ВВЕДЕНИЕ
Торфяно-болотная почва как самостоятельное природное тело и как основной объект земледелия приобретает все большее значение в производстве сельскохозяйственной продукции и экологической безопасности. Поэтому сохранение и рациональное использование этих почв является одним из приоритетных направлений политики устойчивого развития и обеспечения экологической безопасности государства.
В настоящее время перед земледелием Беларуси стоит задача - существенно повысить эффективность использования земли, удобрений и других средств интенсификации производства, где особое место уделяется росту объемов зерна и улучшению кормовой базы животноводства. Опыт развитых в сельскохозяйственном отношении стран - Германии, Великобритании, Нидерландов, Франции и др., результаты научных исследований и передовой производственный опыт, полученные в Беларуси, показывают, что в наибольшей степени решению этой проблемы способствуют адаптивная интенсификация земледелия и растениеводства, повышение их наукоемкое™.
Решение поставленных задач особенно актуально для земледелия зоны Полесья, где около 700 тыс. га сельскохозяйственных земель размещаются на торфяных почвах разных стадий эволюции, более 90 % площади которых подстилаются песками. При ведении земледелия на этих почвах актуальна также разработка эффективных методов защиты их от деградации, воспроизводство плодородия и повышение производительной способности.
Основные площади торфяных почв в сельскохозяйственном производстве к настоящему времени используются уже более 40 лет. Под влиянием осушения и длительного сельскохозяйственного использования за счет усадки, минерализации органического вещества и ветровой эрозии в этих почвах уменьшилась мощность торфяного слоя, коренным образом меняется направление почвообразовательного процесса, круговорота органического вещества и накопленной энергии. На отдельных площадях это привело к разрушению торфяного слоя, изменению морфологических, химических, водно-физических и биологических свойств, снижению запасов органического вещества, биоэнергетического потенциала, уровня эффективного плодородия и производительной способности почв. Процесс трансформации торфяных почв протекает постоянно. На месте торфяных формируются почвы торфяно-минеральные, минеральные остаточно-торфяные и минеральные постторфяные. В настоящее время из 1068,2 тыс. га бывших торфяных, используемых в сельском хозяйстве, образовалось более 200 тыс. га органо-минеральных почв разной степени эволюции, которые различаются свойствами и плодородием [85].
По данным Института почвоведения и агрохимии [21, 137 и др.], производительная способность таких почв составляет 35-60 % от агроторфяных. Площади органо-минеральных почв постоянно увеличиваются и, по экспертным оценкам, в перспективе, прежде всего за счет распашки торфянисто-и торфяно-глеевых, могут достигнуть 450 тыс. га. и более. В отдельных сельскохозяйственных предприятиях зоны Полесья почвы агроторфяных комплексов составляют основу земледелия и играют определяющую роль в эффективности животноводства и в целом экономики.
При разработке приемов интенсификации земледелия на торфяных почвах разных стадий эволюции и способов по защите их от деградации, снижения плодородия важнейшее значение имеет объективная оценка состояния свойств и прогноз их возможных изменений во времени под влиянием антропогенных факторов. Для более рационального использования этих почв, сохранения и повышения их плодородия необходимо знать закономерности развития, тенденции трансформации свойств и уметь воздействовать на эти изменения. Учет состояния генетического потенциала почв конкретного поля позволяет существенно снизить удельные затраты на получение растениеводческой продукции, сохранить и/или повысить их плодородие. Таким образом, успешно решать вопросы увеличения урожайности сельскохозяйственных культур с высокой рентабельностью, с чем тесно связано и развитие животноводства, в почвенно-климатических условиях Полесья возможно только при адаптации технологий их возделывания применительно для каждого конкретного поля (рабочего участка) с учетом почвенных и погодных условий.
Не менее актуальна и проблема диагностики и идентификации агроторфяных почв разных стадий эволюции. Диагностические признаки торфяных почв, которые были определены и рекомендованы для их оценки в прежние годы, нуждаются в обновлении и дополнении. По отдельным позициям для торфяных почв разных стадий эволюции необходима разработка новых критериев диагностики. Поэтому в современных условиях при решении задач рационального использования этих почв, оценки их агроэкологического состояния наряду с имеющимися возрастает актуальность использования новых показателей их свойств, в частности биоэнергетического потенциала. Этот показатель более точно представляет информацию о процессе направленности и интенсивности трансформации органического вещества и энергии почвы, изменения плодородия и потенциале режима питания растений. Руководствуясь показателем энергетического состояния торфяных почв разной стадии эволюции, можно более объективно оценивать их свойства и более обоснованно прини мать решения по разработке мероприятий повышения эффективности земледелия на них и сохранения плодородия.
Сельское хозяйство Полесья ориентировано на производство молока и мяса, поэтому главной задачей земледелия этой зоны является улучшение кормовой базы животноводства, прежде всего, повышения урожайности, валовых сборов и качества фуражного зерна, снижение затрат на его производство. Для достижения этого важнейшее значение имеет совершенствование системы применения удобрений, других средств химизации и технологий возделывания в целом. Анализ эффективности применения удобрений за последние 20-25 лет показывает, что существенного роста в урожайности зернофуражных культур в зоне Полесья не произошло. В последние годы уровень применения минеральных удобрений на пашне составляет около 300 кг/га NPK, в том числе азота более 100 кг/га д. в., который позволяет формировать урожайность зерна 45 ц/га и более. Однако существенного роста урожайности зерновых культур в сельскохозяйственных предприятиях на антропогенно-преобразованных торфяных почвах не отмечается, она колеблется в основом на уровне 25-30 ц/га. С целью повышения урожайности зерновых и других культур необходимо шире использовать новые методы управления их продукционным процессом на основе оптимизации минерального, прежде всего азотного питания, применения пестицидов, регуляторов роста, биологически активных веществ.
Анализ биоклиматического потенциала Полесья показывает, что имеющиеся агроклиматические ресурсы по тепло- и влагообеспеченности вегетационного периода позволяют в этой зоне получать 2-3 урожая с учетом возделывания основных и промежуточных культур. Широкое применение промежуточных культур возможно на основе всестороннего агроэкологического обоснования. Необходимы исследования по сравнительной оценке промежуточных культур, их продуктивности при использовании на зеленый корм и в качестве сидерата, влиянию на продуктивность севооборота и плодородие почв.
Важным звеном агротехнологий, требующим решения при возделывании сельскохозяйственных культур на антропогенно-преобразованных торфяных почвах, является выбор оптимального способа их основной обработки. Практикуемая ежегодная вспашка, с точки зрения создания оптимальных воднофизических свойств таких почв и ведения борьбы с сорняками, не оправдана, она ведет к усилению минерализации органического вещества и дефляции, снижению плодородия почв и увеличению энергетических и финансовых затрат. Поэтому также необходимы поиски более эффективных почвозащитных способов основной обработки и в целом проведение исследований по почвозащитному земледелию на почвах торфяных комплексов.
В монографии изложены в основном результаты собственных исследований, полученные в последние годы под руководством и непосредственным участием автора. Используя оригинальные аналитические методы в результате системного подхода в условиях Полесья установлены закономерности трансформации химического и фракционного состава азота, фосфора и калия, био логической активности и биоэнергетического потенциала торфяных почв под влиянием антропогенного воздействия. На этой основе разработаны модели прогноза изменений этих показателей почвенного плодородия и диагностические признаки торфяных почв разных стадий эволюции. Дана оценка влияния способов длительного использования на трансформацию свойств маломощной торфяно-болотной почвы.
Представленные в монографии системы применения удобрений под сельскохозяйственные культуры учитывают теоретические положения по адаптивному земледелию, минеральному питанию и физиологии растений. Используя предлагаемые модели системы оптимизации продукционного процесса зерновых культур и дифференцированное применение азотных удобрений в основное внесение и в подкормки по этапам органогенеза, с учетом результатов почвенной и растительной диагностики можно, управлять режимом формирования компонентов продуктивности растений в течение их вегетации и урожайностью сельскохозяйственных культур.
Значительное внимание в монографии уделено изложению результатов исследований по изучению эффективности способов основной обработки почвы, возделывания кормовых, масличных, промежуточных и кулисных культур в звене почвозащитного севооборота на антропогенно-преобразованных торфяных почвах.
Автор монографии выражает благодарность сотрудникам лаборатории использования и сохранения торфяных комплексов РУП «Институт мелиорации» С. И. Жмачинской, В. А. Журавлеву, И. И. Вага, Е. В. Каранкевич за помощь в проведении полевых и лабораторных исследований.
