Динамика использования удобрений и урожайность основных сельскохозяйственных культур в Белгородской области

Самая большая концентрация подвижного фосфора (Р205) зафиксирована в точке 2 северной отножины балки Хорули. Это, вероятно, также связано с экскрементами животных. Необходимо отметить, что в дерновых горизонтах, где активнее происходит разложение органических остатков, уровень обеспеченности подвижным фосфором — средний, а в минеральных— низкий, что соответствует генетическим особенностям почв степного ряда. Обусловлено это присутствием карбонатов, закрепляющих фосфор и препятствующих его растворению в вытяжке Мачигина (табл. 2).

Содержание карбонатов колеблется от0,17до 16,38 % и имеет характерный д ля степных почв профиль распределения по глубине [1]. Почвы всех объектов исследования не засолены, катионно-анионный состав водной вытяжки хлоридно-сульфатный кальциево-магниевый. Абсолютные величины и соотношение обменных катионов д ля почв всех объектов исследования, кроме карьера, одинаковы. Это связано, в первую очередь, с гранулометрическим составом.

Один из важных показателей, определяющих уровень плодородия почвы — ее структурное состояние (табл. 3).

В заповеднике «Персиановская степь» в точке 1 его можно охарактеризовать как хорошее, в точке 2 — отличное; в балке Хорули на северной отножине в точке 1 — удовлетворительное, а в точке 2 — хоро-

шее; на южной отножине балки Хорули, в Панской балке и в заброшенном карьере — хорошее. Какой-то четкой закономерности изменения величины этого показателя нам установить не удалось. По всей видимости для почв естественных экосистем он менее информативен, чем для агроэкосистем.

Таким образом, наиболее плодородные и сохранившие признаки почв ненарушенного строения расположены в заповеднике «Персиановская степь», в Панской балке и на южной отножине балки Хорули. Следы развития эрозионных процессов, во многом спровоцированных пастбищной нагрузкой, характерны для почв северной отножины балки Хорули. Почвы заброшенного карьера находятся на стадии начального почвообразования.

Для всех объектов исследования характерен тип почвообразования. Уровень антропогенной нагрузки, в первую очередь, отражается в степени развития эрозионных процессов, обусловливающих уменьшение мощности гумусового горизонта.

В качестве индикаторных показателей уровня антропогенной назрузки степных пастбищных экосистем можно использовать обеспеченность дерновых горизонтов почв нитратным азотом, подвижным фосфором и обменным калием.

Показатели структурного состояния почв мало информативны для целей индикации.

Литература.

1. Научные основы рационального использования и повышения производительности почв Северного Кавказа/Под ред.Ф.Я.Гаврилюка. — Ростов-на-Дону: Издательство Ростовского университета, 1983. — 208с.

2. Работное, Т.А. Луговедение. /Т.А.Работнов. — М.: Издательство Московского университета, 1974. — 384 с.

ДИНАМИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ И УРОЖАЙНОСТЬ ОСНОВНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

С.В. ЛУКИН, доктор сельскохозяйственных наук

Управление по охране окружающей среды — государственная экологическая инспекция Белгородской области

Н.И. КОРНЕЙКО

Центр агрохимической службы «Белгородский»

Во всем мире ученые и практики давно признали, что без использования минеральных удобрений невозможно экономически целесообразное ведение сельского хозяйства. С начала девяностых годов прошлого века мировая потребность в этих средствах интенсификации производства возросла примерно в 2 раза, а в России уровень их применения за это время сократился почти в 8 раз, что привело к существенному снижению продуктивности земледелия.

Цель нашей работы — проанализировать динамику изменения посевных площадей, применения удоб-

рений и урожайности основных сельскохозяйственных культур по циклам агрохимического обследования в Белгородской области.

Наибольшие посевные площади в регионе были зафиксированы в 1976-1983 гг. (3 цикл агрохимического обследования) — 1578,4 тыс. га. В 1984-1989 гг. (4 цикл) они сократились на 211,4тыс. га (13,4 %), а к 2000-2004 п: (7 цикл) — на 384,8 тыс. га (24,4 %). Минимальная доля пропашных культур в структуре посевных площадей отмечена в 3 цикле (33,9 %), а максимальная в 6 цикле — 41,1%. Следует отметать, что для условий Белгородской области, где 53,6 % пашни расположено на землях, в той или иной степени подверженных эрозии, экологически обоснованная доля пропашных культур составляет около 30 %. В плане защиты почв от эрозии и увеличения накопления симбиотически связанного азота, позитивным следует считать расширение посевов многолетних трав с 1,8 % в 1 цикле до 7,6 % в 7 цикле. Однако в каче-

стве негативной тенденции можно отметить снижение доли гороха в структуре посевных площадей с 8,9% в 4 цикле до 1,9 % в 7 цикле (табл. 1).

За период с 1964-1970 гг по 1984-1989 гг. уровень применения минеральных удобрений увеличился в 4,1 раза, органических — в 2,8 раза, известкования — в 4,9 раза В 1984-1989 гп на каждый гектар посевной площади вноси-

лось 185 кг минеральных и 6,2 т органических удобрений (для сравнения в 1990 г. в среднем в России вносили 83 кг/га минеральных удобрений, в США — 116 кг/га, в Италии — 151 кг/га, в мире — 97 кг/га [2]).

В начале девяностых годов прошлого века объемы применяемыхуцобрений в России стали резко сокращаться, хотя в Белгородской области темпы этого процесса были менее интенсивными, чем в среднем по стране. В 1995-1999 гг уровень использования минеральных удобрений в регионе был таким же как и в 1964-1970 гг (около 40 кг/га посевной площади). Однако продуктивность посевов при этом была на 5,6 % выше. В 2000-2004 гп объемы внесения органических удобрений, по сравнению с предыдущей пятилеткой, сократились в 1,6 раза, а минеральных — увеличились на 22,5 %, при этом продуктивность возросла на 17,9 %, то есть эффективность использования минеральных удобрений в эти годы повысилась. Например, если в 2000-2004 гг. вносили 49 кг минеральных удобрений на 1 га посевной площади и собирали по 3,06 тыс. корм., ед./га, то в 1976-1983 гг. величины этих показателей соответственно составляли 96,9 кг/га и 2,72 тыс. корм. ед./га Среди причин увеличения эффективности удобрений можно выделить использование более интенсивных (отзывчивых на улучшение минерального питания) сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, применение более прогрессивных технологий и, в первую очередь, эффективных средств защиты растений.

На протяжении 1964-1994 гг. доля азотных удобрений в структуре используемых минеральных туков составляла 41,8...48,2 %, фосфорных — 22,3...35,5 %, калийных —

22.4... 31,9 %. В 1995-2004 гг доля азотных удобрений уве-личиласьдо 54,8...58,6 %, фосфорных—осталасьбез особых изменений (22,9...28,8 %), а калийных, снизилась до

12.6...22.3 %. В современных условиях значительное превалирование азотных туков над фосфорными и калийными характерно для российского земледелия, но далеко не всегда научно обосновано. В почвах Белгородской

области в первом минимуме находится азот, что обусловливает его высокую эффективность, по сравнению с фосфором и тем более с калием. В1995-2004 гг. средневзвешенное содержание подвиж-ныхформдвухпоследних элементов питания в почвах находилось на оптимальном для большинства сельскохозяйственных культур уровне, что обусловило некоторое снижение их эффективности.

В1964-1989 гг. увеличение применения минеральных туков сопровождалось повышением использования органических удобрений. Расчеты свидетельствуют, что к 1990 г. с учетом поступления в почву всех видов органики в области сформировался бездефицитный баланс гумуса. Результаты агрохимического обследования подтверждают стабилизацию его содержания в пахотном слое почв. К сожалению, в 2000-2004 гг. зафиксировано минимальное использование органических удобрений.

Основное количество минеральных туков (65,6... 87,8 % от общего объема) всегда вносили под три культуры: сахарную свеклу, озимую пшеницу и кукурузу на силос (табл. 2). Соотношение элементов питания в применяемых под эти культуры удобрениях (азот: фосфор: калий) по циклам обследований сильно изменялось однако всегда преобладал азот.Наиболее сильное доминирование этого элемента над остальными было характерно для озимой пшеницы. Например, в 1964-1983 и 1995-2004 гг. соотношение элементов питания составляло 1: 0,17...0,41:0,11...0,48, в годы с самым высоким уровнем химизации (1984-1994 гг.) оно было более узким 1: 0,56...0,79 : 0,47...0,52. Особенно важно соблюдение пропорций в удобрениях, применяемых под сахарную свеклу, так как существенное преобладание азота над фосфором и калием может привести к значительному снижению сахаристости корнеплодов. Самое узкое соотношение элементов питания при внесении под свеклу зафиксировано в 1990-1994 гт. 1:0,94:0,70, в остальные годы оно составляло 1: 0,51...0,75 : 0,40...0,85. Для кукурузы на силос наиболее сбалансированное использование удобрений отмечалось в 1984-1994 гг. — 1 : 0,63...0,70 : 0,39...0,58, в остальные годы пропорции изменялись в пределах 1:0,25...0,49 : 0,19—0,52.

Между урожайностью озимой пшеницы, сахарной

Таблица 1. Структура использования удобрений и продуктивность земледелия

Циклы и годы агрохимического обследования

Показатель 1 2 3 4 5 6 7

1964- 1970 1971- 1975 1976- 1983 1984- 1989 1990- 1994 1995- 1999 2000- 2004

Химическая мелиорация, тыс. га в год 6,8 9,0 16,3 33,1 31,2 6,3 1,2

Органические удобрения, тыс.т в год 3044 3789 5789 8529 6957 2486 1508

Минеральные удобрения, тыс. т д. в. в год 61,10 95,89 152,95 252,72 159,96 47,86 58,62

В том числе: азотные 25,51 46,26 70,03 109,05 67,42 28,05 32,1

фосфорные 19,62 24,36 34,13 72,1 56,71 13,78 13,43

калийные 15,97 25,27 48,79 71,57 35,83 6,03 13,09

Минеральные удобрения, кг/га посевной площади 40,1 65,0 96,9 185 126,5 40,2 49,1

Посевные площади, тыс. га в год 1522,5 1475,9 1578,4 1367 1264,5 1191,7 1193,64

Продуктивность земледелия, млн корм. ед. в год 3748 3879 4291 5000 4455 3096 3650

Продуктивность, тыс. корм, ед./га посевной площади 2,46 2,63 2,72 3,66 3,52 2,60 3,06

Таблица 2. Структура применения удобрений под основные сельскохозяйственные культуры

Циклы и годы агрохимического обследования

Показатель 1 2 3 4 5 6 7

1964- 1971- 1976- 1984- 1990- 1995- 2000-

1970 1975 1983 1989 1994 1999 2004

Озимая пшеница

Урожайность, т/га 1,67 2,32 2,46 2,82 3,17 2,31 2,71

Органические удобре-

ния, т/га 5,7 10,1 7,8 17,4 16,5 8,8 4,1

Минеральные удобре-

ния, кг/га 48,1 69,3 68,4 172,6 127,1 52,2 59,7

В том числе:

азотные 36,8 43,5 36,2 82,8 56,4 38,4 42,5

фосфорные 6,2 14,7 14,9 46,7 44,4 9,7 8,9

калийные 5,1 11,1 17,3 43,1 26,3 4,1 8,3

Сахарная свекла

Урожайность, т/га 17,8 15,5 18,1 26,0 22,1 19,4 23,3

Органические удобре-

ния, т/га 5,1 3,7 8,3 10,6 6,9 4,0 2,4

Минеральные удобре-

ния, кг/га 203,1 262,4 366,7 491,1 383,0 206,5 228,5

В том числе:

азотные 84,8 121,7 151,2 201,4 145,2 95,9 98,3

фосфорные 57,6 61,8 86,3 146 136,9 71,9 65,4

калийные 60,7 78,9 129,2 143,7 100,9 38,7 64,8

Кукуруза на силос

Урожайность, т/га 13,1 16,3 19,8 26,9 18,5 16,0 17,8

Органические удобре-

ния, т/га 0,7 2,1 3,8 4,0 3,7 1,5 0,9

Минеральные удобре-

ния, кг/га 30,4 56,7 135,7 208,4 129,6 28,8 40,5

В том числе:

азотные 16,4 32,5 72,9 94,2 61,9 17,2 27,2

фосфорные 7,2 10,4 25,0 59,5 43,6 8,4 6,8

калийные 6,8 13,8 37,8 54,7 24,1 3,2 6,5

свеклы и уровнем применения минеральных удобрений под эти кулыуры установлена корреляция средней силы (соответственно г= 0,69 и г= 0,58). Наиболее тесная связь между этими показателями кукурузы на силос (г=0,91).

Самое слабое место отечественного земледелия в конце прошлого века — низкая эффективность и высокая энергозатратносгь используемых технологий. Так, нормативная окупаемость 1 кг минеральных удобрений зерном считалась равной около 5 кг, в то время как в развитых зарубежных странах величина этого показателя была в 2 раза выше, а в полевых опытах с зерновыми культурами по обобщенным данным она составляла около 7 кг [4]. В 1986-1990 гп урожайность озимой пшеницы в области превосходила среднюю по России на 25 %, сахарной свеклы — на 16 %, кукурузы на силос — на 40 %. В то же время в США и Италии она была существенно выше, даже среднемировая величина этого показателя по сахарной свекле в те годы составляла 33...35 т/га, что на 30 % больше, чем в Белгородской области [1].

В опытах Белгородского НИИСХ при внесении под сахарную свеклу270 кг/га минеральных туков (ЫэдР^Кэд) среднемноголетний сбор корнеплодов достигал 34 т/га. Увеличение доз удобрений приводило к росту урожайности, однако при этом значительно снижалась их окупаемость и ухудшались технологические качества продукции. В производственных условиях, например, в 1976-1983 гп при внесении под свеклу в среднем 367 кг/га минеральных удобрений урожайность составила всего 18,1 т/га. Причина такой ситуации — необоснованное завышение доз, нарушения агротехники возделывания и, в первую очередь, технологии внесения удобрений [3].

Увеличение использования удобрений часто связыва-ютс обострением экологических проблем. В годы интенсивной химизации в области, несмотря на довольно большие объемы известкования, зафиксировано расширение площади кислых почв более чем на 10 %. В основном — это серые лесные почвы, выщелоченные и оподзоленные черноземы. Сегодня кислые почвы занимают третью часть пашни. Что касается загрязнения тяжелыми металлами, то это проблема, на наш взгляд, надумана Расчет их баланса в земледелии и длительный мониторинг за содержанием токсикантов не дают оснований для беспокойства. Случаи загрязнения растительной продукции нитратами достаточно редки и связаны, в первую очередь, с неграмотным использованием азотных удобрений под овощные культуры.

Таким образом, между уровнем применения удобрений и продуктивностью земледелия в Белгородской области установлена достаточно тесная положительная зависимость (/=0,85). Поэтому совершенно очевидно, что необходимо повторить уже пройденный десятилетия назад путь по увеличению применения удобрений, не допуская при этом ошибок которые приводят к снижению эффективности агрохимических средств и загрязнению окружающей среды.

Литература.

1. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика. — М.: Изд-во МСХА, 2000. 473 с.

2. Тютюнников А.И., Борзенков В.А. Основные принципы и методические подходы к энергетической оценке эффективности реализации материально-технических ресурсов и технологий в сельском хозяйстве. — М.: Россельхозакадемия, 1995. — 91 с.

3. Пономарев А.Ф. Проблемы развития, повышения устойчивости земледелия и эффективности агропромышленного производства Белгородской области/Повышение эффективности земледелия и агропромышленного производства Белгородской области. М.: Росагропромиз-дат, 1990. С. 12-33.

4. Хомяков Д.М. АИС «Геосеть-2000*// Агрохимический вестник.-2002.- №2. с.22-25.