1. Общие вопросы химической мелиорации

1. Введение

Термин «мелиорация» происходит от латинского «melioratio» – улучшение. Мелиорация представляет собой систему организационно-хозяйственных и технических мероприятий, имеющих целью коренное улучшение неблагоприятных природных условий для наиболее эффективного использования природных ресурсов и, особенно, земли. Обычно (Аношко В.С., 1974) выделяют два основных вида мелиорации: техническую и сельскохозяйственную. Когда говорят просто мелиорация, то обычно подразумевают гидротехническую мелиорацию.

Сельскохозяйственные мелиорации включают мероприятия по коренному улучшению почвенных условий для повышения продуктивности сельскохозяйственного производства. Обычно имеют в виду регулирование водно-физических свойств. Но по масштабам работ и частоте воздействия на почву их превосходят химические способы воздействия на почву с целью ее улучшения. Химическая мелиорация – система приемов химического воздействия на почву для улучшения ее свойств и повышения урожаев.

Химические мелиорации можно разделить (Аношко В.С., 1974) на солеобогатительные и кислоторегулирующие. Солеобогатительные – мероприятия по увеличению содержания в почве необходимых питательных веществ, в первую очередь внесение органических и минеральных удобрений. Кислоторегулирующие – мероприятия по созданию благоприятной реакции почвенной среды. Сюда относятся известкование, гипсование, кислование.

Вопросы внесения удобрений и применения кислоторегулирующих мелиорантов изучаются в первую очередь агрономической химией, или просто агрохимией – одной из важнейших сельскохозяйственных наук. Агрономическая химия – наука о взаимодействии растений, почвы и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур, о круговороте веществ в земледелии и использовании удобрений для увеличения урожая, улучшения его качества и повышения плодородия почв. Теоретическая основа агрохимии – изучение процесса питания растений и взаимодействия «почва-растение-удобрение».

С точки зрения географа сравнительно большее значение имеют те аспекты применения средств химизации в сельском хозяйстве, которые изменяют почву. По этой причине читаемый уже несколько десятилетий студентам кафедры почвоведения и геологии БГУ спецкурс назван химической мелиорацией, не противопоставляя ему агрохимию, а скорее дополняя и развивая ее в плане экологических воздействий агрохимических средств и пространственных особенностей их применения. В данном пособие сравнительно малое внимание уделяется системе удобрения сельскохозяйственных культур и много – вопросам химической мелиорации в узком смысле слова и экологическим аспектам применения средств химизации.

Часто в литературе под химической мелиорацией понимают лишь кислоторегулирующие ее виды, из которых в нашей стране развито только известкование кислых почв. В данном пособии нами химическая мелиорация рассматривается в более широком смысле слова, но собственно химическая мелиорация (известкование) рассмотрена более подробно, чем это принято в агрохимии.

В целом питание растений и, как результат, образование органических веществ – является сложным физиологическим процессом преобразования энергии в клетках и применение удобрений – самое эффективное средство вмешательства человека в этот процесс. Главная задача агрохимии – управление круговоротом и балансом химических элементов в системе почва-растение с целью повышения урожаев или изменения их состава путем определения точных параметров круговорота всех биогенных элементов с учетом особенностей выращивания и специфики различных видов и сортов сельскохозяйственных растений при разных заданных уровнях продуктивности.

Роль средств химизации (агрохимических) особенно велика при интенсивных технологиях земледелия. Получение максимального экономически выгодного урожая базируется на использовании лучших сортов, обеспечении необходимых физических и химических свойств почв, комплексном применении средств химизации, своевременном и качественном выполнении всех агротехнических работ.

Минеральное питание – один из основных регулируемых факторов, используемых для целенаправленного управления ростом и развитием растений с целью создания высокого урожая хорошего качества. Регулирование других факторов роста – света, тепла, влаги – широко применяется в закрытом грунте. В полевых условиях изменять влажность можно при орошении или осушении. В аграрном производстве приходится, как правило, приспосабливаться к имеющимся условиям по солнечной радиации и осадкам, подбирая соответствующие культуры, сорта и приемы агротехники.

Главная задача земледелия – эффективное использование солнечной радиации для создания органического вещества. Уникальным аппаратом для этого служит растение, содержащее хлорофилл. Наземные растения ежегодно извлекают из атмосферы 20 млрд. т углерода в форме СО₂ (1,3 т/га), а вся совокупность растений – 150 млрд. т. Ежегодно образуется 400 млрд. т новых органических веществ (из них 115 млрд. т – на суше), для чего используется 2 млрд. т азота и 6 млрд. т зольных элементов. Однако коэффициенты использования ФАР на создание органического вещества весьма низки – от 0,5 до 3 %. Максимально возможным считается КПД 28%.

Из основных факторов жизни растений человек может существенно влиять лишь на поступление веществ в растение. В практике – применение для этого средств химизации, то есть проведение химической мелиорации. С минеральным питанием в условиях недостатка и избытка элементов питания связано много важных и интересных эколого-физиологических проблем. Весьма важен строго дифференцированный подход к применению удобрений с учетом обеспеченности почв доступными формами элементов питания, особенностями питания различных сельскохозяйственных культур, других почвенно-климатических факторов для сбалансированного питания растения в целях получения высококачественной растительной продукции.