«Современная «Современная парадигма развития парадигма развития агрохимии в Сибири»агрохимии в Сибири»
«Современная «Современная парадигма развития парадигма развития агрохимии в Сибири»агрохимии в Сибири»
Гамзиков Г.П.Гамзиков Г.П.
Каличкин В.К.Каличкин В.К.
Храмцов И.Ф.Храмцов И.Ф.
Гамзиков Г.П.Гамзиков Г.П.
Каличкин В.К.Каличкин В.К.
Храмцов И.Ф.Храмцов И.Ф.
Основные современные направления системведения земледелия в Сибири
Экстенсивное (4-15 ц/га)• использование элементов минерального питания почвы;• применение агротехнических приёмов мобилизации почвенного плодородия; • агротехнические приёмы борьбы с сорняками;• элементарное соблюдение технологии возделывания культур;
Ординарное (8-24 ц/га)• активная мобилизация почвенного плодородия;• малые дозы припосевного и локального применения минеральных удобрений;• использование ресурсов органических удобрений;• выборочное применение химических средств защиты растений;• соблюдение технологии возделывания культур;• применение противоэрозионных мероприятий;
Интенсивное (15-45 ц/га)• бездефицитный баланс гумуса и элементов минерального питания;• использование биологических, агрорудных и местных источников органического вещества
и питательных веществ;• полное использование органических (навоз, компосты и др.) и биологических
(азотфиксирующие препараты) удобрений • интенсивное применение промышленных минеральных удобрений• интегрированная система защиты растений;• строгое соблюдение зонального комплекса технологических приёмов возделывания
культур, рассчитанного на максимальное использование природных ресурсов;• полное предотвращение эрозионных процессов;• техническое перевооружение.
Экстенсивное (4-15 ц/га)
• использование элементов минерального питания почвы;
• применение агротехнических приёмов мобилизации почвенного плодородия;
• агротехнические приёмы борьбы с сорняками;
• элементарное соблюдение технологии возделывания культур;
Ординарное (8-24 ц/га)
• активная мобилизация почвенного плодородия;• малые дозы припосевного и локального
применения минеральных удобрений;• использование ресурсов органических
удобрений;• выборочное применение химических средств
защиты растений;• соблюдение технологии возделывания культур;• применение противоэрозионных мероприятий;
Интенсивное (15-45 ц/га)
• бездефицитный баланс гумуса и элементов минерального питания;
• использование биологических, агрорудных и местных источников органического вещества и питательных веществ;
• полное использование органических (навоз, компосты и др.) и биологических (азотфиксирующие препараты) удобрений
• интенсивное применение промышленных минеральных удобрений
• интегрированная система защиты растений;• строгое соблюдение зонального комплекса
технологических приёмов возделывания культур, рассчитанного на максимальное использование природных ресурсов;
• полное предотвращение эрозионных процессов;• техническое перевооружение.
Таблица 1. Возможные уровни продуктивности зерновых культур в зависимости от природных условий Сибири
и систем земледелия, ц/га
Зона
Природные факторы Системы земледелия
инсоляция,тепло
увлажнение плодородиеэкстен-сивная
ординарнаяинтен-сивная
Тайга,подтайга 40-58 38-50 6-15 5-10 7-16 26-45
Лесостепь 50-72 17-40 12-24 8-15 10-18 22-40
Степь 60-86 8-22 10-16 4-13 8-16 15-22
Число хозяйств, работающих по системе, % 35-40 50-60 10-15
Группировка пахотных почв Сибири по обеспеченности гумусом и подвижными формами питательных веществ, %
Гумус
35,6
32,9 31,5
Нитратный азот
39,2
22,5 38,2
Фосфор подвижный
15,1
31,353,6
н и з к а ян и з к а я с р е д н я яс р е д н я я в ы с о к а яв ы с о к а я
Калий подвижный
6,314,6
79
Таблица 2. Среднегодовое применение минеральных промышленных удобрений в земледелии Сибири, тыс. т
С у б ъ е к т 1986-1990 гг. 2001-2005 гг. 2006 г.
РФ 13011 1457,1 1646,4
СФО - 73,1 72,8
Сибирь 1302 94,9 93,8
Западная Сибирь 832 53,7 53,0
Восточная Сибирь 470 45,3 44,7
Таблица 3 . Применение органических удобрений в земледелии Сибири, т/га
Регион 1960 г. 1970 г. 1980 г. 1986-1990 гг. 2001-2005 гг.
Западная 0,7 0,6 1,6 2,5 0,26
Восточная 0,8 0,8 1,3 2,2 0,26
Сибирь 0,7 0,6 1,5 2,4 0,26
Таблица 4. Среднегодовой баланс питательных веществв земледелии Сибири (2001-2005 гг.), кг/га
Элемент Вынос
Поступление с удобрениями
ДефицитИнтен-
сивностьбаланса, %минераль-
ные органи-ческие
всего
N 29,2 2,0 1,1 3,1 -26,1 9,0
Р2О5 9,4 0,7 0,5 1,2 -8,2 8,7
К2О 23,6 0,2 1,5 1,7 -21,9 9,3
Сумма 62,2 2,9 3,1 6,0 -56,2 9,0
Резервы пополнения органического вещества и элементов минерального питания для сохранения плодородия почв и оптимизации питания растений
Растительные остатки Традиционные органические удобрения Биологические источники Природные агроресурсы Промышленные отходы Бытовые отходы и сточные воды Минеральные промышленные удобрения
Организационно-хозяйственные мероприятия,способствующие сохранению плодородия почв Приёмы предотвращения потерь гумуса и элементов
минерального питания в результате эрозии и дефляции; Оптимизация землепользования (распашка заброшенных
плодородных и вывод из пашни низкоплодородных, песчаных, засолённых, сильнокислых и сильноэродированных земель);
Изменение структуры посева (увеличение доли зернобобовых, масличных, гречихи и многолетних бобовых трав);
Замена чистых паров сидеральными и занятыми (в основном донниковыми);
Ранние сроки (июль-август) распашки многолетних трав и зяблевой обработки;
Измельчение в ходе уборки растительных остатков и их заделка в почву;
Техническое обеспечение эффективного применения местных и промышленных удобрений.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ
Генетический потенциал растений
Азотфиксация и микробиологические препараты
Растительные остатки
Зелёные удобрения
Природные агрохимические ресурсы
Отходы промышленности
Бытовые отходы и сточные воды
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РАСТЕНИЙИсследования последних лет в области генетики
минерального питания растений расширили наши представления о том, что одной из главных задач агрохимии является создание оптимальных условий питания конкретного агроценоза, вида, сорта.
Установлено, что с помощью генетико-селекционных подходов возможно создание генотипов, приспособленных к конкретным свойствам почв и (или) существенно лучше, чем существующие сорта, усваивающих элементы минерального питания. Замещение конкретных хромосом, цитоплазм, введение отдельных генов позволяет, например, повысить коэффициенты использования азота удобрений на 15-35%, калия почв и удобрений – на 12-28%. При этом созданные генотипы по основным хозяйственно-ценным свойствам ничем не отличаются от исходных районированных сортов. Эти исследования открывают широкие перспективы целенаправленного создания агрохимически эффективных сортов для конкретных уровней плодородия почв и применения удобрений. При этом решается большой круг экологических и экономических проблем.
РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОСТАТКИ Таблица 5. Возможные поступления элементов питания с пожнивными, послеуборочными и корневыми растительными остатками
Регион
Биомасса остатко
в, млн. т
Содержание элементов, тыс. т
N Р2О5 К2О сумма
Западная 89,0 1424,0 400,5 756,5 2581,0
Восточная 31,3 500,8 140,8 266,0 907,7
Сибирь 120,3 1924,8 541,3 1022,5 3488,7
АЗОТФИКСАЦИЯ1. Симбиотическая; 2. Ассоциативная; 3. Свободноживущими микроорганизмами; 4. Синезелёными водорослями
ЕЖЕГОДНЫЙ ВКЛАД СИМБИОТИЧЕСКОЙ И НЕСИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ В
СИБИРСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, тыс.тонн
1 2 3
СИМБИОТИЧЕСКАЯ 230 350 180
НЕСИМБИОТИЧЕСКАЯ 300 500 -
ОБЩИЙ ВКЛАД 530 850 10001 – в настоящее время, 2 – при обработке препаратами, 3 – при расширении площадей посева и обработке семян препаратами
За счёт симбиотической и несимбиотической азотфиксации ежегодный вклад биологического азота в баланс элемента в земледелие Сибири составляет более 500 тыс. тонн. Увеличение посевных площадей под бобовыми культурами и применение бактериальных препаратов позволит повысить поступление фиксированного азота вдвое.
Таблица 6. Возможное поступление элементов питания с органическими удобрениями в земледелие Сибири, тыс. т в год
Источники N P2O5 K2O Сумма
Традиционные 375 175 450 1000
Солома 39 16 70 125
Сидераты 1400 350 1000 2750
Сапропель 240 40 - 280
ПРИРОДНЫЕ АГРОРЕСУРСЫ
ТОРФ И ТОРФОВИВИАНИТЫПо оценкам геологов на территории региона 5891 месторождение, общие запасы торфа составляют 117650,3 млн. т, из них около 97%
приходится на территорию Западной Сибири (Торфяные ресурсы РСФСР…, 1991). Наиболее крупные и хорошо разведанные
месторождения торфов находятся в южной части Тюменской и Томской областей, а также в левобережной части Енисея в
Красноярском крае.В сельскохозяйственном производстве Сибирского
федерального округа реально использовать до 5 млн. т торфа в год. Если основная его часть будет внесена на поля через подстилку скоту и птице, через компосты,
тепличные грунты и другие виды органических и органо-минеральных удобрений, то это позволит
пополнять ежегодно плодородие сибирской пашни органическим веществом (на 1800тыс.т), азотом (на 37 тыс.т), фосфором (на 3,5 тыс.т) и калием (на 25 тыс. т).
Таблица 7. Ресурсы болотных фосфатов (вивианитов, торфовивианитов и вивианитовых торфов) в Западной Сибири
Область, крайПрогнозные ресурсы фосфатных руд, тыс. т
Запас Р2О5 в фосфатных
рудах, тыс. т
Новосибирская 20570 1028,5
Омская 23700 1185,0
Тюменская 217635 10881,8
Томская 42800 2140,0
Кемеровская 3700 185,0
Алтайский 1520 76,0
По региону 309925 15496,3
Возможное поступление Р2О5 с вивианитами, торфовивианитами и
вивианитовыми торфами в земледелие Западной Сибири – более 1,5 млн. тонн.
Фосфориты и апатиты В Западной и Восточной Сибири открыто
и разведано 17 крупных месторождений фосфоритов с общими запасами около 500 млн. тонн с содержанием Р2О5 от 5 до 40%.
В Восточной Сибири на территории Бурятии, Якутии, Красноярского края и Иркутской области сосредоточен 19 крупнейших месторождений с огромнейшими запасами апатитов. Прогнозные их запасы в Сибири составляют более 3600 млн. тонн.
Применение удобрений в земледелии СибириПрименение удобрений в земледелии Сибири
МИНЕРАЛЬНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ УДОБРЕНИЯ
0
10
20
30
40
50
60
1960 1970 1980 1986-1990 2000-2005
кг/га
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3т/га
Минеральные удобрения Органические удобрения
Перспективная потребность земледелия Сибири в минеральных промышленных удобрениях, тыс.т д.в.
Удобрения Западная СибирьВосточная
СибирьСибирь
I этап (2015 г.)
Азотные 130 60 190
Фосфорные 100 50 150
Калийные 30 25 55
В сумме NPK 260 135 395
II этап (2020 г.)
Азотные 320 150 470
Фосфорные 250 120 370
Калийные 75 45 120
В сумме NPK 645 315 960
Стратегия современной агрохимии в Сибири должна быть направлена на решение следующих задач: Сохранение и поддержание плодородия почв
сельскохозяйственных угодий и, прежде всего, пахотных почв;
Оптимизация питания растений для получения стабильно высокого урожая качественной растениеводческой продукции;
Освоение собственных ресурсов по производству и использованию биологических, органических, органо-минеральных и минеральных удобрений и средств для химической мелиорации;
Восстановление материально-технической, экспериментальной и кадровой базы для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области агрономической химии в сибирском регионе.
Благодарю за внимание Благодарю за внимание Благодарю за внимание Благодарю за внимание