8-24 ц/га

«Современная
парадигма развития
агрохимии в Сибири»
Гамзиков Г.П.
Каличкин В.К.
Храмцов И.Ф.
Основные современные направления систем
ведения 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
Природные факторы
Зона
Системы земледелия
инсоляция,
тепло
увлажнение
плодородие
экстенсивная
ординарная
интенсивная
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, %
32,9
Гумус
31,5
Нитратный азот
22,5
38,2
39,2
35,6
Фосфор подвижный
Калий подвижный
15,1
6,3
14,6
31,3
53,6
низкая
79
средняя
высокая
Таблица 2. Среднегодовое применение минеральных
промышленных удобрений в земледелии Сибири, тыс. т
Субъект
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 веществ
в земледелии Сибири (2001-2005 гг.), кг/га
Поступление с удобрениями
Элемент
Вынос
минеральные
органические
всего
Дефицит
Интенсивность
баланса, %
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
Растительные остатки
Азотфиксация и микробиологические
препараты
Зелёные удобрения
Природные агрохимические ресурсы
Отходы промышленности
Бытовые отходы и сточные воды
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РАСТЕНИЙ
Исследования 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
Содержание элементов, тыс. т
Биомасса
остатков
,
млн. 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
Регион
АЗОТФИКСАЦИЯ
1. 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
1000
1 – 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
K2 O
Сумма
Традиционные
375
175
450
1000
Солома
39
16
70
125
Сидераты
1400
350
1000
2750
Сапропель
240
40
-
280
ПРИРОДНЫЕ АГРОРЕСУРСЫ
ТОРФ И ТОРФОВИВИАНИТЫ
По 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, край
Прогнозные 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.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ УДОБРЕНИЯ
Применение удобрений в земледелии Сибири
кг/га
т/га
60
3
50
2,5
40
2
30
1,5
20
1
10
0,5
0
0
1960
1970
Минеральные удобрения
1980
1986-1990
2000-2005
Органические удобрения
Перспективная потребность земледелия Сибири в
минеральных промышленных удобрениях, тыс.т д.в.
Удобрения
Западная Сибирь
Восточная
Сибирь
Сибирь
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, органоминеральных 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