«Современная парадигма развития агрохимии в Сибири» Гамзиков Г. П. Каличкин В. К. Храмцов И. Ф.
Основные современные направления систем ведения земледелия в Сибири Экстенсивное (4 -15 ц/га) • использование элементов минерального питания почвы; • применение агротехнических приёмов мобилизации почвенного плодородия; • агротехнические приёмы борьбы с сорняками; • элементарное соблюдение технологии возделывания культур; Ординарное (8 -24 ц/га) • активная мобилизация почвенного плодородия; • малые дозы припосевного и локального применения минеральных удобрений; • использование ресурсов органических удобрений; • выборочное применение химических средств защиты растений; • соблюдение технологии возделывания культур; • применение противоэрозионных мероприятий; Интенсивное (15 -45 ц/га) • бездефицитный баланс гумуса и элементов минерального питания; • использование биологических, агрорудных и местных источников органического вещества и питательных веществ; • полное использование органических (навоз, компосты и др. ) и биологических (азотфиксирующие препараты) удобрений • интенсивное применение промышленных минеральных удобрений • интегрированная система защиты растений; • строгое соблюдение зонального комплекса технологических приёмов возделывания культур, рассчитанного на максимальное использование природных ресурсов; • полное предотвращение эрозионных процессов; • техническое перевооружение.
Экстенсивное (4 -15 ц/га) • • использование элементов минерального питания почвы; применение агротехнических приёмов мобилизации почвенного плодородия; агротехнические приёмы борьбы с сорняками; элементарное соблюдение технологии возделывания культур;
Ординарное (8 -24 ц/га) • • • активная мобилизация почвенного плодородия; малые дозы припосевного и локального применения минеральных удобрений; использование ресурсов органических удобрений; выборочное применение химических средств защиты растений; соблюдение технологии возделывания культур; применение противоэрозионных мероприятий;
Интенсивное (15 -45 ц/га) • • бездефицитный баланс гумуса и элементов минерального питания; использование биологических, агрорудных и местных источников органического вещества и питательных веществ; полное использование органических (навоз, компосты и др. ) и биологических (азотфиксирующие препараты) удобрений интенсивное применение промышленных минеральных удобрений интегрированная система защиты растений; строгое соблюдение зонального комплекса технологических приёмов возделывания культур, рассчитанного на максимальное использование природных ресурсов; полное предотвращение эрозионных процессов; техническое перевооружение.
Таблица 1. Возможные уровни продуктивности зерновых культур в зависимости от природных условий Сибири и систем земледелия, ц/га Системы земледелия Природные факторы Зона инсоляция, тепло увлажне ние плодород ие экстенсивная ординар ная интенсивная Тайга, подтайга 40 -58 38 -50 6 -15 5 -10 7 -16 26 -45 Лесостепь 50 -72 17 -40 12 -24 8 -15 10 -18 22 -40 Степь 60 -86 8 -22 10 -16 4 -13 8 -16 15 -22 35 -40 50 -60 10 -15 Число хозяйств, работающих по системе, %
Группировка пахотных почв Сибири по обеспеченности гумусом и подвижными формами питательных веществ, % низкая средняя высокая
Таблица 2. Среднегодовое применение минеральных промышленных удобрений в земледелии Сибири, тыс. т Субъект 1986 -1990 гг. 2001 -2005 гг. 2006 г. РФ 13011 1457, 1 1646, 4 СФО - 73, 1 72, 8 Сибирь 1302 94, 9 93, 8 Западная Сибирь 832 53, 7 53, 0 Восточная Сибирь 470 45, 3 44, 7
Таблица 3. Применение органических удобрений в земледелии Сибири, т/га Регион 1960 г. 1970 г. 1986 -1990 гг. 2001 -2005 гг. Западная 0, 7 0, 6 1, 6 2, 5 0, 26 Восточная 0, 8 1, 3 2, 2 0, 26 Сибирь 0, 7 0, 6 1, 5 2, 4 0, 26
Таблица 4. Среднегодовой баланс питательных веществ в земледелии Сибири (2001 -2005 гг. ), кг/га Поступление с удобрениями Элемент Вынос Дефицит минеральные органические Интенсивность баланса, % всего N 29, 2 2, 0 1, 1 3, 1 -26, 1 9, 0 Р 2 О 5 9, 4 0, 7 0, 5 1, 2 -8, 2 8, 7 К 2 О 23, 6 0, 2 1, 5 1, 7 -21, 9 9, 3 Сумма 62, 2 2, 9 3, 1 6, 0 -56, 2 9, 0
Резервы пополнения органического вещества и элементов минерального питания для сохранения плодородия почв и оптимизации питания растений Растительные остатки Традиционные органические удобрения Биологические источники Природные агроресурсы Промышленные отходы Бытовые отходы и сточные воды Минеральные промышленные удобрения
Организационно-хозяйственные мероприятия, способствующие сохранению плодородия почв Приёмы предотвращения потерь гумуса и элементов минерального питания в результате эрозии и дефляции; Оптимизация землепользования (распашка заброшенных плодородных и вывод из пашни низкоплодородных, песчаных, засолённых, сильнокислых и сильноэродированных земель); Изменение структуры посева (увеличение доли зернобобовых, масличных, гречихи и многолетних бобовых трав); Замена чистых паров сидеральными и занятыми (в основном донниковыми); Ранние сроки (июль-август) распашки многолетних трав и зяблевой обработки; Измельчение в ходе уборки растительных остатков и их заделка в почву; Техническое обеспечение эффективного применения местных и промышленных удобрений.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ Генетический потенциал растений Растительные остатки Азотфиксация и микробиологические препараты Зелёные удобрения Природные агрохимические ресурсы Отходы промышленности Бытовые отходы и сточные воды
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РАСТЕНИЙ Исследования последних лет в области генетики минерального питания растений расширили наши представления о том, что одной из главных задач агрохимии является создание оптимальных условий питания конкретного агроценоза, вида, сорта.
РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОСТАТКИ Таблица 5. Возможные поступления элементов питания с пожнивными, послеуборочными и корневыми растительными остатками Регион Биомас са оста тков, млн. т Содержание элементов, тыс. т N Р 2 О 5 К 2 О сумма Западн ая 89, 0 1424, 0 400, 5 756, 5 2581, 0 Восточ ная 31, 3 500, 8 140, 8 266, 0 907, 7 Сибирь 120, 3 1924, 8 541, 3 1022, 5 3488, 7
АЗОТФИКСАЦИЯ 1. Симбиотическая; 2. Ассоциативная; 3. Свободноживущими микроорганизмами; 4. Синезелёными водорослями ЕЖЕГОДНЫЙ ВКЛАД СИМБИОТИЧЕСКОЙ И НЕСИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ В СИБИРСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, тыс. тонн 1 2 3 СИМБИОТИЧЕСКАЯ 230 350 180 НЕСИМБИОТИЧЕСКАЯ 300 500 ОБЩИЙ ВКЛАД 530 850 1000 1 – в настоящее время, 2 – при обработке препаратами, 3 – при расширении площадей посева и обработке семян препаратами За счёт симбиотической и несимбиотической азотфиксации ежегодный вклад биологического азота в баланс элемента в земледелие Сибири составляет более 500 тыс. тонн. Увеличение посевных площадей под бобовыми культурами и применение бактериальных препаратов позволит повысить поступление фиксированного азота вдвое.
Таблица 6. Возможное поступление элементов питания с органическими удобрениями в земледелие Сибири, тыс. т в год Источники N P 2 O 5 K 2 O Сумма Традиционные 375 175 450 1000 Солома 39 16 70 125 Сидераты 1400 350 1000 2750 Сапропель 240 40 - 280
ПРИРОДНЫЕ АГРОРЕСУРСЫ ТОРФ И ТОРФОВИВИАНИТЫ По оценкам геологов на территории региона 5891 месторождение, общие запасы торфа составляют 117650, 3 млн. т, из них около 97% приходится на территорию Западной Сибири (Торфяные ресурсы РСФСР…, 1991). Наиболее крупные и хорошо разведанные месторождения торфов находятся в южной части Тюменской и Томской областей, а также в левобережной части Енисея в Красноярском крае. В сельскохозяйственном производстве Сибирского федерального округа реально использовать до 5 млн. т торфа в год. Если основная его часть будет внесена на поля через подстилку скоту и птице, через компосты, тепличные грунты и другие виды органических и органо-минеральных удобрений, то это позволит пополнять ежегодно плодородие сибирской пашни органическим веществом (на 1800 тыс. т), азотом (на 37 тыс. т), фосфором (на 3, 5 тыс. т) и калием (на 25 тыс. т).
Таблица 7. Ресурсы болотных фосфатов (вивианитов, торфовивианитов и вивианитовых торфов) в Западной Сибири Область, край Прогнозные ресурсы фосфатных руд, тыс. т Запас Р 2 О 5 в фосфатных рудах, тыс. т Новосибирска я 20570 1028, 5 Омская 23700 1185, 0 Тюменская 217635 10881, 8 Томская 42800 2140, 0 Кемеровская 3700 185, 0 Алтайский 1520 76, 0 Возможное поступление Р 2 О 5 с вивианитами, торфовивианитами и По региону 309925 15496, 3 вивианитовыми торфами в земледелие Западной Сибири – более 1, 5 млн. тонн.
Фосфориты и апатиты В Западной и Восточной Сибири открыто и разведано 17 крупных месторождений фосфоритов с общими запасами около 500 млн. тонн с содержанием Р 2 О 5 от 5 до 40%. В Восточной Сибири на территории Бурятии, Якутии, Красноярского края и Иркутской области сосредоточен 19 крупнейших месторождений с огромнейшими запасами апатитов. Прогнозные их запасы в Сибири составляют более 3600 млн. тонн.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ УДОБРЕНИЯ Применение удобрений в земледелии Сибири кг/га т/га 60 3 50 2, 5 40 2 30 1, 5 20 1 10 0, 5 0 0 1960 1970 Минеральные удобрения 1980 1986 -1990 2000 -2005 Органические удобрения
Перспективная потребность земледелия Сибири в минеральных промышленных удобрениях, тыс. т д. в. Удобрения Западная Сибирь Восточная Сибирь I этап (2015 г. ) Азотные 130 60 190 Фосфорные 100 50 150 Калийные 30 25 55 В сумме NPK 260 135 395 II этап (2020 г. ) Азотные 320 150 470 Фосфорные 250 120 370 Калийные 75 45 120 В сумме NPK 645 315 960
Стратегия современной агрохимии в Сибири должна быть направлена на решение следующих задач: Сохранение и поддержание плодородия почв сельскохозяйственных угодий и, прежде всего, пахотных почв; Оптимизация питания растений для получения стабильно высокого урожая качественной растениеводческой продукции; Освоение собственных ресурсов по производству и использованию биологических, органоминеральных и минеральных удобрений и средств для химической мелиорации; Восстановление материально-технической, экспериментальной и кадровой базы для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области агрономической химии в сибирском регионе.
Благодарю за внимание
Скачать презентацию Современная парадигма развития агрохимии в Сибири Гамзиков
e50aec1b2b742afe5437c9871f175a78.ppt