Відділ агрохімії Національного наукового центру «Інститут ґрунтознавства
та агрохімії імені О.Н. Соколовського», м. Харків, Україна
Земельна реформа привела до власності мільйони селян, але далеко не всі усвідомлюють свої права та обов’язки господаря найбільшого багатства українського народу – дбати про своє майно та вимагати належного з ним поводження. Ця вимога закріплена у статтях 91 і 96 Земельного кодексу України та статті 35 Закону України «Про охорону земель», які передбачають обов’язком власників землі і землекористувачів підвищувати родючість ґрунтів та своєчасно інформувати відповідні органи щодо стану деградації та забруднення земельних ділянок, забезпечувати захист земель від ерозії, виснаження, забруднення, засмічення, засолення, солонцювання, підкислення, перезволоження, підтоплення, заростання бур’янами, уживати заходів щодо запобігання екологічно небезпечному впливу на земельні ділянки та ліквідації його наслідків. Поряд з цим, жоден уповноважений державний орган не в змозі ефективно контролювати стан ґрунтів та їх родючості без належної підтримки з боку землевласників. Необхідність цього є однією з вимог ч. 1, 2 ст. 15 Закону України «Про оренду землі» щодо збереження стану об’єкта оренди як невід’ємна складова будь-якого договору про оренду земель. Агрохімічна паспортизація на сьогодні є основним джерелом інформації про родючість ґрунтів, але результати цієї роботи повною мірою не використовуються. Виходячи зі вищезазначеного, моніторинг родючості ґрунтів при передачі земель в оренду не є пасивним спостереженням за змінами їх властивостей, а має бути поєднаним із моніторингом агровиробничої діяльності в єдине ціле – ґрунтоохоронний моніторинг. Світовий досвід показує, що слід контролювати не скільки негативні наслідки, як виробничі процеси, що до них призводять. Зокрема, моніторинг гумусового стану ґрунтів має проводитися шляхом поєднання спостережень за динамікою вмісту гумусу в довгостроковій перспективі (10-15 років) за даними агрохімічної паспортизації та балансової оцінки у сівозміні (3-5 років). Аналогічним шляхом слід здійснювати моніторинг поживного стану ґрунтів, поєднуючи результати агрохімічної паспортизації земель (раз на 5 років) із оцінкою балансу NPK за формами державного статистичного спостереження (9б-сх, 29-сх). Це дозволяє не тільки констатувати факт погіршення стану ґрунту, але й завчасно попередити його. Зниження параметрів вмісту в ґрунті азоту, що легко гідролізується, рухомого фосфору та калію на величину, що перевищує відносну похибку визначення (10-15 %), свідчить про необхідність проведення ґрунтоохоронної експертизи балансу NPK та за його від’ємності − відповідальності суб’єктів господарювання згідно вимог чинного законодавства. Моніторинг ерозійних процесів не може бути здійснений суцільно, тому його пропонується замінити на моніторинг ефективності протиерозійного облаштування території, який можна здійснювати поступово і планово в рамках регіональних програм. Моніторинг процесів підкислення, засолення, осолонцювання достатньо повно опрацьований у методиці агрохімічної паспортизації та еколого-меліоративного моніторингу, тому не потребує значних змін. Моніторинг забруднення ґрунтів доцільно проводити диференційовано для земель сільськогосподарського призначення поза зоною техногенного впливу (оновлення інформації за 15-20 років), розташованих у зоні техногенного впливу (від 1 року до 3-5 років) та земель, що підлягають консервації як техногенно-забруднені (щорічно). За невеликим виключенням, контролювати зміни родючості на кожному паї нереально, а краще оцінювати великі виробничі виділи (поля) із поширенням висновків на усі земельні ділянки. Оцінка змін родючості ґрунтів – це складна справа, яка потребує досвідчених фахівців, спеціалізованих лабораторій та має проводитися виключно за чинними державними стандартами, зокрема ДСТУ 7846:2015 «Якість ґрунту. Оцінювання зміни родючості ґрунтів. Порядок проведення робіт».
Земельная реформа привела к собственности миллионы крестьян, но далеко не все осознают свои права и обязанности хозяина крупнейшего богатства украинского народа - заботиться о своем имуществе и требовать надлежащего с ним обращения. Эти требования закреплены в статьях 91 и 96 Земельного кодекса Украины и статье 35 Закона Украины «Об охране земель», которые предусматривают обязанность собственников земли и землепользователей повышать плодородие почв и своевременно информировать соответствующие органы о состоянии деградации и загрязнения земельных участков, обеспечивать защиту земель от эрозии, истощения, загрязнения, засорения, засоления, осолонцевания, подкисления, переувлажнения, подтопления, зарастания сорняками, принимать меры по предотвращению экологически опасного влияния на земельные участки и ликвидации его последствий. Наряду с этим, ни один уполномоченный государственный орган не в состоянии эффективно контролировать состояние почв и их плодородия без должной поддержки со стороны землевладельцев. Необходимость этого является одним из требований ч. 1, 2 ст. 15 Закона Украины «Об аренде земли» относительно сохранения состояния объекта аренды как неотъемлемая составляющая любого договора об аренде земель. Агрохимическая паспортизация на сегодня является основным источником информации о плодородии почв, но результаты этой работы в полной мере не используются. Исходя из вышесказанного, мониторинг плодородия почв при передаче земель в аренду не является пассивным наблюдением за изменениями их свойств, а должен быть совмещен с мониторингом агропроизводственной деятельности в единое целое – почвоохранный мониторинг. Мировой опыт показывает, что следует контролировать не столько негативные последствия, как производственные процессы, к ним приводящие. В частности, мониторинг гумусового состояния почв должен проводиться путем объединения наблюдений за динамикой содержания гумуса в долгосрочной перспективе (10-15 лет) по данным агрохимической паспортизации и балансовой оценки в севообороте (3-5 лет). Аналогичным путем следует осуществлять мониторинг питательного состояния почв, сочетая результаты агрохимической паспортизации земель (раз в 5 лет) с оценкой баланса NPK по формам государственного статистического наблюдения (9б-в, 29-сх). Это позволяет не только констатировать факт ухудшения состояния почвы, но и заблаговременно предупредить его. Снижение параметров содержания в почве легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и калия на величину, превышающую относительную погрешность определения (10-15%), свидетельствует о необходимости проведения почвоохранной экспертизы баланса NPK и при его отрицательном балансе – ответственность субъектов хозяйствования, согласно требованиям действующего законодательства. Мониторинг эрозионных процессов не может быть осуществлен повсеместно, поэтому его предлагается заменить на мониторинг эффективности противоэрозионного обустройства территории, который можно осуществлять постепенно и планово в рамках региональных программ. Мониторинг процессов подкисления, засоления, осолонцевания достаточно полно проработан в методике агрохимической паспортизации и эколого-мелиоративного мониторинга, поэтому не требует значительных изменений. Мониторинг загрязнения почв целесообразно проводить дифференцированно для земель сельскохозяйственного назначения вне зоны техногенного воздействия (обновление информации по 15-20 лет), расположенных в зоне техногенного воздействия (от 1 года до 3-5 лет) и земель, подлежащих консервации как техногенно загрязненные (ежегодно). За небольшим исключением, контролировать изменения плодородия на каждом пае нереально, а лучше оценивать большие производственные наделы (поля) с распространением выводов на все земельные участки. Оценка изменений плодородия почв - это сложное дело, требующее опытных специалистов, специализированных лабораторий и должна проводиться исключительно по действующим государственным стандартам, в частности ГОСТ 7846: 2 015 «Качество почвы. Оценки изменения плодородия почв. Порядок проведения работ».
Land reform has led to ownership of millions of peasants, but not all are aware of their rights and obligations of the owner of the largest wealth of the Ukrainian people- take care of your property and to demand proper treatment to him. These requirements are contained in articles 91 and 96 of the Land Code of Ukraine and Article 35 of the Law of Ukraine "On Land Protection", which provide for the obligation of landowners and users to improve soil fertility and inform the relevant authorities about the state of degradation and pollution of land, to protect land from erosion, depletion, pollution, contamination, salinization, alkalinization, acidification, waterlogging, flooding, overgrown with weeds, take measures to prevent environmentally harmful impact on the land and the elimination of its consequences. In addition, none of the authorized state body is unable to effectively monitor the status of soils and their fertility without the proper support from the landholders. The need for this is a requirement of h. 1, 2 tbsp. 15 of the Law of Ukraine "On Land Lease" regarding the persistence of the object lease as an integral component of any agreement on the lease of land. Agrochemical certification is currently the main source of information on soil fertility, but the results of this work have not been fully used. Based on the above, the monitoring of soil fertility in the transfer of land rent is not a passive observation of the changes in their properties, but should be combined with monitoring of agricultural industrial activities into a coherent whole - soil security monitoring. World experience shows that it is necessary to control not only the negative effects, as production processes leading to them. In particular, the monitoring of the humus state of soils must be carried out by combining the observations of the dynamics of humus in the long term (10-15 years) according to the agrochemical balance assessment and certification in the rotation (3-5 years). In a similar way should monitor the nutritional status of the soil, combining the results of agrochemical land certification (every 5 years), with an estimate of the balance of NPK on the state statistical observation forms (9b-v, 29-cx). This allows not only to establish the fact the deterioration of the soil, but also in advance to warn him. The decrease parameters in soil hydrolysable nitrogen, available phosphorus and potassium in the amount greater than the relative error in the determination (10-15%), demonstrates the need for soil security expertise balance NPK and when negative balance – the responsibility of entities, in accordance with applicable law. Monitoring of erosion processes cannot be implemented everywhere, so it is proposed to be replaced by anti-erosion monitor the effectiveness of spatial planning, which can be carried out gradually and in a planned regional programs. Monitoring of acidification, salinity, alkalinity adequately developed in the methodology of agrochemical certification and eco-reclamation monitoring, so does not require significant changes. Monitoring of soil contamination it is advisable to carry out differentiated for agricultural land outside the zone of technogenic impact (update of 15-20 years), located in the zone of technogenic impact (from 1 year to 3-5 years) and lands subject to conservation as the technogenic pollution (each year). With a few exceptions, to monitor changes in fertility in each land unrealistic, and to better evaluate a large production plots (fields) to disseminate the findings to all the land. Evaluation of changes in soil fertility - is a complex matter that requires experienced professionals, specialized laboratories and should be carried out exclusively by the applicable national standards, such as ISO 7846: 2015 "Quality of soil. Estimates of changes fertility soil. The procedure of the work."
Агрохімічний супровід землеробства.
Сучасне агровиробництво вимагає уваги до збереження родючості ґрунту, розроблення систем удобрення культур і хімічної меліорації земель, виробництва нових форм органічних і мінеральних добрив, хімічних меліорантів, впровадження новітніх агротехнологій їх застосування та сервісного агрохімічного обслуговування. В Україні застосування добрив почало суттєво зростати з другої половини 60-х років. У 1986-1990 рр. на 1 га посівної площі вносили в середньому 148 кг діючої речовини NPK мінеральних добрив. Рівень застосування органічних добрив зростав до початку 90-х років. У 1966-1970 рр. у середньому за рік вносили в ґрунт 4,3 т/га, у 1986-1990 рр. - 8,7 т/га посівної площі. Вапнування проводилося на 1,0-1,5 млн. гектарах, гіпсування - на 300 тис. га щорічно і фінансувалося з державного бюджету. В умовах переходу сільгоспвиробництва на ринкову основу обсяги застосування органічних і мінеральних добрив різко зменшилися. У 2007-2009 рр. органічних добрив внесено 0,6-0,7 т/га, мінеральних добрив - 51,2-62,7 кг/га діючої речовини. Суттєво скоротилися річні обсяги робіт з хімічної меліорації кислих (до 30-40 тис. га) і солонцевих (до 3-4 тис. га) ґрунтів.
Державна політика в АПК повинна бути спрямована на здешевлення кредитних ресурсів, на оптимальне забезпечення сільгоспвиробників добривами, хімічними меліорантами та іншими агрохімікатами для одержання запланованих валових зборів урожаю високої якості за будь-яких погодно-кліматичних умов.
Сучасне агровиробництво вимагає уваги до збереження родючості ґрунту, розроблення систем удобрення культур і хімічної меліорації земель, виробництва нових форм органічних і мінеральних добрив, хімічних меліорантів, впровадження новітніх агротехнологій їх застосування та сервісного агрохімічного обслуговування. В Україні застосування добрив почало суттєво зростати з другої половини 60-х років. У 1986-1990 рр. на 1 га посівної площі вносили в середньому 148 кг діючої речовини NPK мінеральних добрив. Рівень застосування органічних добрив зростав до початку 90-х років. У 1966-1970 рр. у середньому за рік вносили в ґрунт 4,3 т/га, у 1986-1990 рр. - 8,7 т/га посівної площі. Вапнування проводилося на 1,0-1,5 млн. гектарах, гіпсування - на 300 тис. га щорічно і фінансувалося з державного бюджету. В умовах переходу сільгоспвиробництва на ринкову основу обсяги застосування органічних і мінеральних добрив різко зменшилися. У 2007-2009 рр. органічних добрив внесено 0,6-0,7 т/га, мінеральних добрив - 51,2-62,7 кг/га діючої речовини. Суттєво скоротилися річні обсяги робіт з хімічної меліорації кислих (до 30-40 тис. га) і солонцевих (до 3-4 тис. га) ґрунтів.
Державна політика в АПК повинна бути спрямована на здешевлення кредитних ресурсів, на оптимальне забезпечення сільгоспвиробників добривами, хімічними меліорантами та іншими агрохімікатами для одержання запланованих валових зборів урожаю високої якості за будь-яких погодно-кліматичних умов.
Современное агропроизводство требует внимания к сохранению плодородия почвы, разработка систем удобрения культур и химической мелиорации земель, производства новых форм органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов, внедрение новейших агротехнологий их применения и сервисного агрохимического обслуживания. В Украине применение удобрений начало существенно расти со второй половины 60-х годов. В 1986-1990 гг. На 1 га посевной площади вносили в среднем 148 кг действующего вещества NPK минеральных удобрений. Уровень применения органических удобрений рос в начале 90-х годов. В 1966-1970 гг. В среднем за год вносили в почву 4,3 т/га, в 1986-1990 гг. - 8,7 т/га посевной площади. Известкование проводилось на 1,0-1,5 млн. Гектаров, гипсование - на 300 тыс. га ежегодно и финансировалось из государственного бюджета. В условиях перехода сельхозпроизводства на рыночную основу объемы применения органических и минеральных удобрений резко уменьшились. В 2007-2009 гг. органических удобрений внесено 0,6-0,7 т/га, минеральных удобрений - 51,2-62,7 кг/га действующего вещества. Существенно сократились годовые объемы работ по химической мелиорации кислых (до 30-40 тыс. га) и солонцовых (до 3-4 тыс. Га) почв. Государственная политика в АПК должна быть направлена на удешевление кредитных ресурсов, на оптимальное обеспечение сельхозпроизводителей удобрениями, химическими мелиорантами и другими агрохимикатами для получения запланированных валовых сборов урожая высокого качества при любых погодно-климатических условий.
Modern agroproduction requires attention to the preservation of soil fertility, the development of fertilizer systems for crops and chemical land reclamation, the production of new forms of organic and mineral fertilizers, chemical ameliorants, the introduction of new agrotechnologies for their application and service agrochemical services. In Ukraine, the use of fertilizers began to grow substantially from the second half of the 60s. In 1986-1990 an average of 148 kg of active ingredient NPK of mineral fertilizers was applied per hectare of cultivated area. The level of application of organic fertilizers grew in the early 90's. In the conditions of the transition of agricultural production to a market basis, the volume of application of organic and mineral fertilizers decreased sharply. In the years 2007-2009, of organic fertilizers 0.6-0.7 t / ha, mineral fertilizers - 51.2-62.7 kg / ha of active ingredient. The annual volume of work on chemical reclamation of acidic soils (up to 30-40 thousand hectares) and solonets soils (up to 3-4 thousand hectares) was significantly reduced. The state policy in the agroindustrial complex should be aimed at reducing the cost of credit resources, on the optimal provision of fertilizers, chemical ameliorants and other agrochemicals for agricultural producers to obtain the planned gross yields of high quality crops in any weather and climate conditions.
Екологічні наслідки застосування добрив
Не можна обійти увагою той факт, що нині антропогенний тиск на навколишнє природне середовище досить істотний. Зокрема, застосування агрохімікатів, як складової інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, породжує чимало нових проблем, однією з яких є екологічна. Численні дослідження вчених-агрохіміків показали, що різні види та форми добрив неоднаково впливають на властивості ґрунту.
Не можна обійти увагою той факт, що нині антропогенний тиск на навколишнє природне середовище досить істотний. Зокрема, застосування агрохімікатів, як складової інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, породжує чимало нових проблем, однією з яких є екологічна. Численні дослідження вчених-агрохіміків показали, що різні види та форми добрив неоднаково впливають на властивості ґрунту.
Вплив безводного аміаку на ґрунтово-екологічні властивості. Безводний аміак на сьогодні є одним з найдешевших азотних добрив (ціна одиниці азоту безводного аміаку у 1,3 рази нижча порівняно з іншими), однак він не став альтернативою традиційним добривам. Це пояснюється необхідністю дороговартісної спеціальної техніки для перевезення і внесення добрив дрібними сільгоспвиробниками, а для агрохолдингів його застосування лімітується високою токсичністю та вибухонебезпечністю, що є фактором підвищеного ризику.
Перш за все, як вважають більшість агровиробників, обмеження внесення безводного аміаку визначається можливим погіршенням грунтово-екологічних властивостей. Проведені відділом Агрохімії дослідження вказують на те, що деякі негативні зміни властивостей ґрунтів відбуваються переважно у локалізованому осередку ґрунту (шириною 5-7,5 см) та обмежені у часі і можуть коригуватись дозами безводного аміаку та періодичністю його внесення.
Досягнення екологічно безпечного, з точки зору зміни показників родючості ґрунту, застосування безводного аміаку у землеробстві можливе керуючись наступними пропозиціями:
- не рекомендується на слабокислих та кислих піщаних і супіщаних ґрунтах осіннє внесення безводного аміаку, яке може обумовити насичення ґрунту аміаком в період, коли нітрифікаційні процеси послаблюються і починається інтенсивне промивання ґрунту атмосферними опадами;
- безпечне застосування рідкого безводного аміаку у землеробстві, що не призводить до негативних змін грунтово-екологічних показників досягається за рахунок його внесення у дозі, яка не перевищує 100 кг д.р./га на глибину 18-20 см;
- при застосуванні безводного аміаку у землеробстві систематичному моніторингу підлягають наступні показники родючості ґрунту: обмінна кислотність ґрунтового розчину, вміст лабільного вуглецю, чисельність різних груп мікроорганізмів, насиченість грунтово-вбирного комплексу амонієм.
Небезпека забруднення важкими металами. До недоліків багатьох мінеральних добрив можна віднести наявність в них важких металів (кадмію, свинцю, нікелю та ін.). Найбільш «забруднені» важкими металами фосфорні та комплексні добрива. Це пов’язано з тим, що практично усі фосфорні руди містять велику кількість стронцію, рідкоземельні та радіоактивні елементи. Розширення виробництва і застосування фосфорних та комплексних добрив може призводити також до забруднення навколишнього середовища сполуками фтору.
Однак, забруднення ґрунту, спричинене мінеральними добривами, як правило, на порядок нижче за техногенне (у фосфатних добривах вміст важких металів, крім стронцію і фтору, коливається в межах 15 – 250 мг/кг; вміст важких металів у техногенних викидах становить 100 − 800 мг/кг).
Результати досліджень відділу Агрохімії із систематичним застосуванням високих доз мінеральних добрив (за 40 років сумарно за фосфором складають 3280 – 4480 кг/га) показують, що перевищень гранично допустимих концентрацій (ГДК) важких металів у зразках ґрунту (чорнозем типовий) за жодним з елементів не виявлено. Розрахований сумарний показник забруднення ґрунту важкими металами (Zc) на варіантах з застосуванням високих доз мінеральних добрив знаходився в межах категорії слабкого рівня забруднення.
Такого роду антропогенний вплив на ґрунт призвів до підвищення вмісту рухомого фтору у 5 – 9 разів (від 0,1 мг/кг до 0,5-0,9 мг/кг). Але навіть вищенаведені дози фосфорних добрив не сприяють накопиченню водорозчинних форм фтору вище гранично допустимих концентрацій (за ГДК 10,0 мг/кг ґрунту) і навіть не дозволяють наблизитись до показників ГДК.
Перш за все, як вважають більшість агровиробників, обмеження внесення безводного аміаку визначається можливим погіршенням грунтово-екологічних властивостей. Проведені відділом Агрохімії дослідження вказують на те, що деякі негативні зміни властивостей ґрунтів відбуваються переважно у локалізованому осередку ґрунту (шириною 5-7,5 см) та обмежені у часі і можуть коригуватись дозами безводного аміаку та періодичністю його внесення.
Досягнення екологічно безпечного, з точки зору зміни показників родючості ґрунту, застосування безводного аміаку у землеробстві можливе керуючись наступними пропозиціями:
- не рекомендується на слабокислих та кислих піщаних і супіщаних ґрунтах осіннє внесення безводного аміаку, яке може обумовити насичення ґрунту аміаком в період, коли нітрифікаційні процеси послаблюються і починається інтенсивне промивання ґрунту атмосферними опадами;
- безпечне застосування рідкого безводного аміаку у землеробстві, що не призводить до негативних змін грунтово-екологічних показників досягається за рахунок його внесення у дозі, яка не перевищує 100 кг д.р./га на глибину 18-20 см;
- при застосуванні безводного аміаку у землеробстві систематичному моніторингу підлягають наступні показники родючості ґрунту: обмінна кислотність ґрунтового розчину, вміст лабільного вуглецю, чисельність різних груп мікроорганізмів, насиченість грунтово-вбирного комплексу амонієм.
Небезпека забруднення важкими металами. До недоліків багатьох мінеральних добрив можна віднести наявність в них важких металів (кадмію, свинцю, нікелю та ін.). Найбільш «забруднені» важкими металами фосфорні та комплексні добрива. Це пов’язано з тим, що практично усі фосфорні руди містять велику кількість стронцію, рідкоземельні та радіоактивні елементи. Розширення виробництва і застосування фосфорних та комплексних добрив може призводити також до забруднення навколишнього середовища сполуками фтору.
Однак, забруднення ґрунту, спричинене мінеральними добривами, як правило, на порядок нижче за техногенне (у фосфатних добривах вміст важких металів, крім стронцію і фтору, коливається в межах 15 – 250 мг/кг; вміст важких металів у техногенних викидах становить 100 − 800 мг/кг).
Результати досліджень відділу Агрохімії із систематичним застосуванням високих доз мінеральних добрив (за 40 років сумарно за фосфором складають 3280 – 4480 кг/га) показують, що перевищень гранично допустимих концентрацій (ГДК) важких металів у зразках ґрунту (чорнозем типовий) за жодним з елементів не виявлено. Розрахований сумарний показник забруднення ґрунту важкими металами (Zc) на варіантах з застосуванням високих доз мінеральних добрив знаходився в межах категорії слабкого рівня забруднення.
Такого роду антропогенний вплив на ґрунт призвів до підвищення вмісту рухомого фтору у 5 – 9 разів (від 0,1 мг/кг до 0,5-0,9 мг/кг). Але навіть вищенаведені дози фосфорних добрив не сприяють накопиченню водорозчинних форм фтору вище гранично допустимих концентрацій (за ГДК 10,0 мг/кг ґрунту) і навіть не дозволяють наблизитись до показників ГДК.
Нельзя не обратить внимание на тот факт, что в настоящее время антропогенное влияние на окружающую среду весьма существенно. В частности, применение агрохимикатов, как составляющей интенсификации сельскохозяйственного производства, порождает множество новых проблем, одной из которых экологическая. Многочисленные исследования ученых-агрохимиков показали, что различные виды и формы удобрений неодинаково влияют на свойства почвы.
Влияние безводного аммиака на почвенно-экологические свойства. Безводный аммиак на сегодня является одним из самых дешевых азотных удобрений (цена единицы азота безводного аммиака в 1,3 раза ниже по сравнению с другими), однако он не стал альтернативой традиционным удобрениям. Это объясняется необходимостью дорогостоящей специальной техники для перевозки и внесения удобрений для мелких сельхозпроизводителей, а для агрохолдингов его применения лимитируется высокой токсичностью и взрывоопасностью, что является фактором повышенного риска.
Прежде всего, как считают большинство агропроизводителей, ограничение внесения безводного аммиака определяется возможным ухудшением почвенно-экологических свойств. Проведенные отделом Агрохимии исследования показывают, что некоторые негативные изменения свойств почв происходят преимущественно в локализованном участке почвы (шириной 5-7,5 см), ограничены во времени и могут корректироваться дозами безводного аммиака и периодичностью его внесения.
Достижения экологически безопасного, с точки зрения изменения показателей плодородия почвы, применения безводного аммиака в земледелии возможно руководствуясь следующими предложениями:
- не рекомендуется на слабокислых и кислых песчаных и супесчаных почвах осеннее внесение безводного аммиака, которое может обусловить насыщение почвы аммиаком в период, когда нитрификационные процессы ослабляются, и начинается интенсивное промывание почвы атмосферными осадками;
- безопасное применение жидкого безводного аммиака в земледелии, не приводит к изменению почвенно-экологических показателей, достигается за счет его внесения в дозе, не превышающей 100 кг д.в./га на глубину 18-20 см;
- при применении безводного аммиака в земледелии систематическому мониторингу подлежат следующие показатели плодородия почвы: обменная кислотность почвенного раствора, содержание лабильного углерода, численность различных групп микроорганизмов, насыщенность почвенно-поглощающего комплекса аммонием.
Опасность загрязнения тяжелыми металлами. К недостаткам многих минеральных удобрений можно отнести наличие в них тяжелых металлов (кадмия, свинца, никеля и др.). Наиболее «загрязненные» тяжелыми металлами фосфорные и комплексные удобрения. Это связано с тем, что практически все фосфорные руды содержат большое количество стронция, редкоземельные и радиоактивные элементы. Расширение производства и применения фосфорных и комплексных удобрений может приводить также к загрязнению окружающей среды соединениями фтора.
Однако, загрязнение почвы тяжелыми металлами, вызванное минеральными удобрениями, как правило, на порядок ниже техногенного загрязнения (в фосфатных удобрениях содержание тяжелых металлов, кроме стронция и фтора, колеблется в пределах 15 - 250 мг/кг, содержание тяжелых металлов в техногенных выбросах составляет 100 - 800 мг/кг).
Результаты исследований отдела Агрохимии с систематическим применением высоких доз минеральных удобрений (за 40 лет суммарная доза по фосфору составляет 3280 - 4480 кг/га) показывают, что превышений предельно допустимых концентраций (ПДК) тяжелых металлов в образцах почвы (чернозем типичный) ни по одному из элементов не обнаружено. Рассчитанный суммарный показатель загрязнения почвы тяжелыми металлами (Zc) на вариантах с применением высоких доз минеральных удобрений находился в пределах категории слабого уровня загрязнения.
Такого рода антропогенное воздействие на почву привело к повышению содержания подвижного фтора в 5 - 9 раз (от 0,1 мг/кг до 0,5-0,9 мг/кг). Но даже вышеприведенные дозы фосфорных удобрений не способствуют накоплению водорастворимых форм фтора выше предельно допустимых концентраций (ПДК 10,0 мг/кг) и даже не позволяют приблизиться к показателям ПДК.
It is impossible to leave without attention the fact that at present anthropogenic impact on the environment is quite substantially. In particular, the use of agrochemicals, as part of the intensification of agricultural production, creates many new issues, one of which is environmental. Numerous studies of agrochemists scientists have shown that various types and forms of fertilizers affect unequally on the soil properties.
Influence of anhydrous ammonia on the soil and environmental properties. Today anhydrous ammonia is one of the cheapest nitrogen fertilizers (nitrogen unit price of anhydrous ammonia is 1.3 times lower compared to the others), but it is not an alternative to traditional fertilizers. This is explained by the need for expensive special equipment for transportation and fertilization for small farmers and for agroholdings its use is limited by high toxic and explosive dangers that are risk factors.
First of all, according to the majority of agricultural producers, limiting application of anhydrous ammonia is determined by possible deterioration of soil and environmental properties. Investigations of Agrochemistry Department show that some of the negative changes in the properties of soils occur mainly in the localized area of the soil (5-7.5 cm in width), are limited in time and can be corrected with doses of anhydrous ammonia and periodicity of its application.
Achievement of the environmentally safe application of anhydrous ammonia in agriculture is possible using the following sentences:
- it is not recommended on acid sandy soils autumn application of anhydrous ammonia, which can cause saturation of the soil by ammonia at the time when nitrification processes are weakened and it is started the intensive irrigation of soil by precipitation;
- safe application of liquid anhydrous ammonia in agriculture does not change the soil and environmental indicators and is achieved through its application in the rate, which does not exceed 100 kg/ha to a depth of 18-20 cm;
- application of anhydrous ammonia in agriculture, following indicators of soil fertility should be subjected to systematic monitoring: exchange acidity of the soil solution, the content of labile carbon number of different groups of microorganisms, saturation of soil absorption complex with ammonium.
Risk of contamination by the heavy metals. The disadvantages of many fertilizers are the presence of heavy metals (cadmium, lead, nickel, and others). Phosphorus and compound fertilizers are the most "contaminated" by the heavy metals. It is connected to the fact that practically all phosphate ores contain large amounts of strontium, rare earth and radioactive elements. Expansion of the production and application of phosphate and compound fertilizer can also result to environmental pollution by fluorine compounds.
However, soil contamination by heavy metals caused by the mineral fertilizers, as a rule, is much lower as technogenic pollution (in phosphate fertilizers heavy metal content, except for strontium and fluorine, is in the range 15 - 250 mg/kg, the content of heavy metals in the technogenic emissions is 100 - 800 mg/kg).
The results of Agrochemistry department’s investigations with systematic application of high mineral fertilizer doses (during 40 years total dose of phosphorus is 3280 - 4480 kg/ha) show that exceeding the maximum permissible concentration (MPC) of heavy metals in soil samples (chernozem typical) for any of the elements weren’t found. The calculated total index of soil contamination by heavy metals (Zc) on variants with high doses of mineral fertilizers was within the category of low contamination level.
Such anthropogenic impact on soil led to an increase in the fluorine content 5 - 9 times (from 0.1 mg/kg to 0.5-0.9 mg/kg). But even above doses of phosphate fertilizers do not contribute to the accumulation of water-soluble forms of fluoride higher than the maximum permissible concentration (MPC 10.0 mg/kg) and not even allow coming close to the MPC.
Парникові гази, основним з яких є вуглекислий газ (СО2), утримують тепле інфрачервоне випромінювання в атмосфері нашої планети, зігріваючи її. Збільшення концентрації парникових газів в атмосфері, на думку ряду вчених, призводить до збільшення кількості утримуваного в атмосфері тепла і створенню парникового ефекту. Необхідність оцінки емісії парникових газів з ґрунтів сільськогосподарського використання пов'язана з найважливішою роллю, яку відіграють ґрунти у продукуванні цих газів (особливо CO2). За різними оцінками від 25% до 40 парникових газів мають ґрунтове походження, що важливо при розгляді ключовій позиції ґрунтового покриву в біосферному кругообігу цих газів.
Виділення вуглекислого газу з поверхні ґрунту є сумарним показником, що включає в себе біологічну діяльність мікроорганізмів та рослин. Кількість СО2, що надходить з ґрунту визначається як біологічними (темпом росту та розвитку рослини та мікроорганізмів, диханням коренів), так і екологічними (температура, вологість повітря та ґрунту та ін.) факторами. У зв’язку з цим, емісія СО2 з поверхні ґрунту має доволі чітку сезонну та добову динаміку.
На базі стаціонарного польового досліду «Вплив різних рівнів біологізації землеробства на родючість ґрунту» щорічно проводиться моніторинг динаміки емісії вуглекислого газу з ґрунту за допомогою сучасного приладу контролю за газовим середовищем у замкненому просторі – портативним газоаналізатором «testo 535». За допомогою надчутливої інфрачервоної зони прилад отримує показники емісії вуглекислого газу з ґрунту у частках від його вмісту у приземній частині атмосфери. У результаті оцінюється денна та сезонна динаміка змін продукування діоксиду вуглецю з ґрунту за різних рівнів біологізації та способів землекористування.
Одним з методів зменшення емісійного потоку СО2 є збільшення накопичення вуглецю у ґрунті. Додатковими його перевагами є одночасне підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва та захист навколишнього середовища. Способи землеробства відіграють величезну роль в накопиченні ґрунтового вуглецю і підвищенні екологічності у системах виробництва. Міжнародні стратегії, спрямовані на зниження викидів CO2 в атмосферу, включають розрахунки вуглецевого балансу та загальну секвестрацію вуглецю у ґрунті.
Традиційним способом оцінювання можливих втрат вуглецю з ґрунту є розрахунковий, оснований на складенні балансу між статтями надходження органічної речовини з органічними добривами, рослинними залишками, їх вимиванням, мінералізацією та гуміфікацією в ґрунті. Застосування балансового методу дозволяє вже на перших роках впровадження нових складових системи землеробства (сівозмін, систем обробітку та удобрення) скласти прогноз секвестрації вуглецю в ґрунті та приблизно оцінити емісійні втрати у короткостроковій та довгостроковій перспективі. У дослідженнях відділу агрохімії балансовий метод застосовується як допоміжний в комплексі з прямими спостереженнями за динамікою вмісту гумусу в ґрунті та вимірюваннями виділення СО2 з його поверхні.
Наразі, робота з удосконалення методик розрахунку об’ємів та динаміки емісії СО2 з ґрунту надалі може бути використана для впровадження агротехнологій, спрямованих на зменшення викидів парникових газів та оцінку впливу землекористування на гумусовий стан та секвестрацію вуглецю у ґрунті.
Виділення вуглекислого газу з поверхні ґрунту є сумарним показником, що включає в себе біологічну діяльність мікроорганізмів та рослин. Кількість СО2, що надходить з ґрунту визначається як біологічними (темпом росту та розвитку рослини та мікроорганізмів, диханням коренів), так і екологічними (температура, вологість повітря та ґрунту та ін.) факторами. У зв’язку з цим, емісія СО2 з поверхні ґрунту має доволі чітку сезонну та добову динаміку.
На базі стаціонарного польового досліду «Вплив різних рівнів біологізації землеробства на родючість ґрунту» щорічно проводиться моніторинг динаміки емісії вуглекислого газу з ґрунту за допомогою сучасного приладу контролю за газовим середовищем у замкненому просторі – портативним газоаналізатором «testo 535». За допомогою надчутливої інфрачервоної зони прилад отримує показники емісії вуглекислого газу з ґрунту у частках від його вмісту у приземній частині атмосфери. У результаті оцінюється денна та сезонна динаміка змін продукування діоксиду вуглецю з ґрунту за різних рівнів біологізації та способів землекористування.
Одним з методів зменшення емісійного потоку СО2 є збільшення накопичення вуглецю у ґрунті. Додатковими його перевагами є одночасне підвищення ефективності сільськогосподарського виробництва та захист навколишнього середовища. Способи землеробства відіграють величезну роль в накопиченні ґрунтового вуглецю і підвищенні екологічності у системах виробництва. Міжнародні стратегії, спрямовані на зниження викидів CO2 в атмосферу, включають розрахунки вуглецевого балансу та загальну секвестрацію вуглецю у ґрунті.
Традиційним способом оцінювання можливих втрат вуглецю з ґрунту є розрахунковий, оснований на складенні балансу між статтями надходження органічної речовини з органічними добривами, рослинними залишками, їх вимиванням, мінералізацією та гуміфікацією в ґрунті. Застосування балансового методу дозволяє вже на перших роках впровадження нових складових системи землеробства (сівозмін, систем обробітку та удобрення) скласти прогноз секвестрації вуглецю в ґрунті та приблизно оцінити емісійні втрати у короткостроковій та довгостроковій перспективі. У дослідженнях відділу агрохімії балансовий метод застосовується як допоміжний в комплексі з прямими спостереженнями за динамікою вмісту гумусу в ґрунті та вимірюваннями виділення СО2 з його поверхні.
Наразі, робота з удосконалення методик розрахунку об’ємів та динаміки емісії СО2 з ґрунту надалі може бути використана для впровадження агротехнологій, спрямованих на зменшення викидів парникових газів та оцінку впливу землекористування на гумусовий стан та секвестрацію вуглецю у ґрунті.
Парниковые газы, основным из которых является углекислый газ (СО2), удерживают теплое инфракрасное излучение в атмосфере нашей планеты, согревая ее. Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере, по мнению ряда ученых, приводит к увеличению количества тепла, которое содержится в атмосфере и созданию парникового эффекта. Необходимость оценки эмиссии парниковых газов из почвы сельскохозяйственного использования связана с важнейшей ролью, которую играют почвы в продуцировании этих газов (особенно CO2). По разным оценкам от 25% до 40 парниковых газов имеют грунтовое происхождения, что немаловажно при рассмотрении ключевой позиции почвенного покрова в биосферном круговороте этих газов.
Выделение углекислого газа с поверхности почвы является суммарным показателем, включающим в себя биологическую деятельность микроорганизмов и растений. Количество СО2, поступающей из почвы определяется как биологическими (темпом роста и развития растения и микроорганизмов, дыханием корней), так и экологическими (температура, влажность воздуха и почвы и др.) факторами. В связи с этим, эмиссия СО2 с поверхности почвы имеет достаточно четкую сезонную и суточную динамику.
На базе стационарного полевого опыта «Влияние различных уровней биологизации земледелия на плодородие почвы» ежегодно проводится мониторинг динамики эмиссии углекислого газа из почвы с помощью современного прибора контроля за газовой средой в замкнутом пространстве – портативным газоанализатором «testo 535». С помощью сверхчувствительной инфракрасной зоны прибор получает показатели эмиссии углекислого газа из почвы в долях от его содержания в приземной части атмосферы. В результате оценивается дневная и сезонная динамика изменений эмиссии диоксида углерода из почвы при разных уровнях биологизации и способах землепользования.
Одним из методов уменьшения эмиссионного потока СО2 является увеличение накопления углерода в почве. Дополнительными его преимуществами являются одновременное повышение эффективности сельскохозяйственного производства и защита окружающей среды. Способы земледелия играют огромную роль в накоплении почвенного углерода и повышении экологичности в системах производства. Международные стратегии, направленные на снижение выбросов CO2 в атмосферу, включают расчеты углеродного баланса и общую секвестрацию углерода в почве.
Традиционным способом оценки возможных потерь углерода из почвы является расчетный, основанный на составлении баланса между статьями поступления органического вещества с органическими удобрениями, растительными остатками, их вымыванием, минерализации и гумификацией в почве. Применение балансового метода позволяет уже на первых годах внедрение новых составляющих системы земледелия (севооборотов, систем обработки и удобрения) составить прогноз секвестрации углерода в почве и примерно оценить эмиссионные потери в краткосрочной и долгосрочной перспективе. В исследованиях отдела агрохимии балансовый метод применяется как вспомогательный в комплексе с прямыми наблюдениями за динамикой содержания гумуса в почве и измерением эмиссии СО2 с ее поверхности.
Работа по совершенствованию методик расчета объемов и динамики эмиссии СО2 с почвы в дальнейшем может быть использована для внедрения агротехнологий, направленных на уменьшение выбросов парниковых газов и оценку влияния землепользования на гумусное состояние и секвестрацию углерода в почве.
Greenhouse gases, the main one of which is carbon dioxide (CO2), keep heat-trapping infrared radiation in the atmosphere of our planet, warming her. Increasing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere, according to some scientists, leads to an increase the quantity of heat which is contained in the atmosphere and creates greenhouse effect. The need to assess greenhouse gas emissions from agricultural soils is associated with the important role being played the soil in the production of these gases (especially CO2). According to different estimates, from 25 to 40% of greenhouse gases have soil origins, which is important by considering key position of soil in the biosphere cycle of these gases. Carbon dioxide emission from the soil surface is a summary measure, which includes the biological activity of microorganisms and plants. The amount of CO2 coming from the soil is defined as biological (growth rates and plants and microorganisms development, root respiration), and ecological (temperature, humidity of air and soil, and others) factors. In this connection, the emission of CO2 from the soil surface has a quite clear seasonal and diurnal dynamics. On the basis of the stationary field experiment "Impact of different levels of agriculture biologization on soil fertility" it is carried out annually monitoring of the dynamics of carbon dioxide emissions from the soil using a modern instrument of control over the gas medium in a confined space - a portable gas analyzer «testo 535". With the help super-sensitive infrared zone the device gets indicators of carbon dioxide emissions from the soil in parts of its content in the surface part of the atmosphere. As a result, it is estimated daily and seasonal dynamics of changes of carbon dioxide emissions from the soil at different levels of biologization and land use. One method of reducing the CO2 stream emission is increasing carbon storage in the soil. Additional advantages are the simultaneous increase of efficiency of agricultural production and environmental protection. The methods of agriculture play a huge role in the accumulation of soil carbon and raising the environmental friendliness in production systems. International strategies aimed at reducing CO2 emissions include carbon balance calculations and total carbon sequestration in the soil. The traditional way of estimating the potential losses of carbon from the soil is calculated based on a balance compilation between articles input of organic matter with organic fertilizers, crop residues, their leaching, mineralization and humification in soil. The use of the balance method allows the introduction of new components of the system of agriculture (crop rotation, processing systems and fertilizers) to predict carbon sequestration in the soil and to estimate emission losses in the short and long term. In studies of Agrochemistry department the balance method is used as an auxiliary one in a complex with direct observation for the dynamics of humus content in the soil and measuring the CO2 emissions from its surface. Work on improving the methods for calculating volumes and dynamics of CO2 emissions from soil in the future may be used for the implementation of agricultural technologies aimed at reducing greenhouse gas emissions and assessment of the impact of land use on humus state and carbon sequestration in the soil.
Сучасна ґрунтова діагностика
Важливішою умовою швидкого й ощадливого способу підвищення врожаю культур є розробка оптимальних систем удобрення на основі точної оцінки стану родючості ґрунтів.
Основна проблема полягає в тому, що домінуючими методами залишаються так звані "жорсткі " методи аналізу ґрунтів. Це, перш за все, методи на основі кислотних екстрагентів, декотрі з яких були розроблені ще в 19 столітті.
Важливішою умовою швидкого й ощадливого способу підвищення врожаю культур є розробка оптимальних систем удобрення на основі точної оцінки стану родючості ґрунтів.
Основна проблема полягає в тому, що домінуючими методами залишаються так звані "жорсткі " методи аналізу ґрунтів. Це, перш за все, методи на основі кислотних екстрагентів, декотрі з яких були розроблені ще в 19 столітті.
Аналіз наявних даних показав, що використання більшості стандартів СРСР в багатьох випадках призводить до значних помилок. Так, наприклад, кількість Р2О5, що вилучається 0,5 н розчином оцтової кислоти (метод Чирикова) із зразків неудобрених орних ґрунтів може коливатися в межах 5-300 і більше мг/кг ґрунту.
Тобто, забезпеченість фосфором може, за даними цього методу, коливатися від "дуже низьких" до "дуже високих" значень.
При цьому дані численних польових дослідів показують, що на всіх типах орних ґрунтів, з природним рівнем вмісту NPK, ефективність мінеральних добрив, у тому числі фосфорних, досить висока.
У зв’язку з невисокою природною забезпеченістю ріллі поживними речовинами ефективність добрив на всіх ґрунтах України достатньо висока. За умови високої культури землеробства,оптимальної системи удобрення внесення 1 кг діючої речовини дозволяє одержати 6-10 кг зерна. Однак у більшості господарств окупність основного внесення 1 кг діючої речовини добрив рідко перевищує 4 кг зерна.
Однією з основних причин низької окупності добрив є помилкова оцінка стану родючості ґрунтів і, як наслідок цього, недосконала система удобрення.
Відсутність об’єктивної інформації про поживний режим ґрунтів веде до вкрай неефективного використання дуже дорогих на сьогодні добрив, вартість яких, постійно зростає. Тобто в цьому випадку, вносячи добрива, землероби майже буквально "закопують гроші в землю”.
Цінність землі як основного засобу сільськогосподарського виробництва визначається її родючістю. В умовах ринкової економіки точна оцінка родючості ґрунтів має життєво важливе значення.
Знання реального стану родючості ґрунтів дозволяє:
- Точно визначити вартість ґрунту в грошовому еквіваленті (ціну землі).
- Без істотних додаткових витрат значно підвищити окупність добрив надбавкою урожаю культур і, тим самим, стимулювати зростання їх застосування та виробництва.
- Підвищити врожай сільськогосподарських культур і поліпшити його якість.
- Розробити способи сталого управління родючістю ґрунтів і звести до мінімуму негативний вплив агрохімікатів на навколишнє середовище.
Відділом агрохімії розроблено 10 національних стандартів України (ДСТУ) і 3 затверджених проектів нових нормативних документів, що встановлюють методи визначення валових або рухомих сполук азоту, фосфору та калію у ґрунтах.
Використання нових нормативних документів дозволяє істотно підвищити точність діагностики забезпеченості ґрунтів макроелементами живлення рослин.
Це не просто набір стандартів, а система документів, яка дозволить най адекватніше оцінити рівень забезпеченості елементами живлення, практично будь-якого ґрунту.
На жаль, на цей час обласні філії державної установи “Інститут охорони ґрунтів” як правило, використовують лише один метод. Паралельно деякі філії і багато наукових установ країни визначають вміст поживних речовин за стандартами СРСР. Тобто існує певне дублювання методів, що веде до ряду негативних наслідків.
Задача полягає в тому, щоб підібрати ті методи і відповідні нормативні документи, які дозволять найбільш точно встановити забезпеченість ґрунтів конкретного господарства елементами живлення. Такий фактор, як постійно зростаючі ціни на добрива, рано чи пізно змусить землеробів країни звернути увагу на необхідність вирішення цієї задачі.
Практика показує, що лише за рахунок підвищення точності діагностики і уточнення доз добрив їх ефективність зростає на 30-40 % і більше.
Тобто, забезпеченість фосфором може, за даними цього методу, коливатися від "дуже низьких" до "дуже високих" значень.
При цьому дані численних польових дослідів показують, що на всіх типах орних ґрунтів, з природним рівнем вмісту NPK, ефективність мінеральних добрив, у тому числі фосфорних, досить висока.
У зв’язку з невисокою природною забезпеченістю ріллі поживними речовинами ефективність добрив на всіх ґрунтах України достатньо висока. За умови високої культури землеробства,оптимальної системи удобрення внесення 1 кг діючої речовини дозволяє одержати 6-10 кг зерна. Однак у більшості господарств окупність основного внесення 1 кг діючої речовини добрив рідко перевищує 4 кг зерна.
Однією з основних причин низької окупності добрив є помилкова оцінка стану родючості ґрунтів і, як наслідок цього, недосконала система удобрення.
Відсутність об’єктивної інформації про поживний режим ґрунтів веде до вкрай неефективного використання дуже дорогих на сьогодні добрив, вартість яких, постійно зростає. Тобто в цьому випадку, вносячи добрива, землероби майже буквально "закопують гроші в землю”.
Цінність землі як основного засобу сільськогосподарського виробництва визначається її родючістю. В умовах ринкової економіки точна оцінка родючості ґрунтів має життєво важливе значення.
Знання реального стану родючості ґрунтів дозволяє:
- Точно визначити вартість ґрунту в грошовому еквіваленті (ціну землі).
- Без істотних додаткових витрат значно підвищити окупність добрив надбавкою урожаю культур і, тим самим, стимулювати зростання їх застосування та виробництва.
- Підвищити врожай сільськогосподарських культур і поліпшити його якість.
- Розробити способи сталого управління родючістю ґрунтів і звести до мінімуму негативний вплив агрохімікатів на навколишнє середовище.
Відділом агрохімії розроблено 10 національних стандартів України (ДСТУ) і 3 затверджених проектів нових нормативних документів, що встановлюють методи визначення валових або рухомих сполук азоту, фосфору та калію у ґрунтах.
Використання нових нормативних документів дозволяє істотно підвищити точність діагностики забезпеченості ґрунтів макроелементами живлення рослин.
Це не просто набір стандартів, а система документів, яка дозволить най адекватніше оцінити рівень забезпеченості елементами живлення, практично будь-якого ґрунту.
На жаль, на цей час обласні філії державної установи “Інститут охорони ґрунтів” як правило, використовують лише один метод. Паралельно деякі філії і багато наукових установ країни визначають вміст поживних речовин за стандартами СРСР. Тобто існує певне дублювання методів, що веде до ряду негативних наслідків.
Задача полягає в тому, щоб підібрати ті методи і відповідні нормативні документи, які дозволять найбільш точно встановити забезпеченість ґрунтів конкретного господарства елементами живлення. Такий фактор, як постійно зростаючі ціни на добрива, рано чи пізно змусить землеробів країни звернути увагу на необхідність вирішення цієї задачі.
Практика показує, що лише за рахунок підвищення точності діагностики і уточнення доз добрив їх ефективність зростає на 30-40 % і більше.
Важнейшим условием быстрого и экономного способа повышения урожая культур является разработка оптимальных систем удобрения на основе точной оценки состояния плодородия почв.
Основная проблема заключается в том, что доминирующими методами остаются так называемые "жесткие" методы анализа почв. Это, прежде всего, методы на основе кислотных экстрагентов, некоторые из которых были разработаны еще в 19 веке.
Анализ имеющихся данных показал, что использование большинства стандартов СССР во многих случаях приводит к значительным ошибкам. Так, например, количество Р2О5, что изымается 0,5 н раствором уксусной кислоты (метод Чирикова) из образцов неудобренных пахотных почв может колебаться в пределах 5-300 и более мг/кг. То есть, обеспеченность фосфором может, по данным этого метода, колебаться от "очень низких" до "очень высоких" значений. При этом данные многочисленных полевых опытов показывают, что на всех типах пахотных почв, с естественным уровнем содержания NPK, эффективность минеральных удобрений, в том числе фосфорных, достаточно высока.
В связи с невысокой естественной обеспеченностью пашни питательными веществами эффективность удобрений на всех почвах Украины достаточно высока. При высокой культуре земледелия, оптимальной системы удобрения внесения 1 кг действующего вещества позволяет получить 6-10 кг зерна. Однако в большинстве хозяйств окупаемость основного внесения 1 кг действующего вещества удобрений, редко превышает 4 кг зерна. Одной из основных причин низкой окупаемости удобрений является ошибочная оценка состояния плодородия почв и, как следствие этого, несовершенная система удобрения. Отсутствие объективной информации о питательный режим почв ведет к крайне неэффективному использованию очень дорогих на сегодня удобрений, стоимость которых постоянно растет. То есть в этом случае, внося удобрения, земледельцы почти буквально "закапывают деньги в землю".
Ценность земли как основного средства сельскохозяйственного производства определяется ее плодородием. В условиях рыночной экономики точная оценка плодородия почв имеет жизненно важное значение. Знание реального положения плодородия почв позволяет:
- Точно определить стоимость земли в денежном эквиваленте (цена земли).
- Без существенных дополнительных затрат значительно повысить окупаемость удобрений прибавкой урожая культур и, тем самым, стимулировать рост их применения и производства.
- Повысить урожай сельскохозяйственных культур и улучшить его качество.
- Разработать способы устойчивого управления плодородием почв и свести к минимуму негативное влияние агрохимикатов на окружающую среду.
Отделом агрохимии разработано 10 национальных стандартов Украины (ДСТУ) и 3 утвержденных проектов новых нормативных документов, устанавливающих методы определения валовых или подвижных соединений азота, фосфора и калия в почве. Использование новых нормативных документов позволяет существенно повысить точность диагностики обеспеченности почв макроэлементами питания растений. Это не просто набор стандартов, а система документов, которая позволит адекватно оценить уровень обеспеченности элементами питания, практически любого грунта. К сожалению, на данный момент областные филиалы государственного учреждения "Институт охраны почв" как правило, используют только один метод. Параллельно некоторые филиалы и многие научные учреждения страны определяют содержание питательных веществ по стандартам СССР. То есть существует определенное дублирование методов, ведет к ряду негативных последствий. Задача заключается в том, чтобы подобрать те методы и соответствующие нормативные документы, которые позволят наи более точно установить обеспеченность почв конкретного хозяйства элементами питания.
Такой фактор, как постоянно растущие цены на удобрения, рано или поздно заставит земледельцев страны обратить внимание на необходимость решения этой задачи. Практика показывает, что только за счет повышения точности диагностики и уточнения доз удобрений их эффективность возрастает на 30-40% и более.
The most important condition for the rapid and economical method for increasing the crop yields is to develop the optimal fertilizer systems based on accurate assessment of soil fertility.
The main problem is in the fact that the dominant methods are the so-called "hard" methods of soil analysis. It is primarily methods based on acidic extractants, some of which have been developed in the 19th century.
Analysis of the available data showed that the use of most USSR standards in many cases leads to significant errors. For example, the amount of P2O5, which is removed with 0.5 n acetic acid solution (Chirikov method) from the samples of unfertilized arable soils, can vary between 5-300 or more mg/kg. That is, according to this method, the availability of phosphorus can range from "very low" to "very high" values. The data field of numerous experiments indicates that in all types of agricultural soils, with natural levels of NPK, the effectiveness of fertilizers, including phosphorous, is sufficiently high.
In connection with low natural availability of nutrients fertilizer efficiency on all soils of Ukraine is quite high. By the high culture of agriculture, optimal fertilizer application system 1 kg of active ingredient provides a 6-10 kg of grain. However, in most enterprises payback of the main application 1 kg active substance fertilizers rarely exceeds 4 kg of grain. One of the main reasons for the low payback on fertilizers is erroneous assessment of soil fertility and, as a consequence, imperfect system of fertilizer. The lack of objective information on the nutrient regime of soils leads to a very inefficient use of very expensive today fertilizer, the cost of which is constantly growing. That is, in this case, making fertilizer, farmers almost literally "burying money in the ground."
The value of land as the main means of agricultural production is determined by its fertility. In a market economy, an accurate assessment of soil fertility is vital important. Knowledge of the actual state of soil fertility allows to:
• To determine accurately the value of land in monetary terms (price of land).
• To increase the payback of fertilizers and crop yield, thereby stimulate the growth of their use and production without significant additional costs.
• To increase the crop yields and improve its quality.
• To develop the methods for sustainable management of soil fertility and minimize the negative impact of agrochemicals on the environment.
Department of Agrochemistry has developed 10 national standards of Ukraine (DSTU) and 3 approved projects of new regulations that establish methods for determining gross or mobile connections of nitrogen, phosphorus and potassium in the soil. Using the new regulations can significantly improve the accuracy of diagnosis soil availability of macro elements of plant nutrition. This is not simply a set of standards, but the system of documents, which will allow assessing the level of security of nutrition elements almost any soil. Unfortunately, at the moment, the regional branches of state Institution "Institute of soil protection" tend to use only one method. In parallel, some branches and many scientific institutions in the country determine the nutrient content standards of the USSR. That is, some duplication methods are existed; it leads to a number of negative consequences. The challenge is to pick those methods and relevant regulations that will most accurately set the security sector specific soil nutrients.
Such factor as the rising prices for the fertilizers, sooner or later will make farmers of the country to pay attention to the need to address this problem. Practice shows that only by improving the accuracy of diagnosis and clarifying doses of fertilizers, their efficiency increases by 30-40% or more.
Для забезпечення плодівництва оперативною інформацією про забезпеченість рослин комплексом макро- і мікроелементів живлення розроблено методику застосування функціональної діагностики на основі фотохімічної активності хлоропластів. Цей метод дозволяє за одну годину визначити потребу рослин в N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, Cu, Fe, Mn, Co, Mo, B та нівелює вплив сортових особливостей. Методика містить детальні вимоги до відбирання рослинних проб, порядок їх підготування до аналізу, алгоритм проведення вимірювань та опрацювання результатів. Стандартизація цих операцій дозволяє істотно зменшити похибки оцінки забезпеченості рослин елементами живлення та як наслідок − запобігти необґрунтованому встановленню доз добрив для підживлення. Розроблено показники якості пробопідготовки для окремих культур, технічні умови проведення вимірювань.
Методику оперативної діагностики мінерального живлення плодових культур за допомогою сучасних технічних засобів (портативні міні-лабораторії «Аквадонис» (виробник – Буйський завод мінеральних добрив, Росія; дистрибьютер – ТОВ «Неофіт», м. Луцьк), «Агровектор ПФ-014» (компанія «АПК-груп», Україна, м. Київ) апробовано на Сумській дослідній станції Інституту садівництва НААН.
ДІАГНОСТИКА СІРКОВОГО ЖИВЛЕННЯ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ
Сірка є незамінним елементом живлення рослин, недостатнє забезпечення яким пригнічує метаболічні процеси, та призводить до зниження якості сільськогосподарської продукції та зменшення врожайності багатьох культур, у тому числі й озимої пшениці.
Забезпечення рухомою сіркою ґрунтів Лісостепової зони часто є недостатнім, особливо на початку відновлення весняної вегетації внаслідок вимивання сульфатів з орного шару у осіннє-зимовий період. Для удосконалення діагностики сіркового живлення рослин організаціям та установам у сфері агрохімічного обслуговування землеробства пропонується визначати запас рухомих сполук сірки у метровому або 60-ти сантиметровому шарі сумісно із визначення запасів мінерального азоту в ґрунті. Спосіб визначення забезпечення ґрунту рухомою сіркою захищено патентом України на корисну модель № 95651.
Для забезпечення стандартизації аналітичних робіт агрохімічним лабораторіям пропонується використовувати удосконалену методику визначення вмісту рухомої сірки у ґрунті, викладену в проекті національного стандарту «Якість ґрунту. Визначення рухомої сірки в модифікації ННЦ «ІГА імені О.Н.Соколовського».
Нестача сірки впродовж вегетації та ефективність заходів її усунення визначається за допомогою методу функціональної діагностики.
Попередня балансова оцінка ризику виникнення дефіциту сіркового живлення основана на співставленні середніх показників надходження сірки з атмосферними опадами та добривами на одиницю площі з очікуваним виносом із врожаєм та втратами на вимивання. Параметри надходження сірки визначено шляхом узагальнення спостережень на Слобожанському дослідному полі ННЦ «ІҐА імені О.Н. Соколовського» та відомостей з інших об’єктів.
Методику оперативної діагностики мінерального живлення плодових культур за допомогою сучасних технічних засобів (портативні міні-лабораторії «Аквадонис» (виробник – Буйський завод мінеральних добрив, Росія; дистрибьютер – ТОВ «Неофіт», м. Луцьк), «Агровектор ПФ-014» (компанія «АПК-груп», Україна, м. Київ) апробовано на Сумській дослідній станції Інституту садівництва НААН.
ДІАГНОСТИКА СІРКОВОГО ЖИВЛЕННЯ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ
Сірка є незамінним елементом живлення рослин, недостатнє забезпечення яким пригнічує метаболічні процеси, та призводить до зниження якості сільськогосподарської продукції та зменшення врожайності багатьох культур, у тому числі й озимої пшениці.
Забезпечення рухомою сіркою ґрунтів Лісостепової зони часто є недостатнім, особливо на початку відновлення весняної вегетації внаслідок вимивання сульфатів з орного шару у осіннє-зимовий період. Для удосконалення діагностики сіркового живлення рослин організаціям та установам у сфері агрохімічного обслуговування землеробства пропонується визначати запас рухомих сполук сірки у метровому або 60-ти сантиметровому шарі сумісно із визначення запасів мінерального азоту в ґрунті. Спосіб визначення забезпечення ґрунту рухомою сіркою захищено патентом України на корисну модель № 95651.
Для забезпечення стандартизації аналітичних робіт агрохімічним лабораторіям пропонується використовувати удосконалену методику визначення вмісту рухомої сірки у ґрунті, викладену в проекті національного стандарту «Якість ґрунту. Визначення рухомої сірки в модифікації ННЦ «ІГА імені О.Н.Соколовського».
Нестача сірки впродовж вегетації та ефективність заходів її усунення визначається за допомогою методу функціональної діагностики.
Попередня балансова оцінка ризику виникнення дефіциту сіркового живлення основана на співставленні середніх показників надходження сірки з атмосферними опадами та добривами на одиницю площі з очікуваним виносом із врожаєм та втратами на вимивання. Параметри надходження сірки визначено шляхом узагальнення спостережень на Слобожанському дослідному полі ННЦ «ІҐА імені О.Н. Соколовського» та відомостей з інших об’єктів.
Для обеспечения плодоводства оперативной информацией об обеспеченности растений комплексом макро- и микроэлементов питания разработана методика применения функциональной диагностики на основе фотохимической активности хлоропластов. Этот метод позволяет за один час определить потребность растений в N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, Cu, Fe, Mn, Co, Mo, B и нивелирует влияние сортовых особенностей. Методика содержит подробные требования к отбору растительных проб, порядок их подготовки к анализу, алгоритм проведения измерений и обработки результатов. Стандартизация этих операций позволяет существенно уменьшить погрешности оценки обеспеченности растений элементами питания и как следствие - предотвратить необоснованному установлению доз удобрений для подкормки. Разработаны показатели качества подготовки проб для отдельных культур, технические условия проведения измерений.
Методика оперативной диагностики минерального питания плодовых культур с помощью современных технических средств (портативные мини-лаборатории «Аквадонис» (производитель - Буйский завод минеральных удобрений, Россия; дистрибьютер - ООО «Неофит», г. Луцк), «Агровектор ПФ-014» (компания «АПК-групп», Украина, г. Киев) апробированы на Сумской опытной станции Института садоводства НААН.
Сера является незаменимым элементом питания растений, недостаточное обеспечение которым подавляет метаболические процессы, и приводит к снижению качества сельскохозяйственной продукции и уменьшение урожайности многих культур, в том числе и озимой пшеницы.
Обеспечение подвижной серой почв лесостепной зоны часто недостаточно, особенно в начале возобновления весенней вегетации вследствие вымывания сульфатов из пахотного слоя в осенне-зимний период. Для усовершенствования диагностики серного питания растений организациям и учреждениям в сфере агрохимического обслуживания земледелия предлагается определять запас подвижных соединений серы в метровом или 60-ти сантиметровом слое совместно с определения запасов минерального азота в почве. Способ определения обеспечения почвы подвижной серой защищены патентом Украины на полезную модель № 95651.
Недостаток серы в течение вегетации и эффективность мер ее устранения определяется с помощью метода функциональной диагностики. Для обеспечения стандартизации аналитических работ агрохимическим лабораториям предлагается использовать усовершенствованную методику определения содержания подвижной серы в почве, изложенную в проекте национального стандарта «Качество почвы. Определение подвижной серы в модификации ННЦ «ИПА имени О.Н. Соколовского».
Предыдущая балансовая оценка риска возникновения дефицита серной питания основана на сопоставлении средних показателей поступления серы с атмосферными осадками и удобрениями на единицу площади с ожидаемым выносом с урожаем и потерями на вымывание. Параметры поступления серы определено путем обобщения наблюдений на Слобожанской опытном поле ННЦ «ИПА имени О.Н. Соколовского» и сведений из других объектов.
To ensure fruit growing with operative information about the availability of plants by complex macro- and micronutrient it is developed a method of application of functional diagnostics based on photochemical activity of chloroplasts. This method allows in one hour to determine the need of plants in N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, Cu, Fe, Mn, Co, Mo, B and eliminates the influence of the varietal characteristics. Methodology provides detailed selection requirements to plant samples, the procedure of their preparation for analysis, the algorithm of measuring and analyzing the results. Standardization of these operations can significantly reduce the error of the plant nutrient estimation and as a consequence - to prevent the establishment of unjustified doses of fertilizer for top dressing. Indicators of quality of samples preparation for individual crops, the technical conditions of the measurements are developed.
Methodology of operative diagnostics of mineral nutrition of fruit crops using modern technical means (portable mini-labs "Akvadonis" (producer of plant fertilizer, Buisk, Russia distributor - LLC "Neophyte", Lutsk), "Agrovektor PF-014" (the company "APK-groups", Kiev, Ukraine) is approved on Experiment Station of NAAS Institute of Horticulture, Sumy.
Sulfur is an indispensable element in plant nutrition; its insufficient provision inhibits the metabolic processes, and reduces the quality of agricultural production and decreases the yield of many crops, including wheat.
Providing soils of forest-steppe zone by mobile sulfur is often not enough, especially in the early resumption of the spring growing season due to leaching of sulphate from arable layer in the autumn-winter period. To improve the diagnosis of sulfur plant nutrition by organizations and institutions in the field of agrochemical service of agriculture it is proposed to determine the stock of moving sulfur compounds in the meter or 60-cm layer in conjunction with the definition of reserves of mineral nitrogen in the soil. A method for determining soil availability by mobile sulfur is protected by patent of Ukraine for utility model number 95651.
Sulfur deficiency during the growing season and the effectiveness of its elimination is determined using the method of functional diagnostics. To ensure standardization of analytical work agrochemical laboratories are encouraged to use an improved method for determining the content of mobile sulfur in the soil, as set out in the draft national standard "Soil quality. Determination of mobile sulfur in modification of NSC "Institute for Soil Science and Agrochemsitry Research named after O.N. Sokolovsky".
Previous balance estimation of the risk of shortage of sulfuric nutrition is based on a comparison of average income of sulfur from atmospheric deposition and fertilizer per unit area with the expected removal with the crop and leaching losses. Parameters of sulfur obtaining are determined by summarizing observations on ISSAR Experimental Field "Slobozhanske" State Enterprise and information from other sites.
Отримання точної оцінки стану родючості ґрунтів господарства, на основі сучасної нормативної бази (ДСТУ, ISO ДСТУ).
Ранньовесняна діагностики азотного живлення озимих культур і розробка рекомендацій.
Розробка оптимальних систем удобрення культур на основі точної діагностики.
Навчання хіміків-аналітиків сучасним методам діагностики ґрунтів і рослин.
Визначення агрохімічної і економічної ефективності фосфоритів, розробка рекомендації з їх ефективного застосування.
Розробка агровимог до добрив, виготовлених на основі фосфоритів.
Ранньовесняна діагностики азотного живлення озимих культур і розробка рекомендацій.
Розробка оптимальних систем удобрення культур на основі точної діагностики.
Навчання хіміків-аналітиків сучасним методам діагностики ґрунтів і рослин.
Визначення агрохімічної і економічної ефективності фосфоритів, розробка рекомендації з їх ефективного застосування.
Розробка агровимог до добрив, виготовлених на основі фосфоритів.
Ранневесенняя диагностики азотного питания озимых культур и разработка рекомендаций.
Разработка оптимальных систем удобрения культур на основе точной диагностики.
Обучение химиков-аналитиков современным методам диагностики почв и растений.
Определение агрохимической и экономической эффективности фосфоритов, разработка рекомендации по их эффективному применению.
Разработка агротребований к удобрениям, изготовленным на основе фосфоритов
Early spring diagnosis of nitrogen nutrition of winter crops and the development of recommendations.
Development of optimal systems for crop fertilizingon the basis of an accurate diagnosis.
Education forchemists-analysts with modern diagnostic methods of soilsand plants.
Determination of agrochemical and economic efficiency of phosphorites, development of recommendations for their effective application.
Development of agro requirements to fertilizers, produced on the basis of phosphorites
Завідувач відділу: доктор біол. наук Мірошниченко Микола Миколайович
Роб. тел.: +038(057) 704-16-64.
E-mail: ecosoil@meta.ua
Національний Науковий Центр «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського», вул.Чайковського, 4, ННЦ "ІГА", м. Харків, 61024, Україна
http://www.issar.com.ua
Роб. тел.: +038(057) 704-16-64.
E-mail: ecosoil@meta.ua
Національний Науковий Центр «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського», вул.Чайковського, 4, ННЦ "ІГА", м. Харків, 61024, Україна
http://www.issar.com.ua