14823 (585542), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Установлено, что между содержанием гумуса в почве и урожайностью сельхозкультур существует тесная устойчивая взаимосвязь. Так, по данным Г.П. Продана /89/, в зависимости от степени смытости почв и уменьшения содержания в ней гумуса снижение урожайности большинства сельхозкультур составляло от 10 до 80%. Падение содержания гумуса на 10-20% вызывает снижение урожайности на 10-30%, на 20-50% – 30-60%, а при уменьшении содержания гумуса более чем на 50% приводит к снижению урожайности на 60-80%. Уменьшение содержания гумуса в почвах происходит по многим причинам. В их числе интенсификация использования земель, водная и ветровая эрозия и другие.
Однако основной причиной является нарушение кругооборота органических веществ почвы, заключающееся в отсутствии или недостаточности вносимых органических удобрений при существующем выносе питательных веществ вместе с урожаем /34, 56, 102/.
Согласно данных, полученных в исследованиях А.Г. Калмыкова /13/, И.С. Кауричева /14/, и других ученых имеется тенденция к снижению содержания гумуса и общего азота в почвах. Например, наличие гумуса в обыкновенном черноземе за 300 лет к 1960 г. уменьшилось на 27%, а азота – на 28%. Темпы и направление изменения содержания гумуса в почвах описывается разностью между вновь образуемым и выносимым с урожаем, а также безвозвратно разрушаемым гумусом в результате эрозий, сжигания стерни и других неблагоприятных факторов.
По данным А.М. Бондаренко /4/, в почвах Российской Федерации с 1960-х гг. практически везде наблюдалось снижение содержания количества гумуса в почвах (табл. 7).
Таблица 7 – Динамика гумуса в земледелии РФ
№ п./п. | Экономический район | Баланс гумуса в период с 1955-60гг. по 1980-85гг., т/га в год | Баланс гумуса на 1995-2005гг., т/га в год |
1. | Нечерноземная зона РФ | -0,50 | -0,54 |
2. | Северный | +0,13 | -0,15 |
3. | Северо-западный | -0,07 | -0,19 |
4. | Центральный | -0,27 | -0,18 |
5. | Волго-Вятский | -0,60 | -0,66 |
6. | Центрально-Черноземный | -0,67 | -0,55 |
7. | Поволжский | -0,72 | -0,61 |
8. | Северо-Кавказский | -0,60 | -0,65 |
9. | Уральский | -0,74 | -0,53 |
10. | Западно-Сибирский | -0,51 | -0,60 |
11. | Восточно-Сибирский | -0,66 | -0,47 |
12. | Дальневосточный | -0,64 | -0,52 |
В среднем по РФ | -0,60 | -0,58 |
Как показывают среднемноголетние данные опытов, проведенных почвоведами РосНИИземпроекта, с потерей 1 т/га гумуса среднемноголетняя урожайность зерновых культур снижается на 12-17 кг/га. Исходя из этого, приведенная негативная динамика гумуса привела к следующему изменению средней урожайности зерновых культур (табл.8).
Таблица 8 – Зависимость урожайности зерновых культур от изменения наличия гумуса в почве
№ п/п | Экономический район | Изменение урожайности, ц/га | ||
с 1960-х по 1990-е гг. | с 1990-х по 2000-й гг. | Всего | ||
1. | Нечерноземная зона РФ | -2,55 | -0,92 | -3,47 |
2. | Северный | 0,66 | -0,26 | 0,41 |
3. | Северо-западный | -0,36 | -0,32 | -0,68 |
4. | Центральный | -1,38 | -0,60 | -1,97 |
5. | Волго-Вятский | -3,06 | -1,12 | -4,18 |
6. | Центрально-Черноземный | -3,42 | -1,22 | -4,64 |
7. | Поволжский | -3,67 | -1,16 | -4,83 |
8. | Северо-Кавказский | -3,06 | -1,11 | -4,17 |
9. | Уральский | -3,77 | -1,19 | -4,96 |
10. | Западно-Сибирский | -2,60 | -1,02 | -3,62 |
11. | Восточно-Сибирский | -3,37 | -1,28 | -4,64 |
12. | Дальневосточный | -3,26 | -1,19 | -4,45 |
В среднем по РФ | -3,06 | -1,17 | -4,23 |
Данные табл. 7 и 8 показывают, что во всех районах нашей страны, за исключением северного района, с 1960-х гг. происходило постоянное снижение содержания гумуса в почве и, вследствие этого, урожайности с.-х. культур. За последнее десятилетие XX века снижение урожайности сельхозкультур вследствие снижения содержания гумуса в почве наблюдалось во всех районах, и с 1960-х гг. в большинстве районов достигло 3-5 ц/га.
В результате расчетов установлено, что при существующих темпах снижения содержания гумуса в ближайшие 20-30 лет в большей части черноземов его останется менее 3%, что повлечет резкое ухудшение агрохимических, физических и других свойств почв, дальнейшее снижение плодородия, падение урожайности и качества сельхозпродукции и, как следствие, рост себестоимости продукции, приводящий к снижению рентабельности производства /4, 7, 12, 16, 17/.
При достижении критического уровня гумуса в почвах, по мнению ученых, в дальнейшем потребуется гораздо больше материальных и денежных средств для восстановления почвенного плодородия, чем в настоящее время для его поддержания /19/. Это связано с тем, что накопление гумуса происходило тысячелетиями, а разрушение его достигается в течение нескольких десятилетий. Все перечисленные факты свидетельствуют о том, что актуальность решения проблемы сохранения гумуса и почвенного плодородия нарастает с каждым днем.
В складывающейся ситуации внесение органических удобрений является незаменимым способом пополнения органического вещества почвы, поддержания и повышения почвенного плодородия.
Исследованиями установлено, что при регулярном внесении органических удобрений и повышении, вследствие этого, содержания гумуса на 1% в дерново-подзолистой супесчаной известкованной почве, продуктивность севооборота повышается не менее чем на 10 ц/га к.е. в среднем за год, или более чем на 25% /19, 24/. По обобщенным данным ВИУА и ВНИПТИОУ увеличение гумусированности аналогичных почв на 0,6-0,9% систематическим внесением 20 т/га навоза в год в течение 16 лет повысило урожайность картофеля на 24-30%, ячменя на 22-25%. На каждые 0,1% увеличения количества гумуса в среднем за год в звене севооборота получено 1,3-2,1 ц/га к. ед.
Здесь следует вспомнить о роле минеральных удобрений, которые сегодня уже применяются в наиболее сильных хозяйствах в достаточных количествах. Минеральные удобрения, даже, так называемые – комплексные, содержащие не один, а несколько видов активного действующего вещества, не способны повлиять на процесс гумусообразования.
Минеральные удобрения являются подкормкой растениям и предоставляют именно растениям необходимые питательные вещества. С другой стороны техногенное вещество минеральных удобрений является чуждым для почвы, флоры и микрофауны, поэтому во многих случаях наряду с положительным эффектом они наносят вред почве и никоим образом не участвуют в процессе гумусообразования.
Между объемами внесения удобрений, содержанием гумуса в почве и урожайностью сельхозкультур существует устойчивая прямая связь. Чем больше вносится органики, тем больше содержание гумуса и тем больше урожайность сельхозкультур. Однако в последнее время, объемы внесения органических удобрений далеки от требуемых норм. В ряде случаев, особенно в убыточных хозяйствах, это происходит из-за недостатка материальных и денежных средств и недооценки органических удобрений руководителями хозяйств.
Важной причиной недостаточного количества вносимых удобрений в настоящее время является практически повсеместное сокращение объемов производства продукции животноводства и поголовья сельскохозяйственных животных и птицы, являющихся главным поставщиком органического сырья для приготовления органических удобрений в нашей зоне.
Из-за низкой по сравнению с продукцией растениеводства рентабельностью животноводческой отрасли в ряде хозяйств в течение последнего десятилетия она была почти полностью ликвидирована. Вследствие этого численность животных в настоящее время по сравнению с состоянием животноводческой отрасли на начало 1990-х гг. составляет не более 40% /96, 105/. Снижение численности сельскохозяйственных животных и птицы, отсутствие или недостаточность обновления материально-технической базы привели к снижению объемов вносимых органических удобрений в 8 раз.
Недостаток растений в питательных веществах частично может быть возмещен внесением минеральных удобрений /4, 19, 22/. В различных научных изданиях приведены фактические данные об изменении урожайностей сельскохозяйственных культур в зависимости от дозы и вида минеральных удобрений, сроков и способов их внесения. Использование минеральных удобрений бывает особенно необходимо в период интенсивного роста растений для пополнения недостатка какого-либо одного или нескольких макро- и микроэлементов питания при достаточном количестве других веществ. Вместе с тем, только комплексное внесение органических и минеральных удобрений является залогом повышения плодородия почв, получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.
Длительное время в сельхозпредприятиях бывшего СССР минеральные удобрения играли немаловажную роль в повышении урожайности сельхозкультур. Стабильные и достаточно низкие цены на минеральные удобрения, государственные дотации и целевые займы позволяли использовать их практически повсеместно в объемах, необходимых для удовлетворения потребности растений в тех или иных элементах питания. Но в связи с растущим диспаритетом цен между сельскохозяйственной и промышленной продукцией, в том числе и минеральными удобрениями, многие хозяйства отказываются от применения в требуемых объемах минеральных удобрений /22, 24/.
При этом следует отметить, что существуют и другие факторы, которые сдерживают широкое применение минеральных удобрений с высокими дозами внесения.
Длительное применение некоторых видов минеральных удобрений негативно воздействует на некоторые агрофизические свойства почв. Так, по данным Н.С. Авдонина /1/ при систематическом использовании минеральных удобрений снижается общая и капиллярная влагоемкость почв, содержание в них водоносных агрегатов, повышается кислотность некоторых почв, происходит накопление нитратов в почве и растениях. Эти и другие негативные процессы, происходящие в почве под воздействием минеральных удобрений, свидетельствуют о необходимости аккуратного обращения с туками, соблюдения агрономических норм и требований, предъявляемых к безопасности применения минеральных удобрений. При нарушении требуемых норм внесения, халатном обращении с туками высока вероятность загрязнения почв и почвенных вод химическими веществами различной концентрации.
Доказано, что минеральные удобрения не имеют последействия, то есть, не способствуют увеличению урожайности культур в течение ряда лет. Установлены три макроэлемента, наличие которых в почве оказывает наибольшее влияние на формирование урожая: азот (N), фосфор (Р), калий (К) /1, 4, 22, 24/.
Основная часть промышленного производства минеральных удобрений направлена на изготовление простых их видов, удовлетворяющих потребность почв в указанных выше макроэлементах. Существует производство и сложных комплексных минеральных удобрений, обеспечивающих восполнение в почве всех трех указанных микроэлементов одновременно, однако из-за сложности производства такие виды удобрений отличаются значительно более высокой ценой. Совместное использование минеральных, органических удобрений и известковых материалов устраняет некоторое отрицательное воздействие минеральных удобрений на почву и значительно повышает ее плодородие.
Стоимость минеральных удобрений составляет значительную долю в структуре себестоимости продукции растениеводства, поэтому стоимость прибавки урожая практически полностью покрывается дополнительными затратами на приобретение и внесение минеральных удобрений.