Вплив інтенсивних технологій на агроекологічний стан ґрунтів Волині

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вплив інтенсивних технологій на агроекологічний стан ґрунтів Волині

Неля Ясенчук,

Микола Зінчук

Анотації

Акцентовано увагу на господарських й агроекологічних балансах за активного впровадження інтенсивних технологій рослинництва у Волинській області. Виявлено загальні негативні тенденції стосовно показників родючості грунтів, недостатніх рівнів застосування органічних і мінеральних добрив, а також обернені до них господарські результати, що характеризуються зростанням урожаїв. Піднято проблему невідповідності реальної ситуації в агровиробництві фундаментальним науковим положенням та висловлено припущення про порушення рівноваги агроекосистем компонентами запроваджених технологій.

Ключові слова: інтенсивні технології, грунт, родючість, урожайність, мінеральні та органічні добрива, баланс гумусу й поживних речовин.

Ясенчук Неля, Зинчук Николай. Влияние интенсивных технологий на агроэкологическое состояние почв Волыни. Акцентируется внимание на хозяйственных и агроэкологических балансах за активного внедрения интенсивных технологий растениеводства в Волынской области. Выявлены общие негативные тенденции относительно показателей плодородия почв, недостаточных уровней применения органических и мине - ральных удобрений, а также обратные к ним хозяйственные результаты, характеризуемые ростом урожаев.

Поднята проблема несоответствия реальной ситуации в агропроизводстве фундаментальным научным положениям. Несмотря на то, что происходит внедрение интенсивных технологий и наращивание производства продукции, одновременно фиксируются опасные деградационные процессы истощения почв на фоне недостаточного их обеспечения агрохимическими и агробиологическими ресурсами.

Ключевые слова: интенсивные технологии, почва, плодородие, урожайность, минеральные и органические удобрения, баланс гумуса и питательных веществ. грунт добриво агровиробництво

Iasenchuk Nelia, Zinchuk Mykola. Influence of the Intensive Technologies on the Agro-ecological Condition of the Soils of Volyn. The attention has been paid to the economic and agro-ecological balances under the conditions of the active implementation of the crop intensive technologies in the Volyn region. General negative tendencies of the indicators of the soil fertility and insufficient usage of organic and mineral fertilizers were described. The economic results that are characterized by the rising harvests were pointed out too.

The problem of the discrepancy of the actual situation in the agricultural production with fundamental scientific principles was pointed out. Although the implementation is intensive technologies and production capacity, while fixed dangerous depletion of soil degradation processes against the background of insufficient provision of agrochemical and agrobiological resources.

Key words: intensive technologies, soil, fertility, yield, mineral and organic fertilizers, a balance of humus and nutrients.

Постановка наукової проблеми та її значення. Застосування інтенсивних технологій у рослинництві - один із визначальних напрямів підвищення врожайності сільськогосподарських культур та забезпечення продовольчої безпеки держави.

Інтенсивна технологія, у класичному розумінні, передбачає найбільш ефективне використання високих доз мінеральних й органічних добрив, гібридів інтенсивного типу або сортів високих репродукцій, пестицидів, регуляторів росту, біологічних та агротехнічних методів захисту рослин, нових технічних засобів й інших виробничих можливостей на кращих агротехнічних фонах, що забезпечують найвищу віддачу високоякісної продукції [1].

Кінець 80-х років минулого століття вважається періодом найвищої інтенсифікації сільського господарства в Україні, що пов'язано зі значним ростом його хімізації. У цей час застосування мінеральних добрив складало 150 кг/га в діючій речовині, щорічне внесення органіки становило 8,7 т/га. При цьому численними дослідженнями підтверджувалася недостатність таких рівнів застосування добрив для забезпечення відтворення родючості грунтів, а досягнення оптимальних рівнів агрофону планувалося на середину ХХІ ст. Кращими виробничими показниками вважалася врожайність зернових на рівні 35-45 ц/га [2].

На Волині в цей період у лісостеповій зоні застосовували в середньому 239 кг/га мінеральних і 15,7 т/га органічних добрив. Це забезпечувало позитивні баланси гумусу та основних елементів живлення у співвідношеннях, наближених до оптимальних. Урожайність зернових тут становила 37,1 ц/га.

Однак сьогодні землеробство ведеться з повним ігноруванням закону повернення поживних речовин, порушенням їх співвідношень, а щорічні втрати гумусу сягають тонни з гектара [3]. Рівень застосування мінеральних добрив суттєво знизився. У середньому за останній п'ятирічний період вносилося до 105 кг/га поживи. Повернення органічної речовини вже 20 років тому сягнуло кри - тичної межі й продовжує знижуватися. В обласному вимірі використання органіки втратило значен - ня фактора впливу на процеси врожайності, оскільки їх застосування складає менше 2 т/га в рік. Така ситуація теоретично призводить до деградації грунтів агроекоситем і повинна супроводжуватися зниженням їх продуктивності [4; 5].

Водночас статистичні дані свідчать про суттєве збільшення врожайності основних сільсько-господарських культур. Переважний внесок у ці досягнення роблять великі агропідприємства та агрохолдинги, які виконують діяльність за інтенсивними мінеральними системами удобрення. Така невідповідність енергетичних балансів у рослинництві потребує детального аналізу, адже наслідки цього парадоксу можуть бути незворотними.

Тому процеси, які відбуваються під впливом упроваджених інтенсивних технологій, потребують оперативного й глибокого вивчення. Насамперед це стосується виробничих умов, оскільки їхня специфіка може суттєво відрізнятися від експериментальних даних за своїм впливом на родючість і властивості ґрунту, урожай, його якість та навколишнє природне середовище в цілому.

Аналіз досліджень цієї проблеми. Аналіз публікацій (В.В. Лихочвор [1], М.В. Козлов [2], М.К. Шикула [4], В.Н. Єфимов [5], І.У. Марчук [12], О.В. Шубравська [13], В.П. Патика [14], Е.Г. Дегодюк [15], О.І. Дацій [16], В.П. Гудзь [17]) свідчить, що питання адаптації інтенсивних технологій ведення сільськогосподарського виробництва до вітчизняних умов господарювання не знайшло широкого висвітлення й вимагає подальших досліджень. Основним викликом є нарощування обсягів агровиробництва за рахунок використання технологій, безпечність яких досі не визначено. Ці процеси супроводжуються виникненням різноманітних загроз, уключаючи негативний вплив на здоров'я населення, занедбання природних ресурсів через посилення неконтрольованого антропогенного навантаження [13].

Мета дослідження - проаналізувати основні агроекологічні тенденції активного впровадження інтенсивних технологій у рослинництві на теренах Волинської області та розробити стратегію досліджень екологічних і господарських факторів ризику, пов'язаних із ними.

Матеріали та методи досліджень. Під час виконання дослідження використано інформацію Головного управління статистики у Волинській області за період із 2000 до 2014 р. [6; 7], проаналізовано дані Волинської філії державної установи "Інститут охорони ґрунтів України" [10] та інші опубліковані джерела.

Виклад основного матеріалу й обґрунтування отриманих результатів дослідження. На сьогодні у Волинській області, завдяки активному освоєнню господарствами інтенсивних технологій у виробництві продукції рослинництва, досягнуто значних успіхів.

Зокрема, у 2014 р. виробники всіх категорій одержали рекордний урожай зернових - 1036,8 тис. т, цукрових буряків - 650,7 тис. т, картоплі - 1132,1 тис. т. Такий валовий збір зіставний лише з успішним 1987 р. та суттєво відрізняється від показників попереднього десятиліття (табл. 1).

Динаміка виробництва основних сільськогосподарських культур в усіх категоріях господарств у Волинській області (2000-2014 рр.)

Таблиця 1

Високу врожайність зернових і зернобобових культур одержали в аграрних підприємствах Воло- димир-Волинського (50,1 ц/га), Локачинського й Горохівського (по 46,8 ц/га) та Луцького (45,4 ц/га) районів. Саме на цих територіях за інтенсивними технологіями господарюють великі агропідприємства. У 2014 р. кількість аграрних підприємств з урожайністю зернових понад 40 ц/га зросла зі 109 до 155, а їх частка - із 14,4 до 21,0 %. Із них 89 господарств отримали понад 50 ц/га врожаю [6].

Один із надієвіших засобів підвищення врожайності сільськогосподарських культур в інтенсивних технологіях - науково обґрунтоване й кваліфіковане застосування засобів хімізації, насамперед мінеральних добрив.

Накопичений досвід свідчить: за допомогою мінеральних добрив можна керувати процесами живлення рослин, змінювати якість урожаю, впливати на родючість, фізико-хімічні та біологічні властивості ґрунту. Результати наукових досліджень вітчизняних учених указують, що завдяки застосуванню добрив можна одержати в середньому 40-50 % приросту основних сільськогосподарських культур, що значно вище, ніж частка приросту врожаю від сорту насіння, засобів захисту рослин чи обробітку ґрунту. Залежно від ґрунтово-кліматичних та інших умов приріст урожаю від унесення мінеральних добрив коливається в значних межах. Так, у Поліській зоні він становить до 60 %, Лісостеповій - 40 %, у вологому Степу - 15 %, у сухому - 10 % і на зрошуваних землях Степу - 40 % [12].

Загалом, за останні роки у Волинській області простежено позитивну динаміку застосування сільськогосподарськими підприємствами мінеральних добрив. Під урожай 2014 р. внесено 27,3 тис. т мінеральних добрив у перерахунку в поживні речовини, що на 13,9 тис. т більше, ніж у 2010 р. У розрахунку на 1 га посівної площі це становить 133 кг проти 79 кг. Удобрена площа складає 86,4 % проти 69,4 % (табл. 2). За культурами вона досягла 88,6 % під посівами зернових, 93,1 % - під технічними під культурами, 82,8 % - під картоплею [6].

Співвідношення за елементами живлення внесених у 2014 р. мінеральних добрив склало 64,8 % азотних, 15,4 % - фосфорних і 19,8 % - калійних. Це не відповідає оптимальним значенням, оскільки для умов Волинської області воно повинно становити 1:0,8:1,1 (№Р:К). Застосування азотних добрив у 4,2 раза перевищило фосфорні та в 3,3 раза - калійні [7]. Водночас відомо, що польові культури в рік унесення використовують із мінеральних добрив близько 24-25 % азоту [14]. Решта його надходить у компоненти навколишнього природного середовища, створює загрозу забруднення нітратними й нітритними формами.

Сільськогосподарські підприємства Волинської області вносять мінеральні добрива насамперед під зернові та зернобобові культури. Під них у 2014 р. внесено в середньому по 127 кг/га посівної площі, під цукрові буряки - по 339 кг/га поживних речовин при науково обґрунтованій нормі 400-500 кг. Найбільше застосували мінеральних добрив господарства Володимир-Волинського району (694 т), де зібрали цукрових буряків по 504 ц/га проти 358 ц/га у 2010 р.

У 2014 р. під картоплю внесено рекордну кількість мінеральної поживи (854 кг/га) при обґрунтованій потребі 250-300 кг та отримано в середньому лише по 164 ц/га бульб. Найбільше застосовано добрив господарствами Луцького району (240 т), де зібрано 195 ц бульб із гектара [7].

Найважливішим ресурсом для забезпечення відтворення гумусу ґрунтів залишаються органічні добрива. Проте застосування органіки в господарствах області мізерне. У 2014 р. внесено 392 тис. т, або 1,9 т/га посівної площі. Їх частка удобрення становить лише 5,8 % площі (табл. 2).

Таблиця 2

Унесення добрив під сільськогосподарські культури в агропідприємствах Волинської області у 2000-2014 рр.

За результатами досліджень Волинської філії ДУ "Держґрунтохорона", площі з дуже низьким і низьким умістом гумусу становлять 87,9 % і лише 12,1% - належать до градацій середнього та підвищеного вмісту [9]. У землеробстві його баланс залишається від'ємним (рис. 1). У цілому за рахунок гуміфікації внесених органічних добрив, рослинних і кореневих залишків, побічної рослинної продукції (солома, стебла, гичка та ін.) утворилося 247,2 тис. т гумусу, а мінералізувалося 270,6 тис. т. За рахунок унесення органічних добрив утворилося лише 0,08 т/га гумусу. Кількість залучених органічних добрив значно менша від потреби на його відтворення. За підрахунками фахівців, для стабілізації процесів гумусоутворення в ґрунтах Полісся щорічно потрібно вносити не менше 18-20 т/га органічних добрив, Лісостепу - 13-15 т/га. Дефіцит відтворення гумусу у 2013 р. склав -0,32 т/га, а у 2014 р. - -0,18 т/га [7].

Розрахунково найбільші втрати гумусу в Камінь-Каширському, Любомльському, Маневицькому, Любешівському, Ратнівському, Старовижівському та Шацькому районах (1,14-0,64 т/га). Проте у Володимир-Волинському, Горохівському й Луцькому районах отримано позитивні баланси (+0,04 - +0,16 т/га) [7; 10].

Рис. 1. Баланс гумусу в посівних площах Волинської області

В останні десятиріччя винос основних елементів живлення з ґрунту, порівняно з надходженням, збільшується. Розрахунок їх балансу за 2014 р. указує, що на землях сільськогосподарських підприємств надходження з усіх джерел (у т. ч. мінеральними, органічними добривами, побічною продукцією та сидератами) склало 174,7 кг/га, у той же час винесено з урожаєм 214,8 кг/га. Із мінеральними добривами надійшло 148,6 кг/га у 2013 та 169,9 кг/га у 2014 р. (рис. 2), що є не - достатнім для повернення відчужених запасів. Для забезпечення відтворення показників родючості ґрунтів області, як мінімум, потрібне додаткове внесення ще 30 -35 кг/га у діючій речовині мінеральних добрив та 6-8 т/га органічної речовини (гною, сидератів, поживних решток) щорічно [10].

На жаль, в останні роки в господарствах області значно скоротилося поголів'я великої рогатої худоби, яка залишається головним продуцентом гною. У 1984 р. обліковувалося 966,0 тис. голів ВРХ, у 2014 р. - 168,3 тис. Практично не використовуються запаси торфу для виробництва компостів. Зменшення застосування органічних добрив негативно впливає на агроекологічний стан ґрунтів. Зокрема, сільськогосподарські підприємства Володимир-Волинського та Локачинського районів у 2013-2014 рр. узагалі не вносили органіки під посіви зернових і зернобобових культур. Натомість, внесено мінеральні добрива, відповідно, по 193 кг і 145 кг на 1 га посівної площі.

Рис. 2. Баланс поживних речовин від внесення мінеральних добрив під посіви сільськогосподарських культур у 2014 р.

За даними департаменту агропромислового розвитку Волинської облдержадміністрації, до підприємств Володимир-Волинського й Локачинського районів, які не утримують велику рогату худобу (ВРХ), належать потужні підприємства ТзОВ "П'ятидні", ТзОВ "Буг", Західна аграрна компанія. Проте, за результатами агрохімічної паспортизації, у рамках двох турів виявлено, що показники гумусного стану ґрунтів цих господарств змінювались у межах одного рівня групувальної градації (1,4--1,8 % - низький). Теоретично це свідчить про відсутність суттєвого зменшення вмісту гумусу за цей період. Параметри фосфорно-калійного живлення цих господарств належать до градацій хорошої якості, за рівнем кислотності - нейтральні (табл. 3).

Таблиця 3

Якісний стан сільськогосподарських земель у господарствах, які не утримують ВРХ

Потрібно зазначити, що органічні добрива неможливо замінити навіть високими нормами мінеральних, хоча останні є ефективним фактором підвищення врожайності сільськогосподарських

культур. Підвищення ж продуктивності культур не завжди супроводжується покращенням родючості ґрунтів [8]. Також залежно від походження сировини, мінеральні добрива можуть містити у своєму складі значну кількість небезпечних домішок - важких металів, радіонуклідів та інших токсичних елементів, які, нагромаджуючись, негативно впливають на якість продукції.

Підсумовуючи вищевикладене, потрібно констатувати, що реальна ситуація в галузі рослинництва не відповідає чітко визначеним фундаментальним науковим положенням. З одного боку, відбувається впровадження інтенсивних технологій і нарощування виробництва продукції, з іншого - фіксуються небезпечні деградаційні процеси виснаження ґрунтів на фоні недостатнього їх забезпечення агрохімічними й агробіологічними ресурсами. Крім того, на думку науковців [11], формування врожаїв на сьогодні відбувається за рахунок ефективної родючості, створеної за радянських часів. Її запасів при існуючому рівні застосування добрив вистачить ще на 10 -15 років. Проте це критичний період, оскільки наближення до нього вимагатиме неймовірно високих затрат на відновлення продуктивності ґрунтів.

Також потрібно відзначити, що, ураховуючи обстежені площі у Волинській області, комплексність ґрунтового покриву та просторову неоднорідність агрохімічних показників полів, сьогодні нераціонально застосовують близько 22 % мінеральних добрив у лісостеповій зоні й 38 % - у поліській. Загалом це призводить до неефективних утрат та збільшення собівартості продукції рослинництва на 12-17 % [10], порушує екологічний баланс компонентів природи.

Висновки та перспективи подальших досліджень. На підставі наведеного аналізу потрібно зробити висновок про потребу цілеспрямованого вивчення проблеми врівноваження використання ґрунтового ресурсу та його відтворення, установлення впливу запроваджених інтенсивних технологій як на рівень перспективної продуктивності агроекоситем, так і на наслідки їх використання.

Джерела та література

1. Лихочвор В.В. Рослинництво: сучасні інтенсивні технології вирощування основних польових культур / В.В. Лихочвор, В. Ф Петриченко. - Львів: НВФ "Українські технології", 2008. - 730 с.

2. Козлов М.В. Агрохімічне забезпечення високопродуктивних технологій вирощування зернових культур / М.В. Козлов, А.А. Плішко. - К. : Урожай, 1991. - 232 с.

3. Сайко В.Ф. Стан земельних угідь та поліпшення їх використання: зб. наук. пр. / Віктор Федорович Сайко. - К. : Ін-т землеробства УААН, 2005. - Спецвипуск. - С. 3-14.

4. Шикула М.К. Ґрунтозахисна біологічна система землеробства в Україні : монографія / М.К. Шикула. - К. : Оранта, 2000. - 389 с.

5. Ефимов В.Н. Система удобрения: учебник / В.Н. Ефимов, И.Н. Донских, В.П. Царенко. - М. : КолосС, 2002. - 320 с.

6. Сільське господарство Волині 2014 : стат. зб. / за ред. В.Ю. Науменка. - Луцьк: Голов. упр. статистики у Волинській обл., 2015. - 340 с.

7. Використання мінеральних та органічних добрив: стат. зб. / за ред. В.Ю. Науменка. - Луцьк: Голов. упр. статистики у Волинській обл., 2015. - 73 с.

8. Шувар І. Про родючість ґрунту треба дбати постійно [Електронний ресурс] / І. Шувар // Газета підприємців АПК "Агробізнес Сьогодні". - 2011. - № 20 (219). - Режим доступу: http://www.agro-business.com.ua/.

9. Зінчук М. І. Застосування агрохімічного моніторингу для формування стратегії управління родючістю ґрунтів у Волинській області / М. І. Зінчук // Природа західного Полісся та прилеглих територій: зб. наук. пр. - Луцьк, 2014. - № 11. - С. 62-68.

10. Волинська філія державної установи "Інститут охорони ґрунтів України" інформує : "Про стан відтворення родючості ґрунтів в області" [Електронний ресурс] / Департамент агропромислового розвитку Волинської ОДА. - Режим доступу: http://agrovolyn.com/struktura.php?news=627.

11. Ґрунти Волинської області : монографія / [Шевчук, М. І. Зінчук, П.Й. Зіньчук та ін.] ; за ред. М.Й. Шевчука, М. І. Зінчука, П.Й. Зіньчука. - 2-ге вид., переробл. і доповн. - Луцьк: Вежа-Друк, 2016. - С. 36.

12. Марчук І. У. Добрива та їх використання / І. У. Марчук, В.М. Макаренко, В. Є. Розстальний, А.В. Савчук. -К. : ТОВ "Компанія Юні вест Маркетинг", 2002. - 246 с.

13. Шубравська О.В. Інноваційні трансформації аграрного сектора економіки: монографія / [Шуб- равська, Л.В. Молдован та ін.] ; за ред. О.В. Шубравської. - К., 2012. - 496 с.

14. Патика В.П. Агроекологічна оцінка мінеральних добрив та пестицидів: монографія / [Патика, Н.А. Макаренко та ін.] ; за ред. В.П. Патики. - К. : Основа, 2005. - 300 с.

15. Дегодюк Е.Г. Екологічна безпека систем землеробства / Е.Г. Дегодюк, С.Е. Дегодюк // Еколого- техногенна безпека України. - К. : ЕКМО, 2006. - С. 201-217.

16. Дацій О. І. Розвиток інноваційної діяльності в агропромисловому виробництві України / Олександр Іванович Дацій. - К. : ННЦ ІАЕ, 2004. - 428 с.

17. Гудзь В.П. Адаптивні системи землеробства: підручник / [Гудзь, І. Д. Примак та ін.]. - К. : Центр учб. л-ри, 2007. - 334 с.

Размещено на Allbest.ru