Производство удобрений и их эффективность

В своем докладе "Ближайшие задачи в области производства минеральных удобрений" Д. Н. Прянишников отмечал, что уровень применения минеральных удобрений, как и другие хозяйственные мероприятия, значительно зависит от экономического состояния страны. Еще 1921 он пришел к выводу, что применение минеральных удобрений (в том числе в нечерноземной зоне) является важным вопросом земледелия. При этом потребность в фосфатах охватывает как черноземы, так и Нечерноземья. Часть нечерноземной зоны требует также калийных удобрений, особенно под такие культуры, как клевер и лен. Д. Н. Прянишников считал, что пополнение почвенного фосфора возможно лишь благодаря удобрениям, тогда как для азота большое значение имеет фиксация его из атмосферы. Для решения проблемы азота он рекомендовал расширять площади посева бобовых культур, использовать торф, увеличивать объемы внесения высококачественного навоза. Выращивание технических культур невозможно без внесения высоких норм удобрений. Поэтому для разработки соответствующих рекомендаций Д. Н. Прянишников рекомендовал создать мощный специальный институт с разветвленной сетью лабораторий, опытных полей и географическую сеть опытов с надежным финансированием. Эти меры актуальны и сегодня.

Считают, что XX в. был веком внедрением достижений агрохимической науки. Агрохимия получила невиданный по масштабам развитие и во многом способствовала резкому повышению продуктивности сельскохозяйственных культур. Так, за 40 лет (1950-1990) урожайность зерновых выросла в 2,5 раза, а применение удобрений в мире - в 10 раз.

В странах Западной Европы с 1950-х годов на 1 га вносили более 100 кг ΝΡΚ, а в период 1970-1990 pp. эта норма выросла с 218 до 251 кг. Следует отметить, что применение удобрений интенсивно нарастало преимущественно вследствие использования фосфорных и калийных удобрений, что способствовало значительному улучшению обеспеченности почв подвижными формами фосфора и калия.

В настоящее время применение фосфорных удобрений в западноевропейских странах снизилось, что обусловлено преимущественно уменьшением потребности в них. Внесение в течение длительного времени высоких норм фосфорных удобрений и навоза привело к накоплению в почве подвижных фосфатов и повышение обеспеченности растений фосфором. Например, в Ирландии, Германии, Швеции, Финляндии и других странах почв со средним и высоким уровнем обеспеченности фосфором 80-90%. Поэтому при поддерживающей системы удобрения потребность в фосфорных удобрениях снизилась. Так, в Финляндии сейчас средняя норма внесения фосфорных удобрений составляет 30 кг / га действующего вещества (д. Р.). Во многих странах введено экологические ограничения на применение азотных и других видов удобрений.

В Украине уровень применения минеральных удобрений начал интенсивно расти только со второй половины 1960-х годов. В среднем на 1 га посевной площади в 1966-1970 pp. вносили 46 кг 1971-1975 - 84; 1976-1980 - 111; 1981-1985 - 125; 1986-1990 pp. - 148 кг действующего вещества минеральных удобрений. В 1991-1996 pp. уровень их применения снизился до 21 кг и только сейчас частично повысился. Больше удобрений (300-500 кг / га) вносят в таких странах, как Ирландия, Бельгия, Япония, Англия, Колумбия, Франция. Больше всего производят и покупают удобрений Китай и США. В десятку крупнейших производителей минеральных удобрений в мире входит и Украина.

Сейчас (в связи с экономическим и энергетическим кризисом) во многих странах с интенсивным ведением сельского хозяйства по-новому оценивают значение использования органических удобрений.

Навоз, сапропели и другие удобрения, будучи эффективным средством повышения плодородия почв и источником элементов питания для сельскохозяйственных культур, способны закреплять в почве радиоактивные вещества, тяжелые металлы и некоторые пестициды. Всего за год на планете в почву вносят около 25 млрд т органических удобрений (в пересчете на стандартный навоз) или примерно 15 т / га пашни. Больше всего их применяют в Ирландии - около 70 т / га, Англии - 25, США - 14 т / га. В среднем во всех странах мира в почву с органическими удобрениями поступает больше элементов питания, чем с минеральными (за исключением государств Западной Европы и США).

Применение около 200 кг NPK на 1 га сельскохозяйственных угодий в современных экономических условиях является одним из необходимых условий продовольственной безопасности Украины и производства конкурентоспособной продукции на внешнем рынке, сохранения плодородия почв.

Применение удобрений - основа повышения урожаев сельскохозяйственных культур при одновременном улучшении качества выращиваемой продукции и повышения плодородия почвы.

Экономическая эффективность применения удобрений в первую очередь зависит от соотношения цен на удобрения и продукцию растениеводства, нужно учитывать при расчете норм удобрений.

Окупаемость удобрений зависит от естественного плодородия почвы. Так, на Полесье с высокой влагообеспеченностью и низким плодородием почвы при урожайности зерновых более 3 т / га благодаря использованию удобрений получают 70-80% прироста урожая. В Степи лишь 50% прироста урожая приходится на удобрения, где большое значение имеют мероприятия по накоплению и экономного использования воды, отбора засухоустойчивые сорта и тому подобное.

Одновременное внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений значительно повышает их эффективность по сравнению с отдельным внесением или парных их комбинаций. Однако на эффективность удобрений значительно влияет кислотность почвы. В Украине около 10 млн га кислых почв. Поэтому без проведения их известкования применения удобрений малоэффективно. По данным многолетних полевых опытов, прирост урожайности зерна озимой пшеницы от внесения Р60 составляет 0,18 т / га по pH 5,5 и 0,60 т / га по pH 6,5. На дерново-подзолистых почвах увеличение показателя pH на единицу повышает урожайность озимой пшеницы на 51%, ржи озимой - на 25, ячменя - на 12%. Однако при pH почвы более 6,5 для растений становятся труднодоступными некоторые элементы минерального питания, в частности железо и марганец, растворимость которых резко снижается.

При низком уровне применения удобрений и низкого содержания подвижных соединений соответствующих элементов питания в почве окупаемость их урожаем вуза, а с увеличением нормы удобрений окупаемость единицы элемента питания снижается. Так, при норме внесения Р30 окупаемость 1 кг Р2O5 составляет 7 кг зерна пшеницы озимой и лишь 4 кг - при норме Р120 • Аналогичные данные и для других видов удобрений.

Д. Н. Прянишников писал: «Авторам, - которые считают ненужным учет источников NPK и думают, что они знают какой-то секрет получения высоких урожаев без внесения соответствующего количества удобрений (и без знаний агрохимии) можно только сказать, что они зря считают себя материалистами" .

Следует отметить, что 1 кг NPK удобрений по соответствующей технологии и условий увлажнения может давать прирост 10-15 кг зерна и даже больше. Таким образом, стоимость зерна должна покрывать расходы на удобрение. Практический опыт показывает, что для повышения урожайности нужно возвращать в почву азот и калий не менее чем на 80%, а фосфор - на 100% и более. Недостаточное сейчас применение органических удобрений - основная причина резкого дефицитного баланса элементов питания.

Уровень применения удобрений в Украине значительно ниже, чем в Европе, но роль агрохимии в сельскохозяйственном производстве нельзя преуменьшать. Знание химии почвы, растений и удобрений, круговорота химических элементов в природе позволяет квалифицированно решать вопросы влияния агрохимикатов на организмы человека и животных.

При использовании местных удобрений (отходов промышленного производства, компостов из городского мусора, осадков сточных вод, высоких норм жидкого навоза) возрастает опасность накопления в почве и поступление в растения тяжелых металлов в токсичных концентрациях. Поэтому актуальными стали вопросы защиты окружающей середовиша и выращивания сельскохозяйственной продукции с определенным химическим составом элементов.

На современном этапе развития предмет классической агрохимии дополняется новыми направлениями. Это объясняется современными требованиями к ведению аграрного производства, интенсивным применением удобрений, новыми их формами, усилением антропогенного загрязнения почв, вод и атмосферы. Кроме того, нужно учитывать связь определенного поля с окружающим ландшафтом.

Удобрения следует применять с учетом соответствующих экологических условий и особенностей региона. Необходимы широкие исследования взаимосвязи элементарного химического состава растениеводческой продукции и условий ее выращивания, что будет способствовать улучшению качества питания, а в конечном результате - здоровье человека и животных. Получение достаточного количества продукции питания и уменьшения агрохимического нагрузки на окружающую среду - сложная проблема.

Сейчас е недостаточно разработаны вопросы экологической устойчивости агроэкосистемы. Для этого нужны новые формы удобрений, новые методы почвенной и растительной диагностики, которые позволяли устанавливать оптимально минимальные нормы их внесения. Однако для этого следует проводить дорогостоящие фундаментальные исследования.

Нельзя сознательно регулировать обмен веществ между человеком и природой, не зная количественных зависимостей этого обмена, емкости круговорота определенных элементов. Нужно акцентировать внимание на тех агрохимических исследованиях, первоочередное решение которых для практического земледелия обеспечит высокие агрономический и экономический эффекты.

К агрономических и экономических эффектов относятся:

- Углубленное изучение значения определенных элементов и их соотношение с другими элементами для получения урожая соответствующего качества;

- Исследования механизмов действия отдельных элементов на устойчивость растений к неблагоприятным условиям внешней среды;

- Разработка принципов определения потребности в элементах питания и их норм в различных регионах почвенно-климатических зон;

- Выявление потенциальной возможности различных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур в зависимости от уровней плодородия почвы и удобрения;

- Изучение действия комплекса макро- и микроудобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур;

- Исследование баланса и трансформации макро- и микроэлементов в длительных стационарных опытах;

- Включения в исследование широкого спектра элементов, определения возможного их негативного воздействия в связи с техногенным загрязнением и охраной окружающей среды;

- Постоянный контроль за правильностью агрохимических решений принципиально новыми методами почвенной и растительной диагностики;

- Расширение исследований по эффективности применения микроэлементов в виде хелатных соединений под различные сельскохозяйственные культуры в различных грунтовых условиях;

- Охрана и улучшение состояния окружающей природной среды в результате оптимизации питания растений от применения удобрений.

Поскольку в сельском хозяйстве Украины применяют значительно меньше минеральных удобрений, чем в западноевропейских странах и, очевидно, быстрого увеличения их норм в ближайшее время не ожидается, то острота проблемы возможных негативных последствий от них уменьшается. Загрязнение окружающей природной среды может происходить только локально - в случае нарушения в хозяйстве научных рекомендаций по их применению.

Следует также учитывать, что почва как финансовый банк, способный постепенно отдавать растению элементы питания. Так, с валовых запасов чернозема оподзоленные растения ежегодно могут усваивать только 50-60 кг / га К20 за более высоких потребностей для формирования высоких урожаев основных сельскохозяйственных культур. Это также доказывает необходимость внесения удобрений.

Ухудшение состояния окружающей среды заставляет человечество искать способы снижения экологической нагрузки. Одним из них является отказ от применения минеральных удобрений вследствие негативного влияния их на качество растениеводческой продукции и применения только органических удобрений. Однако, по данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), урожайность зерновых в этом случае снижалась на 10-20%, свеклы сахарной и картофеля - на 35%. Еще нет достоверных данных, биологическое земледелие улучшает качество сельскохозяйственной продукции. Следовательно, повышение урожайности сельскохозяйственных культур напрямую связано с минеральными удобрениями, правильное применение которых способствует улучшению качества продукции. Так, азотные удобрения вызывают повышение содержания белка в зерне на 1-3%. Если бы в мире содержание белка в зерне удалось повысить лишь на 1%, что увеличило бы его сбор на 12 млн т и позволило ликвидировать имеющийся в настоящее время дефицит в питании. Внесение фосфорных и калийных удобрений способствует увеличению накопления сахара в корнеплодах свеклы, крахмала в клубнях картофеля и жира в семенах масличных культурах.

Минеральные удобрения стабилизируют содержание гумуса в почве в результате увеличения (до 30%) массы пожнивных и корневых остатков, которые создают лучшие условия для продуктивного использования растениями влаги.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >