Мелиорация и плодородие

Неоспоримый факт: фундаментальное свойство почвы, которое обеспечивает эффективность земледелия — это плодородие. От него зависит и урожай, и рентабельность агропроизводства.

Однако есть мнение, что главный и практически единственный фактор, влияющий на плодородие — это запас элементов питания. Поэтому внесение агрохимикатов должно быть направлено лишь на восполнение содержания азота, фосфора, калия и, возможно, мезо- и микроэлементов. В таком случае логичным кажется вывод, что в мелиорации нет необходимости, так как на содержание макроэлементов она практически не влияет.

Так ли это на самом деле? Чтобы развеять этот миф, достаточно более подробно рассмотреть, из чего складывается почвенное плодородие.

Факторы, влияющие на плодородие, условно можно разделить на три группы. В первую входят агрохимические показатели. Это запас элементов питания, содержание гумуса, уровень рН и поглотительная способность почв. К агрофизическим факторам относят гранулометрический состав и структуру почвы, а также мощность пахотного горизонта. Биологические факторы связаны с содержанием органического вещества, почвенной биотой и фитосанитарным состоянием полей.

Мелиоранты, в первую очередь, воздействуют на агрофизические свойства почвы. Они способствуют восстановлению структуры как орошаемых, так и засоленных земель, ликвидируют «корку», улучшают структуру почв тяжелого гранулометрического состава.

В чем главное различие удобрений и мелиорантов? В тех задачах, которые они выполняют. Первые кормят растения, обеспечивая полноценное питание сельскохозяйственных культур. Вторые регулируют и улучшают агрофизические свойства почвы, способствуя агрегации частиц почвы и ее структурированию, повышая воздухо- и водоемкость, а также влагоемкость.

Вносятся химические мелиоранты в больших дозировках (от двух до двадцати тонн на гектар). При этом они имеют длительный эффект последействия, который продолжается от четырех до шести лет. В своем составе мелиоранты содержат и элементы питания, однако в отличие от удобрений они находятся в труднодоступной форме. Поэтому мелиоранты могут служить лишь дополнением к минеральному питанию, а никак не его заменой.

Проблемы засоления

Химическую мелиорацию используют для решения самых разных проблем химических и агрофизических свойств почвы. На кислых почвах используется известкование с целью повысить рН почвенного раствора до оптимального. На засоленных (почвы с повышенным содержанием солей натрия, сульфатов, хлоридов) и солонцовых (повышенное содержание натрия и магния в почвенном поглощающем комплексе) применяют гипсование. Второй метод наиболее актуален для юга России.

К солонцам относят почвы, формирующиеся в условиях непромывного водного режима и имеющие в гумусовом горизонте такое количество обменного натрия, которое обуславливает сильную щелочную реакцию. Их особенностью являются неблагоприятные для земледелия агрофизические свойства. Во влажном состояние такие почвы очень вязкие и водонепроницаемые, а при высыхании образуют плотные глыбы с крупными трещинами. Но главный их недостаток — солонцы не обладают физиологически доступной влагой.

Есть и другие, «сопутствующие» проблемы. При растрескивании почвы происходит разрыв корневой системы культуры. Растениям не хватает воды и кислорода, что нередко приводит к их гибели. Иногда такие почвы невозможно вовремя обработать и получить запланированный урожай.

Решение проблемы — химическая мелиорация с помощью гипсования. К мелиорантам с расширенным функционалом относят фосфогипс, который непосредственно воздействует на агрофизические свойства почвы и содержание обменного натрия в почвенно-поглощающем комплексе. Он рекомендован к применению на солонцовых и засоленных почвах, орошаемых участках, а также почвах с тяжелым гранулометрическим составом.

Кальций в составе мелиоранта вытесняет натрий из ППК (почвенного поглощающего комплекса), а в условиях орошения или при условии обильных осадков натрий вымывается в нижележащие горизонты. Доза мелиоранта устанавливается на основании результата агрохимобследования.

Фосфогипс, поставляемый для сельского хозяйства, должен соответствовать требованиям ГОСТа. Так, например, содержание влаги не должно превышать 20%, поскольку при более высокой влажности фосфогипс теряет сыпучесть, что усложняет его внесение. Что особенно важно, массовая доля примесей токсичных элементов (кадмий, свинец, ртуть, мышьяк) не должна превышать установленные нормы.

Доказано на практике

Фосфогипс от «ЕвроХим» — это продукт, который решает задачу химической мелиорации и полностью отвечает требованиям безопасности. Компания производит нейтрализованный фосфогипс на двух площадках: на Кубани (Белореченск) и на Ставрополье (Невинномысск). Химический мелиорант содержит до 92% гипса (или 37% кальция), 21% серы, 1,5-2,1% фосфора, а также другие микроэлементы, необходимые для полноценного развития растений. Продукт имеет государственную регистрацию и внесен в список разрешенных на территории Российской Федерации агрохимикатов в качестве химического мелиоранта под все сельхозкультуры.

На орошаемых участках фосфогипс благотворно влияет на структуру почвы — способствует образованию водопрочных почвенных агрегатов, улучшает водный и воздушный режимы, снижает уплотнение почвы и устраняет заплывание после поливов. Другими словами, комплексно воздействует на свойства почвы, тем самым повышая плодородие. Средняя дозировка применения фосфогипса в условиях орошения — 3-5 тонн. Периодичность внесения — каждые 4-6 лет. Оптимальный срок внесения — с осени, перед основной обработкой.

Применение фосфогипса на почвах с тяжелым гранулометрическим составом приводит к улучшению структуры почвы, оптимизации водного и воздушного режимов, снижению риска образования почвенной корки, которая зачастую возникает после поливов или обильных затяжных осадков. Рекомендуемая дозировка — 4-6 тонн.

На почвах с повышенным содержанием натрия в ППК (солонцовые почвы) при внесении мелиоранта кальций замещает натрий в почвенно-поглощающем комплексе, в результате чего образуется сульфат натрия, который вымывается с осадками или поливом. Насыщение почвы кальцием приводит к образованию почвенных коллоидов. За счет этого изменяется структура почвы, что приводит к улучшению ее водно-воздушного режима. Повышается плодородие почвы.

На засоленных почвах фосфогипс насыщает ППК кальцием, улучшая катионно-анионный баланс. В результате происходит коррекция рН и улучшение агрофизических свойств почвы, чему способствует ее обогащение кальцием.   Норма применения фосфогипса в случае засоления почвы устанавливается по результатам арохимобследования.

Результаты применения фосфогипса на засоленных почвах:

• снижение содержания свободного натрия в почве при условии промывания (например, на орошении);
• улучшение структуры почвы, увеличение количества агрохимических ценных агрегатов;
• повышение почвенного плодородия.

В 2021 году компания «ЕвроХим» запустила большой проект — производственные опыты по применению фосфогипса на засоленных почвах в трех южных регионах: Ставропольском, Краснодарском краях и Ростовской области. Масштабный эксперимент еще не закончен и проводится на базе 19 хозяйств. Основная задача исследований — проконтролировать в течение длительного времени, что происходит с почвой при внесении мелиоранта.

В течение испытаний проводилось обязательное агрохимическое обследование почвы. На трех демонстрационных участках в Ставропольском крае (доза внесения фосфогипса составила 5,5-8 тонн на гектар) агрохимобследование до и после эксперимента показало существенные изменения в агрохимических показателях почвы. За три года наблюдений уровень рН снизился с 8,1-8,4 до 7,6-7,8 единиц. Снижение составило от 0,5 до 0,6 единиц. Содержание серы в почве увеличилось кратно, а натрия — кратно уменьшилось.

Наша справка

В Южном и Северо-Кавказском округах применение фосфогипса рекомендовано повсеместно из-за почвенно-климатических условий и особенностей агропроизводства. Много засоленных почв в Краснодарском крае. Кроме того, здесь активно используется орошение.  В Ставропольском крае и Карачаево-Черкесской Республике в большом количестве присутствуют солонцы, солончаки и вымочки. В Республиках Северная Осетия – Алания, Кабардино-Балкария и Ингушетия необходимость внесения мелиорантов связана с нарушением структуры почвы и большими площадями овощных посевов, на которых используется орошение.

На орошаемых участках при использовании воды с высокой степенью минерализации есть существенные риски развития вторичного засоления почвы. Также вторичное засоление может развиваться на почвах с высокой минерализацией грунтовых вод, которые могут подниматься при обильных осадках. В Республике Чечня необходимость химической мелиорации связана с рисовыми чеками. В Дагестане — в связи с активным развитием овощеводства и виноградарства, где также используются оросительные системы.