CC BY
125
УДК 631.4;631.5;631.6 001: 10.24411/2587-6740-2020-12021
СОСТОЯНИЕ ПАХОТНЫХ ЗЕМЕЛЬ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
Л.В. Кирейчева, В.А. Шевченко
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова», г. Москва, Россия
Выполнен анализ современного состояния сельскохозяйственного производства в Нечерноземной зоне Российской Федерации, который показал, что основными причинами неэффективного использования сельскохозяйственных угодий является потеря плодородия пахотных земель, связанная с невыполнением работ по известкованию почв, катастрофическому снижению использования органических и минеральных удобрений, переувлажнению, заболачиваю и зарастанию ранее осушенных территорий и, как следствие, выводу земель из сельскохозяйственного оборота. В настоящее время в сельскохозяйственном производстве не используется 9,5 млн га пашни, а из 3,5 млн га осушаемых и 0,4 млн га орошаемых сельскохозяйственных земель не используется 1,2 млн га или почти 35%% от всей ранее осушенной площади. Показано, что фактическая продуктивность земель значительно ниже при-родно-ресурсного потенциала, который позволяет получать до 5-6 т зерновых единиц с 1 га. Для выявления возможности повышения продуктивности земель и обоснования требуемых мероприятий предложены новые теоретические подходы к обоснованию продукционного потенциала, основанные на анализе энергетического состояния почвы и агроклиматических условий. Для всех областей Нечерноземной зоны сопоставлена фактическая урожайность с потенциально возможным продукционным потенциалом, что позволило выявить резервы повышения урожайности и наметить необходимые мероприятия по повышению плодородия почв путем регулирования водно-воздушного, кислотно-щелочного, питательного режимов почвы и повышения ее энергетической функции.
Ключевые слова: плодородие, продуктивность, продукционный потенциал, осушение, орошение, урожайность.
Введение
Нечерноземная зона — важный сельскохозяйственный регион России, который сохранил первостепенную роль в реализации Доктрины продовольственной безопасности страны. Развитию сельского хозяйства благоприятствует наличие больших массивов пахотных земель, множество лугов и пастбищ, а также хорошая увлажненность территории. Сдерживающими факторами являются поздние весенние и ранние осенние заморозки, неустойчивое и неравномерное распределение осадков, что вызывает недостаток увлажнения в отдельные периоды вегетации на фоне общего переувлажнения почвы за счет превышения осадков над испаряемостью. Региональное потепление климата может благоприятно сказаться на гидротермическом режиме, и это значительно усилит роль региона в решении задачи продовольственной безопасности, импортозамеще-ния и увеличения экспорта сельскохозяйственной продукции.
Необходимость развития сельскохозяйственного производства в регионе обусловлена достаточно высокой для России плотностью населения и, следовательно, высоким уровнем потребления продовольственных товаров. Главными отраслями сельскохозяйственного производства зоны традиционно были молочное и молочно-мясное скотоводство, свиноводство, льноводство и картофелеводство, в тундровой зоне — оленеводство, а в пригородных зонах — овощеводство. Однако потребности населения за счет собственного производства удовлетворялись только в картофеле и овощах открытого грунта.
Почвы Нечерноземья в естественном состоянии имеют не высокий продукционный потенциал, однако при применении правильных и эффективных агротехнических и мелиоративных приемов можно рассчитывать на высокие
и стабильные урожаи сельскохозяйственных культур. Поэтому первоочередная задача развития региона заключается в улучшении существующей пашни, возврате в сельскохозяйственный оборот ранее используемых земель, повышении их плодородия и обеспечении требуемого кислотно-щелочного, водно-воздушного, теплового и пищевого режимов средствами комплексной сельскохозяйственной мелиорации.
В период широкомасштабного развития мелиорации Нечерноземной зоны (1975-1990 гг.) предусматривалось осуществить осушение земель на площади 9-10 млн га, в том числе закрытым дренажем на площади 7-9 млн га, орошение земель — на площади 2-2,5 млн га (в основном для создания орошаемых пастбищ и развития овощеводства вокруг промышленных центров), проведение культуртехнических
работ на землях, не требующих осушения — на площади 8-10 млн га, известкование кислых почв — на 23 млн га. Однако площадь мелиорированных (осушаемых, орошаемых) земель к концу 1990 г. увеличилась по сравнению с 1967 г. только в 3,6 раза, в том числе осушаемых земель — в 3,12 раза, орошаемых — в 16,5 раза, не достигнув намеченных планов. При этом после 1970 г. приоритет отдавался осушению пахотных земель, площадь которых к концу 1990 г. увеличилась по сравнению с 1967 г. в 4,6 раза. Наиболее интенсивно ввод осушаемых сельскохозяйственных земель осуществлялся в 1981-1985 гг., а орошаемых земель — в 19711975 гг. [1].
В последующий период в основном происходило списание мелиорированных земель и вывод их из сельскохозяйственного оборота (рис.).
Рис. Динамика осушаемых сельскохозяйственных земель Нечерноземной зоны
ЗЕМЕЛЬНЫЕ ОТНОШЕНИЯ И ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО
Исследованиями ВНИИГиМ им. А.Н. Костя-кова и других научных организаций было установлено, что наиболее прогрессивным способом осушения избыточно увлажненных земель был закрытый горизонтальный дренаж, который позволял создавать достаточно крупные сельскохозяйственные поля и производительно использовать сельскохозяйственную технику [2, 3]. После 1990 г. мелиоративные работы практически прекратились, перестали проводить известкование кислых почв, в 8-10 снизились дозы внесения минеральных и в 4-5 раза органических удобрений от их оптимальной потребности, что привело к процессам подкисле-ния, дегумификации, потери плодородия почв и выбытию земель из оборота.
В настоящее время (на начало 2019 г.), по данным опроса фГБУ по мелиорации, в Нечерноземной зоне Российской Федерации числится 3506,14 тыс. га осушаемых и 398,45 тыс. га орошаемых сельскохозяйственных земель, что составляет 10,57% из общей площади 36934 тыс. га сельскохозяйственных угодий, используемых предприятиями, организациями и гражданами. Из них в сельскохозяйственном производстве занято 2284,56 тыс. га или 6,2%, не используется 1223,4 тыс. га или почти 35% от всей ранее осушенной площади, а из 398,5 тыс. га орошаемых земель орошается не более 20% [4].
Мелиоративные системы, построенные более 30 лет назад, исчерпали свой ресурс. По данным обследования и оценки учреждений по мелиорации, средний износ гидротехнических сооружений составляет более 68%, что требует незамедлительной реконструкции осушительных систем. Осушаемые земли пришли в негодность из-за зарастания и заиления каналов и водоприемников, заиливания дренажа, отсутствия перекачивающих насосных станций и т.д. Потеря работоспособности осушительной сети привела к снижению плодородия сельскохозяйственных земель и выбытию их из сельскохозяйственного использования.
Следствием этого явилось уменьшение сельскохозяйственных угодий, что привело к потере рабочих мест в сельском хозяйстве и оттоку сельского населения в крупные города. В последние десятилетия наблюдается убыль населения (6925,4 тыс. человек) практически во всех субъектах Нечерноземной зоны, кроме Москвы, Санкт-Петербурга, Московской, Ленинградской, Калининградской и Костромской областей, где наблюдается прирост (5197,7 тыс. человек), однако этот прирост не оказывает существенного влияния на общую неблагополучную демографическую ситуацию в Нечерноземной зоне [5].
Цель настоящих исследований — разработка основных направлений повышения плодородия сельскохозяйственных угодий комплексом мелиоративных и агротехнических мероприятий, включая возврат в сельскохозяйственный оборот ранее мелиорированных земель.
Характеристика объекта
исследований
Выполненный анализ современного состояния показал, что на 01.01.2018 г. в Нечерноземной зоне в сельскохозяйственном производстве не используется 9,5 млн га пашни, в том числе из-за закустарения и залесения территории — 5,4 млн га, заболачивания и подтопления — 0,17 млн га и пашни подвергшейся эрозии — 0,16 млн га. Из существующих осу-
шаемых земель оптимальное регулирование водного режима обеспечивается лишь на площади не более 1 млн га. Однако даже при такой ситуации валовой сбор основных сельскохозяйственных культур в среднем за 2015-2018 гг. в хозяйствах всех категорий, по данным Росста-та, составил [6]: зерновых — 15,5 млн т, картофеля — около 8,5 млн т, овощей -около 3 млн т, кормовых корнеплодов — 0,21 млн т. Валовой сбор основных культур, выраженный в фактических ценах, оценен в 504 млрд руб., что составляет примерно 18% от общего по РФ. Следует отметить, что в 1990 г. после проведения мелиоративных работ Нечерноземная зона обеспечивала 29% общего валового продукта растениеводства.
В Нечерноземье значительные площади занимают зерновые (пшеница, рожь) и зернобобовые культуры, их средняя урожайность за период 2015-2018 гг. составила 20,25 ц/га, что близко к средним показателям по России. Наиболее высокая урожайность зерновых и зернобобовых культур в 2018 г. отмечена в Орловской (37,4 ц/га), Брянской (34,4 ц/га), Тульской (33,1 ц/га), Калининградской (31,0 ц/га) и Московской (29,5 ц/га) областях; низкая урожайность получена в Костромской (13,6 ц/га) и Тверской (12,8 ц/га) областях, что коррелирует с уровнем применения минеральных удобрений в этих областях. Следует отметить, что нынешние урожаи сельскохозяйственных культур на осушаемых землях обеспечиваются за счет почвенного плодородия, созданного на этих землях в период 1974-1990 гг. и при неприятии кардинальных мер по повышению плодородия будут снижаться.
Анализ состояния почвенного плодородия, выполненный по материалам Минсельхо-за РФ, показал, что по Нечерноземью доля кислых почв составляет 69% [7]. Из обследованных 609 тыс. га пашни известкование требуется на площади 48 тыс. га, внесение органических удобрений — на площади 305 тыс. га. Почвы, нуждающиеся в первоочередном известковании по состоянию на 2018 г., составляют в Республике Коми 80% от обследованной площади, в Пермском крае — 52%, в Кировской области — 52%. В Республике Коми из 234,3 тыс. га за последние 4 года известковые материалы вносились только на 2,8 тыс. га, в Пермском крае за 4 последних года известкование проводилось на 0,9 тыс. га из 911,0 тыс. га нуждающихся, а в Кировской области провели известкование на 9,6 тыс. га из 1673,2 тыс. га, что не решает проблему повышения их плодородия [8]. Благоприятная ситуация с почвенной кислотностью наблюдается в Московской, Калининградской областях, в Республике Мари Эл, в Чувашской Республике.
По прогнозам ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, при существующем положении площадь кислых почв к 2020 г. может увеличиться в 1,6 раза, причем более, чем в 2,5 раза возрастет площадь пахотных земель с рН 5,0 и меньше, нуждающихся в первоочередном известковании, что приведет к потерям урожая в пересчете на зерно в 1,5 раза. Известкование кислых почв Нечерноземной зоны должно предшествовать применению минеральных удобрений. Ежегодная научно обоснованная средняя доза при известковании кислых почв Нечерноземной зоны составляет 7,2 т/га для областей Центрального ФО, 8,7 т/га — для областей Северо-Западного ФО, 7,0 т/га — для Приволжского Фо, 8,1 т/га — для областей Уральского ФО.
Почвы отдельных областей обеднены подвижным фосфором. Значительное количество почв с содержанием подвижного фосфора ниже оптимального уровня находится в Пермском крае — 69% (из них с очень низким и низким содержанием 34%), Орловской — 66% (24%), Ивановской — 66% (28%), Рязанской — 64% (31%), Свердловской — 60% (33%), Кировской — 59% (23%), Калужской — 58% (29%), Костромской — 53% (24%), Смоленской — 52% (21%) областях.
По состоянию на 2018 г. из обследованной площади в Нечерноземной зоне наибольшая доля сельскохозяйственных почв с недостаточным содержанием обменного калия отмечается в Республике Коми — 83% (из них 55% почв с очень низким и низким содержанием), Калужской — 82% (45%), Тверской — 82% (45%), Ивановской — 80% (54%), Мурманской — 79% (61%), Брянской — 77% (57%), Владимирской — 76% (49%) областях, Республике Мари Эл — 73% (41%).
По данным ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, в настоящее время сложился отрицательный баланс возмещения выноса питательных веществ удобрениями в почвах Нечерноземной зоны: по азоту и фосфору он составляет 38%, по калию — 16%. Наиболее неблагоприятная ситуация наблюдается в Кировской и Нижегородской областях. Зарубежные и отечественные исследования свидетельствуют, что накопление запасов фосфора и калия до оптимального уровня является более важным для формирования высоких урожаев, чем применение повышенных доз соответствующих видов удобрений, внесенных на бедные почвы непосредственно под сельскохозяйственные культуры [9, 10].
Методология проведения
исследований
Для выявления возможности повышения продуктивности земель и обоснования требуемых мероприятий предложены новые теоретические подходы к оценке энергетической функции почвы, формированию продуктивного и устойчивого мелиорированного агро-ландшафта [11]. Известно, что биологическая продуктивность земель зависит от количества используемой солнечной энергии, вла-гообеспеченности территории, плодородия и свойств почвы, микробиологического режима, а также от управленческих воздействий, которые формируются на сельскохозяйственных землях. Значительная роль отводится регулированию режима влажности посредством проведения мелиоративных мероприятий. В мелиорированном агроландшафте внутренняя энергия почвенной системы увеличивается за счет повышения влагообеспеченности территории, плодородия, создания оптимальных агрохимических свойств почвы и благоприятного мелиоративного режима агробиоценоза.
Оценка природно-ресурсного потенциала агроландшафтов Нечерноземной зоны выполнялась по данным изменения агроклиматических условий при проведении мелиораций и агрохимических показателей почвы. Радиационный баланс и индекс сухости определялся по методике М.И. Будыко [12], энергия почвообразования по формуле В.Р. Волобуева [13], продуктивность сельскохозяйственных угодий оценивалась по модели С.А. Пегова, П.М Хомякова [14].
Продуктивность зависит от двух основных факторов: характеристики почвенных условий
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 2 (374) / 2020
и гидротермических показателей природно-климатической зоны, и выражается зависимостью [14]:
Р = 5 • 51
где Р — потенциальная продуктивность биомассы растительности в данных почвенно-климати-ческих условиях, т/га воздушно-сухого вещества; S — индекс почвы; ^ — коэффициент благоприятности гидротермических показателей.
Регулирование гидротермических условий обеспечивается проведением гидромелиорации посредством улучшения режима увлажнения поверхности почвы и приземного слоя атмосферы. При этом меняется значение альбедо и более эффективно используется солнечная энергия, следовательно, увеличивается радиационный баланс и энергия почвообразования, что приводит к повышению энергетической функции почвы. Эффективное увлажнение путем применения осушения и орошения, наряду с повышением радиационного баланса, обеспечивает повышение природно-ресурсного потенциала, а приведение агрохимических характеристик почвы в оптимальное состояние позволяет добиться потенциально возможной для данных условий продуктивности почвы — как интегрального показателя почвенного плодородия, который определяется по формуле [14]:
5 = 6,4(вгК + 0,26ФК) / 600 + + 8,5 + 5,1е- 1 "> -1 1 /4
где б,4; 8,5; 5,1 G
■ весовые коэффициенты; G и
- содержание гуматного и фульватного гумуса соответственно, т/га; N1, Р, К — содержание в почве азота, фосфора и калия соответственно (в пересчете на N1, РД, К20), находящихся в доступной растениям (формах в долях от максимально возможного для данного вида культуры; Нг — гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г почвы.
Таким образом, продукционный потенциал — это потенциально возможная продуктивность сельскохозяйственных земель для данной природно-климатической зоны при оптимальном удовлетворении потребности сельскохозяйственных растений в кислотно-щелочном, водно-воздушном, тепловом и пищевом режимах во все фазы их развития.
Результаты и обсуждение
Для оценки продукционного потенциала земель Нечерноземной зоны были выполнены расчеты изменения агроклиматических показателей, с использованием данных, изложенных в работе [15], при проведении осушительных и оросительных мелиораций в разрезе областей Нечерноземной зоны, которые показали, что на мелиорированных землях радиационный баланс может увеличиться от 6 до 15% в зависимости от типа почвы, существенно повышается энергия почвообразования и коэффициент благоприятности гидротермических показателей (Щ
Расчет интегрального показателя почвенного плодородия И и продукционного потенциала выполнен для основных типов почв при существующих условиях и реализации мелиоративных мероприятий, то есть доведения агрохимических показателей почвы до оптимального значения в зависимости от типа почвы и воспроизводимой культуры. При расчете
продукционного потенциала принималось, что культуры полностью обеспечены влаготепло-ресурсами и питательными элементами, а сельскохозяйственное производство организовано с применением современных агротехнологий (табл. 1).
Результаты расчетов продуктивности сельскохозяйственных земель свидетельствуют о том, что в современных условиях величина продуктивности в несколько раз меньше, чем при проведении комплекса мелиоративных и агрохимических мероприятий. Наибольшим продукционным потенциалом (8-10 т/га з. ед.) обладают черноземные и лугово-черноземные почвы Центрального и Приволжского федеральных округов. Продукционный потенциал почв Северо-Западного федерального округа изменяется от 5,84 до 6,52 т/га з. ед.
Наиболее эффективны мелиоративные мероприятия на почвах Центрального региона. Большей продуктивностью обладают черноземные почвы Приволжского округа. Их про-
дукционный потенциал может достигнуть 10,7 т/га з. ед. при реализации комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий.
Для всех областей Нечерноземной зоны была сопоставлена фактическая урожайность с потенциально возможным продукционным потенциалом. Фактическая урожайность усреднялась в разрезе областей за 4 года (2015-2018 гг.) по кормовым, зерновым культурам, картофелю и овощам и приводилась к зерновым единицам. Продукционный потенциал рассчитывался как средневзвешенный по площади в зависимости от доли распространения каждого типа почвы и занимаемой площади в пределах области. Для обеспечения экологической устойчивости ориентировались на значение экологически безопасного продукционного потенциала, позволяющего агроландшафту сохранять свои функциональные особенности при мелиоративном воздействии. Расчеты показали, что он составляет 0,7-0,8 от потенциально возможного значения (табл. 2).
Таблица 1
Значение индекса почвы и продукционного потенциала сельскохозяйственных угодий Нечерноземной зоны в современных условиях и после проведения мелиоративных мероприятий в зависимости от типа почвы, т/га з. ед.
Тип почвы Индекс почвы Продукционный потенциал, т/га з. ед.
в современных условиях после проведения мелиорации в современных условиях после проведения мелиорации
Центральный федеральный округ
Подзол 2,85 10,09 1,865 5,85
Дерново-подзолистые 4,25 11,14 2,783 6,46
Торфяно-болотные 5,60 12,14 3,668 7,04
Светло-серые лесные 5,74 12,09 3,761 7,01
Серые лесные 6,31 12,60 4,134 7,31
Темно-серые лесные 7,76 13,82 5,085 8,02
Чернозем выщелоченный 9,65 13,82 6,322 8,01
Чернозем обыкновенный 13,46 17,22 8,816 9,99
Чернозем типичный 12,81 16,57 8,392 9,61
Северо-Западный федеральный округ
Подзол 2,85 10,09 1,626 5,85
Подбуры тундровые и таежные 2,83 10,07 1,616 5,84
Подзолистые 2,95 10,19 1,682 5,91
Буроземы губогумусовые 3,36 10,15 1,917 5,89
Дерново-подзолистые 4,00 11,14 2,282 6,46
Торфяно-подзолисто-глеевые 4,89 11,24 2,661 6,52
Приволжский федеральный округ
Дерново-подзолистые 4,37 11,14 2,354 6,46
Дерново-карбонатные 8,04 12,34 4,330 7,16
Светло-серые лесные 5,74 12,09 3,091 7,01
Серые лесные 6,31 12,60 3,398 7,31
Темно-серые лесные 7,76 13,82 4,179 8,02
Чернозем обыкновенный 14,33 18,09 7,714 10,49
Чернозем выщелоченный 11,07 14,83 5,962 8,60
Чернозем обыкновенный 11,64 15,40 6,268 8,93
Лугово-черноземные 12,35 18,45 6,651 10,70
Уральский федеральный округ
Подзолы 2,85 10,09 1,223 5,85
Подзолистые 2,95 10,19 1,266 5,91
Дерново-подзолистые 4,00 11,14 1,717 6,46
Темно-серые лесные 8,18 13,08 3,514 7,59
Примечание: Расчеты выполнены к.т.н. Е.А. Лентяевой.
ЗЕМЕЛЬНЫЕ ОТНОШЕНИЯ И ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО
.«А", ■/л*
Таблица 2
Продуктивность и продукционный потенциал Нечерноземной зоны России в разрезе областей
Регионы Фактическая продуктивность, т/га з. ед. Продукционный потенциал, т/га з. ед. Возможное повышение продуктивности (в п раз), п
Калининградская область 5,26 6,46 1,23
Пермский край 3,59 6,00 1,67
Свердловская область 3,76 6,66 1,77
Удмуртская Республика 5,03 6,46 1,28
Республика Карелия 4,41 5,95 1,35
Республика Коми 2,47 4,0 1,62
Архангельская область 2,60 6,17 2,37
Вологодская область 4,49 6,15 1,37
Ленинградская область 2,44 6,17 2,53
Новгородская область 4,79 6,34 1,32
Псковская область 3,91 6,44 1,65
Брянская область 4,89 7,30 1,49
Владимирская область 2,80 7, 00 2,50
Ивановская область 3,47 6,49 1,87
Калужская область 3,83 6,58 1,72
Костромская область 2,97 6,00 2,02
Московская область 3,41 6,50 1,91
Орловская область 3,87 7,58 1,96
Рязанская область 3,17 7,27 2,29
Смоленская область 3,81 6,45 1,69
Тверская область 3,81 6,51 1,71
Тульская область 3,60 7,68 2,13
Ярославская область 5,88 6,48 1,10
Республика Марий Эл 4,80 6,85 1,43
Республика Мордовия 3,63 7,15 1,97
Чувашская Республика 4,42 7,20 1,63
Кировская область 3,84 6,31 1,64
Нижегородская область 4,41 6,72 1,52
Примечание: Расчеты выполнены к.т.н. Е.А. Лентяевой.
Из данных таблицы 2 следует, что наиболее эффективно используется природно-ресурс-ный потенциал в Калининградской, Ярославской, Брянской, Нижегородской областях, Удмуртской Республике, Республике Марий Эл и Чувашской Республике. Значительный резерв в повышении урожайности сельскохозяйственных культур имеется во Владимирской, Московской, Ленинградской, Рязанской, Орловской и других областях.
Таким образом, проведенные исследования позволили обосновать возможность и необходимость реализации мелиоративных и агротехнических мероприятий по областям Нечерноземной зоны, направленных на достижение продукционного потенциала сельскохозяйственных угодий. Комплекс мероприятий по созданию высокопродуктивных и устойчивых агроландшафтов Нечерноземной зоны направлен на решение следующих основных задач [16]:
• регулирование кислотно-щелочного режима почвы посредством проведения известкования почвы. Известкование осушаемых земель является неотъемлемой частью мелиоративного и агротехнического мероприятия. При известковании улучшаются физические и химические свойства почвы, повышается жизнедеятельность полезных микроорганизмов, усиливается действие вносимых удобрений;
• регулирование водно-воздушного режима почвы путем восстановления и строительства новых мелиоративных систем. К таким системам относятся увлажнительно-осушительные системы, осуществляющие регулирование влажности корнеобитаемого слоя за счет субирригации на осушаемых землях и оросительно-осушительные системы, включающие, наряду с осушительной, оросительную сеть для полива сельскохозяйственных культур в засушливые периоды вегетации;
• повышение энергетической функции почвы путем восполнения дефицита органического вещества и питательных элементов. При подборе органического вещества необходимо учитывать показатель кислотности, оптимальное значение которого составляет 6,5-7,5 ед., так как при большей кислотности теряется часть гуминовых веществ и угнетается полезная микрофлора, в более щелочной среде часть фосфора переходит в недоступные для растения формы [17].
Выводы
На основании анализа и оценки состояния пахотных земель Нечерноземной зоны РФ можно сделать следующие выводы:
• используемые в настоящее время сельскохозяйственные угодья подвержены процессам деградации: повышение кислотности
почвы, снижение запасов гумуса и питательных веществ, что неблагоприятно сказывается на урожайности основных сельскохозяйственных культур;
• ранее осушенные земли заболачиваются, зарастают кустарником и лесом по причине износа осушительных систем, составляющего более 68%. Из существующих осушаемых земель оптимальное регулирование водного режима обеспечивается лишь на площади не более 1 млн га. На остальных 2,3 млн га, используемых в сельскохозяйственном производстве, урожайность не достигает проектных значений из-за повышенной кислотности и дегумификации почв;
• фактическая урожайность основных культур, выращиваемых в данной зоне, составляющая от 2,5 до 5 т/га з. ед., значительно меньше продукционного потенциала, определенного расчетным путем по данным агроклиматических условий и агрохимических показателей почв (не менее 6-7 т/га з. ед.);
• для восстановления плодородия пахотных земель и ввода в оборот ранее используемых угодий предложены агротехнические и мелиоративные мероприятия, включающие регулирование водно-воздушного, кислотно-щелочного и питательного режимов почвы и повышение ее энергетической функции.
Литература
1. Ковалев Н.Г. Итоги и перспективы развития мелиорации сельскохозяйственных угодий в Нечерноземной зоне России // Проблемы и перспективы развития мелиорации, водного и лесного хозяйства: сборник научных трудов Россельхозакадемии. М: ВНИИА, 2004. С. 24-43.
2. Панов Е.П., Филенко Р.А., Ильиных Н.И. Комплексное природно-мелиоративное районирование Нечерноземной зоны РСФСР / под ред. Б.С. Маслова и И.В. Разуми-хина. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1980. 232 с.
3. Кирейчева Л.В., Губер К.В., Мамаев З.М. Результаты научных исследований ВНИИГиМ за 30-летний период работ в Нечерноземной зоне России // Проблемы и перспективы развития мелиорации, водного и лесного хозяйства: сборник научных трудов Россельхозакадемии. М.: ВНИИА, 2004. С. 133-140.
4. Итоги реализации (2014-2017 гг.) федеральной целевой программы «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на период 20142020 гг.»: информационное издание. М.: Росинформагро-тех, 2018. 108 с.
5. Сайт Федеральной службы государственной статистики России. Режим доступа: http://www.gks.ru
6. Официальный портал Министерства сельского хозяйства Российской Федерации. URL: http://mcx.ru
7. Иванов А.И., Конашенков А.А., Воробьев В.А., Иванова Ж.А., Вязовский А.А., Петров И.И. Актуальные вопросы известкования кислых почв Нечерноземья // Агрохимический вестник. 2019. № 6. С. 3-9.
8. Агропромышленный комплекс России в 2017 году. М.: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, 2018. 549 с.
9. Агрохимические средства в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального района Нечерноземной зоны России / под общ. ред. Л.М. Державина. М.: РАСХН, 2006. 268 с.
10. Интегрированное применение удобрений в адаптивно-ландшафтном земледелии в Нечерноземной зоне Европейской части России: практическое руководство / В.Г. Сычев и др. М.: ВНИИА, 2005. 160 с.
11. Кирейчева Л.В. Подходы к обоснованию и размещению сельскохозяйственных мелиораций // Мелиорация и водное хозяйство. 2017. № 4. С. 11-15.
12. Будыко М.И. Климат и жизнь. Л.: Гидрометеорологическое изд-во, 1971. 470 с.
13. Волобуев В.Р. Введение в энергетику почвообразования. М.: Наука, 1974. 128 с.
14. Пегов С.А., Хомяков П.М. Моделирование развития экологических систем. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 222 с.
15. Усков И.Б., Усков А.О. Основы адаптации земледелия к изменениям климата (справочное издание). СПб., 2014. 384 с.
16. Кирейчева Л.В., Белова И.В. Значение комплексных мелиораций для формирования продуктивного и устойчивого агроландшафта // Мелиорация и водное хозяйство. 2004. № 4. С. 23-26.
17. Кирейчева Л.В., Хохлова О.Б. Повышение плодородия почв на основе внесения сапропелей // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2005. № 5. С. 37-39.
Об авторах:
Кирейчева Людмила Владимировна, доктор технических наук, профессор, руководитель научного направления, (ЖЮ: http://orcid.org/0000-0002-7114-2706, [email protected]
Шевченко Виктор Александрович, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, директор, [email protected]
THE STATUS OF THE ARABLE LAND IN THE NON-CHERNOZEM ZONE OF THE RUSSIAN FEDERATION AND THE MAIN DIRECTIONS OF SOIL FERTILITY IMPROVEMENT
L.V. Kireycheva, V.A. Shevchenko
All-Russian research institute of hydraulic engineering and land reclamation named after A.N. Kostyakov, Moscow, Russia
The analysis of the present conditions of the agriculture in the non-Chernozem zone of the Russian Federation show that the main reasons of the inefficient use of the agricultural lands is low fertility due to non-application of lime, decrease of organic and mineral fertilizers, waterlogging, overgrowth of previously drained territories resulted in land removing from circulation. Nowadays, 9.5 million hectares of arable land are not cultivated, including 3.5 million hectares of drained and 0.4 million hectares of irrigated agricultural land, 1.2 million hectares or 35% of the previously drained areas were being removed from agricultural cultivation too. The research shows that the actual productivity of arable lands is lower than their natural-resource potential, which reaches up to 5-6 t grain units/ha. To estimate the opportunities of both land productivity increase and required measures development, new theoretical approaches to sustain land productivity are proposed which are based on the analysis of the energy status of the soil and agro-climatic conditions. In the regions of the Non-Chernozem zone actual yield was compared with the potential production potential, to make it possible to find reserves soil productivity increase as well as to choose the required measures on soil fertility improvement using advanced management of water-air, acid-base, and nutrient regimes increasing soil energy function.
Keywords: fertility, productivity, production potential, drainage, irrigation, yield.
References
1. Kovalev, N.G. (2004). Itogi i perspektivy razvitiya melioratsii sel'skokhozyaistvennykh ugodii v Necherno-zemnoi zone Rossii [Results and prospects of agricultural land reclamation development in the Non-Chernozem zone of Russia]. In: Problemy i perspektivy razvitiya melioratsii, vodnogo i lesnogo khozyaistva: sbornik nauchnykh trudov Rossel'khozakademii [Problems and prospects of land reclamation, water managemet and forestry development: Proceedings of the Russian Agricultural Academy]. Moscow, VNIIA, pp. 24-43.
2. Panov, E.P., Filenko, R.A., Il'inykh, N.I. (1980). Komplek-snoe prirodno-meliorativnoe raionirovanie Nechernozemnoi zony RSFSR [Integrated natural-amelioration zoning of the Non-Chernozem region of the Russian Soviet Federal Socialist Republic], ed. Maslov, B.S., Razumikhin, I.V. Leningrad, Publishing house of Leningrad University, 232 p.
3. Kireicheva, L.V., Guber, K.V., Mamaev, Z.M. (2004). Rezul'taty nauchnykh issledovanii VNIIGIM za 30-letnii period rabot v Nechernozemnoi zone Rossii [Results of scientific research of VNIIGiM 30-year period of work in the Non-Chernozem zone of Russia]. In: Problemy i perspektivy razvitiya melioratsii, vodnogo i lesnogo khozyaistva: sbornik nauchnykh trudov Rossel'khozakademii [Problems and prospects of land reclamation, water management and forestry development: Proceedings of the Russian Agricultural Academy]. Moscow, VNIIA, pp. 133-140.
4. Rosinformagrotekh (2018). Itogi realizatsii (20142017 gg.) federal'noi tselevoi programmy «Razvitie melioratsii zemel' sel'skokhozyaistvennogo naznacheniya Rossii na period 2014-2020 gg.»: informatsionnoe izdanie [Results of the Feder-
About the authors:
al targeting program implementation "Development of agricultural land reclamation in Russia for the period 2014-2020": Informational Edition]. Moscow, Rosinformagrotekh, 108 p.
5. Sait Federal'noi sluzhby gosudarstvennoi statistiki Rossii [Website of the Federal state statistics service of Russia]. Available at: http://www.gks.ru
6. Ofitsial'nyi portal Ministerstva sel'skogo khozyaistva Rossiiskoi Federatsii [Official portal of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation]. Available at: http://mcx.ru/
7. Ivanov, A.I., Konashenkov, A.A., Vorob'ev, V.A., Ivanova, Zh.A., Vyazovskii, A.A., Petrov, I.I. (2019). Aktual'nye voprosy izvestkovaniya kislykh pochv Nechernozem'ya [Actual issues of acidic soils liming in the Non-Chernozem region]. Agrokhi-micheskii vestnik [Agrochemical Bulletin], no. 6, pp. 3-9.
8. Ministry of Agriculture of the Russian Federation (2018). Agropromyshlennyi kompleks Rossii v 2017 godu [Agro-industrial complex of Russia in 2017]. Moscow, Ministry of Agriculture of the Russian Federation, 549 p.
9. Derzhavin, L.M. (ed.) (2006). Agrokhimicheskiesredstva v adaptivno-landshaftnom zemledelii Tsentral'nogo raiona Nechernozemnoi zony Rossii [Agrochemicals in adaptive landscape agriculture for the Central district of the Non-Chernozem zone of Russia]. Moscow, Russian Academy of Agricultural Sciences, 268 p.
10. Sychev, V.G. i dr. (ed.) (2005). Integrirovannoe prim-enenie udobrenii v adaptivno-landshaftnom zemledelii v Nechernozemnoi zone Evropeiskoi chasti Rossii: praktiches-koe rukovodstvo [Integrated application of fertilizers in the adaptive-landscape farming in the Non-Chernozem zone of the European part of Russia: Practical guide]. Moscow, VNIIA, 160 p.
11. Kireicheva, L.V. (2017). Podkhody k obosnovaniyu i razmeshcheniyu sel'skokhozyaistvennykh melioratsii [Approaches on basis and placement of land reclamation]. Me-lioratsiya i vodnoe khozyaistvo [Melioration and Water management], no. 4, pp. 11-15.
12. Budyko, M.I. (1971). Klimatizhizn' [Climate and life]. Leningrad, Hydrometeorological publishing house, 470 p.
13. Volobuev, V.R. (1974). Vvedenie v ehnergetiku poch-voobrazovaniya [Introduction to the soil formation energetics]. Moscow, Nauka Publ., 128 p.
14. Pegov, S.A., Khomyakov, P.M. (1991). Modelirovanie razvitiya ehkologicheskikh system [The development of ecological systems' simulation]. Lrningrad, Gidrometeoizdat Publ., 222 p.
15. Uskov, I.B., Uskov, A.O. (2014). Osnovyadaptatsiizem-ledeliya k izmeneniyam klimata (spravochnoe izdanie) [Basis of agriculture adaptation to climate change (reference edition)]. Saint-Petersburg, 384 p.
16. Kireicheva, L.V., Belova, I.V. (2004). Znachenie kom-pleksnykh melioratsii dlya formirovaniya produktivnogo i ustoichivogo agrolandshafta [The Significance of integrated land reclamation for the formation of a productive and sustainable agricultural landscape]. Melioratsiya i vodnoe khozyaistvo [Melioration and Water management], no. 4, pp. 23-26.
17. Kireicheva, L.V., Khokhlova, O.B. (2005). Povyshenie plodorodiya pochv na osnove vneseniya sapropelei [Soil fertility improvement based on the application of sapropels]. Vestnik rossiiskoi sel'skokhozyaistvennoi nauki [Bulletin of the Russian Agricultural science], no. 5, pp. 37-39.
Lyudmila V. Kireycheva, doctor of technical sciences, professor, supervisor of the scientific researches, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7114-2706, [email protected] Viktor A. Shevchenko, corresponding member of the Russian academy of sciences, doctor of agricultural sciences, professor, director, [email protected]
