«Современная парадигма развития агрохимии в Сибири» Гамзиков Г.П. Гамзиков Г.П. Каличкин В.К. Храмцов И.Ф. Гамзиков Г.П. Гамзиков Г.П. Каличкин В.К. Храмцов. - презентация

1 «Современная парадигма развития агрохимии в Сибири» Гамзиков Г.П. Гамзиков Г.П. Каличкин В.К. Храмцов И.Ф. Гамзиков Г.П. Гамзиков Г.П. Каличкин В.К. Храмцов И.Ф.

2 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.

3 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;

4 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;

5 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.

6 Таблица 1. Возможные уровни продуктивности зерновых культур в зависимости от природных условий Сибири и систем земледелия, ц/га Зона Природные факторыСистемы земледелия инсоляция, тепло увлажнениеплодородие экстен- сивная ординарная интен- сивная Тайга, подтайга Лесостепь Степь Число хозяйств, работающих по системе, %

7 Группировка пахотных почв Сибири по обеспеченности гумусом и подвижными формами питательных веществ, % н и з к а я н и з к а я с р е д н я я с р е д н я я в ы с о к а я в ы с о к а я

8 Таблица 2. Среднегодовое применение минеральных промышленных удобрений в земледелии Сибири, тыс. т С у б ъ е к т гг гг.2006 г. РФ ,11646,4 СФО-73,172,8 Сибирь130294,993,8 Западная Сибирь83253,753,0 Восточная Сибирь47045,344,7

9 Таблица 3. Применение органических удобрений в земледелии Сибири, т/га Регион 1960 г.1970 г.1980 г гг гг. Западная0,70,61,62,50,26 Восточная0,8 1,32,20,26 Сибирь0,70,61,52,40,26

10 Таблица 4. Среднегодовой баланс питательных веществ в земледелии Сибири ( гг.), кг/га ЭлементВынос Поступление с удобрениями Дефицит Интен- сивность баланса, % минераль- ные органи- ческие всего N29,22,01,13,1-26,19,0 Р2О5Р2О5 9,40,70,51,2-8,28,7 К2ОК2О23,60,21,51,7-21,99,3 Сумма62,22,93,16,0-56,29,0

11 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

12 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.

13 БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ Генетический потенциал растений Азотфиксация и микробиологические препараты Растительные остатки Зелёные удобрения Природные агрохимические ресурсы Отходы промышленности Бытовые отходы и сточные воды

14 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. Установлено, что с помощью генетико-селекционных подходов возможно создание генотипов, приспособленных к конкретным свойствам почв и (или) существенно лучше, чем существующие сорта, усваивающих элементы минерального питания. Замещение конкретных хромосом, цитоплазм, введение отдельных генов позволяет, например, повысить коэффициенты использования азота удобрений на 15-35%, калия почв и удобрений – на 12-28%. При этом созданные генотипы по основным хозяйственно-ценным свойствам ничем не отличаются от исходных районированных сортов. Эти исследования открывают широкие перспективы целенаправленного создания агрохимически эффективных сортов для конкретных уровней плодородия почв и применения удобрений. При этом решается большой круг экологических и экономических проблем.

15 РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОСТАТКИ Таблица 5. Возможные поступления элементов питания с пожнивными, послеуборочными и корневыми растительными остатками Регион Биомасса остатков, млн. т Содержание элементов, тыс. т NР2О5Р2О5 К2ОК2Осумма Западная89,01424,0400,5756,52581,0 Восточная31,3500,8140,8266,0907,7 Сибирь120,31924,8541,31022,53488,7

16 АЗОТФИКСАЦИЯ 1. Симбиотическая; 2. Ассоциативная; 3. Свободноживущими микроорганизмами; 4. Синезелёными водорослями ЕЖЕГОДНЫЙ ВКЛАД СИМБИОТИЧЕСКОЙ И НЕСИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ В СИБИРСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, тыс.тонн СИМБИОТИЧЕСКАЯ НЕСИМБИОТИЧЕСКАЯ ОБЩИЙ ВКЛАД – 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.

17 Таблица 6. Возможное поступление элементов питания с органическими удобрениями в земледелие Сибири, тыс. т в год ИсточникиNP2O5P2O5 K2OK2OСумма Традиционные Солома Сидераты Сапропель

18 ПРИРОДНЫЕ АГРОРЕСУРСЫ ТОРФ И ТОРФОВИВИАНИТЫ По оценкам геологов на территории региона 5891 месторождение, общие запасы торфа составляют ,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 1800тыс.т), азотом (на 37 тыс.т), фосфором (на 3,5 тыс.т) и калием (на 25 тыс. т).

19 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 Новосибирская ,5 Омская ,0 Тюменская ,8 Томская ,0 Кемеровская ,0 Алтайский152076,0 По региону ,3 Возможное поступление Р 2 О 5 с вивианитами, торфовивианитами и вивианитовыми торфами в земледелие Западной Сибири – более 1,5 млн. тонн.

20 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.

21 Применение удобрений в земледелии Сибири МИНЕРАЛЬНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ УДОБРЕНИЯ кг/га 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 т/га Минеральные удобренияОрганические удобрения

22 Перспективная потребность земледелия Сибири в минеральных промышленных удобрениях, тыс.т д.в. УдобренияЗападная Сибирь Восточная Сибирь Сибирь I этап (2015 г.) Азотные Фосфорные Калийные В сумме NPK II этап (2020 г.) Азотные Фосфорные Калийные В сумме NPK

23 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, органических, органо- минеральных 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.

24 Благодарю за внимание