CC BY
66
УДК 631.95:631.452
БИОЛОГИЗАЦИЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ - ДЕШЕВЫЙ ИСТОЧНИК ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
А.А. Лукманов, к.с.-х.н., Р.Р. Гайров, Л.З. Каримова, к.с.-х.н.
Центр агрохимической службы «Татарский», e-mail: [email protected]
В статье изложены результаты работ по биологизации земледелия в Республике Татарстан в 1996-2013 гг. Проанализирована роль чистых паров, органических удобрений, многолетних трав, соломы, сидератов, бактериальных удобрений, известкования кислых почв для повышения их плодородия. Установлено, что биологизация земледелия не должна полностью исключить использование минеральных удобрений. Для получения запланированного урожая недостающую часть питательных элементов необходимо дополнить минеральными удобрениями с добавлением микроэлементов, применять их локально, в рядки при посеве, в корневую подкормку по результатам диагностики, строго соблюдая рекомендуемые нормы и сроки внесения.
Ключевые слова: органические удобрения, многолетние травы, солома, бактериальные удобрения, известкование кислых почв, плодородие.
AGRICULTURAL BIOLOGIZATION - PROFITABLE SOURCE FOR SOIL FERTILITY IMPROVEMENT
PhD. A.A. Lukmanov, R.R. Gayrov, PhD. L.Z. Karimova
Center of Agrochemical Service «Tatarskiy», e-mail: [email protected]
Results of agriculture biologization measures in Tatarstan republic during 1996-2013 are presented. Role of fallows, organic fertilizers, perennial grasses, straw, siderates, bacterial fertilizers, liming of acid soils for it's fertility increase has been analyzed. Established that agriculture biologization shouldn't completely eliminate the use of mineral fertilizers. Missing part of nutrients must be supplemented by the addition of mineral fertilizers with microelements, it should be used locally (in rows at sowing), root top-dressing as a result of the diagnosis, strictly observing the recommended rates and terms for planned harvesting.
Keywords: organic fertilizers, perennial grasses, straw, bacterial fertilizers, acid soils liming, fertility.
В республике Татарстан, где более половины площади пашни заняты дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами, их естественное плодородие позволяет получать урожаи зерновых 14-18 ц/га, картофеля - 50-70 ц/га, сахарной свеклы - 70100 ц/га и кормовых культур - 15-17 ц/га. Для обеспечения Республики продовольствием, фуражом и кормами необходимо получать зерновых не менее 30 ц/га, картофеля 150 ц/га, сахарной свеклы 250 ц/га и кормовых культур 30 ц/га. На формирование таких урожаев в среднем требуется внесение около 150 кг №К на 1 га. Покрытие всей потребности растений в элементах питания только за счет минеральных удобрений невозможно и обходится очень дорого. За последние 2 года в Республике на каждый гектар было внесено 64-71 кг/га д.в. NPK, следовательно остальная часть питательных элементов (около 80 кг/га) должна быть возвращена в почву за счет внедрения факторов биологизации земледелия [1, 2].
Применение органических удобрений, возделывание многолетних трав, использование сидератов и соломы в качестве удобрений, применение бакте-
риальных удобрений и стимуляторов роста, известкование кислых почв - важнейшие направления биологизации земледелия [1, 3]. Целенаправленная работа по биологизации земледелия в Республике началась в 1996 г. в связи с резким повышением цен на минеральные удобрения и сокращением объемов по химизации земледелия.
При переходе на биологическое земледелие каждому хозяйству в структуре посевных площадей очень важно иметь не менее 19-20% чистых паров. Чистые пары - санитары поля, уничтожают сорняки, очищают посевы от болезней, обеспечивают сохранение запасов влаги, восстанавливают доступные для растений питательные элементы в почве без дополнительных затрат. Кроме того, они служат основным полем, где своевременно и качественно можно проводить химическую мелиорацию почв и вносить органические удобрения. В 2013 г. площади чистых паров по республике Татарстан составили 422,0 тыс. га, или 82% пашни. Среднегодовые объемы работ по биологизации земледелия Республики за 1996-2013 гг. приведены в таблице 1.
1. Среднегодовые объемы работ по повышению плодородия почв
Внесение Возделывание мно- Запашка Запашка Проведено Внесено Внесено минеральных
органики, голетних трав сидератов, соломы, известкование, извести удобрений, кг д.в/га
тыс. т тыс. га % тыс. га тыс. га га на 1 га, т
4240,3 538,72 17,9 62,8 484,1 139877,1 7,5 68,9
Роль органических удобрений в повышении плодородия почв определяется комплексным положительным воздействием на все факторы почвенного плодородия - агрохимические, агрофизические и биологические. Органические удобрения -существенный источник питания растений, энергетический материал для микроорганизмов и важнейшее средство воспроизводства гумуса. Около 75% от внесенного количества органических удобрений минерализуется и участвует в питании растений, а 25% гумифицируется и восполняет потери гумуса.
При определении доз навоза под планируемый урожай сельскохозяйственных культур и для расчета баланса питательных веществ в земледелии Республики используют усредненные данные содержания в полуперепревшем подстилочном навозе: N - 0,5%, Р2О5 - 0,25% и К2О - 0,6%, или с 1 т такого навоза в почву поступает 5 кг N 2,5 кг Р2О5 и 6 кг К2О.
Внесение в почву 1 ц NРК с органическими удобрениями в Республике обходится в 2,5 раза дешевле, чем эквивалентное количество NРК с минеральными удобрениями. С экономической точки зрения вывоз и внесение органических удобрений эффективно на расстоянии до 3 км.
В 1971-1995 гг. в Республике была проделана огромная работа по рациональному использованию органических удобрений. В этот период их внесение почти достигло уровня бездефицитного баланса гу-
муса - 13,0-18,8 млн. т, или 3,8-5,9 т/га, именно за счет этого содержание гумуса в почвах поддерживалось на уровне 4,6-4,7%. Максимальный уровень (5,9 т/га) использования органических удобрений был зафиксирован в 1986-1990 гг. (табл. 2).
Начиная с 1996 г. из-за резкого снижения объемов применения органических удобрений, содержание гумуса в пахотных почвах снизилось с 4,8% в 1986-1995 гг. до 4,5% в 2001-2005 гг. после чего стабилизировалось на этом уровне. Расчеты показывают, что в почвенно-климатических условиях Республики достижение бездефицитного баланса гумуса возможно при внесении органических удобрений на уровне 7,3 т/га пашни.
На полях, расположенных от 3 до 5 км, для обогащения почв органическим веществом выгоднее возделывать многолетние травы, которые в севооборотах увеличивают массу корневых и пожнивных остатков 4-5 т/га, что соответствует 14-17 т навоза, за счет чего образуется 1,0-1,2 т гумуса. В результате в севооборотах с многолетними травами создается бездефицитный баланс гумуса. Поэтому при переходе на биологизацию земледелия многолетние травы в каждом хозяйстве должны составлять не менее 20% площади пашни. Уже сегодня площади многолетних трав в Республике необходимо довести с 486,2 (13,3%) до 600 (17,2%) тыс. га с ежегодной распашкой и обновлением трав на площади 120-150 тыс. га.
2. Динамика применения удобрений, баланс элементов питания и продуктивность пахотных угодий республики Татарстан
Показатель Цикл (годы) агрохимического обследования
I (19651970) II (19711979) III (19801985) IV (19861990) V (19911995) VI (19962000) VII (20012005) VIII (20062010) IX (20112013)
Среднегодовые объемы применения удобрений
Минеральные, кг д.в./га 14,6 40,4 70,6 117,0 132,6 81,0 67,7 73,5 89,8
Органические, т/га тыс. т 1,9 5615 3,7 13066 5,0 16600 5,9 18785 5,1 16200 2,9 8511 1,9 5300 1,5 4223 1,4 3004
Известковые, тыс. га 117,2 148,8 166,0 352,8 346,0 238,9 161,7 149,4 117,3
Фосфоритная мука, тыс. га - 14,4 27,1 50,9 63,1 7,2 - - -
Баланс питательных веществ в земледелии, кг/га
Азот -27,2 +0,1 +12,9 +28,9 +28,0 -2,7 -31,1 -18,6 +1,5
Фосфор -10,6 +1,0 +9,3 +28,3 +20,6 -4,7 -17,6 -14,1 -4,3
Калий -22,2 -5,9 -3,6 +2,2 -5,3 -30,1 -48,5 -36,4 -19,3
Карбонаты -16 +26 +15 +283 +240 +105 -30 -25 -8
Среднегодовая у рожайность, ц/га
Зерновые 13,7 13,4 15,5 15,8 21,0 23,3 32,6 26,4 25,5
Сахарная свекла 139 142 158 170 184 181 232 255 342
Картофель 84 79 71 93 108 100 133 167 163
Кроме обогащения почвы органическим веществом бобовые многолетние травы после их распашки оставляют в почве азота 60-100 кг/га. При распашке 120 тыс. га трав азота в почве остается около 12 тыс. т, что приравнивается к 34,8 тыс. т аммиачной селитры.
Зеленое удобрение (сидераты) - это сельскохозяйственные культуры, выращенные на зеленую массу для запашки в почву в качестве органического удобрения. Возделывание сидеральных культур (рапс, донник, редька масличная) особенно эффективно на дальних полях с низким плодородием почв. Запашка в почву 250-300 ц/га измельченной зеленой массы по своей агрономический эффективности приравнивается к внесению 50-60 т навоза и почти в 2 раза дешевле.
Полное представление об эффективности сиде-ральных культур можно получить лишь при учете поступления в почву питательных элементов не только надземной зеленой массы, но и пожнивно-корневых остатков. Например, при запашке 300 ц/га надземной массы донника в почву поступило 299 кг NPK (азота - 150 кг, фосфора - 40 кг, калия - 109 кг), а с учетом корневых и пожнивных остатков - 480 кг. Поэтому площади сидеральных культур должны составлять не менее 250 тыс. га. В среднем за 1996-2013 гг. сидераты были использованы на площади 62,8 тыс. га.
Другой дешевый и один из доступных элементов биологизации земледелия - запашка в почву измельченной соломы [3]. В среднем солома содержит 0,50% азота, 0,25 - фосфора (Р2О5), 0,80 - калия и 35-40% углерода в форме различных органических соединений. При средних урожаях зерновых (20-30 ц/га) в почву с соломой будет возвращено: 10-15 кг азота, 5-8 фосфора, 18-24 кг калия. При запахивании 1 т измельченной соломы в почву поступает 800 кг органического вещества, 5 кг азота, 2 кг фосфора, 10 кг калия и целый набор микроэлементов. По накоплению гумуса 1 т измельченной соломы эквивалентна 3,5 т подстилочного навоза. Наши расчеты показывают, что использование соломы в качестве органического удобрения в 4 раза дешевле, чем применение эквивалентного количества навоза.
Солома - активный энергетический материал для повышения микробиологической активности почвы и образования гумуса. Соотношение С: N в соломе очень широкое, поэтому разлагающие ее микроорганизмы нуждаются в дополнительном питании азотом и извлекают его из почвы. Для предотвращения процесса иммобилизации азота при запашке 1 т соломы нужно дополнительно вносить 15 кг азота в виде минеральных удобрений. В среднем за 1996-2003 гг. в Республике использование измельченной соломы на удобрение проведено на площади 484,1 тыс. га. Расчеты показывают, что для достижения бездефицитного баланса гумуса
площади запашки соломы необходимо довести до 500-520 тыс. га.
Из бактериальных препаратов в республике Татарстан широко применяют Ризоторфин, Ризоаг-рин, Азотовит, Бактофосфин.
Ризоагрин - почвенные азотфиксирующие бактерии рода Agrobacterium, торфяная увлажненная сыпучая масса, доза 0,3 кг/га. Эффективность -увеличение урожайности на 3-6 ц/га, увеличение содержания клейковины в зерне на 0,5-1%. Порция на 1 га заменяет 40-50 кг/га минерального азота. Препарат рекомендован также для предпосевной обработки семян.
Ризоторфин - симбиотические бактерии рода Rhizobium, жидкость со специфическим запахом, доза 0,2-0,3 л/га, эффективность - увеличивает урожайность на 3-6 ц/га, увеличивает содержание клейковины в зерне на 0,5-1%, порция на 1 га заменяет 40-50 кг/га минерального азота. Препарат рекомендован для предпосевной обработки семян.
Азотовит - почвенные несимбиотические, свободно живущие азотфиксирующие бактерии, суспензия, дозировка 0,2-0,3 л/га при разведении гектарной нормы препарата в 500-700 л воды. Эффективность - усвоение молекулярного азота и перевод его в аммиачную и нитратную форму. Накопление азота от 30 до 50 кг/га. Способ применения -предпосевная обработка семян, подкормка вегети-рующих растений в фазе всходы - кущение.
Бактофосфин - почвенные микроорганизмы, способствующие мобилизации нерастворимых соединений фосфора в почве, суспензия, дозировка -0,2 л/га при разведении гектарной нормы препарата в 500-600 л воды. Эффективность - перевод в доступную форму 25-30 кг/га действующего вещества подвижного фосфора. Способ применения - предпосевная обработка почвы и подкормка вегети-рующих растений в фазе всходы - кущение.
По состоянию на 1.01.2014 г. кислые почвы в Республике занимают 1437,8 тыс. га, или 44,1% пашни. Из-за наличия кислых почв сельское хозяйство Татарстана ежегодно недополучает урожай в объеме 1100 тыс. т зерн. ед. Учитывая важность проблемы, в Республике с 1986 г. осуществлен переход на научно обоснованный 5-летний цикл известкования со среднегодовыми объемами 346-353 тыс. га, благодаря этому к концу VII цикла (20012005 гг.) площади кислых почв в регионе сократились на 310,1 тыс. га.
По нашим расчетам 1 т СаСО3 в период своего действия обеспечивает прирост урожая зерновых на дерново-подзолистых и серых лесных почвах на 0,126 т/га, на черноземах - на 0,097 т/га [4]. С учетом продолжительности последействия известкования, которая, как свидетельствуют результаты полевых опытов, находится на уровне 5-6 лет, можно было ожидать сохранения достигнутого
уровня почвенной кислотности и ее дальнейшего снижения. Однако сокращение с 2001 по 2013 гг. объемов известкования до 161,7-117,3 тыс. га и нарушение 5-летней цикличности не дает оснований для столь оптимистического прогноза. При таких объемах периодичность известкования увеличится с 5 до 9-12 лет, что неминуемо вызовет рост площадей кислых почв. По результатам VIII цикла агрохимического обследования (2006-2010 гг.) площади кислых почв в Республике увеличились на 39,8 тыс. га. Для роста и развития большинства сельскохозяйственных культур оптимальная кислотность почвы близка к нейтральной. В целях расширенного воспроизводства плодородия почв ее необходимо довести до таких значений путем во-
зобновления известкования в требуемых объемах и восстановления 5-летнего цикла.
Таким образом, биологизация земледелия не должна полностью исключить использование минеральных удобрений. Для получения запланированного урожая недостающую часть питательных элементов необходимо дополнить минеральными удобрениями с добавлением микроэлементов, применять их локально, в рядки при посеве, в корневую подкормку по результатам диагностики, строго соблюдая рекомендуемые нормы и сроки внесения. Только комплексное проведение всех этих работ позволит получать устойчивые высокие урожаи сельскохозяйственных культур и сохранить плодородие почв.
Литература
1. Алиев Ш.А., Шакиров В.З. Биологизация земледелия - требование времени // Агрохимический вестник, 2000, № 4. - С. 21-23.
2. Габдрахманов И.Х., Тагирзянов Т.Г., Салихов А.С., Лазарева Л.В. Настольная книга земледельца. Разд. 1. Упорядочение систем земледелия и внедрение сберегающих технологий в хозяйствах Республики Татарстан. - Казань. 2009. - 154 с.
3. Русакова И.В. Воспроизводство плодородия почв на основе использования возобновляемых биоресурсов // Агрохимический вестник, 2013, № 4. - С. 7-12.
4. Нуриев С.Ш., Лукманов А.А., Ахтямов А.И., Миннуллин Р.М. Экологическая роль известкования кислых почв в Республике Татарстан // Агрохимический вестник, 2010, № 1. - С. 2-4.
УДК 631.81.095(470.26)
АГРОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МЕДИ В ПОЧВАХ АГРОЛАНДШАФТОВ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
В.И. Панасин, д.с.-х.н., А.Ю. Шатохин, Д.А. Рымаренко, к.б.н.
Центр агрохимической службы «Калининградский», e-mail: [email protected]
Рассмотрены агрохимические аспекты распространения меди в почвообразующих породах и почвах агроландшафтов Калининградской области. Установлена зависимость обеспеченности медью почв агроландшафтов от их гранулометрического состава, водно-воздушного режима и агрохимических свойств. Даны рекомендации по применению медных микроудобрений.
Ключевые слова: медь, содержание, почвообразующие породы, почвы, агроландшафты.
AGROCHEMICAL ASPECTS OF COPPER DISSEMINATION IN SOILS IN KALININGRAD REGION AGROLANDSCAPE
Dr. Sc. V.I. Panasin, A.Yu. Shatokhin, PhD. D.A. Rymarenko
Center of Agrochemical Service «Kaliningradskiy», e-mail: [email protected]
Total and available (mobile) copper contents in parent rocks and soils of agricultural landscapes in Kaliningrad region are determined. The dependence of the availability of copper in soil of agricultural landscape on the particle size distribution, water-air regime and agrochemical soil properties is presented. Recommendations of copper microfertilizers use are given.
Keywords: copper, content, parent rocks, soil, agrolandscapes.
Закономерности распространения меди в агро- градский» изучают с 1967 г. За это время было за-ландшафтах Калининградской области специали- ложено и исследовано более 700 полнопрофильных сты Центра агрохимической службы «Калинин- почвенных разрезов, отобрано и проанализировано
