Способы защиты почв

Антропогенная нагрузка на почву, как и в целом на планету, возрастает. Ежегодно против усилий земледельцев выступает погода, рост себестоимости продукции, снижение закупочных цен. К этим факторам в последние годы добавилась усиливающаяся деградация почв. В 2017 году в России разработана и принята «Федеральная научно-техническая программа развития сельского хозяйства на 2017-2025 гг.». Значительное место в документе отводится методике и способам повышения плодородия почв. Сразу отметим, что по сравнению с Советским периодом, этой важнейшей и сложнейшей проблеме в стране уделяется крайне мало внимания.

Дисбаланс и загрязнение

Почвенный покров истощается во многих регионах, от черноземов Дона до земель Приамурья. Отрицательно влияют суховеи, ливни, а часто и варварское отношение людей. Не улучшают питательность почвы и широко применяемые пестициды. Рациональное использование сельхозпроизводства в масштабах экономики страны – это обеспечение стабильной продовольственной безопасности, и, по возможности, экспорта излишков. Президент России Владимир Путин требует добиваться лидерства страны в сфере технологий будущего, глобальная конкуренция за которые уже началась, и гарантировать технологический суверенитет России. Это напрямую касается и агропрома. Хозяйствам, внедряющим новейшие разработки, следует оказывать более ощутимую финансовую поддержку. 

В условиях рынка формирование высокодоходного агропрома возможно только при бережном использовании земельных, трудовых и материальных ресурсов. Небрежное использование земельных угодий негативно отражается на их качестве и плодородии. Почвенный покров создавался природой в течение сотен тысяч лет, восстанавливать его человек должен научиться в более короткие сроки.

С точки зрения народного хозяйства плодородие почвы – это способность земли выращивать для человечества необходимые растительные продукты и корма для животных. Благоприятные факторы создаются при разумном использовании ее естественных и искусственных производительных возможностей – это, на наш взгляд, и представляет ее экономическую продуктивность. Плодородие земли зависит от наличия питательных веществ, структуры пахотного горизонта, гидролитической кислотности, механического состава, содержания гумуса. На показатели последнего отрицательно влияет резкое уменьшение вносимых органических удобрений. 

По данным центра химизации и сельскохозяйственной радиологии «Челябинский», характерной особенностью последних десятилетий становится активизация негативного процесса закисления почв, усиление дисбаланса питательных веществ, загрязнение тяжелыми металлами и радионуклеидами, агроистощение, обескальцивание, разрушение водопрочных агрегатов и, как следствие, снижение водоудерживающей и сорбционной способности пашни. 

Мониторинг земель в области, где 52% территории загрязнено отходами производства, показал, что каждый третий гектар пашни деградирует по агрохимическим показателям. Согласимся, что при таких условиях выращивать чистую, органическую продукцию становится все сложнее. Такое же положение во многих других регионах. 

Целлюлозоразлагающая микрофлора

Как же решать проблему? Сохранению и повышению плодородия помогает внесение органических удобрений. Но из-за малочисленности скотопоголовья их недостаточно, это могут позволить себе агрохолдинги, у которых есть скот, только высокие затраты сдерживают.

Важным фактором восстановле-ния запасов гумуса является обработка почвы. Наиболее перспективной системой основной обработки, с точки зрения сохранения и накопления гумуса, является комбинированная обработка, основанная на чередовании глубокого рыхления с минимальным. Содержание гумуса в пахотном слое черноземных почв при этом увеличивается до 0,2% в год. Данные технологии эффективны при обеспечении необходимых параметров качества, крошения почвы и сохранения на поверхности соломы и половы.

Обработка почвы, основанная на сочетании рыхления один раз в 4 года и поверхностной обработки в остальные 3 года, также способствует увеличению содержания гумуса в почве, усилению микробиологической деятельности. Целлюлозоразрушающая способность почвы является показателем биоклиматических и экологических условий почвообразования, интенсивности биохимических процессов, круговорота элементов питания и обеспечения ими растений, а, следовательно, и биологической активности почвы и уровня ее плодородия.

В целом по пахотному горизонту усиление активности микрофлоры, разрушающей целлюлозу, при наибольших значениях обеспечивается системой поверхностной обработки почвы. Причиной усиления целлюлозоразрушающей способности почвы при данной технологии можно считать накопление и своевременное прерывание минерализации органических веществ, как в верхнем, так и в нижнем слоях пахотного горизонта путем проведения периодического рыхления, которое меняет условия для микроорганизмов: аэробные на анаэробные и наоборот.

Следует отметить, что повышение активности целлюлозоразлагающей микрофлоры не способствует минерализации гумуса, а разлагает первичные органические вещества, поступающие в почву – в данном случае солому. В результате такого разложения образуются соединения, входящие в состав гумусовых веществ, что, в свою очередь, увеличивает содержание органического вещества почвы. 

Сидеральный пар

Еще одним перспективным мето-дом увеличения содержания в пашне органического компонента является введение сидерального пара. Сидераты – это растения, используемые при измельчении и запашке в качестве органическо-го удобрения. Паровое поле используют все: при сравнительно невысоких затратах на семена, посев и заделку массы, в почву поступает значительное количе-ство органики. В таблице №1 приведены данные наших исследований о поступлении в почву органики при использовании различных культур. 

Таблица №1. Количество биомассы, внесенное в почву от сидеральных растений.

Как следует из полученных данных, наибольшее количество органики поступает от озимого тритикале и донника. Следовательно, эти культуры и выгоднее использовать в нашей зоне для повышения плодородия пашни. Чистые пары необходимо постепенно заменять сидеральными. Способность почвы противостоять закислению определяется в первую очередь содержанием поглощенного кальция. В таблице №2 приведены данные кислотности в зависимости от наличия кальция. 
 

Таблица №2. Емкость поглощения и кислотность почв.

Биоуголь и травосмеси

Почвам с высокой кислотностью требуется мелиорация в виде известкования, чтобы восстановитьих нейтральный статус. Ученые Дальневосточного Федерального Университета предлагают для раскисления пашни биоуголь – пористое вещество, получаемое при сжигании органических отходов в бескислородной среде. Опыта-ми доказано, что биоуголь – эффективный мелиорант, который улучшает плодородие почвы и снижа-ет эмиссию газов, создающих парниковый эффект. В результате земля очищается от избытка окиси азота, метана, углекислого газа. 

Доступным и недорогим способом восстановления продуктивности почв является биологизация всех процессов земледелия, в частности, использование выводного клина многолетних трав – лучше всего посевом бобово-злаковых травосмесей. Они образуют дерн, возвращая почвам естественное состояние, восстанавливают микробиологические процессы, повышают содержание гумуса и доступного азота. При этом в нашей зоне обязательно регулирование фосфорного режима. Важно также подбирать в севообороте чередование культур на принципах плодосмена.  Соблюдение севооборотных требований, использование вариантов с разнообразным набором растений с различной биологией за ротацию, улучшают качество фи-зиолого-биохимического состояния почвы и ее эффективное плодородие. Использование монокультуры ведет к почвоутомлению и снижению ее качественных характеристик. 

Подводя итоги, следует признать, что у российской науки есть уникальные разработки по решению сложнейшей проблемы сохранения плодородия земель, дело за их внедрением в повседневную практику. Заниматься этим должны не только энтузиасты, но и все общество.