Прогноз применения минеральных удобрений для устойчивого развития АПК на примере производства зерна

Прогноз применения минеральных удобрений для устойчивого развития АПК на примере производства зерна

Распоряжением Правительства РФ от 08.09.2022 № 2567-р утверждена Стратегию развития агропромышленного и рыбохозяйственного комплексов РФ на период до 2030 года, предусматривающая возможность развития сельскохозяйственного производства как экстенсивными (за счет вовлечения земель сельскохозяйственного назначения в сельскохозяйственный оборот), так и интенсивными способами (путем внесения дополнительных объемов минеральных удобрений, более широкого применения средств механизации и внедрения современных информационных технологий).

В РФ с 1990 года площадь земель сельскохозяйственного назначения уменьшилась с 638 млн га до 383 млн га, а площадь пашни – со 132 млн га до 116 млн га. За 30 лет переведены в лесной фонд 231 млн га земель сельскохозяйственного назначения. При этом площадь посевов на 2021 год составила 81,3 млн га, а паров – до 12,0 млн.

Рассмотрим контрольные численные значения параметров роста на примере производства зерна (зерновые и зернобобовые культуры) c учетом накопленного опыта (табл.). Расчеты по двум сценариям 3-х процентного ежегодного роста к 2025 и 2030 году по сравнению с уровнем предыдущей пятилетки включают увеличение урожаев при сохранении площади посева (сценарий 1) и сохранение текущего уровня продуктивности при расширении площадей (сценарий 2).

При получении 1 тонны зерна с соответствующим количеством побочной продукции в зависимости от почвенно-климатических условий, культуры и сорта вынос из почвы основных элементов минерального питания растений меняется. В среднем его объем оценивается в 25-35; 11-15 и 20-27 кг в пересчете на N, P₂O₅ и K₂O (д.в.). Кроме того, выносится 6-10 кг кальция (Ca), 6-8 кг магния (Mg), сера, кремний, микроэлементы и т.д. Мы условно приняли, что при сборе 100 млн тонн зерна с ним и соответствующим количеством побочной продукции (соломы) из почвы извлекается 3,0 млн тонн азота, 1,2 млн тонн фосфора и 2,3 млн тон калия. В сумме – 6,5 млн тонн д.в.; плюс до 1 млн т кальция и 0,8 млн т магния.

Таблица

Фактическое производство зерна (зерновые и зернобобовые, вес после доработки в хозяйствах всех категорий) в России с 2016 года и перспективы до 2030 года, вынос элементов минерального питания с ним и соответствующим количеством побочной продукции (расчеты автора по данным государственной и ведомственной статистики).

Примечания: урожаи рассчитаны как отношение валового сбора зерновых и зернобобовых культур в весе после доработки к площади посевов.

Для реализации оптимального сценария, предусматривающего разумное сочетание двух этих направлений, нужны четкие ориентиры сколько, каких, какого качества, и где расположенных почвенных ресурсов (пахотных почв) нужно стране для решения поставленных задач по обеспечению продовольственной безопасности и расширения экспорта сельскохозяйственной продукции.

Можно ли говорить об устойчивом использовании почвенных ресурсов в АПК РФ в настоящее время? На пашне кислые почвы, требующие первоочередного известкования, занимают 35%, а в ЦФО их 61% площадей. Выявлена интенсификация процессов асидизация агроладшафтов. Внесение в почву содержащих известь материалов относится к химической мелиорации почв. На 1 га в среднем необходимо вносить 6-9 тонн известковых материалов с периодичность 5-7 лет. Их применение за прошедший 20-летний период составляло не более 2,3 млн тонн физической массы в год – 25 кг/га пашни, находящейся в обороте. Растут доля и площади кислых пахотных почв. Они выявляются уже в южных регионах страны, из-за этого снижаются эффективность агротехнологий, качество урожаев и окупаемость удобрений.

По данным Минсельхоза России за 2017-2021 годы произвестковано 1,6 млн га. До 2025 года планируется произвести работы на 2,7 млн га кислых почв. В рамках Постановления Правительства РФ от 14.05.2021 №731 «О Государственной программе эффективного вовлечения в оборот земель сельскохозяйственного назначения и развития мелиоративного комплекса Российской Федерации» предусмотрена государственная поддержка этих мероприятий с компенсацией до 50% затрат агропроизводителей.

Органическое вещество (гумус) почвы является системообразующим фактором ее функционирования, определяет свойства, режимы и плодородие. Для предотвращения декарбонизации пахотных почв на имеющуюся площадь посевов и паров – 92 млн га, необходимо вносить в среднем по 4-6 т/га органических удобрений в год, или 370-550 млн тонн. Текущий уровень – 70 млн тонн. Торф в качестве удобрения сейчас не используется. В почву в составе органических удобрений сейчас попадает порядка 0,9 млн тонн N, P₂O₅ и K₂O (д.в.).

Средний объем применения минеральных удобрений (д.в.) в год за пятилетний период, рассчитан нами с использованием данных Росстата. За 2001-2005 гг. – 1,4 млн тонн; 2006-2010 гг. – 1,8 млн тонн; 2011-2015 гг. – 1,9 млн тонн; 2016-2020 гг. – 2,6 млн тонн, а в 2021 г. – 3,3 млн тонн. Баланс элементов минерального питания растений в земледелии и кормопроизводстве РФ много лет отрицательный. В соотношении вносимых N, P₂O₅, K₂O (д.в.) превалирует азот – 1,0:0,4:0,27, что далеко от оптимального и научно обоснованного, учитывая агрохимические параметры пахотных почв России: 1,0:0,6:0,4.

Заключение. С 1991 г. по 2021 г. суммарный некомпенсируемый вынос с урожаями основных элементов минерального питания растений (отрицательный баланс) азота, фосфора и калия в пересчете на действующее вещество (д.в.) составил 150 млн тонн. Этого количества хватит, чтобы получить 1,1-1,2 млрд тонн зерна с учетом побочной продукции. На пашнях расходовались и расходуются сейчас накопленные ранее ресурсы плодородия почв, они определяют и лимитируют текущую и возможную будущую продуктивность земледелия. Речь идет о «природно-ресурсном» кредите, который нужно вернуть для обеспечения фундамента дальнейшего устойчивого роста АПК. Это нужно учитывать при оценке потребности в удобрениях и мелиорантах, разработке эффективных агротехнологий.

С позиций агроэкологии «климатически нейтральное» и «регенеративное» сельское хозяйство базируется на экологически обоснованной ландшафтной адаптации системы земледелия, где используется полноценный севооборот. Предполагается: 1) обязательное обеспечение воспроизводства плодородия почв, желательно расширенное, достигающиеся за счет технологий, включающих оценку и корректировку расходных и приходных статей баланса элементов минерального питания растений в агроценозах; 2) сокращение числа стадий, этапов или технологических операций полного цикла получения удобрений (агрохимикатов) и товарной продукции растениеводства; 3) максимально возможное использование ресурсов органического вещества, включая продукцию (вторичные ресурсы) животноводства, солому, ботву и сидераты; 4) не допущение снижения запасов гумуса в пахотных почвах (декарбонизации); 5) исключение их деградация и всех видов эрозии; 6) отсутствие неконтролируемого обращения и поступления углерод-, фосфор- и азотсодержащих соединений в окружающую среду.