CC BY
46
АГРОХИМИЧЕСКАЯ СЛУЖБА
УДК 634.1
ОПЫТ БИОЛОГИЗАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
С.В. Лукин, д.с.-х.н.
Центр агрохимической службы «Белгородский», e-mail: [email protected]
Рассмотрены итоги биологизации земледелия в Белгородской области за последние пять лет. Почвенный покров в основном представлен черноземами типичными, выщелоченными и обыкновенными. Проанализированы данные по динамике внесения удобрений и объемам известкования почв в ЦЧО. Установлено, что благодаря реализации программы биологизации земледелия, за 2012-2016 гг. уровень применения органических удобрений увеличился в 3,43 раза (до 6,65 т/га), объемы известкования возросли в 11,1 раза (до 318,58 тыс. га) по сравнению с 2007-2011 гг. За эти же годы доля бобовых культур в структуре посевных площадей увеличилась на 3,6%, а размеры симбиотической фиксации азота возросли в 1,53 раза и достигли в среднем за год 17,4 кг/га. Площадь, на которой использовали биологические средства защиты растений, увеличилась до 52,77 тыс. га/год. В целях защиты почв от эрозии проведены лесомелиоративные мероприятия на площади 51,2 тыс. га.
Ключевые слова: биологизация земледелия, удобрения, сидераты, лесомелиорация, известкование, симбиотический азот, урожайность.
BIOLOGIZATION OF AGRICULTURE: EXPERIENCE IN BELGOROD REGION
Dr.Sci. S.V. Lukin
State Center of Agrochemical Service «Belgorodskiy», e-mail: [email protected]
The article considers the main results of the biologization of agriculture in the Belgorod region over the past five years. The soil cover is mainly represented by luvic chernozems and calcic chernozems. The data on the dynamics of fertilizer application and the volumes of liming of soils in the Central Chernozem District. It is established that due to the implementation of the biologization program for agriculture in 2012-2016, the level of application of organic fertilizers increased 3.43 times (to 6.65 tons/ha), liming volumes increased 11.1 times (up to 318.58 thousand hectares ) compared with 2007-2011. Over the same years, the share of legumes in the structure of sown areas increased by 3.6%, while the dimensions of symbiotic nitrogen fixation increased 1.53 times and reached an average of 17.4 kg/ha per year. The area on which biological plant protection products were used increased to 52.77 thousand ha/year. In order to protect the soil from erosion, forest melioration measures were carried out on a total area of 51.2 thousand hectares.
Keywords: biologization of agriculture, fertilizers, siderates, forest melioration, liming, symbiotic nitrogen, yield.
Длительное сельскохозяйственное использование почвенных ресурсов привело к развитию водной эрозии, дегумификации, ухудшению физико-химических свойств и т.д. Поэтому ученые постоянно ищут пути повышения плодородия почв и продуктивности агроценозов. На современном этапе биологизация земледелия может стать основой решения этих задач, т.к. она предусматривает максимальное использование биологических факторов повышения плодородия пахотных почв, снижение антропогенной нагрузки и производство экологически безопасной растениеводческой продукции [13]. Важнейшими направлениями биологизации земледелия являются известкование кислых почв, применение органических удобрений, сидератов,
соломы, биологических методов защиты растений и энергосберегающих технологий обработки почвы. Элементы биологизации земледелия давно известны и относительно хорошо изучены, однако опыт их комплексного внедрения в масштабах целого субъекта РФ отсутствует. Поэтому постановлением Правительства Белгородской области от 29 августа 2011 г. № 324-ПП утверждена долгосрочная целевая программа, направленная на биологи-зацию земледелия. По мнению Губернатора Белгородской области Е.С. Савченко [4], цель программы биологизации - создать такую почвенную среду, которая бы самовосстанавливалась и самообогащалась за счет природных факторов. Задача при этом - повысить отдачу от почвы как минимум в
полтора 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 людей.
Цель исследования - проанализировать и обобщить опыт биологизации земледелия в Белгородской области.
Объекты и методы. Территория Белгородской области включает лесостепную и степную почвенные зоны. Почвенный покров пашни лесостепной зоны в основном представлен черноземами типичными (44,8%), выщелоченными (25,7%) и темно-серыми лесными почвами (6,2%), а степной зоны - черноземами обыкновенными (13,0%), остаточно-карбонатными (1,1%) и солонцеватыми (3,6%) [5]. При расчетах размеров накопления симбиотического азота использовали обобщенные результаты многочисленных опытов, свидетельствующие, что зернобобовые культуры в среднем накапливают 43,8 кг биологического азота на 1 т продукции, многолетние травы (сено) - 33,7 кг/т, однолетние травы (сено) - 27 кг/т. Размеры накопления биологического азота соей считались так же, как и зернобобовыми культурами [6].
Результаты и обсуждение. В современных условиях подкисление почв -один из самых значимых видов деградации пахотных черноземов лесостепной зоны ЦЧО. В результате этого только в Белгородской области по самым скромным оценкам ежегодный недобор растениеводческой продукции оценивается в 200 тыс. т в пересчете на зерно. Подкис-ление почв негативным образом влияет на накопление биологического азота. Например, люцерна при рИка 6,5 накапливает 300 кг/га симбиотического азота, а при рНка 5,0 - только 40 кг/га [7]. За 1976-2014 гг. средние темпы роста доли кислых почв в области составили 0,6% в год. Поэтому с 2010 г. в Белгородской области начали реализо-вывать программу известкования кислых почв. Если за 2007-2011 гг. было произвестковано всего 28,66 тыс. га кислых почв (худший результат в ЦЧО), то в 2012-2016 гг. объемы известкования увеличились в 11,1 раза - до 318,58 тыс. га, что выше, чем в остальных областях Центрального Черноземья вместе взятых
1. Динамика известкования кислых почв в ЦЧО и РФ _2012-2016/2007-2011 гг. [8]_
Регион Произвестковано, тыс. га Отклонение
2007-2011 гг. 2012-2016 гг. тыс. га %
Белгородская область 28,66 318,58 289,92 1011,6
Воронежская область 64,1 26,98 -37,12 -57,9
Курская область 30,47 48,34 17,87 58,7
Липецкая область 54,8 74,53 19,73 36,0
Тамбовская область 33,27 56,56 23,29 70,0
Российская Федерация 1268,77 1203,45 -65,32 -5,2
и составляют 26,5% от уровня РФ (табл. 1).
Белгородская область является лидером в России по уровню развития животноводства. В 2016 г. было произведено на убой в живом весе 806,8 тыс. т (13,1% от РФ) птицы и 787,4 тыс. т (18,1%) свиней. Поэтому область располагает большими ресурсами органических удобрений, которые необходимо эффективно использовать для повышения плодородия почв, не допуская при этом последствий, ухудшающих состояние окружающей среды. В 2012-2016 гг. по сравнению с 2007-2011 гг. уровень применения органических удобрений увеличился в 3,43 раза и составил 6,65 т/га посевной площади, что в 5,3 раза выше, чем в среднем по РФ (табл. 2). В многолетних исследованиях установлено, что в зернопропашных севооборотах для поддержания бездефицитного баланса органического вещества в почве необходимо вносить 6-8 т/га навоза КРС. Следствием увеличения использования органических удобрений является повышение обеспеченности пахотных почв подвижными формами макро- и микроэлементов. Результаты последнего завершенного цикла агрохимического обследования (2010-2014 гг.) свидетельствуют, что средневзвешенное содержание в почвах подвижных форм фосфора увеличилось на 19,0%, калия - на 15,7, серы - на 10,9 и марганца - на 12,0% по сравнению с 2005-2009 гг.
Одним из факторов биологизации земледелия является использование в качестве удобрения соломы и нетоварной части урожая [3]. Если четверть века назад основную часть соломы использовали для нужд животноводства, то в настоящее время излишки соломы оставляют на полях. По содержанию органического вещества 1 т соломы эквивалентна 3-4 т навоза КРС. Поэтому в Белгородской области сжигание соломы рассматривается как экологическое преступление.
Большое место в программе биологизации земледелия уделяется посеву сидеральных культур. В 2011 г. их размещали на площади всего 19 тыс. га, а в 2012-2016 гг. площадь посева в среднем за год составила 207 тыс. га. В качестве пожнивных
2. Динамика применения органических удобрений в ЦЧО и РФ, т/га [8]
Регион 2007- 2012- Отклонение 2012-2016 гг.
2011 гг. 2016 гг. к 2007-2011 гг.
т/га %
Белгородская область 1,94 6,65 4,71 242,8
Воронежская область 1,74 2,67 0,93 53,4
Курская область 0,36 0,39 0,03 8,3
Липецкая область 2,51 2,48 -0,03 -1,2
Тамбовская область 0,23 0,27 0,04 17,4
Российская Федерация 0,99 1,25 0,26 26,3
сидератов в основном используют посевы горчицы белой. Практикуется замена чистого пара сидеральным. В полевых опытах урожайность озимой пшеницы, выращенной по сидеральному пару (вика-овес), составила 4,21 т/га, а по удобренному навозом КРС (40 т/га) черному пару - 4,06 т/га [9].
Резкое повышение объемов внесения органических удобрений в некоторых хозяйствах сопровождается адекватным снижением использования минеральных удобрений. В результате за последние пять лет средний уровень внесения минеральных удобрений в области сократился на 6,3% и составил 94,5 кг/га, что в 2,3 раза выше, чем в РФ (табл. 3). Даже в условиях биологизации земледелия научнообоснованное использование минеральных удобрений является ключевым фактором развития растениеводства и оптимизации природопользования [10].
Эффективность использования удобрений в современных агротехнологиях существенно увеличилась. Например, в 20122016 гг. по сравнению с периодом интенсивной химизации (1986-1990 гг.) уровень внесения минеральных удобрений под озимую пшеницу сократился в 1,94 раза, под кукурузу на зерно - в 2,21 раза, под сахарную свеклу - в 1,58 раза. В эти же годы использование органических удобрений под озимую пшеницу сократилось в 4,65 раза, под сахарную свеклу - в 2,42 раза, а под кукурузу увеличилось в 2,2 раза. При этом урожайность озимой пшеницы увеличилась в 1,17 раза, кукурузы - в 1,96 раза, сахарной свеклы - в 1,65 раза (табл. 4).
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 [11]. Размеры симбиотической фиксации азота зависят от вида бобовых растений и величины урожая. В 2012-2016 гг. общая посевная площадь в области увеличилась на 86,2 тыс. (в том числе под бобовыми культурами на 68 тыс. га) по сравнению с 2007-2011 гг. За эти же годы площади посева под соей возросли на 107,6 тыс. га, тогда как под многолетними травами уменьшились на 3,2, однолетними травами - на 18,2, зернобобовыми культурами - на 18,2 тыс. га. Доля бобовых культур в 2012-2016 гг. в структуре посевных
площадей составила 21,7%, что на 2,7% больше, чем в предыдущую пятилетку (табл. 5).
Расчеты показывают, что за 2012-2016 гг. ежегодные размеры накопления биологического азота за счет симбио-тической азотфиксации бобовыми культурами составили 17,4 кг/га, что в 1,53 раза больше, чем в 2007-2011 гг. (11,4 кг/га). Общее количество накопленного в среднем за год биологического азота эквивалентно внесению 72,3 тыс. т аммиачной селитры, стоимость которой (в ценах апреля 2017 г.) составляет 950-1036 млн. руб. В общем объеме соя накапливала 52,8%, многолетние травы - 30,9, однолетние травы - 8,3, зернобобовые - 8% (табл. 6).
Почвенно-ландшафтные особенности территории во многом определяют стратегию биологизации земледелия. Главная агроэкологическая проблема в области - это водная эрозия. Если в ЦЧО доля эродированной пашни составляет в среднем 20,1%, то в Белгородской области -47,9%, а по районам этот показатель изменяется в пределах 23-66%. Ежегодно с полей смывается до 3,2 млн. т почвы, с которой теряется 136 тыс. т гумуса [10]. Поэтому в программе биологизации основное внимание уделяется реализации комплекса мероприятий по защите почв от эрозии, где основное место отводится дифференцированному размещению севооборотов в зависимости от степени эродиро-ванности почв, агротехническим, лугомелиоративным и лесомелиоративным мероприятиям. Для землепользователей области с учетом конкретных почвенных и ландшафтных условий разработаны проекты адаптивно-ландшафтной сис-
3. Динамика применения минеральных удобрений _в ЦЧО и РФ, кг/га [8]_
Регион 2007- 2012- Отклонение 2012-2016
2011 гг. 2016 гг. гг. к 2007-2011 гг.
кг/га %
Белгородская область 100,8 94,5 -6,3 -6,3
Воронежская область 65,7 67,9 2,2 3,4
Курская область 97,4 110,0 12,6 12,9
Липецкая область 96,8 109,6 12,8 13,2
Тамбовская область 55,2 76,7 21,5 39,0
Российская Федерация 36,2 41,3 5,1 14,1
4. Динамика применения удобрений и урожайность
основных сельскохозяйственных культур _в Белгородской области_
Годы Органические удобрения, т/га Минеральные удобрения, кг д.в/га Урожайность, т/га
Озимая пшеница
1986-1990 20,0 188 3,52
2007-2011 2,5 98 3,25
2012-2016 4,3 97 4,11
Кукуруза на зерно
1986-1990 8,0 283 3,09
2007-2011 3,8 154 3,82
2012-2016 17,6 128 6,04
Сахарная свекла
1986-1990 10,9 510 26,2
2007-2011 4,1 355 30,9
2012-2016 4,5 323 43,3
5.
Динамика_посевной_площади_под_бобовыми_культурами_в_Белгородской_области_[8]
Год Общая посевная площадь, тыс. га Соя Зернобобовые Многолетние травы Однолетние травы Всего под бобовыми культурами
тыс. га % от посевной площади тыс. га % от посевной площади тыс. га % от посевной площади тыс. га % от посевной площади тыс. га % от посевной площади
20072011 1344,2 48,8 3,6 46,4 3,5 91,3 6,8 55,0 4,1 241,5 18,0
2012 1389,3 92,9 6,7 52,2 3,8 80,2 5,8 44,6 3,2 269,9 19,5
2013 1432,2 127,4 8,9 33,7 2,4 81,8 5,7 40,9 2,9 283,8 19,9
2014 1440,9 170,4 11,8 30,3 2,1 86,3 6,0 36,6 2,5 323,6 22,4
2015 1449,3 180,9 12,5 12,1 0,8 92,8 6,4 30,8 2,1 316,6 21,8
2016 1440,3 210,4 14,6 12,9 0,9 99,5 6,9 31,0 2,2 353,8 24,6
20122016 1430,4 156,4 10,9 28,2 2,0 88,1 6,2 36,8 2,6 309,5 21,7
6. Динамика накопления биологического азота
Годы Биологиче- Соя Зернобо- Многолет- Однолет-
ский азот бовые ние травы ние травы
тыс. т кг/га % от общего биологического азота
20072011 15,26 11,4 18,0 20,0 46,6 15,4
2012 19,24 13,8 36,0 18,2 32,6 13,2
2013 21,10 14,7 48,8 8,8 32,7 9,7
2014 22,84 15,9 46,3 10,2 33,9 9,6
2015 25,48 17,6 60,1 4,1 29,8 6,0
2016 35,78 24,8 63,1 3,5 27,8 5,6
20122016 24,88 17,4 52,8 8,0 30,9 8,3
темы земледелия и охраны почв, где представлен комплекс обязательных мер по повышению плодородия почв, включая противоэрозионные мероприятия. Данный документ с 2014 г. является обязательным на территории области. Для предотвращения развития эрозии практически на всей площади пахотных почв проведено залужение крупных водотоков. Активно реализуется программа облесения сильно эродированных земель, которые с экономической и экологической позиций не целесообразно использовать в структуре пашни. По информации департамента АПК Белгородской области, в 2012-2016 гг. было проведено лесомелиоративных мероприятий на общей площади 51,2 тыс. га.
С учетом того, что территория области сильно эродирована и является зоной неустойчивого и недостаточного увлажнения, исторически большое внимание уделялось внедрению безотвальной и минимальной обработок почвы, способствующих сохранению влаги и сокращению водной эрозии. В 2016 г. на площади 248 тыс. га была успешно использована технология прямого сева. В основном ее применяют при посеве озимых после сои. На площади 25 тыс. га постоянно используют нулевую обработку 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 данной технологии, и у специалистов возникает много вопросов по перспективам ее внедрения.
В связи с широким использованием минимальных и нулевых обработок почв достаточно высоким пока остается уровень применения химических средств защиты растений (СЗР). В 2016 г. химическими СЗР было обработано 2839,98 тыс. га (в 2015 г. - 2977,33 тыс. га) в однократном исчислении. Биологические СЗР (в основном Бактороденцид и Планриз) и энтомофаги (Трихо-грамма) были использованы в 2016 г. на площади 59,43 тыс. га, а в среднем за 2012-2016 гг. их применяли на площади 52,77 тыс. га (в среднем за 2007-2011 гг. - 35,5 тыс. га). В перспективе объемы применения биологических СЗР будут увеличивать.
Несмотря на то, что почвы Белгородской области самые эродированные в Центральном Черноземье, их продуктивность, благодаря реализации программы биологизации земледелия, остается достаточно высокой. В 2016 г. средняя урожайность зерновых и зернобобовых культур в Белгородской области составила 4,77, в Курской - 4,24, в Липецкой - 3,67, в Воронежской - 3,44, в Тамбовской - 3,26, в России - 2,62 т/га [8].
Таким образом, благодаря реализации программы биологизации земледелия увеличился уровень применения органических удобрений, возросли объемы известкования. Доля бобовых культур в структуре посевных площадей увеличилась на 3,6%, а размеры симбиотической фиксации азота возросли в 1,53 раза и достигли в среднем за год 17,4 кг/га. Площадь, на которой использовали биологические средства защиты растений, увеличилась до 52,77 тыс. га/год. В целях защиты почв от эрозии на 51,2 тыс. га проведены лесомелиоративные мероприятия.
Литература
1. Новиков М.Н. и др. Система биологизации земледелия в Нечерноземной зоне. - М.: ФГНУ «Росинформагро-тех», 2007. - 296 с.
2. Беляк В.Б. Биологизация сельскохозяйственного производства. - Пенза: Пензенская правда, 2008. - 320 с.
3. Русакова И.В. Воспроизводство плодородия почв на основе использования возобновляемых биоресурсов // Агрохимический вестник, 2013, № 4. - С. 7-12.
4. savchenko.ru>events/2462.html (дата обращения 04.03.2016).
5. Лукин С.В. Динамика основных агрохимических показателей плодородия почв Центрально-черноземных областей России // Агрохимия, 2011, № 6. - С. 11-18.
6. 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.
7. Посыпанов Г.С., Трепачев Н.П., Чернов Б.А. Рекомендации по повышению симбиотических фиксаций азота воздуха и белковой продуктивности многолетних трав в Нечерноземной зоне. - М.: Агропромиздат, 1986. - 16 с.
8. http://www.fedstat.ru/indicators/stat.do (дата обращения 24.04.2017).
9. Анисимов А.И., Кузнецов Ю.А., Тютюнов С.И. и др. Главный хлеб XXI века. - Белгород: Крестьянское дело, 2001. - 80 с.
10. Кирюшин В.И. Минеральные удобрения как ключевой фактор развития сельского хозяйства и оптимизации природопользования // Достижения науки и техники АПК, 2016, № 3. - С. 19-25.
11. Прянишников Д.Н. Агрохимия. - М.: 1952, Т. 1. - 735 с.
12. Шатилов И.С., Силин А.Д., Полев Н.А. Состояние и перспективы повышения плодородия почв в ЦентральноЧерноземном экономическом районе РСФСР / Повышение эффективности земледелия и агропромышленного производства Белгородской области: материалы совместного заседания президиума ВАСХНИЛ и президиума Всероссийского отделения ВАСХНИЛ (6-7 июня 1989 г., г. Белгород). - М.: Росагропромиздат, 1990. - С. 33-43.
УДК 631.452(470.661)
ПЛОДОРОДИЕ ПАХОТНЫХ ПОЧВ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
1С.А. Газиев, к.с.-х.н., 1А.В. Тунтаев, 1А.М. Асламбеков, 1Э.А. Альмерзаева, 1М.Ш. Маштакова, 2Л.С. Гишкаева, к.с.-х.н. Станция агрохимической службы «Чеченская», e-mail: [email protected] Чеченский государственный университет, e-mail: [email protected]
Дана оценка состояния плодородия пахотных почв Чеченской республики, что является актуальной с точки зрения сохранения и воспроизводства плодородия почв, получения высоких урожаев культурных растений и производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции.
Ключевые слова: плодородие, почва, гумус, удобрение, диагностика, урожай.
FERTILITY OF ARABLE LANDS IN CHECHNYA REPUBLIC
Ph.D. S.A. Gaziev, A.V. Tuntaev, A.M. Aslambekov, E.A. Al'merzaeva, M.Sh. Mashtakova, Ph.D. L.S. Gishkaeva
State Station of Agrochemical Service «Chechenskaya», e-mail: [email protected] Chechen State University, e-mail: [email protected]
The estimation offertility condition of arable soils of the Chechnya Republic is given, which is actual from the point of view ofpreservation and reproduction of soil fertility, obtaining high yields of cultivated plants and production of ecologically clean agricultural products.
Keywords: fertility, soil, humus, fertilizer, diagnostics, harvest.
Увеличение производства зерна - самая актуальная задача сельского хозяйства во всем мире остается. Согласно известному экологу Лестер Р. Брауну [1] в течение второй половины ХХ века фермеры во всем мире почти втрое увеличили сбор зерновых с 631 млн. т в 1950 г. до 1835 млн. т в 2000 г. Хотя эти
цифры впечатляют, реальный прогресс в существенной мере был сведен на нет ростом населения планеты. В настоящее время из более 6 млрд. ее жителей 1,1 млрд. человек по-прежнему не доедают. Голод и угроза лишений в буквальном смысле слова определяют их жизнь. Единственное решение проблемы -
