CC BY
132
УДК 634.1
БиологизАция земледелия в белгородской области: итоги и ПЕрсПЕКТивы
С.В. ЛУКИН, доктор сельскохозяйственных наук, директор (e-mail: [email protected])
Центр агрохимической службы «Белгородский», ул. Щорса, 8, Белгород, 308027, Российская Федерация
Резюме. В статье проанализированы итоги выполнения программы биологизации земледелия в Белгородской области. Основные ее направления, реализуемые в области, - дифференцированное в зависимости от рельефа местности и особенностей почвенного покрова размещение севооборотов, совершенствование структуры посевных площадей, широкое использование противоэрозионных организационно-хозяйственных, агротехнических, лугомелиоративных и лесомелиоративных мероприятий, известкование кислых почв, эффективное применение традиционных органических удобрений, сидератов и нетоварной части урожая, максимальное вовлечение в круговорот биологического азота, широкое распространение биологических методов защиты растений, переход на энергосберегающие технологии обработки почв. За годы реализации программы биологизации земледелия уровень внесения органических удобрений увеличился с 2, 59 в 2010 г. до 7,6 т/га - в 2015 г. За этот же период размеры накопления симбиотического азота возросли с 10,1 до 15,1 кг/га. В 2010-2015 гг. было произвестковано 259,41 тыс. га кислых почв. По результатам сплошного агрохимического обследования установлено повышение обеспеченности пахотных почв подвижными формами фосфора, калия, серы, марганца, цинка. Урожайность основных сельскохозяйственных культур достигла самого высокого уровня в ЦЧО.
Ключевые слова: биологизация земледелия, сидераты, органические удобрения, известкование, минеральные удобрения, биологический азот.
Для цитирования: Лукин С.В. Биологизация земледелия в Белгородской области: итоги и перспективы// Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. №7. С. 20-23.
На современном этапе ученые-аграрии стали значительно больше внимания уделять вопросам биологизации земледелия, которая предусматривает максимальное использование биологических факторов повышения плодородия пахотных почв и продуктивности агроценозов, снижение антропогенной нагрузки и производство экологически безопасной растениеводческой продукции [1, 2, 3].
Основные элементы биологизации земледелия, реализуемые в Белгородской области, - дифференцированное в зависимости от рельефа местности и особенностей почвенного покрова размещение севооборотов, совершенствование структуры посевных площадей, широкое использование противоэрозионных организационно-хозяйственных, агротехнических, лугомелиоративных и лесомелиоративных мероприятий, известкование кислых почв, эффективное применение традиционных органических удобрений, сидератов и нетоварной части урожая, максимальное вовлечение в круговорот биологического азота, широкое распространение биологических методов защиты растений, переход на энергосберегающие технологии обработки почвы.
Несмотря на то, что многие направления биоло-гизации земледелия давно известны и относительно хорошо изучены, современный опыт их комплексного освоения в масштабах целого субъекта РФ отсутствует. Поэтому постановлением Правительства
Белгородской области №324-пп от 29 августа 2011 года утверждена долгосрочная целевая программа, направленная на биологизацию земледелия. По мнению Губернатора Белгородской области Е.С. Савченко, цель этой программы - создать такую почвенную среду, которая бы самовосстанавливалась и самообогащалась за счет биологических, природных факторов. Задача при этом - повысить отдачу от почвы как минимум в 1,5 раза. Более отдаленная цель - выйти на производство не просто сельскохозяйственной продукции, а производить безопасные в экологическом смысле сырье и продукты питания. Это в конечном итоге позволит решить серьезнейшую задачу - улучшить здоровье человека [4].
Цель нашей работы - проанализировать основные итоги и обозначить перспективы биологизации земледелия в Белгородской области.
Условия, материалы и методы. В структуре пахотных почв Белгородской области преобладают черноземы типичные и выщелоченные в лесостепной зоне, черноземы обыкновенные - в степной зоне.
В работе использованы результаты сплошного агрохимического обследования пахотных почв. В почвенных пробах органическое вещество определяли по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91), рН солевой вытяжки - в соответствии с ГОСТ 26483-85, подвижные фосфор и калий - по Чирикову (ГОСТ 26204-91), подвижную серу - по ГОСТ 26490-85, подвижные формы цинка - по ГОСТ Р 50686-94, подвижные формы марганца - по ГОСТ Р 50685-94.
результаты и обсуждение. Один из существенных видов деградации пахотных черноземов лесостепной зоны - подкисление [5, 6]. Высокая доля кислых пахотных почв отмечается в областях, полностью входящих в лесостепную зону ЦЧО: Тамбовской (75,41%), Липецкой (66,69%), Курской (66,34%) [7]. В Российской Федерации кислые почвы занимают 32% обследованной пашни, в Центральном Федеральном округе - 53,7%. Ежегодные потери урожая, обусловленные влиянием неблагоприятной кислотности почв на растения, в масштабах страны оцениваются в 1012 млн т зерна.
За период 1976-2014 гг. доля кислых почв в Белгородской области увеличилась с 22,9 до 45,8% (без учета произвесткованных почв), в том числе средне-кислых - с 1,5 до 12,6%. Для устранения избыточной кислотности пахотные почвы периодически известкуют. Высокую эффективность этого приема признают, как сторонники классического земледелия, так и представители ортодоксальных направлений его биологизации. На произвесткованных почвах повышается окупаемость органических и минеральных удобрений, микробиологическая активность почв, симбиотическая азотфиксация и, как следствие, существенно увеличивается урожайность культур, наиболее требовательных к реакции почвенной среды (сахарная свёкла, озимая пшеница, кукуруза, люцерна и др.).
В 2005-2009 гг. объёмы известкования в области составили всего 1,7 тыс. га в год, что было существенно ниже темпов увеличения доли кислых почв.
Таблица 1. динамика известкования кислых почв в Белгородской области и россии, тыс. га [8]
Регион Годы
2010 2011 2012 I 2013 2014 2015
Белгородская область Россия 8,3 228,3 13,56 242,9 34,57 47,56 278,2 210,7 80,35 254,4 75,07 238,2
Регион
Большое место в программе биологизации земледелия уделяется посеву промежуточных сидеральных культур, которые обогащают почву органическим веществом и хорошо защищают ее от эрозионных процессов. В 2011 г. их размещали на площади всего 19 тыс. га, а в 2015 г. посевы сидератов увеличились до 252,1 тыс. га. В перспективе планируется довести величину этого показателя до 350 тыс. га в год. В качестве пожнивных сидератов в основном используют горчицу белую. Она может формировать биомассу более 20 т/га, что эквивалентно по органическому веществу внесению 1012 т/га навоза КРС.
Биологизацию земледелия порой ошибочно связывают с полным отказом от использования минеральныхудобрений. В Белгородской области уровень их внесения достигал максимума (182 кг д.в./га
посевной площади) в середине восьмидесятых годов прошлого века в период интенсивной химизации. В 2010 г. применяли 113,9 кг/ га д.в. минеральных удобрений. В последующие годы величина этого показателя стала сокращаться и в 2015 г. составила 93,7 кг/га, однако это в 2,2 раза выше, чем в среднем по России (42,2 кг/га).
Следует отметить, что современных агротех-нологиях эффективность удобрений значительно возросла. Например, в 1986-1990 гг. под озимую пшеницу, кукурузу на зерно и сахарную свёклу уровень внесения минеральных удобрений составил соответственно 188, 283 и 510 кг/га; органических удобрений - 20,0, 8,0 и 10,9 т/га; а средняя урожайность культур - 3,52, 3,09, 26,2 т/га. В 2010-2014 гг. под эти же культуры применяли соответственно 100, 133, 303 кг/га д.в. минеральных удобрений и 4,0, 11,1, 4,5 т/га органических, но урожайность при этом возросла соответственно до 3,54, 4,97 и 36,8 т/га. Таким образом, за анализируемые годы при снизившихся дозах удобрений урожайность пшеницы практически не изменилась, кукурузы на зерно увеличилась в 1,61, сахарной свеклы - в 1,4 раза. В перспективе среднеобластные показатели будут повышаться и дальше. В передовых хозяйствах средняя урожайность озимой пшеницы сегодня составляет не менее 5,0, кукурузы на зерно - 10,0, сахарной свеклы - 50,0 т/га.
В результате возросших объёмов использования удобрений, особенно органических, повысилась обеспеченность пахотных почв области важнейшими макро- и микроэлементами. По результатам девятого цикла (2010-2014 гг.) агрохимического обследования средневзвешенное содержание подвижных форм фосфора и калия в пахотных почвах составило соответственно 138 и 147 мг/кг, что на 19,0 и 15,7% выше, чем в восьмом цикле (2005-2009 гг.). Средневзвешенное содержание в пахотных почвах подвижных форм серы увеличилось на 0,28 мг/кг (10,9%), цинка - на 0,02 мг/кг (4,0%), марганца - на 1,1 мг/кг (12,0%). Если уровень применения удобрений не снизится, то обеспеченность почв этими элементами будет повышаться и далее. Средневзвешенное содержание в почвах органического вещества стабилизировалось на уровне 5,0%, и в перспективе его снижения не прогнозируется. Увеличение доли
Таблица 3. динамика изменения основных агрохимических показателей плодородия пахотных почв
Поэтому с 2010 г. в регионе начала реализовываться программа известкования кислых почв, предусматривающая финансовую поддержку её участников из областного бюджета. Всего за период действия этой программы было произвестковано 259,41 тыс. га, в том числе в 2015 г. - 75,07 тыс. га кислых почв, что составило 31,5% от российского уровня (табл. 1).
На сегодняшний день Белгородская область -безусловный лидер по развитию животноводства в России. В 2015 г. во всех категориях хозяйств произвели 749,3 тыс. т свинины, или 18,9% от общего производства в РФ и 830,5 тыс. т мяса птицы (13,8%). Превращение отходов животноводства в высококачественные органические удобрения и их эффективное использование - основное звено системы удобрения в условиях биологизации земледелия.
В 2014 г. (табл. 2) в области было внесено в среднем 8,34 т/га органических удобрений (в 6,5 раз больше, чем в РФ), в 2015 г. - 7,6 т/га (в 5,6 раза выше уровня РФ). Достигнутый уровень соответствует научно-обоснованным нормам для поддержания бездефицитного баланса органического вещества в почве для зернопропашных севооборотов. При этом нормативными актами области предусмотрен жёсткий контроль соблюдения технологии внесения органических удобрений и норм охраны окружающей среды.
Таблица 2. динамика применения удобрений в Белгородской области и россии [8]
Годы
2010
2011
2012
2013
2014
2015
Внесение минеральных удобрений, кг д.в./га посевной площади
Белгородская область 113,9 98,0 97,1 92,7 87,7 Россия 38,0 39,0 38,0 37,6 40,0
Внесение органических удобрений, т/га посевной площади
Белгородская область 2,59 3,03 4,49 5,68 8,34 Россия_1,06 1,05 1,10 1,13 1,28
93,7 42,2
7,6 1,35
Показатель 8 цикл (20052009 гг.) 9 цикл (20102014 гг.) Отклонение, 9 цикл к 8 циклу
абсолютные единицы %
Доля кислых почв, % от обследованной пло-
щади 42,0 45,8 3,8 9,1
Органическое вещество, % 5,0 5,0 0 0
Подвижный фосфор (по Чирикову), мг/кг 116 138 22 19,0
Подвижный калий (по Чирикову), мг/кг 127 147 20 15,7
Подвижная сера, мг/кг 2,57 2,85 0,28 10,9
Подвижный цинк, мг/кг 0,50 0,52 0,02 4,0
Подвижный марганец, мг/кг 9,2 10,3 1,1 12,0
Таблица 4. динамика посевной площади под бобовыми культурами [8]
Сельскохозяйствен- Площадь посева Годы
ные культуры 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Однолетние травы тыс. га 47,9 51,0 44,6 40,9 36,6 30,9
% от посевной площади 3,84 3,73 3,21 2,86 2,54 2,14
Многолетние травы тыс. га 81,0 77,0 80,2 81,8 86,3 93,0
% от посевной площади 6,49 5,62 5,77 5,71 5,99 6,43
Соя тыс. га 56,5 80,0 92,9 127,4 170,4 180,8
% от посевной площади 4,53 5,84 6,69 8,90 11,83 12,50
Горох тыс. га 56,3 57,1 51,0 32,4 25,9 9,9
% от посевной площади 4,51 4,17 3,67 2,26 1,80 0,68
В сумме под тыс. га 241,7 265,1 268,7 282,5 319,2 314,6
культурами % от посевной площади 19,4 19,4 19,3 19,7 22,2 21,7
Общая площадь посева в области тыс. га 1248,5 1369,1 1389,3 1432,2 1440,9 1446,6
кислых почв при высоких объемах известкования объясняется тем, что в 2010-2014 гг. сначала проводили агрохимическое обследование и по его результатам разрабатывали проектную документацию для известкования кислых почв. Все произвесткованные в эти годы почвы пройдут агрохимическое обследование в 2015-2018 гг. (табл. 3).
Важное условие биологизации земледелия - эффективное использование биологического азота. Основатель отечественной агрохимической школы Д.Н. Прянишников считал, что только за счет промышленных азотных удобрений проблему азота в земледелии никогда не решить, необходимо использовать азотфиксацию бобовыми культурами [9]. Результаты обобщения многочисленных данных свидетельствуют, что зернобобовые накапливают в среднем 43,8 кг биологического азота на 1 т продукции, многолетние травы (сено) - 33,7 кг/т, однолетние травы (сено) - 27 кг/т [10]. В 2010 г. посевная площадь под бобовыми культурами в Белгородской области составляла 241,7 тыс. га, или 19,4% от общей посевной площади (табл. 4), а в 2015 г. она увеличилась до 314,6 тыс. га (21,7%).
В 2010 г. размеры симбиотической азотфиксации в регионе находились на уровне 12,63 тыс. т (10,1 кг/га посевной площади). Взятый курс на биологизацию земледелия привел к существенному повышению величины этого показателя. В 2015 г. размеры симбиотической азотфиксации достигли 21,8 тыс. т (около 15,1 кг/га посевной площади), что эквивалентно внесению 63,4 тыс. т аммиачной селитры общей стоимостью (в ценах марта 2016 г.) 1033 млн руб. Более половины всего симбиотического азота 13,0 тыс. т (59,7%) в области накапливала соя. Посевные площади этой культуры в 2000 г. составляли всего 2,4 тыс. га, а в 2015 г. они достигли 180,8 тыс. га. В перспективе этот рост продолжится.
Стратегию биологизации земледелия во многом определяют почвенно-климатические и ландшафтные особенности территории. Основной вид деградации почв в Белгородской области - водная эрозия. Доля эродированной пашни в среднем составляет 48%, а по районам области изменяется в пределах 23-66%. Ежегодно с полей области смывается до 3,2 млн т почвы, с которой теряется 136 тыс. т гумуса [11]. Поэтому в программе биологизации большое внимание уделяется реализации комплекса мероприятий по защите почв от эрозии, в котором основное место отводится дифференцированному размещению севооборотов в зависимости от степени эродированности почв, совершенствованию структуры посевных площадей, в частности оптимизации
площади посевов подсолнечника. Необоснованно завышенная доля этой культуры в структуре посевных площадей характерна для многих регионов России. В 2010 г. площадь ее посевов в Белгородской области составляла 189,5 тыс. га (15,18%), к 2015 г. она сократилась до 131,4 тыс. га (9,08%). Для каждого хозяйства мероприятия по охране почв разрабатываются с учетом конкретных почвенных и ландшафтных условий в проекте адаптивно-ландшафтной системы земледелия и охраны почв. Этот документ с 2014 г. обязателен для всех землепользователей на территории области.
Для предотвращения развития эрозии практически на всей площади пашни области к 2015 г. провели залужение крупных водотоков. Активно реализуется программа облесения склоновых, сильно эродированных земель, которые с экономической и экологической позиций не целесообразно использовать под пашней. По информации департамента АПК Белгородской области, в 2015 г. лесомелиоративные мероприятия провели на площади 7,7 тыс. га.
С учётом того, что территория области сильно эродирована и находится в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения, исторически большое внимание уделяли внедрению безотвальной и минимальной обработкам почвы, которые способствуют сохранению влаги и сокращению водной эрозии. В 2015 г. на площади 364,5 тыс. га (24,5% от посевной площади) использовали технологию нулевой обработки почвы (No-till), которая позволяет существенно уменьшить энергетические затраты и тем самым снизить себестоимость растениеводческой продукции, хорошо защитить почву от развития эрозионных процессов. Однако в России нет опыта длительного использования такой технологии, и у специалистов возникает много вопросов по перспективам её внедрения.
В связи с широким распространением минимальных и нулевых обработок почвы достаточно высоким остается уровень применения химических средств защиты растений (СЗР). В 2015 г. ими было обработано 2906,7 тыс. га (в 2014 г. - 3031,4 тыс. га) в однократном исчислении. Биологические СЗР (в основном бактороденцид и планриз) и энтомофаги (трихограмма) использовали на площади 70,6 тыс. га (в 2010 г. - 19,5 тыс. га). В перспективе объёмы применения биологических СЗР будут увеличиваться. Фактов загрязнения растениеводческой продукции остаточными количествами пестицидов в области не выявлено.
Несмотря на то, что почвы Белгородской области - самые эродированные в ЦЧО, их продуктивность
остается достаточно высокой (во многом благодаря реализации программы биологизации земледелия). Например, в 2015 г. средняя урожайность зерновых и зернобобовых культур в Белгородской области составила 3,97 т/га, в Курской - 3,40, в Липецкой -3,04, в Воронежской - 3,00, в Тамбовской - 3,20, в России - 2,37 т/га [8].
выводы. Таким образом, за годы реализации программы биологизации земледелия в Белгородской области уровень внесения органических удобрений
увеличился с 2,59 т/га в 2010 г. до 7,6 т/га в 2015 г. За этот же период размеры накопления симбиотического азота возросли с 10,1 до 15,1 кг/га. В течение 20102015 гг. было произвестковано 259,41 тыс. га кислых почв. По результатам сплошного агрохимического обследования установлено повышение обеспеченности пахотных почв подвижными формами фосфора, калия, серы, марганца, цинка. Урожайность основных сельскохозяйственных культур находится на самом высоком уровне в ЦЧО.
Литература.
1. Новиков М.Н. и др. Система биологизации земледелия в Нечернозёмной зоне. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. 296 с.
2. Плодородие чернозёмов России/ под ред. Н.З. Милащенко. М.: Агроконсалт, 1998. 688 с.
3. Беляк В.Б. Биологизация сельскохозяйственного производства. Пенза: «Пензенская правда», 2008. 320 с.
4. Проблемы биологизации земледелия обсудили сегодня в Белгороде URL: http:// savchenko.ru/events/2462.html (дата обращения 04.03.2016).
5. Корнейко Н.И. Агроэкологическая оценка изменения основных показателей плодородия пахотных почв ЦЧР в процессе длительного сельскохозяйственного использования: авторефератдис.... канд. с.-х. наук. Курск, 2008. 22с.
6. Четверикова Н.С. Экологическая оценка влияния интенсивной сельскохозяйственной деятельности на состояние агроэкосистем в условиях лесостепной зоны Центрально-Чернозёмного района: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. М., 2013. 23 с.
7. Чекмарёв П.А. Агрохимическое состояние пахотных почв ЦЧО России //Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №9. С. 17-20.
8. http://www.fedstat.ru/indicators/stat.do (дата обращения 29.04.2016).
9. Прянишников Д.Н. Агрохимия. М., 1952. Т.1. 735 с.
10. Иванов А.Л. и др. Рекомендации по проектированию интегрированного применения средств химизации в ресурсосберегающих технологиях адаптивно-ландшафтного земледелия: инструктивно-методическое издание. М. : «Росинформагротех», 2010. 464 с.
11. Шатилов И.С., Силин А.Д., Полев Н.А. Состояние и перспективы повышения плодородия почв в Центрально-Чернозёмном экономическом районе РСФСР//Повышение эффективности земледелия и агропромышленного производства Белгородской области: материалы совместного заседания президиума ВАСХНИЛ и президиума Всероссийского отделения ВАСХНИЛ. М.: Росагропромиздат, 1990. С. 33-43.
BIOLOGIZATION OF AGRICuLTuRE IN BELGOROD REGION: RESuLTS AND PROSPECTS
S.V. Lukin
Center of Agrochemical Service «Belgorodskii», ul. Shchorsa, 8, Belgorod, 308027, Russian Federation
Summary. The article analyses the results of the program of biologization of agriculture in Belgorod region. Its main directions, realized in the region: differentiated distribution of crop rotations depending on the relief and peculiarities of soil cover; improvement of structure of cultivated area; wide use of anti-erosion business-management, agrotechnical, meadow-ameliorating and forest-ameliorating measures; liming of acid soils; effective use of traditional organic fertilizers, as well as green manure and non-marketable part of harvest; maximal inclusion of biological nitrogen to the rotation; wide spread occurrence of biological methods of plant protection; transfer to energy-saving technologies of soil cultivation. During the period of implementation of the program of agriculture biologization the level of application of organic fertilizers grew from 2.59 t/ha in 2010 to 7.6 t/ha in 2015. Within the same period the accumulation of symbiotic nitrogen increased from 10.1 to 15.1 kg/ha. In 2010-2015 259,410 ha of acid soils were limed. According to the results of the entire agrochemical inspection it was registered the increase in provision of arable lands with mobile forms of phosphorus, potassium, sulfur, manganese, zinc. The productivity of the main crops reached the highest level in the Central Chernozem zone.
Keywords: biologization of agriculture, green manure, organic fertilizers, liming, mineral fertilizers, biological nitrogen. Author Details: S.V. Lukin, D. Sc. (Agr.), director (e-mail: [email protected])
For citation: Lukin S.V. Biologization of Agriculture in Belgorod Region: Results and Prospects. DostizheniyanaukiitekhnikiAPK. 2016. V.30. No. 7. Pp. 20-23 (in Russ.).
вниманию соискателей ученых степеней и других заинтересованных лиц!
Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК» издает монографии и другую книжную продукцию с редактированием и всеми выходными данными.
Цены договорные. Заявки отправлять по адресу: 101000, г Москва, Моспочтамт, а/я 166. Тел.: (495) 557-13-01, (916) 241-63-43. E-mail: [email protected]
