«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