Плодородие почв: приближая возможности к потребностям

Плодородие почв и применение минеральных удобрений — актуальная тема для Беларуси, ведь в структуре сельскохозяйственных земель нашей страны преобладают бедные почвы (дерново-подзолистые) с кислой средой. Поэтому для получения высоких урожаев обязательно требуется внесение удобрений. Научный подход в этом непростом деле — главное слагаемое успеха. Об этом наш разговор с академиком НАН Беларуси, доктором сельскохозяйственных наук, профессором директором Института почвоведения и агрохимии НАН Беларуси Виталием ЛАПОЙ.

— Работа с почвами должна вестись таким образом, чтобы постоянно повышалась урожайность. А это возможно при интенсивном применении минеральных удобрений и нейтрализации избыточной почвенной кислотности?

— Взаимосвязь между плодородием почв и применением минеральных удобрений самая прямая. С 2005 по 2016 год на гектар пахотных земель в Беларуси применялись 262 килограмма азота, фосфора и калия. В итоге практически все запасы этих минералов увеличились, причем существенно, и оказались на уровне оптимальных параметров. Кроме того, ежегодно применялось около 10 тонн органических удобрений на один гектар. Гумус белорусских почв каждые пять лет повышался на 0,1%. А это фактор стабильности и грамотной культуры земледелия. Однако с 2016 года до настоящего времени применение минеральных удобрений сократилось. В результате в почвах снизились показатели запасов фосфора и калия. Дело в том, что, например, содержание фосфора в почве сохраняется на уровне, достигнутом за счет внесения удобрений, 7—8 лет и затем возвращается к исходному, калия — 2—3 года. К сожалению, изменился и показатель кислотности, что свидетельствует о подкислении почв.

— Наша страна всегда отличалась высоким уровнем агрохимического обслуживания сельского хозяйства, точным и научно обоснованным определением потребности в минеральных удобрениях. Расскажите об этом подробнее.

— Начиная с 1970 года под научно-методическим руководством нашего института проводится регулярное крупномасштабное агрохимическое обследование почв. В прежние годы определялись лишь такие показатели, как кислотность, содержание фосфора, калия и гумуса. Сегодня — их 14, включая радиоактивные изотопы (стронций и цезий), которые появились в почве после аварии на Чернобыльской АЭС. На практике масштабное картирование осуществляют областные проектно-изыскательские станции по химизации сельского хозяйства. Одни отделы занимаются полевым обследованием, отбирают почвенные образцы, другие — выполняют химические анализы и выдают соответствующие результаты.

В 1980 году в институте был создан уникальный банк с автоматизированной обработкой данных агрохимических свойств почв на территории БССР. Эта работа продолжается до сих пор, информация актуализируется на основе крупномасштабного агрохимического обследования свойств почв и фиксируется в компьютерном банке данных института. После обобщения итоговые материалы выдаются каждому хозяйству.

Кроме этого, по данным обследования, включая дополнительную информацию, которую предоставляют специалисты хозяйств по выращиваемым культурам и планируемой урожайности, для сельскохозяйственных предприятий ежегодно рассчитываются планы применения удобрений под все сельхозкультуры.

Банк данных используется и для разработки проектно-сметной документации на известкование кислых почв. Дело в том, что дерново-подзолистая почва имеет кислую реакцию среды. Если не заниматься ее нейтрализацией, то снижается эффективность используемых минеральных удобрений. Поэтому прежде чем вносить подкормку, необходимо устранить главный негативный фактор — избыточную кислотность. Такая работа проводится в рамках агрохимического обслуживания сельского хозяйства опять же под научно-методическим руководством нашего института. И ежегодно специалисты института рассчитывают потребность сельского хозяйства в минеральных удобрениях. Объемы применения удобрений утверждаются ежегодным постановлением Совета Министров Республики Беларусь.

Это важно и для хозяйств, и для производителей удобрений. Такой подход определяет главную стратегическую цель — знать, сколько имеется ресурсов и какой урожай они могут обеспечить.

— Что предлагают ученые для улучшения плодородия почв?

— Прежде всего, требуется известкование кислых почв. Это неотъемлемое условие, которое необходимо для повышения окупаемости минеральных удобрений. Задача ученых — по возможности удешевить стоимость таких работ. Каким образом? Сегодня основной источник веществ для известкования (мелиорант) — доломитовая мука, которая производится витебским ОАО «Доломит». Но существует и более дешевый вариант — сыромолотый доломит. Специалисты нашего института проводили его испытания в 2000-х годах и доказали эффективность применения. В 2021 году сыромолотый доломит прошел проверку эффективности в четырех районах Витебской области (Витебском, Городокском, Шумилинском и Лиозненском).

Кроме экономических преимуществ есть и агрохимическое — скорость изменения реакции почвы. Если доломитовая мука работает четыре года, соответственно и у цикла известкования такая же периодичность, то при использовании сыромолотого доломита срок может быть увеличен до пяти лет. Учитывая, что вносить более дешевый мелиорант можно будет с меньшей частотой, экономия при известковании составит примерно 20%.

Осталось изучить вопросы использования техсредств для внесения в почву и транспортировки сыромолотого доломита.

Есть и аспект, касающийся окупаемости внесения подкормки, — это сбалансированность минеральных удобрений. Если применять простые формы, то этого добиться сложно. Вносить их приходится по отдельности, что затратно. В некоторых случаях необходимый объем внесения достигается даже при отсутствии одного из обязательных элементов за счет увеличения доли тех, что есть в наличии. Получается, что общий объем внесения достигнут, а прибавки урожайности нет. Такая проблема решается путем производства и использования комплексных минеральных удобрений.

В нашей стране ежегодная потребность в минеральных удобрениях составляет примерно 1,7—1,8 миллиона тонн в действующем веществе. В ближайшие пять лет необходимо выйти на применение 260—270 килограммов минеральных удобрений на гектар и в перспективе — на 300 килограммов. Более высокие объемы вносить нецелесообразно. Чтобы и дальше увеличивать продуктивность, необходимо повышать отдачу, то есть окупаемость каждого килограмма удобрений. Получить более высокие урожайность и качество продукции при меньших затратах и объемах внесенных удобрений можно, если увеличить долю применяемых комплексных NPK-удобрений до показателей мировой практики — 50—60%.

При использовании комплексного удобрения, даже если его внесено меньше необходимого количества, оно будет работать эффективнее, чем при недостатке или отсутствии какого-либо простого удобрения в той системе, которую сейчас имеем. Прорывное направление для нашего сельского хозяйства — переход на комплексные удобрения.

Еще одно направление — применение микроудобрений. Нашим институтом разработано больше 20 форм жидких хелатных микроудобрений для некорневой подкормки. Прежде аналогичная продукция закупалась за рубежом. Сегодня по нашим патентам и лицензионным договорам четыре химических предприятия страны — УП «АзотХимФортис» (Гродно), ООО «Беловежхимпром» (Брестская область, Пружанский район), ООО «ВПК-актив» (Новополоцк) и ИООО «Хол Кэмикал» (Барановичи) — производят хелатные удобрения. Заявки сельхозпредприятий удовлетворяются полностью, но хозяйства используют такие удобрения пока не в полной мере. Необходимо, чтобы в нашей стране жидкие хелатные микроудобрения стали неотъемлемой частью технологии возделывания любой культуры. Это важно не только с точки зрения сбалансированности подкормки или повышения урожайности — микроэлементы важны для питания человека, кормления животных. Нужно учитывать, что у жидких хелатных микроудобрений мягкое действие и высокое усвоение. В их основе не химические, а органические кислоты. Если коэффициент использования удобрения, внесенного в почву, измеряется в лучшем случае одним процентом, то в виде некорневой подкормки — до сорока и более. Попадая на листья, микроэлементы усваиваются в течение двух-трех дней. Кстати, на один гектар необходимо примерно один-два литра концентрата, растворенного в 200 литрах воды.

— Каковы стратегические направления сотрудничества Института почвоведения и агрохимии НАН Беларуси с химическими предприятиями страны?

— Сегодня мы в большей степени занимаемся азотными удобрениями с ингибиторами нитрификации. Дело в том, что без них до 25% азота, поступающего с удобрением, может улетучиваться из почвы. Ученые нашего института работают с импортными и белорусскими ингибиторами — вводят их в состав азотных удобрений с тем, чтобы уменьшить или вообще свести к нулю газообразные потери. Лабораторные испытания проходят успешно. Скоро они закончатся, и дальнейшая работа продолжится в ОАО «Гродно Азот».

Второе направление — азотные удобрения с регулируемой скоростью растворения. Эта работа не новая, мы сделали ее еще в 2000-е годы. ОАО «Гродно Азот» выпускало ежегодно для сельского хозяйства страны примерно 100 тысяч тонн карбамида с замедленной скоростью растворения. Более восьми лет длилось производство, затем предприятие перешло на выпуск чистого карбамида. Сегодня у производства удобрений с замедленной скоростью растворения большие перспективы.

Особо востребованы серосодержащие удобрения. Как показывают лизиметрическое исследование и данные нашего крупномасштабного агрохимического обследования, в Беларуси резко сокращаются запасы подвижной серы в почве. По степени важности в питании растений она занимает четвертое место после азота, фосфора и калия. Сера входит в состав белка и существенно влияет на качественные характеристики растительной продукции.

На наш взгляд, восполнить дефицит серы в растениях можно за счет использования производственных отходов ОАО «Гомельский химический завод» — фосфогипса. Но речь идет не о терриконах, а о свежеобразованных отходах. В них, как и в сульфате аммония, содержится около 20% серы. Выгодно вносить фосфогипс под рапс или пшеницу. Наши специалисты испытывали его в прежние годы, а чтобы применять сегодня, необходимо внести данные в соответствующие госреестр, технические условия, регламенты применения. Мы планируем заняться этой работой в нынешнем году, чтобы актуализировать использование фосфогипса как важного источника серы.

— В чем уникальность лизиметрического стационара и какова его помощь в разработке технологий применения удобрений под сельскохозяйственные культуры?

— Уточню, что лизиметрических стационаров в Европе не больше трех, один из них принадлежит нашему институту. Лизиметрическая станция введена в эксплуатацию в 1980 году и функционирует до сих пор. Наши лизиметры цилиндрической формы и представляют собой сборные железобетонные колодцы, в которых собраны все основные типы почв Беларуси. На них высевают необходимые растения и проводят исследования. Уникальность лизиметров в том, что почва в них уложена в таком же порядке и с такими же параметрами, откуда была взята: пахотный горизонт, подстилающая, почвообразующая, материнская породы. Под лизиметрами находятся бетонированные тоннели в рост человека, от лизиметров через шланги поступает вода в водосборники. Собранная влага периодически берется на анализ, и определяется количество промывшихся элементов питания.

Несколько лет назад была опубликована монография нашей сотрудницы доктора сельскохозяйственных наук Галины Пироговской: «Поступление, потери элементов питания растений в системе «атмосферные осадки — почва — удобрение — растение». В монографии обобщены результаты исследований по данному направлению. Здесь собраны нормативы потерь практически всех макро- и микроэлементов питания, которые поступают с атмосферными осадками, для разных типов почв Беларуси.

Это важное научное подспорье для того, чтобы система внесения удобрений, которую мы разрабатываем и рекомендуем сельскому хозяйству, была объективной, надежной и эффективной.

 ФОТО Виктория Анискевич-Клопоцкая