CC BY
16
УДК 631.51:631.452(470.32)
СОСТОЯНИЕ ПАХОТНЫХ ЗЕМЕЛЬ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВОСПРОИЗВОДСТВА ИХ ПЛОДОРОДИЯ
СТИФЕЕВ А.И.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры экологии, садоводства и защиты растений, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
НИКИТИНА О.В.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры экологии, садоводства и защиты растений, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: Nikioxana2009@yandex.ru.
Реферат. В статье рассматриваются вопросы антропогенного воздействия на пахотные земли Центрального Черноземья. В результате многолетних исследований установлено, что интенсивное использование пашни приводит к снижению основного компонента плодородия - гумуса, биофильных элементов, уменьшению полезных форм микроорганизмов, что снижает продуктивность сельскохозяйственных культур. Передача земель в частные руки усугубляет ухудшение плодородия пашни. В условиях рыночной экономики частный землепользователь включил в севооборот три востребованные культуры: озимая пшеница, ячмень, сахарная свекла. Выпали из севооборота многолетние травы, обладающие свойством улучшать плодородие почв. Исследования показали, что запашка в почву трехлетней люцерны равноценна внесению 30 т/га навоза. В результате азотфиксации в почву поступает до 300 кг биологического азота, что равноценно около 10 т/га дорогостоящих минеральных удобрений. В настоящее время приостановлена борьба с эрозией почв, которая ежегодно прогрессирует и достигла 40 % в Белгородской области и 28 % в Курской области. В результате эрозии вымывается гумус, изменяется его качественный состав. Значительно возросла кислотность почв, которая достигла в условиях Курской области 80 % от всех площадей пахотных земель. Практически приостановлена агролесомелиорация. За последние годы в агропромышленный комплекс поступало большое количество биологичексих препаратов, которые благоприятно влияли на почву и растения, уменьшают пес-тицидную нагрузку, увеличивали урожайность сельскохозяйственных культур. В заключении приводятся мероприятия по решению обозначенных проблем, способствующих стабилизации и воспроизводству почвенного плодородия.
Ключевые слова: почва, эрозия, кислотность, многолетние травы, лесная полоса, биопрепараты.
THE STATE OF ARABLE LANDS OF THE CENTRAL CHERNOZEM REGION AND THE MAIN DIRECTIONS OF REPRODUCTION OF THEIR FERTILITY
STIFEEV A.I.,
doctor of Agricultural Sciences, Professor of Ecology, Horticulture and Plant Protection, Kursk State Agricultural Academy.
NIKITINA O.V.,
сandidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Ecology, Horticulture and Plant Protection, Kursk State Agricultural Academy, e-mail: Nikioxana2009@yandex.ru.
Essay. The article deals with the issues of anthropogenic impact on the arable lands of the Central Chernozem region. As a result of many years of research, it has been established that intensive use of arable land leads to a decrease in the main component of fertility - humus, biophilic elements, a decrease in useful forms of microorganisms, which reduces the productivity of agricultural crops. The transfer of land to private hands aggravates the deterioration of the fertility of arable land. In a market economy, a private land user has included three popular crops in the crop rotation: winter wheat, barley, sugar beet. Perennial grasses that have the property of improving soil fertility have fallen out of crop rotation. Studies have shown that plowing 3-year-old alfalfa into the soil is equivalent to adding
30 tons /ha of manure. As a result of nitrogen fixation, up to 300 kg of biological nitrogen enters the soil, which is equivalent to about 10 tons / ha of expensive mineral fertilizers. Currently, the fight against soil erosion has been suspended, which is progressing annually and has reached 40% in the Belgorod region and 28% in the Kursk region. As a result of erosion, humus is washed out, its qualitative composition changes. The acidity of soils has significantly increased, which has reached 80% of all arable land in the conditions of the Kursk region. Agroforestry has been practically suspended. In recent years, the agro-industrial complex has received a large number of biological preparations that favorably affect the soil and plants, reduce the pesticide load, and increase crop yields. In conclusion, measures are taken to solve the identified problems that contribute to the stabilization and reproduction of soil fertility.
Keywords: soil, erosion, acidity, perennial grasses, forest strip, biological products.
Введение. За последние 20 лет текущего столетия большое внимание уделяется продовольственной безопасности страны. Соответственно приняты ФЗ РФ «О развитии сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции», Государственная программа №446 от 14 июля 2007 г. Государственной программой для этих целей выделено 553,8 млрд. рублей из федерального бюджета Российской Федерации [12]. В принятых документах повышенное внимание уделено решению зерновой проблеме, что позволило в условиях 2021 г. в Курской области произвести более 5 млн. т. зерна. Значительный вклад в решении зерновой проблемы внесен Центральным Черноземьем и составляет свыше около 17 млн. т.
Решение проблемы дальнейшего увеличения зерна связано с пахотными землями. В Центральном Черноземье в настоящее время площадь пашни превышает >12 млн. га, а вся площадь пахотных земель в РФ составляет около 220 млн. га [8]. Пахотные земли характеризуются различным плодородием, которое во многом определяются наличием гумуса, метеорологическими условиями, культурой земледелия, технологиями производства сельскохозяйственной продукции.
На территории Центрального Черноземья пахотные земли в основном представлены черноземными >70% и серыми лесными почвами. Наиболее плодородными почвами являются типичные черноземы, содержащие в пахотном слое 6-7% основного компонента плодородия гумуса и биофильных элементов [8].
Следует отметить, что передача пахотных земель в частные руки привела к тому, что отмечается устойчивая тенденция снижения плодородия почв. Наши наблюдения показали (>40 лет), что пахотные земли (бывшего колхоза «Россия»), примыкающие к эталонным почвам Центрально-Черноземного заповедника потеряли более 50% гумуса, значительно уменьшилось содержание азота, фосфора и калия.
Такое состояние почв связано с высокой распаханностью, нарушением обработки почв, на соблюдении севооборотов, отсутствием органики для стабилизации содержания в почвах гумуса [10].
В условиях частного землепользования использование пашни, отсутствуют научно-обоснованные системы земледелия, севообороты поддерживающие плодородие почв и т.д. На примере бывшего агрохолдинга «Иволга», имеющего в землепользовании более 120 тыс. га черноземных почв, в основном возделывались: озимая пшеница, ячмень, сахарная свекла, обладающие высоким спросом на рынке. Производство указанных культур в течение 20 лет значительно сказалось на плодородии почв, уменьшении гумуса, физических и микробиологических свойств почв, что привело к банкротству предприятия. В настоящее время только в условиях Курской области создано 8 крупных агро-холдингов и корпораций, более 1200 фермерских хозяйств.
Практически на каждом частном предприятии отмечается такая же ситуация, что не только приводит к ухудшению плодородия почв, но и снижению урожайности сельскохозяйственных культур. Вместе с тем необходимо отметить, что в отдельных хозяйствах, где высокая культура земледелия урожайность зерновых достигает 90 ц/га, сахарной свеклы 750 ц/га.
Какие же негативные процессы влияют на снижение качества почв, во многом это связано с эрозией почв. Наибольшее проявление эрозионных процессов отмечается на почвах Белгородской и Курской области, расположенных на Среднерусской возвышенности. Это прежде вызвано высокой распаханностью земель, которая превышает 65% почв. В результате эрозии снижается содержание гумуса, его качественный состав, уменьшаются запасы элементов питания для растений. Кроме того, происходит ухудшение физических, химических и биологических
свойств почв, уменьшение в них запасов воды, заиление рек, водоемов и т.д.
Практически на территории Курской области приостановлено внедрение почвозащитных мероприятий. Исключаются в севооборотах посевы многолетних трав, посадка лесных полос, требующие больших вложений материальных и энергетических затрат. В результате водной эрозии увеличивается площадь оврагов, при этом нарушается дорожная сеть [1, 4]. В конечном итоге снижается урожайность сельскохозяйственных растений и их качество.
Одним из критериев стабилизации и воспроизводства почвенного плодородия является внедрение научно-обоснованных севооборотов, где важнейшей культурой севооборота являются многолетние бобовые травы, лучшие предшественники озимых зерновых. Запахивание надземной и корневой системы люцерны 3-го года пользования равноценно внесению 30 т/га навоза. Кроме того, клубеньковые бактерии фиксируют 250-300 кг/га экологически чистого азота, равноценного внесению около 10 т минеральных азотных удобрений. В настоящее время площади под посевами многолетних трав составляют 1,5% в структуре севооборотов. За последние годы агролесомелиорация практически перестала обновляться, что во многом влияет на продуктивность сельскохозяйственных культур
[5, 11, 13].
Исследования показали, что 15-20 летние насаждения являются барьером для суховейных юго-восточных ветров негативно влияющих на формирование урожая возделываемых культур. Лесные насаждения способствуют накоплению в почве влаги, создают благоприятный микроклимат, способствуют увеличению урожайности зерновых культур от 3 до 5 ц/га, сахарной свеклы до 50 и более центнеров. Лесные полосы приведенного выше возраста благоприятно влияют на агроценозы в диапазоне до 300 м. В настоящее время площадь лесных полос в Курской области составляет 50 тыс. га, что явно недостаточно при пахотных земель 1,6 млн.га. Многие лесные полосы требуют проведения рубок ухода и санитарных рубок [10].
В условиях крупного животноводства (свинокомплексы, КРС) накапливается сотня млн. т жидких стоков загрязняющих аммиаком окружающую среду. Практически стоки содержат биофильные элементы, которые можно использовать в качестве удобрений. Но их внесение сдерживается по разным причинам (наличие в них патогенов, расстоянием и их транспортировки от лагун до полей). Так как экономически неоправданно их внесение на расстояние >5 км.
Наши исследования показали внесение стоков в дозе 20 м3/га, позволяет повысить плодородие почв и урожайность.
Конец ХХ-го начало XXI века характеризовалось повышением температуры, уменьшением поступления атмосферных осадков в вегетационные периоды произрастания сельскохозяйственных культур, что приводило к аридности. Имеющиеся 35 тыс. га орошаемых земель потеряны. Например, в Горшеченском районе осталось из общей площади несколько больше 5 тыс. га. Значение водной мелиорации трудно переоценить. Это гарантируемый высокий урожай возделываемых культур, качество продукции, увеличение качества полезных форм микроорганизмов [10].
Отечественная промышленность поставляет АПК России большое количество биологических препаратов на основе активных штаммов микроорганизмов, гуминовых кислот и других стимуляторов роста растений. Как показали исследования биологические препараты активизируют почвенную микрофлору, увеличивают урожайность и качество сельскохозяйственной продукции, снижают пестицидную нагрузку на почву. Их внедрение в производстве сельхозор-ганизаций пока не нашло должного применения [6].
Снижение урожайности и плодородия почв зависит от кислотности почвы Центрального Черноземья и колеблется от 40% (Тамбовская область) до 80% (Курская область). При этом погибает полезная микрофлора (Клостридиум, Азотовактер, Ризобием и др.), что приводит к усилению минерализации гумуса и снижению разложения корневых и стерневых остатков возделываемых культур. В настоящее время на 1 га пашни вносится 1,5 т навоза, для воспроизводства плодородия почв необходимо вносить 8-9 т/га [10, 13].
Последние годы агропромышленный комплекс обновляется с помощью почвообрабатывающих машин и агрегатов, позволяющих минимизировать влияние на почвенный покров.
Доказана целесообразность минимальных обработок почв, позволяющих сохранить влагу, увеличить активность полезной микрофлоры и беспозвоночных, играющие важнейший фактор в плодородии почв. В научной литературе доказано на проведение точечного посева сельскохозяйственных культур, что является весьма важным в формировании урожайности возделываемых культур. Ученым инженерного и аг-ротехнологического факультетов ФГБОУ ВО Курская ГСХА следует обратить особое внимание на изучение этих вопросов.
За последние 20 лет значительно возросло изъятие сельскохозяйственных (в том числе и пахотных) земель для нужд промышленности, строительства, прокладки газопроводов различного назначения, высоковольтных линий, полигонов захоронения отходов и т.д.
В результате исследований установлено, что в условиях Центрального Черноземья для этих целей изъято свыше 100 тыс.га, в Курской области больше 40 тыс.га [10]. Только для добычи железа на территории КМА (Михайловский, Лебединский, Стойленский горно-обогатительные комбинаты) отведено свыше 36 тыс.га [9], под полигонами захоронения отходов занято 3,5 тыс. га земельных угодий. Как известно добыча железной руды осуществляется в основном открытым способом, врезаясь в литосферу на глубину около 400 м, площадь под карьерами составляет свыше 21 тыс.га (рисунок 1, 2).
Рисунок 1 - Карьер Михайловского ГОКа
Рисунок 2 - Взрыв железной руды на Михайловском ГОКе
На смену тысячелетиями созданных естественных ландшафтов приходит техногенные
ландшафты, образованные горными породами извлекаемые из карьеров. Площадь таких ландшафтов на территории КМА составляет свыше 15 тыс.га (рисунок 3, 4).
Рисунок 3 - Отсыпка горных пород в отвалы
Рисунок 4 - Хвостохранилище Михайловского ГОКа
Создаваемые ландшафты весьма неустойчивы к внешним воздействиям (осадки, температура, ветер). В результате этого происходит дефляция, перенос пылевых частиц распространяется на десятки километров. Исследованиями установлено, что основная масса пылевых частиц, содержащих тяжелые металлы, выпадает на агроценозы расположенные до 7 км от источников их поступления и в результате этого происходит превышение значений ПДК в почвах и растениях. При этом на 30% снижается продуктивность возделываемых культур и ухудшается их качество. Проведенные нами исследования показали, что важной защитой от пыления таких ландшафтов служит их облеснение, что позволило подготовить проект и создать лесокустарниковые
насаждения на площади 536 га. В настоящее время лесная рекультивация приостановлена и Михайловскому ГОКу следует выполнять решение.
Вывод. Ожидать увеличения производства сельскохозяйственных культур без решения обозначенных проблем практически невозможно. Для этого необходимо изменить отношение землепользователей к сохранению почвенного плодородия.
На основании проведения исследования связанного с изучением деградации пахотных земель Центрально Черноземья, областному и районным комитетам АПК Курской области следует обратить особое внимание на решение сдерживающих факторов повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйст-
венных культур. Правительству Курской области необходимо обратиться в Министерство сельского хозяйства о выделении целевых средств на решение проблем сдерживающих плодородие почв. Областной агрохимической службе следует обратить особое внимание на проведение агроэкологического мониторинга по агрохимическому обследованию пахотных земель с определением микроэлементов и увеличением площади мелиорации кислых почв.
Решение важнейшей проблемы стабилизации и воспроизводства плодородия почв Центрального Черноземья требует проведения комплексных исследований с привлечением ученых всех факультетов ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Список использованных источников
1. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Эрозия и охрана почв. - М.: Изд-во МГУ, 1996. - 335 с.
2. Лазарев В.И. Эффективность микроэлементных удобрений в условиях Курской области: монография. - Курск, 2013. - 139 с.
3. Агроэкологические аспекты возделывания озимой пшеницы с применением микроэлементов / О.А. Митрохина, А.А. Проценко, Е.П. Проценко, Н.П. Неведров. - Курск, 2013. - 98 с.
4. Муха В.Д. Эрозия почв и почвоохранное земледелие. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2000. - 173 с.
5. Никитина О.В., Стифеев А.И., Проскурин В.А. Проблема биологизации земледелия в условиях Центрально-Чернозёмного региона // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2021. - № 5. - С. 6 - 13.
6. Никитина О.В., Черников П.П. Влияние биопрепаратов на урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя сорта МИК-1 на темно-серых лесных почвах Центрального Черноземья // В кн.: Научное обеспечение агропромышленного производства: материалы Международной научно-практической конференции. - 2018. - С. 81-85.
7. О рекультивации земель, снятии, сохранения и рационального использования плодородного слоя почвы [Электронный ресурс]: Постановление Правительства Российской Федерации от 23 февраля 1994. Режим доступа: http:gasant.ru
8. Стифеев А.И., Лазарев В.И., Хижняков Н.А. Агроэкологическое состояние пахотных почв ЦЧ и меры по их улучшению // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2016. - № 9. - С. 99-103.
9. Рекультивация нарушенных земель и технологии их реабилитации на территории Центрального Черноземья / А.И. Стифеев, Е.А. Бессонова, О.В. Никитина, К.Н. Кемов // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2017. - № 6. - С. 34 - 38.
10. Стифеев А.И., Бессонова Е.А., Никитина О.В. Система рационального использования и охрана земель. - СПб.: Изд-во Лань, 2019. - 168 с.
11. Стифеев А.И., Лазарев В.И., Никитина О.В. Роль микроорганизмов в круговороте веществ и почвенном плодородии Центрального Черноземья // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - № 9. - С. 22-29.
12. Федеральная целевая программа «Земля России в XXI веке» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:gasant.ru
13. Nikitina O., Lazarev V., Stifeev A. The effectiveness of technologies for the cultivation of winter wheat with different levels of biologization in the conditions of the Kursk region // Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources. Kazan. BIO Web of Conferences 37, 00085 (2021). https://doi.org/10.1051/bioconf/20213700085
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Kuzneczov M.S., Glazunov G.P. Eroziya i oxrana pochv. - M.: Izd-vo MGU, 1996. - 335 s.
2. Lazarev V.I. E'ffektivnost' mikroe'lementny'x udobrenij v usloviyax Kurskoj oblasti: monografiya. - Kursk, 2013. - 139 s.
3. Agroe'kologicheskie aspekty' vozdely'vaniya ozimoj pshenicy s primeneniem mikroe'lementov / O.A. Mitroxina, A.A. Procenko, E.P. Procenko, N.P. Nevedrov. - Kursk, 2013. - 98 s.
4. Muxa V.D. E'roziya pochv i pochvooxrannoe zemledelie. - Kursk: Izd-vo Kursk. gos. s.-x. ak, 2000. - 173 s.
5. Nikitina O.V., Stifeev A.I., Proskurin V.A. Problema biologizacii zemledeliya v usloviyax Cen-tral'no-Chernozyomnogo regiona // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii.
- 2021. - № 5. - S. 6 - 13.
6. Nikitina O.V., Chernikov P.P. Vliyanie biopreparatov na urozhajnost' i kachestvo zerna pivovarennogo yachmenya sorta MIK-1 na temno-sery'x lesny'x pochvax Central'nogo Chernozem'ya // V kn.: Nauchnoe obespechenie agropromy'shlennogo proizvodstva: materialy' Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - 2018. - S. 81-85.
7. O rekul'tivacii zemel', snyatii, soxraneniya i racional'nogo ispol'zovaniya plodorodnogo sloya pochvy' [E'lektronny'j resurs]: Postanovlenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii ot 23 fevralya 1994. Rezhim dostupa: http:gasant.ru
8. Stifeev A.I., Lazarev V.I., Xizhnyakov N.A. Agroe'kologicheskoe sostoyanie paxotny'x pochv CzCh i mery' po ix uluchsheniyu // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii.
- 2016. - № 9. - S. 99-103.
9. Rekul'tivaciya narushenny'x zemel' i texnologii ix reabilitacii na territorii Central'nogo Chernozem'ya / A.I. Stifeev, E.A. Bessonova, O.V. Nikitina, K.N. Kemov // Mezhdunarodny'j sel'skoxozyajstvenny'j zhurnal. - 2017. - № 6. - S. 34 - 38.
10. Stifeev A.I., Bessonova E.A., Nikitina O.V. Sistema racional'nogo ispol'zovaniya i oxrana zemel'. - SPb. Izd-vo Lan', 2019. - 168 s.
11. Stifeev A.I., Lazarev V.I., Nikitina O.V. Rol' mikroorganizmov v krugovorote veshhestv i pochvennom plodorodii Central'nogo Chernozem'ya // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2019. - № 9. - S. 22-29.
12. Federal'naya celevaya programma «Zemlya Rossii v XXI veke» [E'lektronny'j resurs]. Rezhim dostupa: http:gasant.ru
13. Nikitina O., Lazarev V., Stifeev A. The effectiveness of technologies for the cultivation of winter wheat with different levels of biologization in the conditions of the Kursk region // Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources. Kazan. BIO Web of Conferences 37, 00085 (2021). https://doi.org/10.1051/bioconf/20213700085
