Удобрения вносят в почву с целью увеличить продуктивность культурных растений. Удобрения – вещества, способствующие увеличению урожая улучшением химических и физических свойств почвы. Это в первую очередь так называемые прямые удобрения: элементы питания растений (K, N, P, Ca, Mg, S, микроэлементы) в составе разных соединений.
Так называемые косвенные удобрения включают раскислители почв (карбонаты и др. вещества с основными свойствами) или ее расщелачиватели (сульфат калия в виде гипса), а также структурообразователи (торф, опилки и др.) почв.
Минеральные удобрения – это вещества, предназначенные для питания растений и повышения плодородия почвы. Большая группа веществ, производимая основной химической промышленностью и включает минеральные удобрения: азотные (аммонийная селитра, карбамид, аммиак и др.), калийные (хлорид, сульфат или нитрат калия, поташ), фосфорные (фосфаты, преципитат, суперфосфат и др.), магниевые, а также микроудобрения (содержат микроэлементы).
Рис. 1. Внесение минеральных удобрений под посевы в сельскохозяйственных организациях по Российской Федерации, на 1 Га кг (по данным Росстата)
Таким образом, можно прийти к выводу, что внесение удобрений на один гектар посевной площади за 10 лет существенно увеличилась, с 39 кг до 75 кг, т.е. прирост составил 92,3%.
Рис. 2. Внесение минеральных удобрений под посевы в сельскохозяйственных организациях по Российской Федерации, на 1 Га т (по данным Росстата)
Что касается внесению органических удобрений, то здесь также наблюдается рост, но не такой значительный – 60%, с 1т на гектар до 1,6 тонны на гектар.
Для оценки эффективности внесения удобрений необходимо проанализировать динамику урожайности.
Таблица 1
Урожайность сельскохозяйственных культур по России (центнеров на 1 Га убранной площади)
|
Наименование |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
2021 |
Темп прироста, % |
|
Зерновые и зернобобовые культуры |
22,4 |
18,3 |
22,0 |
24,1 |
23,7 |
26,2 |
29,2 |
25,4 |
26,7 |
28,6 |
26,7 |
19,2 |
|
Технические культуры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- лен-долгунец (волокно) |
9,0 |
9,2 |
8,5 |
9,0 |
9,1 |
9,4 |
9,2 |
8,7 |
8,7 |
8,6 |
7,1 |
-21,1 |
|
- сахарная свекла |
392 |
409 |
442 |
370 |
388 |
470 |
442 |
381 |
480 |
370 |
415 |
5,8 |
|
- масличные культуры |
12,4 |
11,4 |
13,3 |
12,4 |
12,9 |
13,9 |
14,1 |
14,6 |
16,3 |
15,2 |
15,3 |
23,6 |
|
- подсолнечник |
12,5 |
12,2 |
14,5 |
13,1 |
14,2 |
15,1 |
14,5 |
16,0 |
18,3 |
15,9 |
16,2 |
29,6 |
|
- соя |
13,8 |
12,2 |
12,6 |
12,3 |
13,0 |
14,8 |
14,1 |
14,7 |
15,7 |
15,9 |
15,9 |
15,1 |
|
- горчица |
7,4 |
5,0 |
4,6 |
6,0 |
4,9 |
5,5 |
7,2 |
4,6 |
5,6 |
6,1 |
8,0 |
8,5 |
|
- рапс озимый |
16,9 |
15,9 |
16,6 |
16,8 |
19,3 |
18,2 |
22,7 |
19,8 |
22,6 |
23,0 |
26,9 |
59,3 |
|
- рапс яровой |
10,0 |
9,0 |
9,9 |
11,2 |
9,8 |
10,2 |
14,5 |
12,4 |
13,2 |
16,3 |
15,1 |
51,3 |
|
Картофель |
150 |
136 |
147 |
153 |
164 |
158 |
163 |
170 |
178 |
166 |
160 |
7,0 |
|
Овощи открытого грунта |
208 |
211 |
214 |
219 |
226 |
229 |
241 |
243 |
251 |
245 |
242 |
16,7 |
|
Кормовые культуры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кормовые корнеплоды (включая сахарную свеклу на корм скоту) |
275 |
249 |
273 |
253 |
267 |
255 |
252 |
262 |
278 |
277 |
279 |
1,5 |
|
однолетние травы на сено |
17,7 |
16,0 |
16,7 |
16,8 |
16,8 |
20,2 |
19,6 |
18,1 |
20,5 |
19,4 |
20,5 |
15,8 |
|
однолетние травы на зеленый корм |
79 |
65 |
71 |
71 |
73 |
76 |
84 |
76 |
80 |
79 |
69 |
-12,8 |
|
многолетние травы посева прошлых лет на сено |
17,3 |
14,7 |
16,3 |
16,2 |
16,4 |
17,7 |
17,9 |
17,2 |
16,9 |
18,1 |
16,1 |
-6,9 |
|
многолетние травы посева прошлых лет на зеленый корм |
112 |
100 |
104 |
101 |
105 |
110 |
111 |
103 |
104 |
112 |
89 |
-20,5 |
Таким образом, можно сделать вывод, что урожайность по зерновым и зернобобовым увеличилась на 19,2%, по картофелю на 7%, по овощам открытого грунта на 16,7%.
Таблица 2
Корреляция внесения минеральных удобрений и урожайности зерновых и зернобобовых
|
|
Зерновые и зернобобовые культуры |
Внесение минеральных удобрений |
|
Зерновые и зернобобовые культуры |
1 |
|
|
Внесение минеральных удобрений |
0,761623592 |
1 |
Таким образом, можно сделать вывод, что между урожайностью и внесением минеральных удобрений существует прямо пропорциональная зависимость.
При этом по многим кормовым культурам урожайность падает или растет совершенно небольшими темпами. Соответственно, можно сделать вывод, что внесение удобрений по кормовым культурам совершенно не приводит к росту урожайности.
И прирост внесения удобрений как минеральных, так и органических гораздо выше, чем прирост урожайности, на основе чего также можно сделать вывод, что их эффективность не высока.
Рис. 3. Урожайность сельскохозяйственных культур по Пермскому краю (центнеров с гектара убранной площади) (по данным Пермьстат)
Таким образом, в Пермском крае урожайность основных сельскохозяйственных культур снижается.
В результате чего и встает вопрос о поиске альтернативных вариантов увеличения урожайности.
Экологические проблемы применения удобрений:
- большинство существующих технологий являются опасными (использование кислот, ядовитых веществ и т.д.),
- значительное количество ПДВ в атмосферу (NOХ, азотная кислота, аммиак),
- большое количество условно чистой воды с допустимым содержанием вредных веществ (слив в реки, водоемы, шламоотстойники),
- огромные количества твердых отходов (производство КСl – галит, г. Березники, производство ДС – фосфогипс 4-6 т/ на 1 т Н3РО4, г. Воскресенск, Балаково).
Таким образом, в качестве повышения эффективности сельского хозяйства, и снижения вреда, наносимого им необходимо предпринять следующие действия:
- Внедрения органического производства, точного земледелия.
- Оптимизация системы удобрений.
- Внедрение новых наукоемких технологий при производстве удобрений (с использованием нанотехнологий).
Основные направления совершенствование системы удобрений:
- модернизация существующих удобрений (по принципу «зеленой» технологии, пролонгированные удобрения – медленнорастворимые соединения, удобрения капсулированные, удобрения с ингибиторами нитрификации);
- разработка новых видов комплексных удобрений (удобрений-дефендеров).
