Система мер по сохранению и повышению плодородия почв и масштабному применению системы сберегающего точного земледелия
В структуре пахотных почв Республики Беларусь преобладают дерново-подзолистые и дерново-подзолистые заболоченные почвы, которые в целом занимают 87,5 процента. По своему генезису эти почвы обладают достаточно низким потенциальным плодородием, и получение высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур на них возможно только при условии внесения достаточных доз минеральных и органических удобрений, обеспечивающих положительный баланс основных элементов питания.
По кадастровой оценке пахотные почвы в целом по республике оцениваются в 31,2 балла, почвы улучшенных сенокосов и пастбищ — в 26,8, естественных луговых угодий — в 15,2 балла. Если плодородие пахотных земель оценивается в 25—35 баллов и они занимают 46,4 проц. пашни, то на долю почв с баллом 20,1—25 приходится 16,3 проц., а с баллом 20 и ниже — 7,6 проц. пашни. Использование почв с оценкой в 20—25 баллов и ниже в качестве пахотных угодий неэффективно.
Под научно-методическим руководством Института почвоведения и агрохимии с 1970 года в республике проводится постоянный мониторинг за состоянием плодородия почв. Анализ показывает, что в период с 1992 по 1997 гг. в результате уменьшения объемов внесения минеральных и органических удобрений произошло существенное снижение содержания в почве фосфора и калия. В последние же годы отмечается положительная тенденция в изменении агрохимических свойств почв. Тем не менее определенные проблемы в этом деле все же имеются и в настоящее время.
Пахотные почвы Кислотность. По состоянию на 1 января 2009 года, средневзвешенный показатель кислотности (рН в КCI) составляет 5,9 (рис.1). Оптимальное значение показателя кислотности для пахотных почв дифференцируется в зависимости от гранулометрического состава почв и составляет в целом по республике рН 6—6,2. В почвах районов, загрязненных стронцием-90, где кальций является его наиболее существенным антагонистом, кислотность почв доведена до оптимальных значений. Можно считать, что в настоящее время достигнута нижняя граница оптимального показателя, и задача состоит в том, чтобы поддерживать его на достигнутом уровне.
За последние четыре года в почвах 70 районов произошло частичное подкисление пахотных почв, что явилось следствием уменьшения объемов известкования из-за снижения объемов финансирования, выделяемого на эти цели. Особенно негативно процессы подкисления почв проявляются в Гродненской (16 районов из 24) и Минской (21 район из 24) областях. Другой не менее важной проблемой в этом вопросе остается качество внесения доломитовой муки. Остающиеся на балансе РО “Белагросервис” машины АРУП-8 (310 ед.) и РУП-8 (80 ед.) физически и морально устарели и по своим конструктивным параметрам не могут обеспечивать неравномерность распределения доломитовой муки на уровне ГОСТа — 25 проц. Фактическая неравномерность внесения доломитовой муки при работе в хозяйствах составляет 60—90 и более процентов. Такая же неравномерность распределения — 60—90 проц. — отмечается и при использовании для известкования центробежных машин МВУ-5, -8, -12 и МХА-7.
Решением вопроса может быть серийное производство машин для внесения пылевидной извести с распределителями штангового типа МХС-10 конструкции Научно-практического центра по механизации сельского хозяйства НАН Беларуси, у которых неравномерность внесения доломитовой муки как по ширине захвата, так и по ходу движения не превышает 15 проц.
Содержание фосфора. В настоящее время в пахотных почвах в среднем содержится 175 мг/кг подвижного фосфора. По отношению к предыдущему туру произошло увеличение на 4 мг/кг. Однако уровень, достигнутый в 1990 году (181 мг/кг почвы), еще не компенсирован (рис.2). Причиной явились недостаточные объемы применения фосфорных удобрений в период с 1995 по 2000 гг. (рис.3).
Так, если в 1989—1990 гг. на пахотные почвы вносилось по 69 кг/га д.в. фосфора, то в 1995-м — только 12 кг/га д.в. Это, несомненно, не могло не отразиться как на урожайности сельскохозяйственных культур, так и на содержании в почвах фосфора.
Радикально ситуация начала изменяться с 2006 года, когда применение фосфорных удобрений в сельском хозяйстве увеличилось от 10 до 40 кг/га д.в.
На фоне повышения содержания фосфора в пахотных почвах в целом по республике в 47 районах прослеживается отрицательная тенденция. Особенно сложная ситуация складывается в Гродненской и Минской областях, где снижение содержания подвижного фосфора в пахотных почвах отмечено соответственно в 14 и 10 районах. Поэтому, учитывая высокие прогнозные показатели в этих областях по производству растениеводческой продукции, необходимо существенно увеличить в них объемы применения фосфорных удобрений.
Содержание калия. В среднем в пахотных почвах оно составляет 193 мг/кг почвы и за четыре последних года возросло на 3 мг/кг (рис. 2). На 56 проц. пашни достигнут оптимальный уровень обеспеченности калием, хотя сохранилось 45 районов с отрицательным балансом калия.
Содержание гумуса. В настоящее время в среднем оно равно 2,24 проц. и по отношению к предыдущему туру уменьшилось на 0,04 проц. (2,28 проц.). Снижение содержания гумуса в почвах является следствием недостаточных объемов применения органических удобрений, внесение которых в последние годы составляло 6,3—7,1 т/га.
По данным агрохимического обследования, около 10 проц. (478,5 тыс. га) пахотных почв республики имеют низкое содержание гумуса. Наибольшие площади таких почв расположены в Гродненской (128,4 тыс. га) и Могилевской (124,0 тыс. га) областях. По сравнению с предыдущим туром агрохимического обследования количество таких площадей в республике увеличилось на 31,6 тыс. га. Если в Гродненской, Витебской и Минской областях площади почв, слабо обеспеченных гумусом, сократились, то в Брестской, Могилевской и Гомельской они увеличились соответственно на 16,9 тыс. га, 42,8 и 5 тыс. га. С учетом существующей структуры посевных площадей для обеспечения бездефицитного баланса гумуса в пахотных почвах республики потребность в органических удобрениях составляет 12 т/га, или 58 млн. тонн (табл. 1).
В структуре посевных площадей на пашне в настоящее время установилось неблагоприятное с позиции гумусонакопления соотношение пропашных культур и многолетних трав, которое составляет 1,0:0,75 (в 2004 году оно составляло 1,0:1,4). Преобладание процессов минерализации гумуса над его синтезом приводит к увеличению потребности пахотных почв для поддержания бездефицитного баланса гумуса.
В республике ежегодно накапливается около 8 млн. тонн полужидкого навоза, который не вывозится на поля. Для его компостирования необходимо ежегодно использовать 2,8 млн. тонн торфа.
Внесение органических удобрений под сельскохозяйственные культуры весной не соответствует научно обоснованным рекомендациям и практике лучших хозяйств страны. По этой причине снижается эффективность использования органических удобрений.
Содержание микроэлементов. Почвы пахотных угодий достаточно хорошо обеспечены микроэлементами — бором, медью и цинком. Средневзвешенное содержание бора в пахотных почвах составляет 0,62 мг/кг, что близко к оптимальному значению и мало различается как по турам обследования, так и по областям. Средневзвешенное содержание меди в пахотных почвах республики составляет 1,83 мг/кг (от 1,49 в Гродненской до 2,19 мг/кг в Брестской областях). Около половины площади пашни характеризуется оптимальным содержанием подвижных форм меди. Пахотные почвы характеризуются средним уровнем обеспеченности цинком. Средневзвешенное содержание цинка в пахотных почвах составляет 3,58 мг/кг и колеблется по областям — от 2,6 мг/кг в Гродненской до 3,82 мг/кг в Могилевской, 66 проц. пахотных почв относятся к первой (низкой) группе обеспеченности.
Эродированные почвы
Проявление эрозионных процессов на территории республики имеет региональные особенности. В Белорусском Поозерье и Центральной Беларуси, на территории которых выражен холмистый рельеф и широко представлены почвы суглинистого гранулометрического состава, наиболее активно протекают водно-эрозионные процессы. В Белорусском Полесье, где выполнен большой объем осушительной мелиорации и преобладают почвы рыхлого гранулометрического состава, а также осушенные торфяные почвы, заметное развитие получили процессы ветровой эрозии. По данным Института почвоведения и агрохимии НАН Беларуси, экономический ущерб от проявления почвенно-эрозионных процессов выражается в ежегодных потерях мелкозема и биогенных элементов почвы и снижении ее плодородия. За год с одного гектара с поверхностным стоком выносится около 10—15 т твердой фазы почвы, 150—180 кг гумусовых веществ, до 10 кг азота, 4—5 кг фосфора и калия, 5—6 кг кальция и магния. Потери питательных элементов и гумуса, ухудшение агрофизических и агрохимических свойств приводят к снижению плодородия эродированных почв. В условиях Беларуси средние недоборы урожаев зерновых культур на слабоэродированных почвах составляют 12 проц., среднеэродированных — 28, сильноэродированных — 40; пропашных культур — 20, 40 и 60 проц.; льна — 15, 34 и 50; многолетних трав — 5, 18 и 30 проц. соответственно.
Общая площадь земель в Республике Беларусь с потенциально возможным смывом составляет 1443 тыс. га, а с потенциально возможной дефляцией — 1010,2 тыс. га.
Земли сельскохозяйственного использования, загрязненные радионуклидами
В настоящее время в сельском хозяйстве используется 1018,8 млн. гектаров земель, загрязненных радионуклидами 137Cs на уровне 37—1480 кБк/м2 или от 1 до 40 Кu/км2, на которых производится примерно 12 проц. продуктов питания и сельскохозяйственного сырья от общего объема в республике. Рациональное землепользование становится первостепенной предпосылкой реабилитации загрязненных территорий. Из общей площади загрязненных земель исключительно радионуклидами 137Cs примерно 500 тыс. га сельскохозяйственных земель с плотностью загрязнения менее 5 Кu/км2 сегодня можно использовать без ограничений по радиационному фактору. Здесь необходимо только поддерживать уровень плодородия почв и культуры земледелия общепринятыми методами.
Комплексные меры радиационной защиты необходимо сконцентрировать на площади 343,7 тысячи гектаров сельскохозяйственных земель с плотностью выпадения 90Sr 0,15—3,0 Кu/км2, одновременно загрязненных также 137Cs с плотностью 5—40 Кu/км2. На этих землях требуется провести радикальные меры оптимизации землепользования. Поэтапно исключить малопригодные для обработки рыхлопесчаные, заболоченные и сильно эродированные земли (ориентировочно около 100 тыс. га), на которых производится убыточная сельскохозяйственная продукция, зачастую с превышением допустимых уровней содержания радионуклидов 90Sr, и передать их под залесение.
На оставшейся части земель провести ускоренное окультуривание с использованием современных методов повышения содержания гумуса и элементов минерального питания растений, что гарантирует производство нормативно чистой продукции.
Почвы лугопастбищных угодий
Агрохимические свойства почв улучшенных сенокосов и пастбищ, за исключением показателя кислотности, традиционно низкие. Средневзвешенный показатель кислотности (рН) в настоящее время равен 5,88 и по отношению к предыдущему туру обследования уменьшился на 0,03. По обеспеченности фосфором и калием почвы этих угодий очень бедны. За период с 1985 года по настоящее время содержание фосфора в них осталось практически на одном уровне — 108—110 мг/кг, калия — за 1985—2000 гг. составляло 106—110 мг/кг, а начиная с 2001 года по настоящее время возросло до 128 мг/кг почвы. Низкая обеспеченность элементами питания почв улучшенных сенокосов и пастбищ является следствием низких объемов применения органических и минеральных удобрений — как при перезалужении или коренном улучшении, так и в период их использования. Вовлечение таких почв в состав пахотных угодий с этих позиций не имеет смысла, так как почти все агрохимические показатели будут лимитировать урожайность возделываемых культур и потребуют больших затрат на удобрения в процессе их окультуривания.
Развитие материально-технической базы РО “Белагросервис”
Наиболее острой проблемой в агрохимическом обеспечении сельскохозяйственного производства является обеспеченность складскими помещениями для хранения твердых минеральных удобрений. В настоящее время обеспеченность специальными складами для хранения твердых минеральных удобрений на базах РО “Белагросервис” в целом по республике составляет 38,9 проц., с наименьшей обеспеченностью в Гродненской (28,3 проц. ) и Витебской (36,9 проц. ) областях. С учетом общего объема складских помещений на базах РО “Белагросервис” и хозяйствах республики прогнозная обеспеченность ими составит 89,9 проц. от полной потребности при дефиците складов 337,2 тыс.тонн (табл. 4).
В ближайшей перспективе (2011—2015 гг.) в связи с планируемым увеличением поставок минеральных удобрений сельскому хозяйству до 1931,4 тыс. тонн д.в. будет ощущаться недостаток складов для их хранения. В целом по республике обеспеченность складскими помещениями составит 74,6 проц., при дефиците объемов 1030 тыс. тонн (табл. 5).
Анализ ситуации показал, что не во всех районах республики имеются специализированные складские помещения для разгрузки и временного хранения удобрений. В 23 районах отсутствуют прирельсовые базы для приема минеральных удобрений, из них: 3 — в Брестской, 7 — в Гомельской, 2 — в Гродненской, 2 — в Минской, 9 — в Могилевской областях. В основном это связано с отсутствием железнодорожных подъездных путей, по которым поставляется основная часть удобрений.
Инвентаризация складских помещений свидетельствует, что подавляющая их часть нуждается в реконструкции, а 14 складов емкостью 10 тыс. тонн (Брестский, Ганцевичский, Барановичский, Жлобинский, Добрушский, Житковичский, Рогачевский, Берестовицкий, Мостовский, Минский, Смолевичский, Червенский, Молодечненский, Кричевский районы) находятся в аварийном состоянии. Поэтому для приема, складирования и сохранности твердых минеральных удобрений необходим комплекс работ по дополнительному строительству, ремонту и модернизации складского хозяйства РО “Белагросервис”.
Сберегающее и точное земледелие ”.
Основной задачей при использовании спутниковых систем для привязки машин для внесения минеральных удобрений должно быть максимальное дифференцирование рекомендуемых для внесения доз с учетом содержания фосфора и калия в почвах с целью выравнивания агрохимической пестроты полей.
Достоинства данной системы
Выравнивание содержания подвижных форм фосфора и калия в почвах в пределах полей или рабочих участков позволит формировать однородный стеблестой сельскохозяйственных культур. Кроме того, это позволит более масштабно перейти на производство и применение комплексных форм минеральных удобрений, т.к. в этом случае при их разработке понадобится учитывать только биологические особенности культур и не производить дополнительные формы удобрений для почв с разным содержанием фосфора и калия.
Справочно. Такое же выравнивание агрохимической пестроты полей можно достигнуть и при применении расчетных доз фосфорных и калийных удобрений по методике комплексного агрохимического окультуривания полей в течение 5—8 лет
. В то же время система имеет ряд недостатков.
Первое. Высокая стоимость машин для внесения минеральных удобрений с системой спутниковой привязки. В настоящее время, по данным Министерства сельского хозяйства и продовольствия, в хозяйствах республики имеется около 6 тыс. машин для внесения минеральных удобрений. При этом около 90 проц. из них составляют центробежные разбрасыватели типа МРУ-0,5, РУМ-5, РУМ-8, РМГ, которые не соответствуют современным требованиям ни по точности дозирования, ни по равномерности внесения. Поэтому считаем, что первоочередной задачей на ближайший период (и менее затратной) было бы переоснащение хозяйств страны новыми современными машинами для внесения минеральных удобрений отечественного или зарубежного производства.
Второе. Необходимость раздельного внесения всех трех видов минеральных удобрений, поскольку дозы фосфорных и калийных удобрений будут, конечно, различаться. Это делает невозможным использование комплексных форм минеральных удобрений и соответственно не позволит снизить затраты на их внесение.
Третье. Автоматизированный отбор почвенных проб для анализа на содержание подвижных форм фосфора и калия. При автоматизированном отборе почвенных проб с целью последующего определения агрохимических свойств в областных проектно-изыскательских станциях по химизации сельского хозяйства выделяются участки квадратной или прямоугольной формы без учета пестроты почв (могут быть включены почвы различного гранулометрического состава или с разным подстиланием) на одну стандартную глубину (без учета мощности пахотного слоя). В этом случае нарушается вся система мониторинга агрохимических свойств и воспроизводимость получаемых результатов. Кроме того, это также и существенно повысит стоимость работ, связанных с применением удобрений.
Возможная методика производственной проверки системы точного внесения минеральных удобрений
В агрохимической службе Республики Беларусь имеется банк данных агрохимических свойств почв, который ведется с 1980 года в разрезе полей и элементарных участков (размер участков от 3 до 10 га) по всем агрохимическим показателям (рН, фосфор, калий, гумус, кальций, магний, сера, медь, бор, цинк). На основании данных по агрохимической характеристике полей по методике Института почвоведения и агрохимии разрабатываются планы применения удобрений под сельскохозяйственные культуры для всех хозяйств республики. Поэтому наиболее реальной схемой может быть использование указанного банка данных агрохимических свойств почв и дифференциация доз минеральных удобрений в пределах каждого элементарного участка, выделяемого при крупномасштабном агрохимическом обследовании. Поскольку содержание в почвах фосфора и калия достоверно изменяется в течение четырех лет, то при этом можно сохранить четырехлетний период агрохимического обследования.
В связи с вышеизложенным считаем целесообразным провести производственную проверку эффективности, в том числе и экономической, использования системы сберегающего точного земледелия в одном или нескольких хозяйствах в течение 3—4 лет.
Заключение
Таким образом, анализ состояния агрохимических свойств пахотных почв в Республике Беларусь показывает, что в целом благодаря мерам по увеличению объемов применения минеральных и органических удобрений наметилась определенная положительная тенденция к их улучшению. Тем не менее в 70 районах республики отмечен процесс подкисления пахотных почв, в 47 районах произошло снижение запасов в почвах фосфора, в 45 районах — калия, 69 районах — гумуса. Наиболее масштабно эти процессы происходят в Гродненской и Минской областях. Это свидетельствует о нарушениях в системе применения удобрений и выполнении планов известкования кислых почв. В дальнейшем эти процессы могут негативно отразиться на общей продуктивности пахотных почв и привести к значительному росту затрат на восстановление агрохимических показателей плодородия почв.
На основании разработанной программы сохранения и повышения плодородия пахотных почв предложен комплекс мероприятий на 2011—2015 гг. для реализации в аграрном комплексе страны.
Владимир ГУСАКОВ, заместитель председателя президиума Национальной академии наук Беларуси; Василий ПАВЛОВСКИЙ, заместитель министра сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь
