1,0 ед. рН, в большей степени это проявилось на фоне высоких доз минеральных удобрений.
доз NPK оказало большее негативное влияние. Результаты исследования свидетельствуют о том, что за 36 лет известкование исчерпало своё эффективное действие даже после высоких доз и почва нуждается в проведении повторных мелиоративных работ [21].
Возобновление химической мелиорации в первую очередь связано с ассортиментом и ресурсами известковых удобрений. По данным Росстата, ежегодное производство известняковой муки в Российской Федерации не превышает 1,3. 2,0 млн т, следовательно вопросы известкования выходят за рамки сельского хозяйства и приобретают характер межотраслевой проблемы. При дефиците известковых материалов и финансирования возможны следующие варианты известкования кислых почв:
активное применение магнийсо-держащих известковых материалов с целью оптимизации содержания обменного магния в песчаных, супесчаных и частично суглинистых почвах на площади 10 млн га;
известкование половинными дозами остро нуждающихся в химической мелиорации пахотных почв с сильной и средней кислотностью на площади 12,2 млн га. Однако необходимо учитывать, что использование неполных доз извести в условиях дальнейшего повышения норм минеральных удо-
3. Влияние длительного последействия различных доз извести и минеральных удобрений на изменение обменной кислотности (рН)
Удобрение (фактор В) Д оза доломитовой муки по г.к. (фактор А)
0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
1978 I 2014 1978 | 2014 1978 I 2014 1978 I 2014 1978 I 2014 1978 I 2014
0 5,0 4,6 5,7 4,7 6,3 4,2 6,4 4,7 6,3 4,7 6,3 4,5
NPK-1 5,1 4,4 5,7 4,4 5,9 4,5 6,2 4,7 6,3 4,5 6,5 4,5
NPK-2 5,0 4,2 5,8 4,3 5,8 4,3 6,2 4,7 6,2 4,5 6,0 4,5
NPK-3 5,0 4,0 5,7 4,1 5,9 4,3 6,2 4,1 6,7 4,4 6,4 4,1
НСР05 (1978/2014) для факторов: А - 0,13/0,13; В - 0,10/Рф<Рт; АВ - 0,25/0,26
пропорционально повышению доз химического мелиоранта [18].
Известь медленно растворяется и взаимодействует с почвой, поэтому эффект от ее применения достигает максимума на 2.3-й год. При внесении извести в дозе по 1,0 г.к. её положительное действие на урожайность проявляется не менее 10.12 лет.
Прибавки урожайности от известкования и его экономическая эффективность могут широко варьировать в 2 зависимости от ряда факторов, главен ные из которых степень кислотности ^ почв, доза и форма извести, состав ^ культур севооборота. Наибольший о чистый доход от известкования | кислых почв и окупаемость затрат обеспечиваются в севооборотах с на® личием культур, сильно отзывающих-5 ся на использование этого приема. $ Результаты большого числа полевых
Проведенное в 1978 г. известкование уже к осени оказало положительное влияние на кислотно-основные свойства, в результате чего почва из слабокислой перешла в разряд с близкой к нейтральной и нейтральной реакцией среды. На 36-й год последействия известкования (к 2014 г.) выявлено, что применение высо-ких доз извести по 1,5.2,5 г.к. совместно с NPK-2 и NPK-3 обеспечило длительный положительный эффект, тогда как систематическое внесение тех же доз NPK на фоне Са 0,5 г.к. и Са 1,0 г.к. негативно повлияло на уровень кислотности почвы. К 2014 г. действие известкования ослабева-ло, почва в большинстве вариантов характеризовалась низким содержанием поглощенных оснований (до 7,6 мг-экв./100 г почвы). При этом систематическое применение высоких
брений не обеспечивает благоприятной реакции среды, оптимальных соотношений питательных веществ для растений, устойчивого высокого плодородия почв и ведет к снижению продуктивности отдельных культур и севооборота в целом;
известкование малыми дозами в прикорневой слой в сочетании с внесением фосфоритной муки под вспашку.
Для наибольшей агроэкономиче-ской эффективности известкования необходимо современное научное обеспечение практики осуществления этого мероприятия. Основные исследования следует направить на решение следующих задач:
разработка дифференцированной системы оптимизации доз извести по комплексу агрохимических параметров почв;
оптимизация химического и гранулометрического состава известковых удобрений;
определение периодичности известкования;
оптимизация уровней применения минеральных и органических удобрений;
разработка ассортимента известковых удобрений, применение экологически безопасных известковых и минеральных удобрений;
разработка приёмов известкования, обеспечивающих максимальную окупаемость затрат на его проведение;
разработка севооборотов, включающих наиболее отзывчивые на известкование культуры.
Таким образом, в результате резкого снижения объемов известкования в нашей стране нарастают площади кислых почв. По данным мониторинга агрохимической службы России, площади почв, нуждающихся в первоочередном известковании, составляют более 30 млн га. Необходимо восстановить инфраструктуру этой отрасли химизации и требуемый ежегодный объем внесения известковых удобрений для устранения дальнейшего подкисления почв сельскохозяйственных земель, последующего снижения эффективности минеральных удобрений и урожайности сельскохозяйственных культур, потери качества продукции. На кислых почвах химическая мелиорация должна предшествовать всем агротехническим мероприятиям, особенно применению минеральных удобрений и посеву высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур, эффективность которых иначе будет снижена на 30.40 %.
Литература.
1. Гарднер Г. Известкование почв в Англии. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1954. 228 с.
2. Потери элементов питания растений в агробиохимическом круговороте веществ и способы их минимизации / И.
A. Шильников, В. Г. Сычёв, А. Х. Шеуджен и др. М.: ВНИИА, 2012. 350 с.
3. Тяжелые металлы в системе почва-растения-удобрения / М. М. Овчаренко, И. А. Шильников, Н. И. Аканова и др. М.: Пролетарский светоч, 1997. 290 с.
4. Небольсин А. Н., Небольсина З. П. Известкование почв (результаты 50-летних полевых опытов). СПб.: ГНУ ЛНИ-ИСХ Россельхозакадемии, 2010. 241 с.
5. Кулаковская Т. Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. М. Агропромиздат. 1990. 218 с.
6. Яковлева Л. В. Экологические аспекты известкования дерново-подзолистых почв Северо-Запада России. Автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. С-Пб. ГАУ 2009. 36 с.
7. Закшевская Е. В., Закшевская Т.
B., Тютюников А. А. Теоретические и
практические аспекты государственного регулирования агропродовольственного рынка // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2015. Вып. 4-2 (47). С. 129-136.
8. Кизинёк С. В. Эффективность различных форм кальцийсодержащих удобрений при возделывании риса // Плодородие. 2013. № 1.С. 14-16.
9. Кремзин Н. М. Удобрение и химическая мелиорация кислых почв Кубани, используемых под рис. Автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. М. 1990. 22 с.
10. Авдонин Н. С. Известкование кислых почв. М.: Колос, 1976. 304 с.
11. Орлов Д. С. Химия почв. М.: МГУ, 1992. 400 с.
12. Петрова И. С., Шильников И. А., Щелкунова А. А. Агроэкономическая эффективность сочетания возрастающих доз извести и минеральных удобрений. Бюлл. ВИУА. 1987. № 82. С. 68-72.
13. Корнилов М. Ф., Небольсин А. Н. Условия, определяющие эффективность известкования кислых почв // Агрохимия. 1968. № 5. С. 62-68.
14. Аканова Н. И. Агроэкологическая и энергетическая эффективность сочетания известкования с минеральными удобрениями. Автореф. дисс. ... д-ра биол. наук. М. ВИУА. 2001. 36 с.
15. Потери питательных элементов растений: монография / И. А Шильников,
B. Г. Сычёв, А. Х. Шеуджен и др. Lambert Academic Publishing, OmniScriptum GmbH& Co.KG, Deutschland. 2015. 502 c.
16. Кедров-Зихман O. K. Основные вопросы теории и практики известкования дерново-подзолистых почв Советского Союза // Вопросы питания и применения удобрений. М.: ВАСХНИЛ, 1957.
C. 148-182.
17. Шильников И. А., Ермолаев С. А., Аканова Н. И. Баланс кальция и динамика кислотности пахотных почв в условиях известкования. М.: ООО «Технология», 2006. 158 с.
18. Корнилов, М.Ф. Известкование кислых почв Нечерноземной полосы СССР. Л.: Колос, 1971. 255 с.
19. Шильников И. А., Мельникова М. Н. Научные основы и рекомендации по известкованию кислых почв в странах Восточной Европы // Бюл. ВИУА. 1992. .№ 19. 80 с.
20. Лозовая Н. Г, Мальцев В. Т., Мош-карев В. Н. Влияние различных приемов известкования на агрохимические свойства серой лесной кислой почвы и продуктивность севооборота в Прибайкалье // Агрохимия. 2011. № 3. С. 24-32.
21. Комиссарова B. C., Богомолова Ю. Л., Сюбаева А. О. Влияние длительного последействия известкования и систематического применения удобрений на кислотность светло-серой почвы // Плодородие. 2018. № 2. С. 6-8.
Agroecological Foundation of Chemical Amelioration of Soils
R. V. Nekrasov1,
M. M. Ovcharenko2, N. I. Akanova3
Ministry of Agriculture of the Russian Federation, Orlikov per., 1/11, Moskva, 107139, Russian Federation 2Agrochemical Union, ul. Bolshaya Akademicheskaya, 44, k. 2, Moscow, 127550, Russian Federation 3D. N. Pryanishnikov All-Russian Research Institute of Agrochemistry, ul. Pryanishnikova, 31 a, Moskva, 127550, Russian Federation
Abstract. The state and dynamics of soil acidity of agricultural land, the use of fertilizers and ameliorants for more than 30 years of the survey have been analyzed; the application peculiarities of various forms of lime-containing materials and the forecast of agrochemical measures for the period up to 2024 are presented. Intensive acidification of soil has been observed in the last 10 years when liming work has been almost completely terminated. So, in comparison with the period of 1975-1991, the volumes of lime fertilizers applied in the Voronezh region decreased by a factor of 20-22. 4s a result, up to 2/3 of the sugar beet harvest is lost, which annually turns into a shortage of 352,800 tons of sugar produced from it. According to the monitoring data, the area of arable soil requiring liming increases annually by 1 million hectares. It was revealed that the soil areas requiring immediate liming are the largest in the Far Eastern (59.1%), Central (54.9%), Ural (44.7%) and Northwestern (40.6%) federal districts. The annual loss of crop production from the excess acidity of Russian soil is 16-18 million tons in terms of grain. For the first time, high efficiency of lime fertilizers was established under the conditions of the Krasnodar Krai in rice fields. The average increase in rice grain yield when adding 3-4 t/ha of limestone meal was 0.39- 0.46 t/ha. The factors affecting the efficiency of soil liming, its combination with mineral fertilizers are considered. The quantitative parameters of the base migration from the root layer of soil were established depending on the soil particle size distribution and the form of the chemical ameliorant. The results of the influence of lime's various doses on crop yields are presented. Soil liming is the main environmental protection measure that ensures the stabilization of the ecological safety of agrocenoses and the obtaining of products that meet sanitary and hygienic standards. Scenarios for the chemical reclamation of acid soils in the context of a shortage of lime materials and funding are proposed.
Keywords: soil liming; calcium; magnesium; soil fertility; acidity; yield; chemical amelioration.
Author Details: R. V. Nekrasov, director of division (e-mail: r.nekrasov@mcx.ru); M. M. Ovcharenko, D. Sc. (Agr.), president (e- g mail: agruna43@mail.ru); N. I. Akanova, D. s Sc. (Biol.), head of group (e-mail: NAkano- g va@mail.ru). §
For citation: Nekrasov R. V., Ovcharenko s M. M., Akanova N. I. AgroecologicalFounda- z tion of Chemical Amelioration of Soils. Zem- lo ledelie. 2019. No. 4. Pp. 3-7(in Russ.). DOI: 2
10.24411/0044-3913-2019-10401. o
