CC BY
75
ПАРТНЕРСКИЙ МАТЕРИАЛ
УДК 631:631.9:631.95 001: 10.24411/2587-6740-2019-16115
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОГИПСА,
КАК ХИМИЧЕСКОГО МЕЛИОРАНТА, В ЗЕМЛЕДЕЛИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Р.В. Некрасов1, Н.И. Аканова2, А.Х. Шеуджен3, М.М. Визирская2
1Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, г. Москва, Россия
2ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии
имени Д.Н. Прянишникова», г. Москва, Россия
3ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет
имени И.Т. Трубилина», г. Краснодар, Россия
Приведены результаты мониторинга почв пахотных угодий по уровню засоления. Выявлены наибольшие площади пашни, требующие гипсования в субъектах Российской Федерации. Представлены результаты многолетних полевых исследований по агроэкологической оценке эффективности нейтрализованного фосфогипса производства ОАО «ЕвроХим-БМУ» на плодородие почв в рисовых севооборотах Краснодарского края, урожай и качество зерна риса. Показано, что применение фосфогипса актуально, высокоэффективно и перспективно. В условиях периодического затопления почв при возделывании риса включение фосфогипса в систему питания растений является энерго- и ресурсосберегающим фактором. При этом отмечается природоохранное значение утилизации фосфогипса, так как не только освобождаются тысячи гектаров плодородной земли, занятых отвалами, но и обогащается почва кальцием, кремнием, фосфором, серой и комплексом микроэлементов. Применение фосфогипса на площади хотя бы 1 млн га позволит ежегодно экономить не менее 1,5-1,8 млрд руб. Его внесение в почву обеспечивает изменение состав поглощенных оснований лугово-черноземной почвы: в пахотном горизонте снижается содержание натрия в 1,5-2,5 раза, увеличивается сумма оснований с 25,7 до 30,1 мг-экв/100 г почвы, возрастает доля кальция с 79 до 89,9%%. Высокая агроэкономическая эффективность применения фосфогипса обусловлена содержанием в его составе 1,5-4%% Р2О5 в усвояемой форме, до 21%% серы, что в значительной степени возмещает затраты сельского хозяйства на его транспортирование и внесение в почву.
Ключевые слова: фосфогипс, рис, орошение, плодородие, химическая мелиорация, гипсование, натрий, урожайность, качество зерна риса.
Результаты почвенного мониторинга (по данным Российской академии наук) свидетельствуют о том, что общая площадь засоленных земель в Российской Федерации составляет <40 млн га. К засоленным почвам относятся солончаки, солончаковатые, солончаковые и глу-бокозасоленные почвы, солонцы, солонцеватые почвы, солоди и осолоделые почвы, которые распространены на юго-востоке европейской части России, в Среднем и Южном Поволжье, в Северо-Восточном Предкавказье, на юге Западной и Восточной Сибири, в Якутии. Наибольшие площади засоленных почв, по данным агрохим-службы РФ, распространены в Приволжском, Южном и Северо-Кавказском федеральных округах, суммарная их площади составляет более 12 млн га [1, 2].
Результаты обследования в системе агрохимической службы МСХ РФ по состоянию на 01.01.2019 г. показывают, что в федеральных округах РФ в основном почвы пахотных угодий (рН<8,0) по реакции среды характеризуются как слабощелочные, но выявлены площади и сред-нещелочных почв (рН 8,1-9,0), наибольшая их доля (12,1% из общей обследованной площади пашни) выявлена в Южном ФО (рис. 1) [3].
Мониторинг почв на уровне субъектов федеральных округов показал, что, например, в Северо-Кавказском федеральном округе 67% почв пашни относится к слабощелочным почвам, а в Республике Дагестан их доля составляет в пахотном фонде 31%, а 55% — среднещелочные почвы (рис. 2).
Анализ результатов почво-агрохимического мониторинга почв в Южном федеральном округе показывает, что в Республике Калмыкия почвы с рН<8,0 (слабощелочные) составляют 89% от общей обследованной площади пашни, а в Волгоградской, Ростовской областях и Республике Крым их доля составляет 58, 53 и 62% соответственно (рис. 3) [4].
В основном сельхозпроизводители их используют в полевых и кормовых севооборотах, неся значимые потери в урожайности. Причина заключается в том, что засоленные почвы характеризуются неблагоприятными физическими, химическими, физико-химическими и биологическими свойствами, и, следовательно — низкая естественная продуктивность, которая в среднем составляет от 2 до 6 ц/га. Высокие концентрации солей в почвах сильно тормозят ростовые процессы как надземной массы, так и корневой системы растений, уменьшается ассимиляционная поверхность и продуктивность фотосинтеза, снижается урожайность сельскохозяйственных культур [5, 6].
Одним из основных приемов улучшения свойств засоленных почв, повышения их продуктивности является гипсование. Внесение гипса или гипссодержащих материалов способствует улучшению водного режима, физических и химических свойств засоленных почв, повышается их плодородие, снижается щелочность и содержание обменного натрия в ППК, увеличивается степень насыщенности кальцием. Эффективность этого приема обусловлена тем, что в почве устраняется щелочная реакция,
улучшаются ее физико-химические и биологические свойства, облегчается обработка почв, улучшается их аэрация. Все это приводит к усилению микробиологической деятельности и улучшению плодородия почвы. Средняя эффективность гипсования на черноземе — 4-8 ц/га зерна, а в зоне каштановых почв — 3-6 ц/га. Орошение значительно увеличивает эффективность гипсования [7].
Однако в настоящее время крайне низкий уровень применения мелиорантов привел к резко отрицательному балансу основных питательных элементов в почве и ухудшению ее реакции среды. В последние годы наибольший научный и практический интерес как резерв гипсосо-держащих материалов представляет фосфогипс (ФГ), который образуется при производстве экстракционной фосфорной кислоты и сложных концентрированных удобрений. Исходным природным сырьем являются фосфатсодержащие руды: апатиты, фосфориты и гуано. Ценность фосфогипса определяется содержанием в руде фосфора. В России крупнейшими холдингами в промышленности минеральных удобрений являются «Фосагро», «ЕвроХим» и «Акрон». Химический состав фосфогипса может зависеть от вида фосфатного сырья, способа производства и способа складирования [8, 9].
В настоящее время ежегодно в России образуется более 15 млн т фосфогипса, а по всему миру эта цифра уже достигает 100-280 млн т в год. Всего в мире насчитывается свыше 52 стран, которые утилизируют фосфогипс в отвалы,
и общее количество фосфогипса в отвалах составляет 5,6-7,0 млрд т. Так, например, в отвалах Туниса (г. Габес) хранится 52 млн т фосфогипса, на Украине — 60 млн т, в Испании (г. Уэльва) — 100 млн т, в Бразилии, во Флориде (США) — >200 млн т, в России >150 млн т [10, 11].
Значение применения ФГ, как высокоэффективного, энерго- и ресурсосберегающего фактора, актуально и чрезвычайно перспективно. При
этом очень важно природоохранное значение применения фосфогипса, так как не только освобождаются тысячи гектаров земли, занятых отвалами, но и обогащаются почвы кальцием, кремнием, фосфором, серой и комплексом микроэлементов. Применение высокоэффективных и недорогих мелиорантов на площади хотя бы 1 млн га позволит ежегодно экономить не менее 1,5-1,8 млрд руб. [12].
Рис. 1. Распределение почв пашни по показателям реакции почвенной среды по состоянию на 01.01.2019 г., % от обследованной площади
Рис. 2. Распределение почв пашни в субъектах Северо-Кавказского федерального округа по показателям реакции почвенной среды по состоянию на 01.01.2019 г., % от обследованной площади
Ростовская область 3
■ 31
Республика Крым г. Севастополь Z — >
Волгоградская область Mi 17 58
Астраханская область 1 16
Краснодарский край — 10
Республика Калмыкия 2
Республика Адыгея 1 2
i рН 8,1-9,0 i рН <8,0
0 20 40 60 80 100 Доля почв от общей обследованной пашни, %
Рис. 3. Распределение почв пашни в субъектах Южного федерального округа по показателям реакции почвенной среды по состоянию на 01.01.2019 г., % от обследованной площади
94 -
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 6 (372) / 2019
Результаты многочисленных исследований и практики убедительно доказали агроэконо-мическую эффективность и экологическую безопасность применения ФГ в сельском хозяйстве вместо традиционных видов природного сырья [13, 14, 15]. Это связано с содержанием в фос-фогипсе от 80 до 94% гипса, что позволяет отнести его к гипсовому сырью. Целесообразно и высокоэффективно применение ФГ как серосодержащего удобрения, что доказано большим рядом полевых опытов научно-исследовательских учреждений и агрохимслужбы РФ. Положительный эффект установлен на дерново-подзолистых, серых лесных почвах и черноземах [16, 17]. Внесение ФГ приводит к улучшению кремниевого питания растений и повышению продуктивности. При этом установлено, что крем-не-кальциевые соединения, содержащиеся в ФГ, повышают содержание доступного растениям фосфора и устойчивость растений к неблагоприятным условиям [14].
Накопленный экспериментальный материал доказывает потенциально высокую агрономическую эффективность и экологическую безопасность ФГ в широкой зоне возможного применения, в том числе в условиях орошения в рисовых севооборотах. Почвы рисовых полей характеризуются спецификой водно-воздушного режима, состоящей в создании условий временного избыточного увлажнения. Наряду с основными элементами питания, пищевой режим почв рисовых полей определяют кальций, кремний и сера, характер поведения которых характеризуется определенными особенностями в восстановленных условиях. Следует отметить, что рис является кремниефилом и потребляет значительное количество SiO2 для построения растительного организма [185]. Для роста и развития растений риса также необходимым и незаменимым элементом является кальций. На формирование 1 т урожая зерна риса затрачивается 2,6 кг этого элемента. Из этого количества кальция непосредственно зерном риса отчуждается 30% [19].
При систематическом длительном затоплении рисовых полей из пахотного слоя почвы происходит постепенное вымывание кальция. Как показали исследования ряда ученых, баланс кальция становится отрицательным [20, 21]. Обеднение пахотного горизонта рисовых почв кальцием наиболее интенсивно происходит при внесении под рис минеральных удобрений. Следовательно, возникает необходимость внесения в рисовых севооборотах кальциевых удобрений.
Результаты почвенного мониторинга показывают, что вследствие периодического затопления почв в рисовых севооборотах с каждым годом увеличиваются их площади, обладающие неблагоприятными свойствами, качественные показатели земельных угодий снижаются. Отмечен рост переувлажненных земель, из-за повышенного гидроморфизма и быстрого обсыхания в жаркие периоды года происходит переуплотнение почв. Застой влаги приводит к оглеению, чередование фаз набухания и усадки способствует сильной трещиноватости, что приводит к разрыву корней, глубокому просы-ханию и выдавливанию нижележащих горизонтов почвы на поверхность [22]. На таких почвах невозможно получить высокие урожаи любых зерновых культур, которые являются основным растительным ресурсом в Краснодарском крае.
Таблица 1
Влияние фосфогипса нейтрализованного на гранулометрический состав почвы
Варианты опыта, слой почвы Содержание фракций, % на абсолютно сухую почву
Фракции почвы, мм Сумма фракций Отношение фракции <0,005 мм к фракции >0,005 мм
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001 <0,005 мм >0,005 мм
Контроль (без/удобрений)
0-20 см 3,9 39,91 23,38 1,23 11,28 20,90 32,18 67,82 0,47
20-40 см 6,1 37,59 24,44 2,34 9,82 19,71 29,51 70,49 0,42
40-70 см 6,2 32,64 31,76 3,87 8,56 16,97 25,53 74,47 0,34
Фон (МРК) + фосфогипс в дозе 3 т/га
0-20 см 2,8 36,89 23,23 1,19 14,85 21,04 35,89 64,11 0,56
20-40 см 5,4 25,45 29,38 2,97 11,52 25,28 36,8 63,2 0,58
40-70 см 6,1 33,71 26,84 3,12 10,15 20,08 30,23 69,77 0,43
Таблица 2
Содержание подвижных фосфатов в лугово-черноземной почве по фазам развития растений риса
Варианты опыта Фаза развития растений
до посева всходы кущение выметывание полная спелость
содержание подвижного фосфора, мг/кг
Контроль(без удобрений) 60,5 65,6 61,2 69,0 64,3
^0К60 60,3 64,5 61,3 70,0 62,8
^0Р90К60 60,8 73,5 69,9 74,5 67,0
ФГ, 3 т/га 59,4 63,4 62,2 70,5 65,9
^А + фГ 3 т/га 60,3 64,0 65,2 73,7 65,0
^90К60 + ФГ 3 т/га 59,6 69,5 75,0 74,5 73,6
НСР05 2,1 1,8 3,2 2,4
Таблица 3
Влияние фосфогипса на формирование структуры урожая риса
Варианты опыта Густота стояния, шт./м2 Выживаемость растений, % Коэффициент кущения Число продуктивных стеблей, шт./м2
всходы перед уборкой
Контроль(без удобрений) 226 150 66,4 1,3 199
233 180 77,3 1,8 322
МП0Р90К60 239 191 79,9 1,8 343
ФГ, 3 т/га 248 176 71,0 1,5 229
^А + ФГ 3 т/га 245 198 80,8 2,2 397
^/Л + фП 3 т/га 241 196 81,3 2,0 387
НСР05 9,0 13,0 7,3 21,0
Проведенные исследования по оценке эффективности ФГ показали, что при его внесении влажность лугово-черноземной почвы была достоверно выше в сравнении с контролем и фоновым вариантом в среднем на 5,7-6,5%, что свидетельствует о способности ФГ увеличивать агрегированность почвы и удержание влаги. Преобладающей фракцией лугово-чернозем-ной почвы является физическая глина (частицы <0,01 мм), содержание которой в пределах профиля колеблется от 32 до 50%. Усредненные данные по гранулометрическому составу лугово-черноземной почвы рисового поля приведены в таблице 1. Выявлено достоверное увеличение содержания мелкодисперсной фракции (<0,005 мм) почвы, способствующей образованию макро- и микроагрегатов в варианте «И120Р90К60 + ФГ, 3 т/га» в сравнении с контролем на 11%. Этот факт заслуживает внимания, так как фракция <0,005 мм отличается активной коагуляцией, высокой поглотительной способностью и значительным содержанием гумусовых веществ и элементов питания [23]. Отмечено изменение отношения почвенных фракций <0,005 мм к фракции >0,005 мм: при внесении ФГ этот показатель значимо увеличивался в слое 0-20 см с 0,47 на контроле до 0,56 в варианте «Фон + ФГ, 3 т/га». Почва при внесении ФГ, с существенным улучшением агрегатного состава -присутствием агрегатов меньшего размера, была более рыхлой, легче поддавалась механической обработке. Причем выявленные свойства были стабильны в течение длительного времени.
Выявленное свойство ФГ обусловлено специфичностью его физических свойств: преобладанием фракций, относящихся к физическому песку (до 80%), состоящих в основном из соединений кремния. Доля участия тонкодисперсной физической глины, обеспечивающей процессы коагуляции, составляет 20-25%. Выявленное свойства ФГ может быть эффективно использовано при рекультивации почв, загрязненных нефтепродуктами [21]. Фосфогипс характеризуется большой удельной поверхностью (31003600 см2/г), способствующей образованию в почве агрегатов размером <2 мм. В связи с этим при его внесении образуются достаточно прочные микроагрегаты с мелкодисперсными частицами, что обусловливает улучшение аэрации почвы, повышение ее порозности, уменьшение плотности, увеличение влагоудержания и более экономный расход почвенной влаги. Таким образом, внесение ФГ способствует увеличению содержания минеральных коллоидов, увеличивающих поглотительную способность лугово-черноземных почв.
Для выявления эффективности ФГ, как фосфорного удобрения, в исследованиях была прослежена динамика содержания подвижных фосфатов. Перед закладкой опыта количество подвижных фосфатов по вариантам опыта колебалось в пределах 58,9-60,8 мг/кг почвы (табл. 2).
При внесении ФГ наметилась устойчивая тенденция увеличения содержания фосфатов: к началу кущения на контроле оно составляло 64,5- 65,6 мг/кг, а на фоне полного минерального удобрения — 73,5 мг/кг. В фазе выметывания отмечалось увеличение концентрации фосфатов в почве, что обусловлено возможным резким снижением поглощения фосфора растениями. В фазе полной спелости зерна на контроле и варианте ИК отмечено снижение содержания подвижных форм фосфатов до 62,8-64,3 мг/кг и на фоне полного минерального удобрения — до 67,0 мг/кг, что обусловлено сменой восстановительных условий в почве на окислительные. Внесение ФГ в дозе 3,0 т/га не повлияло на характер динамики подвижных фосфатов по фазам разви-
тия растений, однако величины показателя на всех вариантах были достоверно выше. Таким образом, применение ФГ в качестве фосфорного удобрения эффективно и достоверно увеличивает содержание подвижных фосфатов в луго-во-черноземных почвах рисовых севооборотов.
Результаты исследований свидетельствуют о положительном влиянии ФГ на рост растений, начиная с фазы всходов и до завершения вегетации. Применение ФГ в сочетании с минеральными удобрениями обеспечило в 1,2 раза большую продуктивную кустистость в сравнении с контролем, которая составила 387-397 шт./м2. При внесении фосфорных удобрений в сочетании с ФГ коэффициент кущения был даже несколько ниже, чем на фоне азотно-калийных удобрений (табл. 3).
Решающее влияние на формирование продуктивности оказали минеральные удобрения, причем на фоне ФГ применение полного минерального удобрения не имело приоритетного значения (табл. 4).
Внесение ФГ в сочетании с ИК или ЫРК обусловило увеличение массы зерна с одной метелки на 36,8%. Разница между вариантами опыта по массе 1000 зерен была статистически не достоверна, равно как и на отношение зерна к соломе применяемые агрохимические средства влияния не оказали. Результаты учета урожая зерна риса показывают, что несение ФГ отдельно и в сочетании с минеральными удобрениями обеспечивало устойчивую прибавку урожая зерна риса, которая составила 4,2-7,0 ц/га, при этом на фоне ИК и ИРК в сравнении с контролем получено продукции больше на 53,5%. Использование ФГ в дозе 3 т/га было достаточным для создания благоприятного фосфатного режима питания растений риса и формирования максимального урожая, что характеризуется высокой окупаемостью 1 т ФГ сельскохозяйственной продукцией. Применение И120К60 + ФГ, 3 т/га без
использования фосфорных удобрений обеспечило получение максимальной прибавки урожая зерна. Применение фосфорных удобрений на фоне ФГ существенного влияния не оказало.
Результаты многолетних исследований также на лугово-черноземных почвах Краснодарского края с различными дозами мелиоранта показали, что его использование оказало влияние на качественный состав гумуса: увеличилась доля гуминовых кислот, а также содержание гумино-вых кислот, связанных с кальцием. В сравнении с карбонатом кальция, растворимость ФГ выше, что обеспечивает обогащение почвы кальцием и другими соединениями. В слое 0-20 см на контроле сумма поглощенных оснований достигала 25,7 мг-экв/100 г, на долю кальция приходилось 79%. При внесении ФГ в дозе 5,0 т /га сумма оснований увеличилась до 30,1 мг-экв/100 г почвы, а доля кальция возросла до 89,9% (табл. 5).
Таблица 4
Влияние фосфогипса на формирование урожайности риса
Варианты опыта Озернен-ность метелки, шт. Масса зерна, г Урожай зерна, ц/га Прибавка урожая
с главной метелки 1000 зерен % к контролю от фосфогипса, ц/га
Контроль (без удобрений) 107 2,9 30,4 41,3 - -
Мп„К6„ 116 3,2 31,3 56,4 36,5 -
122 3,4 31,5 58,4 41,4 -
ФГ, 3 т/га 121 3,3 31,0 45,5 10,2 4,2
МпЛ„ + ФГ 3 т/га 122 3,4 31,4 63,4 53,5 7,0
^ЛЛ„ + ФГ 3 т/га 127 3,5 31,4 63,4 53,5 5,0
НСР„5 5,1 „,4 0,7
Таблица 5
Влияние фосфогипса на кислотно-основные свойства почвы
Показатели
Варианты опыта Слой* содержание, мг-экв/100 г почвы
почвы,см рН Са Mg Na
в среднем за 3 года ± к контролю, %
Контроль „-2„ 5,80 22,83 2,89 3,2 -
(без удобрений) 2„-4„ 5,95 19,13 3,15 3,6 -
Мп„РбЛ„ - «он „-2„ 5,70 21,91 2,79 2,9 -10,0
2„-4„ 5,87 20,73 2,87 3,3
Фон + ФГ, 1,5 т/га „-2„ 6,03 23,58 2,45 2,1 -34,3
2„-4„ 6,21 21,37 2,61 4,1
Фон + ФГ, 3,„ т/га „-2„ 6,06 24,97 1,95 1,8 -43,7
2„-4„ 6,50 22,05 2,15 4,3
Фон + ФГ, 5,„ т/га „-2„ 6,02 27,10 1,74 1,3 -59,4
2„-4„ 6,41 23,54 1,99 4,8
НСР„5 0,15 1,73 0,5 0,5
*Отбор почвенных проб проводили после уборки урожая риса.
Таблица 6
Изменение емкости поглощения в условиях применения фосфогипса
Варианты опыта Емкость поглощения
мг-экв/100 г ± к контролю, %
0-20 см 20-40 см 0-20см 20-40 см
Контроль(без удобрений) 30,9 35,8 - -
МП„Р9„К6„ - Фон 31,9 37,0 3,2 3,4
Фон + ФГ, 1,5 т/га 32,0 37,5 3,6 4,8
Фон + ФГ, 3 т/га 32,7 38,9 5,8 8,7
Фон + ФГ, 5 т/га 32,9 38,2 6,5 6,7
НСР„5 1,2 1,4
Для оценки состояния кальциевого режима и направленности изменения кислотно-основных свойств лугово-черноземной почвы рассчитывали баланс кальция, а точнее баланс оснований (суммы кальция и магния) в почве. В полевом опыте с различными дозами ФГ выявлено, что среднегодовые потери Са из почвы при уровне урожая риса 65-80 ц/га в условиях затопления составляют от 458 до 600 кг/га.
При возделывании риса без применения ФГ режим затопления оказал влияние на динамику содержания натрия в почве, после 3 лет возделывания риса его содержание снизилось на 10%, что, вероятно, обусловлено влиянием кальция оросительных вод. В вариантах с внесением ФГ содержание натрия в зависимости от дозы снизилось в 1,5-2,5 раза. Следует отметить, что в подпахотном горизонте при внесении ФГ увеличивается содержание натрия, что обусловлено действием кальция мелиоранта. В слое почвы 20-40 см содержание обменного Иа+ в зависимости от дозы мелиоранта в сравнении с верхним горизонтом увеличилось в 2,5-3,6 раза. Применение ФГ, очевидно, будет препятствовать осо-лодению, в чем будет также проявляться его экологическая функция.
Часть внесенного ФГ расходуется на вытеснение обменного натрия с образованием сульфата натрия, который легко вымывается, еще часть — на вытеснение обменного магния и увеличение равновесной концентрации ионов кальция в почвенном растворе. Существенной разницы между действием дозы 5,0 и 3,0 т/га не выявлено. По-видимому, интенсивность действия более высоких доз мелиоранта будет более значима при содержании в верхнем слое почвы обменного натрия выше 4,0 мг-экв/100 г почвы.
Применение ФГ как отдельно, так и в сочетании с минеральными удобрениями увеличивает емкость поглощения на 4,6-9,2%. Аналогичным образом, только с большей интенсивностью величина показателя изменяется в горизонте 2040 см (табл. 6).
Применение ФГ обусловило увеличение высоты растений на 3,0-5,8 см, количества корней — на 11,0-14,0 шт./растение, увеличение кустистости на 5,3-7,5%, а также формирование более продуктивной метелки вследствие увеличения числа колосков в среднем на 162206 шт./10 растений. Наибольшие величины отмеченных показателей наблюдались при внесении ФГ в дозе 3,0 т/га, что обеспечило формирование большего урожая, который по отношению к контролю возрастал в среднем на 1,85,0 ц/га (табл. 7, 8).
Выводы
Таким образом, один из перспективных путей — реализация концепции «фосфатное сырье — побочный продукт — химический мелиорант или минеральное удобрение - почва - растение - урожай» позволит решить крупную народно-хозяйственную задачу, заключающуюся в создании безотходного производства с высоким КПД использования сырьевых ресурсов и обеспечения высокого КПД питательных веществ. Реализация предложенных мероприятий позволит комплексно улучшить качество окружающей среды, создать комфортную среду для жизни человека, сохранить почву как важнейший компонент биосферы и предотвратить изъятие компонентов агроэкосистем из биосферы. Разработанные приемы рационального, экологически безопасного, агрономически
96 -
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 6 (372) / 2019
Влияние фосфогипса на формирование структуры урожая риса
Варианты опыта Густота стояния, шт./м2 Выживаемость растений, % Число продуктивных стеблей, шт./м2
всходы перед уборкой
Контроль(без удобрений) 226 150 66,4 199
^ЛЛ. - Фон 239 191 79,9 343
Фон + ФГ, 1,5 т/га 238 183 77,0 361
Фон + ФГ, 3 т/га 241 196 81,3 387
Фон + ФГ, 5 т/га 243 191 78,6 381
НСР.5 9,0 13,0 7,3 21,0
Таблица 8
Влияние фосфогипса на формирование урожайности риса
Варианты опыта Масса, г Урожай зерна, ц/га Прибавка урожая, ц/га
зерна с главной метелки 1000 зерен к контролю от фосфогипса
Контроль(без удобрений) 2,9 30,4 41,3 - -
- Фон 3,2 31,5 58,4 17,1 -
Фон + ФГ, 1,5 т/га 3,3 31,2 60,2 18,9 1,8
Фон + ФГ, 3 т/га 3,5 31,4 63,4 22,1 5,0
Фон + ФГ, 5 т/га 3,4 31,4 63,2 21,9 4,8
НСР.5 0,5 1,1 3,1
эффективного применения фосфогипса обеспечивают охрану агроэкосистем, имеют высокий экономический и экологический эффект.
Литература
1. Коробанова Т.Н. Российский и зарубежный опыт утилизации фосфогипса // Наука вчера, сегодня, завтра: сборник статей по материалам XL Международной научно-практической конференции. № 11 (33). Новосибирск: СибАК, 2016. С. 63-71.
2. Мещеряков Ю.Г., Федоров С.В. Промышленная переработка фосфогипса. СПб.: Стройиздат, 2007. 104 с.
3. Некрасов Р.В., Овчаренко М.М., Аканова Н.И. Агро-экологические основы химической мелиорации почв // Земледелие. 2019. № 4. С. 3-7.
4. Овчаренко М.М., Некрасов Р.В., Аканова Н.И., Федотова Л.С. Приемы повышения плодородия почв: известкование, фосфоритование, гипсование (руководство
Таблица 7
по применению) //Агрохимический вестник. Приложение к № 2. 2019. 40 с.
5. Akanova N.I., Vizirskaya M.M., Seregin M.B., Greben-nikova T.V. The neutralized phosphgypsum as gypsum-containing meliorant Russian case-study. International agricultural journal. 2019. No. 2. Pp. 12-18.
6. Tayibi H., Choura M., López F., Alguacil J., López-Delgado A. (2009). Environmental impact and management of phosphogypsum (Review). J. Environ. Manage. 90, 2377-2386.
7. Кремзин Н.М. Удобрение и химическая мелиорация солонцовых почв Кубани, используемых под рис: автореф. дис. ... канд. наук. М., 1990. 23 с.
8. Окорков В.В. Перспективы и пути использования фосфогипса на кислых почвах. В кн.: Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства. Краснодар, 2010. С. 156-161.
9. Иваницкий В.В., Классен П.В., Новиков А.А. и др. Фосфогипс и его использование. М.: Химия, 1990. 224 с.
10. Pe'rez-Lo'pez R., A'lvarez-Valero A.M., Nieto J.M. Changes in mobility of toxic elements during the production of phosphoric acid in the fertilizer industry of Huelva (SW Spain) and environmental impact of phosphogypsum wastes. J. of Hazardous Materials. 148 (2007). 745-750.
11. Непряхин А.Е., Сенаторов П.П., Карпова М.И. Фос-фатно-сырьевая база России: новые технологии и перспективы освоения // Горная техника. 2009. № 4. С. 136-144.
12. Аканова Н.И., Визирская М.М., Андреев А.А., Ли-манский А.Н. Экологическое обоснование безопасности использования отходов производства в качестве вторичных ресурсов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2017. Вып. № 05 (39) / 06 (40). С. 56-67.
13. Паращенко В.Н. Продуктивность и минеральное питание риса при внесении в почву различных соединений кальция: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. М., 1986. 17 с.
14. Шугля З.М. Выявление потребности растений в сере и эффективность фосфогипса на дерново-подзолистых суглинистых почвах западной части БССР: автореф. дис. ... канд. наук. Жодино, 1969. 20 с.
15. Локтионов М.Ю. Экологические аспекты применения нейтрализованного фосфогипса на лугово-черно-земной почве в сельскохозяйственном производстве Краснодарского края: автореф. дис. . канд. наук. М., 2013. 24 с.
16. Larionov M.V. Scheme technogenic stress of natural and artificial landscapes of the Saratov and Volgograd regions // Теоретические и прикладные вопросы науки и образования: в 16 ч. Ч. 15. Тамбов, 2015. С. 8-9.
17. Косодуров К.С., Федотова Л.С., Аканова Н.И., Князева Е.В., Тимошина Н.А. Эффективность применения фосфогипса в севообороте с картофелем // Международный сельскохозяйственный журнал. 2018. № 3 (363). С. 18-24.
18. Ачканов А.Я., Хомутов Ю.В., Эйсерг Э.К. Эффективное применение удобрений на Северном Кавказе. М.: Россельхозиздат, 1984. 160 с.
19. Шеуджен А.Х. Питание и удобрение зерновых культур. Пшеница. Майкоп, 2010. 64 с.
20. Кизинек С.В. Эффективность различных форм кальцийсодержащих удобрений при возделывании риса // Плодородие. 2013. № 1. С. 14-16.
21. Белюченко И.С., Добрыднев Е.П., Муравьев Е.И. Экологические особенности фосфогипса и целесообразность его использования в сельском хозяйстве // Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства, 2010. С. 13-22.
22. Бугаевский В.К. Агроэкологические проблемы повышения плодородия солонцовых почв рисовых систем Кубани: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук, 1999. 45 с.
23. Иваницкий В.В., Классен П.В., Новиков А.А. и др. Фосфогипс и его использование. М.: Химия, 1990. 221 с.
Об авторах:
Некрасов Роман Владимирович, доктор сельскохозяйственных наук, директор департамента растениеводства, механизации, химизации и защиты растений, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-4242-2239
Аканова Наталья Ивановна, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории агрохимии органических и известковых удобрений, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3153-6740, n_akanova@mail.ru
Шеуджен Асхад Хазретович, академик РАН, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой агрохимии, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-5116-197X, bondarevatatjna@mail.ru
Визирская Мария Михайловна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4030-846X, mvizir@gmail.com
POSSIBILITY AND PROSPECTS FOR THE PHOSPHOGYPSUM APPLICATION IN AGRICULTURE AS A CHEMICAL AMELIORANT
R.V. Nekrasov1, N.I. Akanova2, A.Kh. Sheudzhen3, М.М. Vizirskaya2
1Ministry of agriculture of the Russian Federation, Moscow, Russia
2All-Russian research institute of agrochemistry named after D.N. Pryanishnikov, Moscow, Russia 3Kuban state agrarian university named after I.T. Trubilin, Krasnodar, Russia
The paper describe the results of soil monitoring of arable lends and deals with salinity problem. There are a lot of arable land highly required gypsum améliorant application due to salinity problem in south region of Russia. This paper shows the results of long long-term field studies of the effectiveness of neutralized phosphogypsum produced by JSC "EuroChem-BMU" application and its influence on soil fertility in rice crop rotations of Krasnodar region, yield and quality of rice grain. It is shown that phosphogypsum application is highly effective and promising agricultural technique. Under the conditions of periodic irrigation flooding during rice cultivation, phosphogypsum application in plant nutrition system is an energy and resource-saving factor. At the same time, the environmental importance of phosphogypsum utilization is noted, because not only thousands of hectares of fertile land occupied by dumps are returned to agricultural use, but also the soil is enriched by calcium, silicon, phosphorus, sulfur and a complex of trace elements. The use of phosphogypsum on an area of at least 1 million hectares will save at least 1.5-1.8 billion rubles annually. Phosphogypsum application in agriculture provides a change in cation exchange capacity of meadow-Chernozem soil: in the arable horizon, the sodium content decreases by 1.5-2.5 times, the amount of adsorbed
bases increases from 25.7 to 30.1 mg-EQ/100 g of soil, the proportion of calcium increases from 79 to 89.9%. High phosphorus and sulphur content in phosphogypsum (1.5-4% P2O5 and up to 21% of Sulphur) leads to high efficiency of its application and lead to cost recovery for transportation and product application. Keywords: phosphogypsum, rice, irrigation, fertility, chemical treatment, gypsum, sodium, yield, quality of rice grain.
References
1. Korobanova T.N. Russian and foreign experience of phosphogyps usutilization. Science yesterday, today, tomorrow: collection of articles on materials XL International scientific and practical conference. No. 11 (33). Novosibirsk: SibAK, 2016. Pp.63-71.
2. Mescheryakov Yu.G, Fedorov5.V Industrial processing of phosphogyps. Saint-Petersburg: Strojizdat, 2007. 104 p.
3. NekrasovR.V., Ovcharenko M.M.,AkanovaN.I. Agroeco-logical bases of chemical soil reclamation. Zemledelie = Agriculture. 2019. No. 4. Pp. 3-7.
4. Ovcharenko M.M., Nekrasov R.V., Akanova N.I., Fedo-tova L.5. Techniques to increase soil fertility: lime, phosphorite, plastering (guidance on application). Agrokhimicheskij vestnik=Agrochemical herald. Appendix to No. 2. 2019. 40 p.
5. Akanova N.I., Vizirskaya M.M., Seregin M.B., Greben-nikova T.V. The neutralized phosphgypsum as gypsum-containing meliorant Russian case-study. International agricultural journal. 2019. No. 2. Pp. 12-18.
6. Tayibi H., Choura M., López F., Alguacil J., López-Delgado A. (2009). Environmental impact and management of phosphogypsum (Review). J. Environ. Manage. 90, 2377-2386.
7. Kremzin N.M. Fertilizer and chemical reclamation of the salt-rich soils of Kuban, used for rice. Extended abstract of candidate's thesis. Moscow, 1990. 23 p.
8. Okorkov VVV. Perspectives and ways to use phosphogyps on acidic soils. In the book: Problems of recycling of
About the authors:
household waste, industrial and agricultural production. Krasnodar, 2010. Pp. 156-161.
9. Ivanitskij VV, Klassen P.V., NovikovA.A., etc. Phosphogyps and its use. Moscow: Chemistry, 1990. 224 p.
10. Pe'rez-Lo'pez R., A'lvarez-Valero A.M., Nieto J.M. Changes in mobility of toxic elements during the production of phosphoric acid in the fertilizer industry of Huelva (SW Spain) and environmental impact of phosphogypsum wastes. J. of Hazardous Materials. 148 (2007). 745-750.
11. Nepryakhin A.E., Senatorov P.P., Karpova M.I. Russia's phosphate-raw materials base: new technologies and prospects for development. Gornaya tekhnika = Mining technology. 2009. No. 4. Pp. 136-144.
12. Akanova N.I., Vizirskaya M.M., Andreev A.A., Liman-skijA.N. Environmental justification for the safety of the use of waste production as secondary resources. XXI century: the results of the past and the problems of the present plus. drink. 2017. No. 05 (39) / 06 (40). Pp. 56-67.
13. Paraschenko V.N. Productivity and mineral nutrition of rice when the various calcium compounds are introduced into the soil. Extended abstract of candidate's thesis. Moscow, 1986. 17 p.
14. Shuglya S.M. Identification of plant needs in sulfur and the effectiveness of phosphogyps on the turf-covered loazy soils of the western part of BSSR. Extended abstract of candidate's thesis. Jodino, 1969. 20 p.
15. LoktionovM.Yu. Ecological aspects of the use of neutralized phosphogyps on meadow-black soil in agricultural
production of the Krasnodar region. Extended abstract of candidate's thesis. Moscow, 2013. 24 p.
16. Larionov M.V. Scheme technogenic stress of natural and artificial landscapes of the Saratov and Volgograd regions. Theoretical and applied questions of science and education: in 16 parts. Part 15. Tambov, 2015. Pp. 8-9.
17. Kosodurov K.S., Fedotova L.S., Akanova N.I, Knyaze-va E.V., Timoshina N.A. Effectiveness of phosphogyps in crop rotation with potatoes. Mezhdunarodnyj selskokhozyajstven-nyj zhurnal = International agricultural journal. 2018. No. 3. (363). Pp. 18-24.
18. Achkanov A.Yu., Khomutov Yu.V., Ejserg E.K. Effective use of fertilizers in the North Caucasus. Moscow: Rosselk-hozizdat, 1984. 160 p.
19. Sheudzhen A.Kh. Nutrition and fertilizer cereals. Wheat. Maikop, 2010. 64 p.
20. KizinekS.V Effectiveness of various forms of calcium-containing fertilizers in rice cultivation. Plodorodie = Fertility. 2013. No. 1. Pp. 14-16.
21. Belyuchenko I.S., Dobrydnev EP, MuravevE.I. Ecological features of phosphogyps and the expediency of its use in agriculture. Problems of recycling waste of everyday life, industrial and agricultural production, 2010. Pp. 13-22.
22. Bugaevskij V.K. Agroecological problems of increasing the fertility of the salt-grassed soils of the rice systems of Kuban. Extended abstract of Doctor's thesis, 1999. 45 p.
23. Ivanitskij VV, Klassen P.V., Novikov A.A., etc. Phosphogyps and its use. Moscow: Chemistry, 1990. 221 p.
Roman V. Nekrasov, doctor of agricultural sciences, director of the department of plant production, mechanization, chemicalization and plant protection, ORCID: http://orcid.org/ 0000-0003-4242-2239
Natalia I. Akanova, doctor of biological sciences, professor, chief researcher of the laboratory of agrochemistry and organic lime fertilizer, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-3153-6740, n_akanova@mail.ru
Askhad Kh. Sheudzhen, academician of the Russian academy of sciences, doctor of biological sciences, professor, head of the department of agricultural chemistry, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-5116-197X, bondarevatatjna@mail.ru
Mariya M. Vizirskaya, candidate of biological sciences, senior researcher, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4030-846X, mvizir@gmail.com
mvizir@gmail.com
Вниманию читателей!
Опубликована монография «Управление земельными ресурсами» под общей редакции академика РАН, доктора экономических наук, профессора, Н.В. Комова.
В книге подробно рассмотрена роль земельных ресурсов в устойчивом развитии России, а также в системе общественных и экономических отношений государства. На основе исторического обзора российского землепользования и решения земельных проблем в развитых странах раскрыты цель и задачи долгосрочной земельной политики России. Особая роль отводится системе эффективного государственного управления земельными ресурсами не только как единой территории государства, но и природного ресурса и важнейшего финансового актива страны.
В монографии изложены современные механизмы эффективного управления земельными ресурсами, формирование земельной собственности и аренда земли. Большое внимание уделено нормативно-правовому регулированию земельных отношений, практическому решению федеральных, региональных и муниципальных задач комплексного обустройства и развития российских территорий, роль и место землеустроительных, градостроительных, экологических, геологических, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других видов деятельности в единой системе государственного управления земельными ресурсами. Показана особая роль подготовки кадров новой формации для работы в рыночных условиях.
Книга представляет интерес для руководителей и специалистов органов государственной и муниципальной власти, управленцев, специалистов-земельщиков, юристов, экономистов, экологов, строителей и других специалистов, работающих в государственном, общественном и частном секторах народного хозяйства России, научно-педагогических работников, студентов и аспирантов учебных заведений, а также широкого круга читателей, интересующихся данной проблематикой.
По вопросам приобретения обращайтесь tsypkin@valnet.ru.
Управление земельными ресурсами : Монография / под общ. ред. акад. РАН, д-р. экон. наук, проф. Н.В. Комова. - М.: Научный консультант, 2020. - 556 с.
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 6 (372) / 2019
www.mshj.ru
