CC BY
141ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ
УДК 645.3
Елешев Р.Е.
СОСТОЯНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ КАЗАХСТАНА И СТРАТЕГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Казахский национальный аграрный университет, 050010 Алматы, пр. Абая 8, Казахстан, e-mail: [email protected]
Аннотация. В статье приводится аналитический обзор состояния плодородия почв Республики Казахстан и стратегия применения минеральных удобрении.
Ключевые слова: почва, плодородие, гумус, азот, фосфор, калии, эрозия, пшеница, рис, хлопчатник.
По праву Казахстан входит в чис- Так, земельныи фонд Республики Ка-ло крупнеиших стран мира по занимае- захстан 272,5 млн га, из них 222,5 млн мои площади и разнообразию природ- га сельскохозяиственные угодья. но-ресурсного потенциала (рисунок 1).
Рисунок 1 - Физическая карта Республики Казахстан
В Казахстане в структуре пашни 17 типов и подтипов почв, в том числе 25 млн га черноземов, 90 млн га кашта-
новых и 120 млн га бурых и серо-бурых, 37 млн га предгорных и горных почв (рисунок 2).
Рисунок 2 - Почвы Республики Казахстан, %
Удельный вес земель сельскохозяйственного назначения в структуре сельхозугодий республики 38,5 %. За годы реформ в структуре сельскохозяи-ственных угодии существенные изменения произошли с пашнеи. Из оборота выбыло 12,8 млн га (почти 1/3) пахотных земель и в настоящее время составляет 22,4 млн га (против 35,5 млн га в 1990 году). По данным Агентства Республики Казахстан по управлению земельными ресурсами по состоянию на 1 декабря 2013 г из 187,9 млн га пастбищ краинеи степи деградации достигли 26,6 млн га, засоленные и солонцовые земли составляет 94,9 млн га[1].
При последнем учете качества земель (2013 г.) установлено, что из общеи площади - 21,7 млн га в том числе орошаемых - 1,3 млн га, площадь
засоленных земель составляет -2,0 млн га (в том числе орошаемых -0,47 тыс. га), подверженных воднои и ветровои эрозии 1,59 млн га (в том числе орошаемых - 65,0 тыс. га).
По республике площади почв подверженные ветровои эрозии по сравнению с 1990 годом возросли на 22 % или на 5 млн га, а воднои эрозии подвержены 5 млн га, из них 1,0 млн га пашни. В северных областях Казахстана почвы истощены, за более полувековои период освоения целины потеряно 1,4 млн тонны гумуса, что составляет 1/3 от исходного состояния (в среднем ежегодные потери гумуса в земледелии Казахстана составляют 0,5-1,4 т/га) эти потери особенно усиливаются на эродированных землях (рисунок 3).
Рисунок 3 - Потери гумуса (%) в пах
При этом уровень плодородия почвы уменьшается на слабоэродиро-ванных почвах на 30 %, в среднеэроди-рованных - на 50 % и сильноэродиро-ванных - на 70 %[2].
По данным агрохимического обследования пахотных угодии Казахстана (на 1 января 2013 г., Базильжанов Е.К.), площади почв в РК с низким содержанием гумуса составили 15 млн 666 тыс. га, средним - 8 млн 450 тыс. га. Площадь почв с высоким содержанием гумуса
гных почвах Республики Казахстан
снизилась до 527,7 тыс. га или 2,1 % площади обследованнои территории. Почвы с низким содержанием гумуса на орошении занимают
1268,3 тыс. га или 98,2 %, средним -21,2 тыс. га или 1,6 и высоким -2,65 тыс. га или 0,2 % площади орошае-мои пашни республики[3].
Процессы дегумификации почв охватили практически все основные типы и подтипы почв. Из общеи площади неполивнои пашни опустынено за
счет дегумификации в слабои степени - лях на долю дегумифицированных при-4,5 млн га умереннои - 5,2 и в сильнои ходится 0,7 млн га (рисунок 4). степени 1,5 млн га на орошаемых зем-
Рисунок 4 - Площади пашни подверженные дегумификации, млн га
Ухудшение гумусного состояния вызвало ухудшение физических, агрофизических, физико-химических своиств и создало резко отрицатель-ныи баланс биогенных элементов в почвах пашни.
Так, площади почв по республике с низким содержанием легкогидроли-зируемого азота составили 53,1 % со средним 24,4 % и высоким 22,5 % площади
обследованнои пашни (рисунок 6).
В зоне богарного земледелия низкое содержание легкогидролизируемо-го азота - 50,7 %, среднее - 25,6 % и высокое 23,7 % от площади пашни богары РК (рисунок 5), а на орошении занимает низкое 94,8 %, среднее - 3,1 % и высокое 2,1 % площади орошаемои пашни (рисунок 6).
Рисунок 5 - Содержание легкогидро-лизируемого азота (богара), %
Весьма тревожное положение складывается по содержанию подвижного фосфора на орошении, так в 2013 году почвы с высоким содержанием фосфора занимают 19,4 %, со средним содержанием 45,5 % и низким 35,2 %
Рисунок 6 - Содержание легкогидролизи-руемого азота (орошение), %
обследованнои площади (рисунок 7-8).
В зоне богарного земледелия низкое содержание подвижного фосфора имеет 36,3 % площади пашни, среднее 45,5 % и высокое 18,2 % от площади пашни богары республики.
Рисунок 7 - Содержанию подвижного фосфора (орошение), %
50,00% 45,00% 40,00% 35,00% 30,00% 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% 5,00% 0,00%
45,50%
18.20%
среднее
высокое
Рисунок 8 - Содержанию подвижного фосфора (богара), %
Почвы с низким содержанием элемента на орошении занимают 13,8 %, средним - 45 % и высоким 41,2 % площади орошаемои пашни республики.
По содержанию обменного калия почвы республики относятся к высокообеспеченным почвам. На орошении высокое содержание калия - 94,6 %,
среднее - 4,7 % и низкое 0,68 % обследованных площадеи республики (рисунок 8), в том числе на богаре почвы с высоким содержанием обменного калия 95,5 %, со средним - 3,65 % и низким - 0,39 % площади обследован-нои пашни (рисунок 9-10).
Рисунок 9 - Содержанию обменного калия (орошение), %
120,00% 100,00% 80,00% 60,00% 40,00% 20,00% 0,00%
95.50%
0,39% З'б5%
среднее
Рисунок 10 - Содержанию о
На орошении почв с высоким содержанием обменного калия 70,26 %, со средним 23,6 %, низким 6,08 % площади обсле-дованнои пашни.
Снижение плодородия и деградация почв вследствие отрицательного баланса питательных элементов особенно усиливались за последние десятилетия после распада союза вследствие недооценки агрохимических средств, как материальнои основы формирования количества и качества растениеводческои продукции[4].
1менного калия (богара), %
Возрастающии спрос сельскохо-зяиственного производства минеральных удобрении стимулируется синтетическим эффектом сразу четырех факторов: 1) ростом населения земли (до 9,3 млрд чел.); 2) уменьшением пахотных земель; 3) повышением благосостоянием развивающихся стран; 4) активным развитием производства альтернативных источников энергии (биотопливо) (рисунок 11).
Рисунок 11 - Население земного шара, млрд. человек
Ожидается, что в ближаИшие пять лет мировое потребление минеральных удобрении увеличится почти на 14 % (в среднем на 8 % в год).
По прогнозам международнои ассоциации производителеи удобрении (IFA), в 2011 году данныи
показатель составил 184 млн тонн д.в. при этом ввиду существующего на данныи момент дисбаланса наиболее высокими темпами будет расти потребление калииных (18 %) и фосфорных (16 %) удобрении (рисунок 12).
Рисунок 12 - Мировое производство минеральных удобрении, млн т.д.в.
Безусловно высокии уровень ческих стран положительно отрази-интенсивности применения удобрении лись на величину урожаиности сельско в земледелии развитых капиталиста- -хозяйственных культур (таблица 1).
Таблица 1 - Урожаиность культур в отдельных странах с различнои интенсивностью применения удобрении (по данным ФАО)
Страны Норма, кг/га Урожаи, т/ га
пшеницы картофеля сахарнои свеклы
Нидерланды 716 5,3 36,8 47,7
Германия 360 4,4 28,4 45,0
Япония 387 2,7 23,4 48,4
Франция 280 4,1 18,8 41,6
Польша 201 3,7 15,1 30,6
США 84 3,1 19,4 29,5
СНГ 18,6 2,1 25,6 45,0
Казахстан 1,6 1,2 16,6 22,8
Показатели применения и производства минеральных удобрении несколько пародоксально выглядят в земледелии Казахстана (рисунок 12). Достаточно отметить, что удобренная площадь пашни по республике в период интенсивнои химизации (19801985 гг.) составляла 47 %, при этом площадь зерновых - 58 %, естественных хозяиственнах угодии -29 %, при общем объеме порядка 970 тыс. тонн [5]. По последним данным уровень применения удобрении резко упало до 82 тыс. тонн
д.в. ежегодно, при этом баланс азота -67 %, фосфора - 62 %, положительным был лишь только баланс калия (+18 %). Разумеется при таких условиях питание сельскохозяиственных
культур и создание урожая осуществлялось за счет естественных запасов почвы, что краине не допустимо (рисунок 13).
Уровень интенсивнои химизации приходится на 1980-1986 г., где урожаиность яровои пшеницы по сранению с начальным периодом химизации (1961-1965 гг.) возрасла с
6,1 до 10,1 ц/га, риса с 19,1 до 45,1 ц/га, хлопчатника с 17,9 до 25,8 ц/га, кукурузы с 20,8 до 38,8 ц/г, сахарнои картофеля с 75,0 до 100,2 ц/га и свеклы с 235,8 до 288,0 ц/га, овощеи с 66,1 до 170 ц/га.
Рисунок 13 - Динамика посевнои площади и удобренности сельскохозяиственных культур в Республике Казахстан
Начиная с 1987 года резко снизились общие объемы производства и применения удобрении с 1,039 тыс. тонн д.в. в 1986 г до 10,7 тыс. тонн в 2000 г., в том числе на один га пашни с 29,0 до 0,8 кг/га №К, что привело к падению урожаиности
сельскохозяиственных культур. Особенно сильно снизились урожаиность зерновых (на 14,4 %), в том числе пшеницы на 8,7 %, сахарнои свеклы, кукурузы, риса, хлопчатника, овощеи и кормовых культур[6].
Культура
Урожайность по пятилеткам, ц/га Годы
1991- 1996- 2001- 2006-
1995 2000 2005 2010 2011 2012 2013 2014
8,0 8,3 8,9 9,6 9,9 9,8 10,9 11,5
11,0 11,6 13,1 14,7 13,8 15,8 16,4 17,1
24,6 24,5 41,6 46,3 50,6 52,1 53,2 54,9
29,8 29,3 31,9 35,1 37,5 38,6 39,1 39,7
115,0 136,8 199,2 210,2 182,4 191,7 193,0 197,0
20,1 20,8 21,7 22,9 21,8 24,2 25,5 26,8
10,4 11,3 16,4 17,4 18,9 19,7 20,1 21,9
3,7 5,9 6,3 7,9 10,6 11,2 12,7 13,4
- - 5,3 5,5 6,1 7,9 7,5 7,3
3,6 3,6 4,3 5,1 5,9 6,2 6,8 7,0
95,0 98,4 139,0 151,4 167,2 165,9 181,5 186,0
109,5 119,8 179,4 199,1 222,9 234,0 238,7 242,0
7,5 8,1 10,6 12,0 13,5 14,9 15,8 16,2
5,9 6,6 6,9 6,8 7,2 8,1 9,1 8,9
15,6 19,6 39,4 56,1 71,0 72,7 74,0 75,3
34,1 33,9 41,7 56,2 57,0 58,0 60,8 59,1
Пшеница яровая
Пшеница озимая
Кукуруза на зерно
Рис
Сахарная свекла
Хлопчатник
Соя
Рапс
Лен
Подсолнечник на _зерно_
Картофель
Овощи
Многолетние травы
Однолетние травы
Плодово-ягодные
Виноград
Таблица 2 - Динамика урожаиности наиболее основных сельскохозяиственных культур РК (ц/га, среднее по годам пятилетки)
В последние десятилетия уровень применения минеральных и органических удобрении несколько увеличились, но эти показатели (82,2 тыс тонн минеральных в 2014 году и 1,256 тыс. тонн органических в 2014 г.) весьма далеки от расчетнои
потребности, которые были составлены нами с учетом научно-обоснованных норм под каждую культуру с учетом диверсификации растениеводства и изменения посевнои площади (таблица 3).
Таблица 3 - Динамика внесение минеральных удобрении в разрезе областеи Республики Казахстан, тыс. тонн д.в. (по данным Агентства Республики Казахстан по статистике )
Области 2010 2011 2012 2013 2014
Акмолинская 5,8 6,4 8,2 9,1 9,3
Актюбинская 0,2 0,1 0,2 0,3 1,3
Алматинская 6,6 6,8 4,4 4,5 5,2
В-Казахстанская 1,3 2,7 1,0 1,5 2,1
Жамбылская 3,6 6,6 4,0 4,9 5,0
З-Казахстанская 0,1 0,2 0,0 0,0 0,0
Карагандинская 2,0 1,6 1,0 1,3 1,4
Костанайская 11,3 9,4 25,8 28,0 29,0
Кызылординская 9,2 12,1 10,3 13,2 13,3
Павлодарская 1,0 1,6 0,7 0,9 1,2
С-Казахстанская 10,0 9,0 3,4 1,4 1,7
Ю-Казахстанская 10,3 15,1 16,7 12,5 12,7
По республике: минеральные удобрения, тыс. тонн д.в. 61,4 71,7 75,7 77,6 82,2
органические удобрения, тыс. тонн 825,9 829,8 1,064 1,128 1,256
Ради справедливости можно констатировать, что в Казахстане минеральные удобрения выпускают три предприятия: фосфорные - ТОО «Казфосфат» ежегодно 350 тыс. тонн, азотные - ТОО «Казазот» 104 тыс. тонн и АО «Акселормиталл Темиртау» 3040 тыс. тонн сульфата аммония.
Вместе с тем учетом ежегоднои максимальнои мощности ТОО «Казфосфат» может производить до 1000 тыс. т, а ТОО «Казазот» до 330 тыс. тонн. Пародоксально, что эти возможности заводов не в полнои мере реализуются в республике до сих пор.
Есть большая надежда на республиканскую программу Агробизнес - 2020, где предусматривается ряд мер, в том числе увеличение
объема производства минеральных удобрении за счет увеличения мощностеи существующих заводов, что позволит обеспечить сельско-хозяиственные культуры потребными количествами питательных элементов (таблица 4).
Несмотря на ограниченность применения удобрении казахстанскими агрохимиками за последние десятелетия выполнены целыи ряд фундаментальных и прикладных исследовании позволивших установить закономерности эффективности удобрении по основным сельскохо-зяиственным культурам, что дало возможность на опытных полях и производственных посевах различных сельхозформировании раскрыть
определенные закономерности климатическим зонам республики.
деиствия их по основным почвенно-
Таблица 4 - Посевная площадь и расчетная потребность сельского хозяиства Казахстана в минеральных удобрениях
Минеральные удобрения и посевная площадь Годы
2010 2011 2012 2013 2014 2015
Азотные 384,8 390,3 397,5 403,8 410,1 544,6
Фосфорные 594,1 602,6 613,4 623,8 633,7 907,8
Калииные 15,2 15,4 15,5 15,7 15,8 363,1
Всего тыс. т.д.в. 497,0 504,1 513,2 621,6 729,8 907,7
Посевная площадь, тыс. га 20600,0 20900,0 21300,0 21600,0 22000,0 22300,0
Так, например на орошаемых каштановых и сероземных почвах юго-востока Казахстана, охватывающеи более 3,5 млн га пахотных земель определялась эффективность в первую очередь азотного удобрения в сочетании с фосфором и калием.
В последние годы высокая эффективность азота выявлена в увлажненные годы, на темно-каштановых и выщелоченных черноземах сухо-степнои зоны Казахстана.
Если раньше эти раионы считались основными претендентами на фосфорные удобрения, то теперь им также необходимы азотные особенно под пшеницу, идущую второи культурои после пара и кормовые культуры. В этои зоне, как всегда в первом минимуме был фосфор, внесение которого дает высокую прибавку урожая, ускоряет созревание и улучшает качество сельскохозяи-ственнои продукции.
Таким образом, с уверенностью можно констатировать, что в Казахстане нет почв и зон, где удобрение не повышало урожаи и качество.
Разработаны приемы оптимального питания основных сельско-хозяиственных культур и эффективных способов получения высоких и устоичивых урожаев на основе
применения минимальных и нулевых обработок.
Фундаментальные-практические исследования выполнены в условиях длительных стационарных опытов специализированными севооборотами (зерно-паровые, рисовые, хлопко-люцерновые, кормовые, овощные, овощекормовые и др.). Особую значимость имели работы в области азотного обмена растении, трансформации азота в системе «почва-растение-удобрение»[7].
Значительныи вклад в развитие не только агрохимическои науки Казахстана, но и странах ближнего и дальнего зарубежья внесли
исследования по фосфатному режиму почв.
В настоящее время агрохимики и почвоведы Казахстана проводят исследования фундаментального и прикладного характера по проблемам агроэкологического мониторинга почв, экологическои функии агрохимии.
В последние годы нашло широкое применение удобрении на фоне капельного орошенияи по гребневои обработке.
В разрезе отдельных земледельческих зон выполняются исследования по вопросам интегрированного применения удобрении в адаптивно-ландшафтном земледелии.
В перспективе предстоит:
• разработка системы оптимального воспроизводства почв, как базы для эффективного применения современных ресурсосберегающих экологически безопасных технологии возделывания сельскохозяиственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии;
• разработка технологии комплексного регламентированного применения средств химизации (удобрение, гербициды, биопрепараты) обеспечивающих формирование высокопродуктивных посевов, благоприятную фитосанитарную обстановку, максимальную реализацию потенциальных возможностеи сортов и культур;
• краине перспективны исследования симбиотическои и ассо-циативнои азотфиксации, сидеральных
удобрении и растительных остатков, а также поиск путеи мобилизации почвенных запасов труднодоступных фосфатов, калия и микроэлементов;
•дальнеишее совершенствование методов почвенно-растительнои диагностики и оптимизация минерального питания сельскохозяиственных культур;
• технологии реабилитации земель, загрязненных радионуклидами и тяжелыми металлами;
• организация мониторинга плодородия почв сельхозугодии и формировании информационнои базы по агрохимическим и агроэколо-гическим характеристикам почв на базе агрохимического и эколого-токсикологического обследования земель, дистанционного зондирования и ГИС - систем.
СПИСОК ЛИТЕРУТУРЫ
1 Статистическии отчет «Агенство по управлению земельными ресурсами». - Астана, 2014. - С. 3-18.
2 Сапаров А.С. Плодородие почв и продуктивность культур. - А.: изд-во ОО «ДОИВА Медеуского района г.Алматы». - 2006. - 244 с.
3 Базильжанов Е.К., Кошен Б.М., Быков А.Н. Агрохимическое состояние плодородия почв Казахстана. // Сб. научных трудов Агрохимическое обслуживание сельского хозяиства: Теория, практика, инновация. п. Научныи. - 2014. - С. 5-9.
4 Минеев В.Г. Агрохимия и экологические проблемы современного земледелия // Сб. Научных трудов Экологические функции агрохимии в современном земледелии. - М., 2008. - С. 5-8.
5 Елешев Р.Е. Современное состояние производства и применения минеральных удобрении, основные направления агрохимических исследовании в мире. Национальныи доклад по науке за 2010 г. - 2011. - Т. 2, А. - С. 429-441.
6 Елешев Р.Е., Куришбаев А.К. Состояние и приоритеты агрохимического обеспечения земледелия Казахстана // Материалы Международнои научно-практическои конференции на тему: «Рациональное использование почвенных ресурсов и их экология». - Алматы. - С. 283.
7 Елешев Р.Е., Умбетов А.К., Рамазанова Р.Х. Минеральное питание, как фактор повышения продуктивности масличных культур и плодородия почв. // Материалы Международнои научно-практическои конференции «Перспективные технологии возделывания масличных, зернобобовых культур и регулирование плодородия почвы». - Алматы, 2013. - С.26-35.
туйш
Елешев Р.Е.
КАЗАХСТАН ТОПЫРАКТАРЫНЫН, К^НАРЛЫЛЬЩ ЖАFДАЙЫ ЖЭНЕ МЙНЕРАЛДЫК ТЬЩАЙТКЫШТАРДЫ КОЛДАНУ СТРАТЕГЙЯСЫ К,азак, улттыц аграрлыкуниверситету 050010 Алматы, Абай дацгылы 8, К,азак,стан, e-mail: [email protected] Мак;алада Казахстан Республикасы топырактары кунарлылыгыньщ жагдайына жэне минералды тыцайт^ыштарды колдану стратегиясына аналитикалык; шолу жасалган.
TyuiHdi свздер: топырак, кунарлылык;, гумус, азот, фосфор, калии, эрозия, бидаи, кYрiш, ма;та.
SUMMARY Eleshev R.E.
STATUS OF SOIL FERTILITY IN KAZAKHSTAN AND FERTILIZER APPLICATION
STRATEGY
Kazakh National Agrarian University, 050010 Almaty, ave. Abai 8, Kazakhstan, e-mail: [email protected] The article provides analytical review of the status of soil fertility in the Republic of Kazakhstan and fertilizer application strategy.
Key words: soil, fertility, humus, nitrogen, phosphorus, potassium, erosion, wheat, rice, cotton.
