Проблемы и технологии использования минеральных удобрений в Северном Казахстане

Все основные типы почв Северного Казахстана характеризуются низкой обеспеченностью, в первую очередь, фосфором, дефицит которого оказывает особенно негативное действие на развитие растений и последующее формирование  урожая при пониженном содержании влаги в посевном горизонте. Это особенно характерно при возделывании зерновых по традиционной технологии.

По динамике поступления элементов питания в растения выделяют два периода: критический и период максимального поглощения. Критический период – это когда при общем, относительно небольшом, потреблении питательных веществ растением недостаток или отсутствие какого – либо элемента питания отрицательно сказывается на росте и развитии, а в конечном итоге на урожае. Критический период у зерновых в отношении фосфора – это первые 10-15 дней после появления всходов. Даже последующее хорошее обеспечение растения этим элементом не может полностью исправить положение, т.е. повысить урожай. В отношении азота критический период более продолжительный и составляет около 30 суток после прорастания семян.

В полевых условиях, особенно ранней весной, критический период в условиях Северного Казахстана часто совпадает с понижением температуры и низкой активностью микроорганизмов, минерализующих органическое вещество почвы. Корневая система молодых растений развита слабо и охватывает сравнительно небольшой объем почвы, поэтому дополнительное внесение питательных веществ с минеральными удобрениями в этот период имеет большое значение. Особенное значение в критический период имеет уровень фосфатного питания. Именно фосфору принадлежит главная роль в развитии корневой системы растений.

Максимальное среднесуточное потребление растениями элементов питания, как правило, совпадает со временем их быстрого роста и интенсивного накопления сухой массы. Для зерновых культур это период кущение – колошение.

Вопросы обеспечения  зерновых минеральным азотным питанием в начальный период развития почвозащитной системы земледелия не стояли остро, так как наличие в почвозащитной (традиционной) технологии поля  чистого пара, кроме борьбы с сорняками, накопления влаги и прочим, решало и вопросы обеспечения растений минеральным азотным питанием.  Как правило, при соблюдении всей  технологии механических обработок, применение азотных удобрения или не рекомендовалось,  или ограничивалось отдельными культурами.

Почвозащитная система земледелия хотя и  оказала большое влияние на сдерживание процесса деградации почв, однако полностью эту проблему не решила, так как наличие парового поля продолжало играть негативную роль в ухудшении почвенного плодородия.

Предлагается множество путей решения данного вопроса – от сокращения отдельных приемов механических обработок почвы (минимально – нулевые технологии) до полного отказа от них (нулевая технология).

Однако по результатам исследований было отмечено, что сокращение или отказ от механических обработок ведет к снижению микробиологической активности почвы, замедлению процессов минерализации органического вещества и поступления питательных элементов в почвенный раствор.

В большей степени, при минимализации систем обработок, ухудшаются условия питания растений азотом. Дефицит азотного питания становится основным фактором снижения урожайности и качества продукции. Поэтому применение ресурсосберегающих технологий предполагает, наряду с увеличением гербицидной нагрузки, использование повышенных доз азотных удобрений.

Проведенные исследования по эффективности азотных удобрений при ресурсосберегающих технологиях обработки не дают однозначного ответа на необходимость их безусловного применения.

Это связано с тем, что экономическая целесообразность применения азотных туков  появляется только при достаточном обеспечении растений фосфорным питанием и влагой. На низком фосфорном фоне использование азотных удобрений, как правило, не эффективно. Но и эффективность применения фосфорных удобрений зависит от обеспеченности почвы азотом.

Поэтому  максимальная продуктивность культуры достигается в случае лучшей сбалансированности соотношения азота и фосфора в почве. Но только применением удобрений достичь этого не всегда удается, так как существенное значение в доступности и уровне минерального питания культуры играют погодные условия, сроки посева, предшественник и т.д.

При использовании нулевых технологий остается не решенным вопрос внесения фосфорных удобрений. Ранее проведенные исследования в системе зернопаровых севооборотов показали, что  оптимальным для фосфорных удобрений является размещение их горизонтальным экраном на глубине 12 – 16 см в паровом поле. Отказ от основной обработки  или нулевая технология  лишают возможности внесения фосфора на необходимую глубину, в результате  усиливается  процесс дифференциации горизонтов почвы 0-10 и 10-20 см по плодородию, в особенности по содержанию фосфора. Может быть и так, что  при высокой в целом обеспеченности слоя 0-20 см почвы фосфором, растениям его будет не доставать из-за  позиционной недоступности.

Одним из основных законов земледелия утверждается, что вынос питательных элементов урожаями культур должен быть восполнен в полном объеме. Частично он решается при оставлении в поле нетоварной массы урожая. Но полностью покрыть дефицит почвы в вынесенных товарным урожаем элементах питания и сохранить ее плодородие  возможно только дополнительным  использованием минеральных удобрений. В особенности это касается восполнения выноса фосфора.

В мировом масштабе вынос питательных элементов возмещается удобрениями на 48%,  в передовых странах – на 60-90%, а в Казахстане – не более 10%. Отсюда понятно, что полностью решить проблему интенсификации с/х производства, сохранить плодородие, применяя те или иные технологии обработки почвы, возможно только применением удобрений, их экономичным и эффективным использованием.

Если дефицит азота в земледелии  можно восполнить за счет разумного сочетания технического и биологического азота, применения органических удобрений (навоз, солома, сидеральные культуры и др.) то проблему фосфора и калия – только за счет применения минеральных удобрений, так как других источников фосфора и калия в природе не существует.

В результате исследований, проведенных научными учреждениями Северного и Центрального Казахстана, было установлено, что, во-первых, применение фосфорных удобрений на черноземах и каштановых почвах под зерновые культуры обеспечивают стабильный эффект и, во-вторых, агротехническими приемами решить проблему дефицита фосфора невозможно. Было доказано, что фосфорные удобрения не только повышают урожайность зерна и улучшают его качество, но и на 5-6 дней ускоряют созревание, благодаря чему уборка зерновых начинается раньше и проводится в более благоприятных условиях осени. Повышается засухоустойчивость и снижается коэффициент водопотребления растений, отмечается усиленное развитие корневой системы и повышается сопротивляемость растений к внедрению и развитию патогенов. Каждый килограмм внесенного фосфора с учетом действия и последействия обеспечивает в черноземной и каштановой зонах получение дополнительно 10-15 кг зерна при двукратной и более окупаемости затрат на удобрение.

В мировой практике принято считать, что 50% повышения урожайности обеспечивается за счет введения более интенсивных сортов и 50% — изменением технологических схем и параметров возделывания культур, основное место среди которых занимает применение минеральных удобрений.

И в зоне Северного Казахстана удобрения являются наиболее эффективными агрономическим приемом, способным на 25-30% и более увеличивать урожайность.

Практически масштабное поступление и применение фосфорных удобрений в республике началось только с середины 80 годов, когда была принята программа интенсивной технологии возделывания зерновых культур. Нормы внесения удобрений, например, в Акмолинской области в период 85-89 гг. составляли 23-24 кг/га д.в., при 4-6 кг/га в период 70-х годов и 12-15 кг начала 80-х годов. Для сравнения, уже в1986 году в Китае на 1 га вносилось 59 кг, в США — 117, в Венгрии — 262, Англии -319, ФРГ — 480, Голландии — 817 кг д.в. минеральных  удобрений.

Максимальное применение минеральных удобрений в Республике пришлось на 1986 год, когда их было использовано 1039 тыс. тонн в пересчете на действующее вещество, в том числе под зерновые применено 608 тыс. тонн и было удобрено 11,8 млн. гектаров или 49% общей площади посева.

Современное состояние и объемы применения минеральных удобрений, удобренные площади относительно посевных площадей и нормы внесенных удобрений в целом по республике и в регионе Северного Казахстана  в  2014 году представлены в таблице 1.

Данные таблицы представляют, что из уточненной посевной площади в республике  лишь на 5,8% были применены удобрения с нормой 48 кг д.в./га.

При пересчете на всю посевную площадь количество удобрений составило лишь 2,8 кг д.в./га.

ТАБЛИЦА 1 — Использование минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры сельскохозяйственными предприятиями в Республике Казахстан и областях Северного Казахстана в 2014 году *

Статистический сборник «Сельское, лесное и рыбное хозяйство в РК, 2010-2014». Комитет по статистике Министерства национальной экономики Республики Казахстан, Астана 2015

 В.М. Филонов, к.с.-х.н, НПЦЗХ им. А.И. Бараева   В.Ф. Скобликов, эксперт по направлению «зерновые культуры»