Поиск - новости науки и техники

Подпитать, чтоб прокормиться. Системный подход поможет повысить плодородие почв.

Образ земли-матери, которая кормит и одевает все живое, восходит к глубокой древности. Человек давно понял свою зависимость от земли, которую возделывает, а в последнее время стал осознавать, что должен изменить отношение к ней с потребительского на дружественное. Среди тех, кто вносит вклад в осуществление этой идеи, – профессор кафедры растениеводства, земледелия и агрохимии Вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н.В.Верещагина доктор сельскохозяйственных наук Алексей Налиухин, получивший на свои исследования грант Президента РФ для молодых ученых. Он рассказал корреспонденту “Поиска” о задачах, стоящих перед современной агрохимией, и о своей работе.

– Почва нас кормит, одевает, а также предоставляет различные экосистемные услуги, необходимые для жизни, – говорит Алексей. – Поэтому оценке ее состояния уделяют пристальное внимание во всем мире. Начавшийся век поставил перед человечеством серьезные проблемы. Основная из них – рост населения, в первую очередь в странах Азии, при одновременном сокращении площадей пахотных почв. Поэтому ученым придется отвечать на целый ряд важных волнующих планету вопросов. Хватит ли сельскому хозяйству ресурсов, чтобы удовлетворить продовольственные потребности каждого ее жителя на уровне не менее 2700 килокалорий в сутки? Как организовать экономически эффективное и экологически безопасное использование удобрений? Способны ли инновации в сельском хозяйстве противостоять опасным изменениям климата и капризам природы? 
В связи с сокращением ресурсов и одновременным увеличением потребности в продуктах питания во всем мире продолжает увеличиваться спрос на минеральные удобрения. Так, в странах Европейского союза применяется порядка 25 миллионов тонн минеральных удобрений в год.
В России в последние четверть века значительная часть урожая сельскохозяйственных культур формируется за счет почвенных запасов, так как объемы внесенных органических и минеральных удобрений невелики. Как следствие, удельный вес почв с низким и средним содержанием гумуса увеличился с 76 до 81%. Гумус – это основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, от которого зависит ее плодородие. Точная информация о его количестве помогает правильно спланировать внесение удобрений.
В последние 40 лет наблюдается повышение средней температуры холодного периода года, а также увеличение продолжительности вегетационного периода на 14-16 суток. Установлено, что наиболее заметное потепление климата отмечается на европейской территории России, особенно в нечерноземной зоне, где преобладают дерново-подзолистые почвы различной степени окультуренности (Центральный и Северо-Западный федеральные округа).
Увеличение продолжительности периода биологической активности почв в результате потепления климата может привести к росту запасов гумуса в почвах северных регионов и в лесостепной зоне. Согласно различным статистическим моделям, особенно резкое увеличение содержания гумуса (до 30% от современных запасов) будет наблюдаться в дерново-подзолистых почвах. Но с другой стороны, в южных регионах запасы почвенного органического углерода (до 15% современных запасов) будут снижаться. Изменение запасов гумуса необходимо учитывать при планировании сельскохозяйственных работ.
Очень важно также следить за изменениями, происходящими при агрогенной трансформации дерново-подзолистых почв, основной массив которых расположен в нечерноземной зоне и занимает почти шестую часть России. Для того чтобы сохранить их плодородие, нужно разрабатывать различные системы удобрения. 
Дерново-подзолистые почвы характеризуются низким естественным плодородием, они имеют небольшую мощность пахотного слоя, низкое содержание гумуса (всего 1,5-2,5%) и питательных веществ. В то же время при хорошей влагообеспеченности и достаточном внесении удобрений на них можно получать высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур. 
Нечерноземная зона по-прежнему является значительным резервом в решении вопросов продовольственной безопасности. Об этом свидетельствуют результаты Географической сети опытов с удобрениями, которой в прошлом году исполнилось 75 лет. Эта сеть была создана в тяжелом 1941 году по инициативе выдающегося ученого, основателя отечественной агрохимической науки академика Дмитрия Николаевича Прянишникова. Организатором и руководителем работ Геосети на протяжении 28 лет был его ученик и ближайший соратник профессор Павел Георгиевич Найдин. 
По многолетним данным Гео­сети установлено, что на долю удобрений приходится 40-50% прироста продуктивности севооборотов в нечерноземной, 25-30% в лесостепной и 20-25% в степной зонах нашей страны. Сейчас головным координатором этих уникальных агроэкологических опытов является Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н.Прянишникова.
Отмечу еще одну важную функцию агрохимии – экологическую. Как известно, после аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивному загрязнению подверглись обширные территории Белоруссии, Украины и России. На Новозыбковской опытной станции, где содержание цезия-137 в почвенном покрове возросло в 700-1000 раз, провели защитные мероприятия. Оказалось, что применение известковых и калийных удобрений в значительной степени снижает поступление цезия-137 в растения на легких дерново-подзолистых почвах.
В нашем полевом стационарном опыте, при применении инновационных видов органоминеральных удобрений, гранулы которых обработаны специальными штаммами микроорганизмов, в прошлом году была получена урожайность озимой пшеницы 80 центнеров с гектара. Это почти в два раза выше средних показателей по стране. Причем зерно по ряду параметров приближалось к качественным твердым сортам пшеницы. 
Это говорит о том, что, используя инновационные подходы к питанию растений, даже на дерново-подзолистых почвах можно реализовать потенциальные возможности сорта, заложенные селекционерами. При этом очень важно вовремя заметить процессы, которые могут привести к отрицательным последствиям в близком и отдаленном будущем. Из-за нарушения баланса макро- и микроэлементов уменьшается производство продукции растениеводства и ухудшается ее качество.
Поэтому очень важна компенсация дефицита питательных веществ путем применения органических и минеральных удобрений. Несмотря на достижения фундаментальной и прикладной науки, в России отсутствует системный подход к оценке плодородия почв сельскохозяйственного назначения. Ученые из смежных областей знаний: почвоведения, агрохимии, почвенной микробиологии, земледелия и агроэкологии – выдвигают свои подходы к оценке продуктивности почв. 
Моя работа носит междисциплинарный характер, в ней используются физико-химические, биологические, экологические и статистические методы с целью количественной оценки факторов почвенного плодородия и динамики урожайности с учетом перспективы развития сельского хозяйства в России.
Нужно рассматривать качество почвы и ее плодородие на экосистемном уровне с целью прогнозирования, управления и поддержания продуктивности агроценозов (экосистема, созданная человеком). Наши исследования направлены на разработку комплексного подхода к оценке продуктивности и экологии дерново-подзолистых почв на основе так называемых индикаторных показателей, с помощью которых удастся своевременно определять негативные воздействия, происходящие в антропогенно-измененных почвах местного и федерального значения. 
В практическом плане полученные в работе данные могут использоваться при проведении мониторинга состояния почвенного покрова нечерноземной зоны, при разработке новой методики оценки различных систем земледелия, в том числе с применением биоудобрений, на уровне агроценоза. Это даст возможность расширить выпуск и использование в сельскохозяйственном производстве биомодифицированных минеральных и органоминеральных удобрений с включением макро- и микроэлементов, что будет способствовать получению экологически безопасной продукции растениеводства с заданным микроэлементным составом. 
Результаты работы позволят на качественно новом уровне дать взвешенное обоснование принципов и путей создания методов оценки плодородия почв с учетом “индикаторных” показателей ее плодородия по таким блокам, как агрохимический, агрофизический, микробиологический и экосистемный. Надеюсь, это позволит в перспективе повысить урожайность почвы, а также поддерживать ее “здоровье” и продуктивность на высоком и, самое главное, устойчивом уровне.
Василий ЯНЧИЛИН
Фотоснимки предоставлены А.Налиухиным

Нет комментариев