Научные основы и практические приемы известкования кислых почв в Республике Карелия

1.

ФГБНУ АГРОФИЗИЧЕСКИЙ НИИ
30 марта 2022 года
Научные основы и практические
приемы известкования кислых
почв в Республике Карелия.
Осипов Анатолий Иванович

2. О необходимости известкованию кислых почв

Альтернативы известкованию нет.
Известковые мелиоранты, нейтрализуя избыточную
кислотность в почвах, повышают коэффициенты
использования минеральных удобрений.
Оптимизируют условия для почвенной биоты.
Грибная микрофлора меняется на бактериальную.
Известковые частицы (0,25- 3,00мм) становятся
центрами структурных агрегатов, способствуют
формированию зернистой водопрочной структуры.

3.

Показатели
Единицы
измерения
Годы
1990
2005
2013 2016
2020
20192024
тыс.га
6500
350
210
215
440,5
19000
Внесено
минеральных
удобрений
кг/га
112,0
25.0
37,0
37,0
37,0
Внесено
органических
удобрений
т/га
10,5
0,9
1,0
1,1
1,1
Урожайность
зерновых и
зернобобовых
ц/га
13,2
18,5
22,0
27,0
28,6
Объёмы
известкования

4.

Баланс питательных веществ в земледелии Российской Федерации
За последние 5 лет из почвы с урожаем с/х культур
вынесено 45 млн. тонн д.в.
внесено 10 млн. тонн д.в.
млн тонн д.в.
12,0
11,0
10,0
10,5
9,9
7,0
9,8
8,7
8,6
9,0
8,0
10,7
7,2
- 0,6
- 7,1
6,0
- 8,5
- 7,4
- 7,0
5,0
- 4,9
4,0
3,0
1,7
1,5
2,0
2,2
2,4
2,29
1,0
0,0
1990 г.
2006 г.
2007 г.
Вынос питательных веществ, млн т д.в.
2008 г.
2009 г.
2010 г.
Внесено минеральных удобрений, млн т д.в.
Отрицательный баланс за 5 лет составил 35 млн. тонн д.в.
4
4

5.

6.

7. План известкования кислых почв в России по годам (млн. га)

2019
2020
2021
2022
2023
2024
0,304
0,536
3,0
3,75
4,25
5,25

8. Эффективность использования бюджетных средств

Объем бюджетных
средств, млрд. руб.
Стоимость прибавки урожая,
2019
4,05
6,3
2020
10,8
23,3
2021
16,2
53,1
2022
20,25
97,2
2023
22,95
151,7
2024
28,35
219,3
итого
102,6
млрд. руб.
550,9
Внебюджетные инвестиции 239,4
Общая стоимость затрат
342,0

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15. Причины резкого сокращения известкования

Утрата
материально - технической
базы для известкования по
традиционной технологии.
Высокая стоимость традиционных
известковых мелиорантов.
Прекращение федеральной
финансовой поддержки.
Недостаточность финансовой
поддержки из областного бюджета.
- Нерешенность правовых вопросов с
землей.

16. Вынос кальция с урожаем сельскохозяйственных культур

Культуры
Зерновые
Корнеплоды
Бобовые
Овощи
СаО, кг/га
30 – 40
60 – 120
120 – 250
300 - 500

17. СНИЖЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПРИ ПОВЫШЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ НА 1 мг/100 г ПОЧВЫ (в процентах)

Амплитуда снижения
урожая при различном
содержании гумуса
Средневзвешенное
значение
Ячмень
3,0 – 9,0
4,7
Озимая пшеница
2,0 – 3,0
4,4
0 – 2,1
-
Клевер луговой
4,4 – 11,0
5,0
Свёкла сахарная,
кормовая, столовая
4,0 – 11,0
5,8
Капуста
белокочанная
8,5 – 18,5
11,0
Культура
Лён

18. СНИЖЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПРИ ПОВЫШЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ НА 1 мг/100 г ПОЧВЫ (в процентах)

Амплитуда снижения
урожая при различном
содержании гумуса
Средневзвешенное
значение
Ячмень
3,0 – 9,0
4,7
Озимая пшеница
2,0 – 3,0
4,4
0 – 2,1
-
Клевер луговой
4,4 – 11,0
5,0
Свёкла сахарная,
кормовая, столовая
4,0 – 11,0
5,8
Капуста
белокочанная
8,5 – 18,5
11,0
Культура
Лён

19.

Месторождение
мелиоранта
Контроль + NPK
Размер частиц,
мм
рНсол. 1 год
-
3,8
Красновидово
Кикерино
Путиловское
Матюшино
ГК 2 год
10,7
10,7
3,8
5,2
5.1
5.2
3.3
до 1
1-3
до 1
5,1
3,9
5,6
5,1
5,7
5,0
7,3
10,3
6,0
6,7
3,9
6,0
1-3
до 1
1-3
4,3
5,5
4,1
4,9
4,8
5,0
10,8
5,6
10,3
5,0
6,9
3,4
Недоломитизированные мелиоранты
Известняковая мука
Бабино-Сельцо
ГК 1 год
Доломитизированные мелиоранты
Доломитовая мука
Борницы
рНсол. 2 год
до 1
1-3
до 1
1-3
до 1
1-3
5,0
5,1
4,3
3,9
5,5
5,0
4,6
4,1
5,2
4,0
4,8
5,1
4,6
5,4
4,8
4.9
6,4
10,3
6,4
9,9
6,4
9,5
5,2
3,9
6,4
4,2
5,0
3,4

20.

Месторождение
мелиоранта
Размер
частиц, мм
Марганец
Железо
Цинк
Стронций
Доломитизированные мелиоранты
Доломитовая
мука
Борницы
Красновидово
Кикерино
стандарт
313
194
77
61
до 1
1218
145
190
64
1-3
247
130
92
54
до I
1184
153
168
73
1-3
455
101
93
55
до 1
1122
255
331
62
1-3
233
146
21
74
Недоломитизированные мелиоранты
Известняковая
мука
Бабино-Сельцо
Путиловское
Матюши
стандарт
371
150
109
52
до 1
1307
199
173
78
1-3
201
96
80
51
до 1
932
176
203
75
1-3
173
157
109
65
до 1
1067
203
225
82

21.

Месторождение
мелиоранта
Контроль + NPK
Доломитовая мука
Борницы
Красновидово
Кикерино
Известняковая мука
Бабино-Сельцо
Путиловское
Матюшино
Размер частиц,
мм
-
рНсол. 1 год
рНсол. 2 год
3,8
ГК 1 год
ГК 2 год
10,7
10,7
5.2
7,3
10,3
6,0
10,8
5,6
10,3
3.3
6,7
3,9
6,0
5,0
6,9
3,4
3,8
Доломитизированные мелиоранты
до 1
1-3
до 1
1-3
до 1
1-3
5,2
5,1
3,9
5,6
4,3
5,5
4,1
5.1
5,1
5,7
5,0
4,9
4,8
5,0
Недоломитизированные мелиоранты
до 1
1-3
до 1
1-3
до 1
1-3
5,0
5,5
5,0
4,6
4,1
5,2
4,0
5,1
4,8
5,1
4,6
5,4
4,8
4.9
4,3
6,4
10,3
6,4
9,9
6,4
9,5
3,9
5,2
3,9
6,4
4,2
5,0
3,4

22.

В России наряду с традиционными мелиорантами
доломитовая и известняковая мука, имеется
большой ассортимент местных известковых
удобрений и известь содержащих отходов
промышленности, такие как, некоторые виды
шлаков, шламов, золы сланцев, бурых углей,
отходный мел, известково-доломитовые отходы,
дефекат и др. Общее количество их примерно 700
млн. тонн. Многие из шлаков и зол обладают
высокой активностью взаимодействия с почвой,
поэтому существенно превосходят природные
карбонаты, а содержащиеся в них примеси
микроэлементов часто оказывают положительное
влияние на рост и развитие сельскохозяйственных
растений

23.

Вид известкового
материала
Дополнительная сельскохозяйственная
продукция, т/га зерновых единиц
в среднем за три
в среднем
за 1 год ротации севооборота
%к
контролю
Доломитовая мука (контроль)
0.42
7.6
100
Сланцевая зола
0.49
8.8
116
Цементная пыль
0.89
10.6
139
Доменный шлак
O.21
3.8
50

24.

25.

Ca
26,5
K
F
2,0
%
1,7
Ti
0,09
S
3,9
Ni
23,0
Cu
Zn
Pb
mg/kg
10,0 43,0 56,0
Sr
153,0

26.

Влияние сланцевой золы па урожайность овса в
полевом опыте ( последействие на 1-ой год)
Варианты
опыта
Урожайность,
ц/га
Прибавка к
контролю
Отношение к
стандартному
мелиоранту
ц/га
%
ц/га
-
-
-
%
Контроль
7,5
-
Доломитовая мука
16,1
8,6
114
-
-
Зола гор. сланцев
24,0
16,5
220
7,9
49
NPK + Доломитовая мука
29,2
21,7
289
-
-
NРК + Сланцевая зола
36,3
28,8
384
7,1
24
НСР(05)
4,4

27. Влияние сланцевой золы па урожайность овса в полевом опыте ( последействие на 2-ой год)

Варианты
опыта
Урожайность,
ц/га
Прибавка к
контролю
ц/га
%
Отношение к
стандартному
мелиоранту
ц/га
%
Контроль
11,3
-
-
-
-
Известняковая мука
18,0
6,7
59
-
-
Зола гор. сланцев
19,9
8,6
76
1,9
11
NPK + Известняковая мука
21,1
9,6
87
-
-
NPK + Зола гор. сланцев
23,9
12,6
112
28
13
НСР(05)
1,8

28.

Содержание, %
Варианты опыта
Mg
Са
Sr
К
Ca/Sr
Без известкования
0.16
0.44
0.00025
2.34
176
Известкование 6 т/га КМ*,
осень 1995г
0.16
0.45
0.00067
2.40
68
Известкование 6 т/га КМ,
весна 1996г
0.22
0.33
0.00059
2.75
56

29.

Удобрения
Доза извести, т/га
0
0
N120P120К. 120
9,6
0
N120P120K. 120
Доза извести,
т/га
рН в КС1
0
3,1
16,0
4,3-4,6
4,8-4,9
6,3-6,6
Са
Вымыто, кг/га в год
Mg
23
49
16
18
136
209
20
22
К
19
54
11
32
Без
Амм. селитра, двойной
Нитроам- Экологически безопасные
удобрения суперфосфат, хлористый калий мофоска
удобрения
27
65
189
131
267
457
107
150
300
18
81
198

30. .

Влияние доз извести на вымывание калия из дерново-подзолистой
супесчаной почвы под яровой пшеницей. Фон N120P120K120
Варианты опыта
Вымыто калия кг/га в год
Без извести
30,0
Известь 5,8 т/га
19,4
Известь 13,8 т/га
18,1

31. Об известковании в Республике Татарстан

сельскохозяйственных угодий 4654,4
тыс. га из них 1432,8 тыс. кислых почв.
Общие разведанные запасы карбонатного
сырья для производства известковых
удобрений составляют 200 млн.тонн. В
Республике имеется 28 карьеров системы
ОАО «Татагрохим». В 2006-2009г в ср.
произвестковано 150 тыс. га. 2010-2013132 тыс. га, 2021 только 70 тыс. га.
Все затраты ,связанные с известкованием
окупаются за 1,3-2,0 года. Окупаемость 1
рубля затрат составляет 2,26 рубля.

32.

33.

34. Доломит сыромолотый мелкозернистый

химический состав представлен углекислым кальцием
и магнием суммарная доля которых, составляет не менее
80%; массовая доля влаги не более 15%;
гранулометрический состав: остаток на сите с размером
ячеек 5 мм не более 20%; содержание активного
действующего вещества (АДВ) не менее 50%.
Преимущество данного мелиоранта заключается в том,
что в технологическом процессе исключена сушка,
поэтому он более дешевый, не пылит и не сносится
ветром, не загрязняет окружающую среду, обладает
пролонгированным эффектом и в меньшей степени
вымывается. Максимальная разовая доза на песчаных и
супесчаных почвах не должна превышать 6 т/га, для
глинистых и суглинистых почв до 8 т/га.

35. Пылевидная доломитовая мука

Данный
мелиорант
мы
регистрируем
по
просьбе
сельхозтоваропроизводителей для известкования кислых почв при
выращивании овощных культур (капуста, столовая свекла, соя,
фасоль, горох, кормовые бобы, морковь) требовательных к
нейтральной реакции почвы.
Его химический состав представлен углекислым кальцием и
магнием суммарная доля которых, составляет не менее 85%;
массовая доля влаги не более 3%; гранулометрический состав:
остаток на сите с размером ячеек 1 мм не более 20%; содержание
активного действующего вещества (АДВ) не менее 75%.
Максимальный эффект от применения данного мелиоранта
проявляется в год внесения. Известкование пылевидной
доломитовой мукой желательно проводить осенью. Максимальная
разовая доза на песчаных и супесчаных почвах не должна
превышать 5 т/га, для глинистых и суглинистых почв до 7 т/га.

36.

37.

38.

39.

УРМ-10М. Предназначен для поверхностного
внесения в почву минеральных удобрений и других
химических мелиорантов.

40.

41.

Цепочно-планчатый
транспортер
Надежный
редукторный привод
Система
регулировки

42.

Автономная гидростанция
Транспортер и разбрасывающие
тарелки работают от
гидравлического насоса,
который приводится в движение
от ВОМа трактора.
Система
охлаждения
2 теплообменника
по 35 литров
Масляный бак на
150 литров

43. РАЗРАБОТКА И НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЛИОРАНТОВ И АГРОХИМИКАТОВ

Разработано более 50 ТУ на мелиоранты
и агрохимикаты
80
С использованием НТД АФИ ведётся
добыча сырья и производство
мелиорантов в 93 карьерах РФ, в т.ч.
Татарстана, Башкортстана, Удмуртии,
Мордовии, Ленинградской и др. областях
70
60
50
Объёмы их применения превышают 70
% площади известкования пашни РФ
40
30
20
10
0
2007 2008 2009 2010 2011

44. Дифференцированное внесение

Программно-аппаратный комплекс на базе РМУ 8000 для
дифференцированного внесения мелиорантов
Совместная разработка Щучинского ремонтного завода (Беларусь),
фирмы Гюстров (Германия) и Агрофизического НИИ (Россия)

45.

Схема комплектации комплекса дифференцированного
внесения мелиорантов
ПО АФИ
Управляющий БК
Поддержка
стандарта
ISOBUS
контроллер
РМУ-8000

46. Пути рационального использования известковых материалов

1. Дифференцированная система оптимизации
доз извести по комплексу почвенных и
биологических параметров
2. Оптимизация химического и
гранулометрического состава известковых
материалов с учетом биологических,
экономических и экологических критериев
3. Оптимизация периодичности известкования
4. Оптимизация уровней применения удобрений
5. Создание экологически безопасных

47.

6. Увеличение поглотительной способности почв
с использованием естественных и
синтетических ионообменных материалов
7. Использование принципа «биологического
насоса»
8. Использование севооборотов, в которых
объединены культуры с одинаковым
отношением к кислотности и ее составляющим
9. Повторные посевы с культурами,
способными использовать значительные
количества влаги в осенне-весенний периоды
10. Создание сортов культур устойчивых к
кислотности и содержанию связанных с нею
фитотоксичных элементов

48.

49. Эффективность технологии за годы исследований

Экономия
удобрений
Прибавка
урожая
Качество
зерна
Высокоинтенсивный
0%
0%
4 класс
Точная технология
28 %
16 %
2 класс
Технология
Технологии «Высокоинтенсивный» и «Точное земледелие» отличаются
лишь методом внесения удобрений (сплошной и дифференцированный)