Применение удобрений и баланс азота, фосфора и калия в почвах пахотных земель Беларуси

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

В системе мероприятий, способствующих повышению плодородия почв и их продуктивности, наиболее важными являются применение органических и минеральных удобрений, известкование. За последние 30 лет на долю минеральных удобрений совместно со средствами защиты растений приходится две трети прироста урожая сельскохозяйственных культур.

В связи с сокращением объемов применения средств химизации были пересмотрены стратегия и концептуальные положения по использованию удобрений. Если раньше применение удобрений планировалось на основе концепции расширенного воспроизводства плодородия почв, то в настоящее время основной задачей является сохранение достигнутого уровня агрохимических показателей и их повышение только на землях с низкими запасами элементов питания. В какой-то мере такая система способствует и выравниванию агрохимической пестроты между полями. Рациональное использование удобрений сегодня является одним из важных факторов оздоровления и стабилизации экономического состояния хозяйств. Несмотря на высокую стоимость минеральных удобрений, их применение высоко рентабельно.

Применение минеральных удобрений в условиях хозяйств дает высокий агрономический и экономический эффект. Он особенно возрастает при возделывании сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям. Интенсивные технологии с агрономической стороны предусматривают: использование высококачественного семенного материала и сортов с высокой продуктивностью; выбор предшественника; внесение минеральных удобрений со сбалансированным соотношением в них элементов питания; интегрированную защиту растений; механизацию процессов возделывания и уборки. Интенсивная технология в расчете на единицу площади требует как минимум на 25-50 % больше затрат по сравнению с традиционной. В условиях дефицита минеральных удобрений особую актуальность приобретают вопросы повышения их окупаемости прибавкой урожая, а также оценка эффективности в условиях производства в количественном и стоимостном выражении. Для обеспечения высокой окупаемости удобрений необходимо максимальное насыщение севооборотов бобовыми культурами, которые обеспечивают получение высококачественных кормов и обогащение почвы азотом, а также вносят значительный вклад в азотное питание последующих сельскохозяйственных культур.

Определение эффективности удобрений в условиях производства является одним из важных критериев хозяйственной деятельности сельскохозяйственных предприятий.

Потенциал продуктивности растениеводческой отрасли в значительной степени определяется характером почвенного покрова, состоянием плодородия почв и уровнем применения минеральных и органических удобрений. Именно эти два фактора имеют решающее значение в уменьшении зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от неблагоприятных погодных условий.

В 1986-1992 г. в сельском хозяйстве республики ежегодно применялось 14,4 т/га органических и 259 кг/га д.в. минеральных удобрений (около 2 млн т д. в. в пересчете т.д. в расчете на всю площадь). Такие объемы внесения удобрений позволили практически удвоить плодородие почв и повысить продуктивность пашни до 42,8 ц к.ед./га. После 1992 г. и до 2002 г. объемы применения как минеральных, так и органических удобрений ежегодно сокращались. В результате снизился валовой сбор растениеводческой продукции. При недостаточных объемах внесения минеральных удобрений отмечается и косвенный ущерб в смежных отраслях сельскохозяйственного производства, в частности в животноводстве, связанный с недостаточным производством кормов, и, как следствие, снижением продуктивности скота.

Применение минеральных удобрений за период 2006-2010 гг. на почвах пахотных земель республики превысило самый эффективный период 1986- 1990 гг. и в среднем составило 261 кг/га, что более чем на 100 кг/га (67 %) выше, чем в 2001-2005 гг. (156 кг/га). Объемы применения минеральных удобрений по областям увеличились на 77-114 кг/га (39-90 %) по сравнению с 2001-2005 гг. В четырех областях (Брестской, Гомельской, Гродненской и Минской) применяли удобрения в 2006-2010 гг. практически на одном уровне 270-276 кг/га. Максимальное количество NРК 302-307 кг/га было внесено в 2009 и 2010 годах в Брестской и Гомельской областях. В 2006-2010 гг. внесение удобрений в Витебской области увеличилось на 90 % по сравнению с 2001-2005 гг. и достигло величины 222 кг/га, однако, этот объем был минимальным по сравнению с другими областями. Если в 2001-2005 гг. разрыв между максимальным и минимальным внесением удобрений по областям составлял 80 кг/га, то в 2006-2010 гг. он уже сократился до 54 кг/га.

В период 2011-2013 гг. минеральные удобрения применяли практически на уровне 2009 и 2010 гг., а максимальное внесение NPK отмечено в 2011 г. (289- 350 кг/га). При этом в Гомельской области было внесено 350 кг/га, что на 80 кг/га (30 %) больше, чем за период (2006-2010 гг.).

В среднем по республике за 2006-2010 гг. внесение азотных удобрений увеличилось на 53 % с максимальным ростом 70 и 67 % в Гомельской и Минской областях соответственно и минимальным - 20 % в Гродненской области. Однако в Гродненской области внесли максимальное количество азотных удобрений 106 кг на га пашни, а минимальное - 82 кг/га в Витебской.

За период 2006-2010 гг. внесение фосфорных удобрений во всех областях удвоилось от 20 до 44 кг/га (в 2,2 раза). Максимальное количество 49 кг/га фосфорных удобрений внесено в Гомельской и Минской областях, минимальное - 34 кг/га в Витебской. Однако в процентном отношении именно в этой области внесение фосфорных удобрений увеличилось больше всего - в 2,6 раза.

Максимальное количество азотных (100-119 кг/га), фосфорных (48-74 кг/га) и калийных удобрений (124-172 кг/га) было внесено в 2011 г. в Гомельской, Гродненской и Минской областях (табл. 1).

Внесение калийных удобрений в период (2006-2013 гг.) в Беларуси увеличилось на 40-100% и достигло уровня 111-142 кг/га. В Витебской области внесено минимальное количество калийных удобрений 111 кг/га, однако по сравнению с 2001-2005 годами (53 кг/га) их объем удвоился. Максимальный объем калийных удобрений 142 кг/га внесен в Брестской области и 141 кг/га - в Гомельской.

Одной из проблем применения удобрений является их сбалансированность. Так, количество внесенных в 2011-2013 гг. в среднем по стране фосфорных удобрений в 2,2 и 2,8 раза меньше, чем азотных и калийных соответственно. По областям на долю азотных удобрений приходилось от 32 до 37%, фосфорных - 13- 17, калийных - 46-53%. При этом в некоторых районах происходит нарушение соотношения элементов питания, при котором недостаток одного из элементов питания, чаще всего фосфора, компенсируется внесением другого элемента, в основном азота или калия.

В соответствии с Программой мероприятий по сохранению и повышению плодородия почв в Республике Беларусь на 2011-2015 гг. для обеспечения бездефицитного баланса гумуса в почвах пахотных земель Беларуси потребность в органических удобрениях составляет 12,0 т/га, что в 1,3 раза выше, чем применялось в стране в 2010 г. [1]. Однако за последние три года (2011-2013 гг.) можно отметить некоторую тенденцию к росту применения органических удобрений с максимальным среднегодовым внесением по республике 10,3 т/га в 2011 г. В Брестской области в 2011, 2012, и 2013 гг. внесено 14,3, 14,5 и 15,0 т/га органических удобрений, что в 2-3 раза превышает этот показатель в Витебской области, где он минимальный и равен 7,1, 6,3 и 5,2 т/га.

За последние 18 лет максимальное количество органических удобрений по областям республики внесено в 2011 г. на уровне 7,1-14,3 т/га. При этом в большинстве административных областей (за исключением Брестской области) внесение органических удобрений ниже нормативов.

Внесение органических удобрений в почвы пахотных земель в среднем по республике после снижения в 1991- 2006 гг. до 6,3 т/га увеличилось до 9,5-10,3 т/га. Максимальное количество органических удобрений 14,3-15,0 т/га внесено в Брестской и 11,6-12,2 т/га - в Гродненской области, минимальное - 5,2-7,1 т/га в Витебской и 8,5-9,0 т/га - в Могилевской. В Гродненской области в 2006-2010 гг. по сравнению с 2001-2005 гг. внесение органических удобрений сократилось на 0,8 т/га, но за последние три года увеличилось и достигло 12,0 т/га (табл. 1).

Для обоснования наиболее эффективных уровней применения удобрений и целенаправленного регулирования почвенного плодородия определяется баланс основных элементов питания. Показатели баланса отражают пути превращения и расхода элементов питания минеральных и органических удобрений, долю элементов питания, продуктивно используемую и отчуждаемую растениями из почвы и восполняемую за счет минеральных и органических удобрений. Баланс элементов питания в системе почва - растение - удобрение составляет часть общего процесса взаимодействия элементов и относится к малому биологическому круговороту. Его состояние оценивается по разности между суммарным количеством, поступившим в почву и отчуждаемым из нее. Величина потребления и потерь элементов питания зависит от гранулометрического состава и степени окультуренности почвы, вида, доз и сроков внесения удобрений, агротехнических приемов и других условий [2, 3].

Таблица 1. Внесение минеральных и органических удобрений под все сельскохозяйственные культуры на почвах пахотных земель Беларуси

Определение баланса азота в земледелии республики показало, что рост применения азотных удобрений, более эффективное их использование в период 1986-1990 гг. способствовало формированию положительного баланса в размере 23,8 кг/га. Сокращение объемов применения минеральных и органических удобрений в период 1991-2001 гг. привело к снижению баланса азота в 1996 г. до 3,8 кг/га, в 1991-1995 гг. - до 13,5 кг/га, в 1996-2000 гг. - до 14,2 кг/га. Баланс по азоту в среднем по стране в период 2006-2010 гг. составил 22,8 кг/га и изменялся в пределах 11,3-34,0 кг/га. Несмотря, на самое высокое применение азотных удобрений в Гродненской области, именно здесь баланс по азоту самый низкий 10,3 кг/га, а в 2007 и 2008 гг. даже отрицательный за счет самой высокой продуктивности сельскохозяйственных культур и большого выноса ими азота (табл. 2).

Таблица 2. Баланс элементов питания в почвах пахотных земель Республики Беларусь

Период химизации земледелия республики (1986-1990 гг.) характеризовался положительным балансом фосфора и калия в почвах пахотных земель. Максимальный баланс фосфора в 1986-1990 гг. составил 58,1, калия - 56,6 кг/га (табл. 2). А интенсивность их соответственно 269 и 154 %, что было близко к оптимальным значениям, которые для производственных условий республики составляли для фосфора - 230-250, калия - 130-140 % [2, 3].

Положительный баланс по фосфору до 1986-1990 гг. возрастал за счет применения как минеральных, так и органических удобрений. Поступление фосфора с органическими удобрениями возросло до 25,9 кг/га, с минеральными - до 65 кг/га. Следует отметить, что баланс фосфора и калия за период 2006-2010 гг. увеличился в 4 и 2,5 раза соответственно по сравнению с 2001-2005 гг.

За последние три года (2011-2013) наблюдается тенденция роста баланса всех элементов питания по сравнению с периодом 2006-2010 гг. В среднем за три года и по республике положительный баланс по азоту увеличился на 9,1 кг/га, по фосфору - на 7,6 кг/га и по калию - на 15 кг/га. Однако, что касается областей, то надо отметить, что в Минской области в среднем за три года баланс азота и калия практически сохранился на уровне 2006-2010 гг. даже с некоторым снижением, положительный баланс фосфора увеличился на 3,9 кг/га. Больше всего положительный баланс по азоту, фосфору и калию увеличился в Гомельской области на 25,6, 10,9 и 30,8 кг/га соответственно. В Гродненской области положительный баланс по азоту увеличился на 2 кг/га, фосфору - на 7,8 кг/га и калию - на 10,9 кг/га. В остальных областях за последние три года (2011-2013) положительные балансы по азоту, фосфору и калию увеличились на 6-12 кг/га (табл. 3).

Интенсивность баланса - отношение поступления элементов питания к выносу их урожаем и выражается в виде процентов или коэффициентов. Величина интенсивности менее 100 % характеризует дефицитный, на уровне 100 % - бездефицитный нулевой или поддерживающий баланс, а более 100 % - положительный.

пахотный удобрение сельскохозяйственный

Таблица 3

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

В 2006-2013 гг. интенсивность баланса азота, фосфора и калия больше 100 %, что свидетельствует о положительном балансе элементов питания и надо отметить, что за эти годы практически во всех областях она увеличивалась по годам и в среднем за период. Больше всего за 2006-2013 гг. увеличилась интенсивность баланса фосфора на 38-117 %, а по областям на 38 % в Гродненской области и на 117 % в Витебской. Интенсивность баланса азота за этот же период в Гродненской области стала на 3% ниже, а в Минской увеличилась на 25 % и на 26 % в Брестской области. Интенсивность баланса калия увеличилась на 12 % в Минской области до 70 % в Витебской (табл. 4).

Таблица 4. Интенсивность баланса элементов питания в почвах пахотных земель Республики Беларусь

Продукционная способность сельскохозяйственных земель или их плодородие является основным фактором, обусловливающим ведение сельского хозяйства на современном уровне. Под современным уровнем ведения сельского хозяйства понимается использование агротехнологий, обеспечивающих получение растениеводческой продукции высокого качества, с низкой себестоимостью и максимально возможным уровнем рентабельности при условии сохранения или повышения плодородия почв.

Под научно-методическим руководством Института почвоведения и агрохимии с 1970 г. в республике проводится постоянный мониторинг за состоянием плодородия почв. Если в период с 1992 по 1997 гг. в результате снижения объемов внесения минеральных и органических удобрений произошел определенный спад по содержанию в почвах фосфора и калия, то в последние годы отмечаются устойчивые положительные тенденции как в объемах применения удобрений, так и изменении агрохимических показателей плодородия почв.

В настоящее время, по данным крупномасштабного агрохимического обследования почв (12 тур) средневзвешенный показатель кислотности (рНКCI) почв пахотных земель составляет 5,89, средневзвешенное содержание гумуса - 2,23 %, подвижного калия - 206 мг/кг, фосфора - 191 мг/кг. По отношению к предыдущему туру произошло уменьшение содержания гумуса на 0,01% (2,25 %), увеличение содержания калия на 15 мг/кг и фосфора - на 12 мг/кг почвы [4, 5]. На 56 % пашни достигнут оптимальный уровень обеспеченности подвижными формами калия. Содержание калия и фосфора в почвах пахотных земель во всех областях на 1-20 и 1-38 мг/кг почвы соответственно и республике в целом повысилось на 15 и 12 мг/кг почвы (табл. 5).

Таблица 5. Динамика агрохимических показателей пахотного слоя почв Республики Беларусь за 11-12 туры (на 1.01. 2013 г.)

Оптимальное значение показателя кислотности для почв пахотных земель дифференцируется в зависимости от гранулометрического состава и составляет в целом по республике рНКCl 6,0-6,2. В почвах районов, загрязненных стронцием90, где кальций является наиболее существенным антагонистом этого элемента, 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.

Высокая продукционная способность пахотных земель, основанная на положительном балансе основных элементов питания, обеспечивает получение стабильных урожаев. Применение минеральных удобрений на уровне 250-300 кг д.в. на га пахотных земель, на фоне интегрированной защиты растений, является одним из необходимых условий производства конкурентоспособной продукции на внешнем рынке.

Степень окультуренности почв и количество применяемых удобрений при возделывании сельскохо-зяйственных культур является решающим фактором формирования урожайности при неблагоприятных погодных условиях.

С 2002 г. имеет место увеличение объемов применения как минеральных, так и органических удобрений и, как следствие, - рост продуктивности сельскохозяйственных культур (табл. 1, 6).

В 2006-2010 гг. в среднем по административным областям и по стране получена продуктивность на уровне 34,5-56,0 ц к.ед./га, что ниже, чем в 2009 и 2008 гг., но, практически, на уровне 1986-1990 гг., когда была получена самая высокая продуктивность сельскохозяйственных культур. Самая низкая продуктивность сельскохозяйственных культур как по годам, так и в среднем 34,5 ц к.ед./га за период 2006-2010 гг. и 33,4 ц к.ед./га за последние три года получена в Витебской области. В этой же области применяют самые низкие объемы минеральных и органических удобрений. В Гродненской области в 2007-2013 годах продуктивность сельскохозяйственных культур формировалась выше 50-60 ц к.ед./га. В Минской области за период 2006-2013 гг., только в 2008 и 2012 гг. продуктивность сельскохозяйственных культур формировалась выше 50 ц к.ед./га - 52,0 и 50,4 ц к.ед./га соответственно, в остальные годы она изменялась в пределах 40,3-49,5 ц к.ед./га и в среднем за последние три года она увеличилась на 4,2 ц к.ед./га по сравнению с 2006-2010 гг. В Гомельской области продуктивность сельскохозяйственных культур за последние три года выросла на 4 ц/га, а в среднем по Беларуси - на 2,1 ц/га (табл. 6).

Таблица 6. Продукционная способность пахотных земель Республики Беларусь в 1986-2013 гг., ц/га к. ед.

Выводы

1. Применение минеральных удобрений за период 2006-2013 гг. на почвах пахотных земель Беларуси превысило самый эффективный период 1986-1990 гг. и в среднем составило 261-290 кг/га, что более чем на 100-134 кг/га (67-86 %) выше, чем в 2001-2005 гг. (156 кг/га) и объемы применения по областям увеличились на 77-114 кг/га (39-90 %).

2. Баланс по N в среднем по стране в 2006-2010 гг. составил 22,8 кг/га и изменялся в пределах 11,3-34,0 кг/га. В 2011-2013 гг. баланс по N несколько увеличился в основном за счет применения мине-ральных и органических удобрений и составил 27,4-36,2 кг/га. Положительный баланс по Р2О5 и К2О за период 2006-2010 гг. увеличился в 4 и 2,5 раза соответственно по сравнению с 2001- 2005 гг. За 2011-2013 гг. наблюдается тенденция роста баланса всех элементов питания по сравнению с 2006-2010 гг. В среднем за три года и по республике баланс по N увеличился на 9,1 кг/га, по Р2О5 - на 7,6 кг/га и по K2O - на 5 кг/га.

3. В Гродненской области самый низкий баланс по азоту 10,3 кг/га, а в 2007 и 2008 гг. даже отрицательный за счет самой высокой продуктивности сельскохозяйственных культур и большого выноса ими азота. В Минской области в 2011- 2013 гг. баланс N и К2О сохранился на уровне 2006-2010 гг. и даже с некоторым снижением, а положительный баланс Р2О5 увеличился на 3,9 кг/га. Больше всего баланс по N, Р2О5 и K2O увеличился в Гомельской области на 25,6, 10,9 и 30,8 кг/га соответственно. В Гродненской области баланс по N увеличился на 2 кг/га, Р2О5 - на 7,8 кг/га и K2O - на 10,9 кг/га. В остальных областях за 2011- 2013 гг. балансы по N, Р2О5 и K2O увеличились на 6-12 кг/га.

4. В 2006-2010 гг. в среднем по областям и стране получена продуктивность 34,5-56,0 ц к.ед./га, что ниже, чем в 2009 и 2008 гг., но на уровне 1986-1990 гг., когда была получена самая высокая продуктивность сельскохозяйственных культур. Самая низкая продуктивность культур как по годам, так и в среднем 34,5 ц к.ед./га за период 2006-2010 гг. и 33,4 ц к.ед./га за последние три года в Витебской области, в которой применяют самые низкие объемы минеральных и органических удобрений. В Гродненской области в 2007-2013 гг. продуктивность культур формировалась выше 50-60 ц к.ед./га. В Минской области за период 2006-2013 гг., только в 2008 и 2012 годах продуктивность культур выше 50 ц к.ед./га - 52,0 и 50,4 ц к.ед./га соответственно, в остальные годы она изменялась в пределах 40,3-49,5 ц к.ед./га.

5. Применяемый в 2006-2013 гг. в республике уровень фосфорных (44-60 кг/га) и калийных (122-134 кг/га) удобрений при положительном балансе Р2О5 (26- 44 кг/га) и К2О (54-80 кг/га) позволил поддержать достигнутое ранее содержание фосфора и калия в почве при увеличении показателей на 12 и 15 мг/кг почвы соответственно.

6. Применение органических удобрений на уровне 4,5-9,9 т/га недостаточно для формирования бездефицитного баланса гумуса в почвах пахотных земель. Необходим комплекс мероприятий по его поддержанию.

Список литературы

1. Программа мероприятий по сохранению и повышению плодородия почв в Республике Беларусь на 2011-1015 гг. / В.Г. Гусаков [и др.]; под ред. В.Г. Гусакова. - НАН Беларуси, МСХПРБ, Госкомимущества, Ин-т почвоведения и агрохимии; 2010. - 106 с.

2. Справочник агрохимика / В.В. Лапа [и др.]; под ред. В.В. Лапа. - Минск: Белорус. наука, 2007. - 390 с.

3. Методика расчета баланса элементов питания в земледелии Республики Беларусь / Ин-т почвоведения и агрохимии. - Минск, 2007. - 24 с.

4. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь / И.М. Богдевич [и др.]; под ред. И.М. Богдевича. - Минск: Ин-т почвоведения и агрохимии, 2006. - 288 с.

5. Агрохимическая характеристика почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь / И.М. Богдевич [и др.]; под общ. ред. И.М. Богдевича. - Минск: Ин-т почвоведения и агрохимии, 2012. - 276 с.

Размещено на Allbest.ru