Notice: Undefined variable: pict1_e in /var/www/u0420848/data/www/geo-set.ru/index.php on line 138 Notice: Undefined variable: pict2_e in /var/www/u0420848/data/www/geo-set.ru/index.php on line 139 Notice: Undefined variable: pict3_e in /var/www/u0420848/data/www/geo-set.ru/index.php on line 140 Notice: Undefined variable: pict4_e in /var/www/u0420848/data/www/geo-set.ru/index.php on line 141
 

 

 +7 (499) 976-49-57

geosetvniia@gmail.com

История

Географическая сеть опытов с удобрениями

 

В.А.Романенков, Л.К. Шевцова, Л.В.Никитина

 

С первых дней создания ВИУА изучение географических закономерностей действия удобрений и других агрохимических средств составляло основу научно-методической и организационной деятельности института и было востребовано практикой применения удобрений руководящими и планирующими организациями. На первых этапах Наркомзем СССР поставил перед агрохимиками задачу "…установить наилучшие соотношения различных минеральных удобрений для сельскохозяйственных культур, районов и почв, наиболее выгодные количества удобрений и наиболее благоприятные сроки и способы их внесения".
Для этого было проведено комплексное почвенно-агрохимическое обследование более 25 млн. га земель, заложено более 13 тыс. полевых опытов. Непосредственное руководство работой осуществляли П.Г. Найдин, Н.П. Карпинский, С.С. Сигаркин, Л.П. Барсуков. В проведении исследовании принимали активное участие В.А. Францесон, И.С. Лупинович, Н.А. Сапожников, А.И. Поташов, М.И. Гусев, В.И. Штатнов, И.И. Белоножко, А.Д. Костюченко и др.
В 1941 г. по инициативе Д.Н. Прянишникова приказом по Наркозему СССР была официально создана Географическая сеть опытов с удобрениями. Организатором и руководителем работ Геосети на протяжении 28 лет (до 1969 г.) был ученик и ближайший соратник Д.Н. Прянишникова заслуженный деятель науки РСФСР, профессор П.Г. Найдин. Он провел большую научно-организационную работу по созданию программ длительных опытов с удобрениями и методическому руководству ими на экспериментальных базах ВИУА, в отраслевых и зональных институтах, на опытных станциях.
Успех научно-организационной деятельности П.Г. Найдина и его влияние на развитие опытного дела в стране объясняется большим талантом организатора, творческой инициативой, исключительным знанием особенностей земледелия различных регионов, личным знакомством едва ли не со всеми научными и опытными учреждениями и ведущими учеными и практиками опытного дела.
Вместе с профессором П.Г. Найдиным работали ведущие ученые-агрохимики, опытники Д.Н. Бородич, А.С. Чернавин, А.И. Поташов, Н.Н. Михайлов, Е.П. Трепачев, Н.В. Попов, А.К. Селаври, Ф.В. Быстриков, Л.С. Любарская. Огромную техническую работу по связи с учреждениями Географической сети опытов длительное время выполняла В.Я. Белоножко.
Большое значение в исследовании воздействия длительного применения различных систем удобрения на свойства почв с учетом зональных и генетических особенностей имела исследовательская группа, созданная в 1956 г. при отделе Геосети. Вначале исследование почв проводили сотрудники от-дела Л.С. Любарская, Е.П. Трепачев, А.К. Селаври. Затем руководителем группы (а затем и лаборатории плодородия почв при длительном применении удобрений) стала Л.С. Любарская.
Лаборатория проводила огромную работу совместно с сотрудниками опытных учреждений по исследованию основных свойств почв при многолетнем применении удобрений. Исследовались физико-химические свойства и калийный режим почв, фосфатный режим почв и сравнение действия фосфоритной муки и суперфосфата при длительном их применении, органическое вещество и азотный режим почв и их биологическая активность. В лаборатории проводили экспериментальную работу аспиранты П.Г. Найдина, Л.С. Любарской, Н.Н. Михайлова и других сотрудников отдела.
Особенно широкое развитие работы по географическому изучению действия удобрений получили после 1963 г. в связи с постановлением партии и Правительства "О развитии производства минеральных удобрений и химических средств защиты растений". Число учреждений участников сети к 1965 г. было доведено до 217, а ежегодное количество длительных и краткосрочных опытов до 1500. За этот период (до 1970 г.) был установлен ряд закономерностей позонального действия видов и форм удобрений, определена эффективность средних доз удобрений, изучены и внедрены такие высокоэффективные приемы, как рядковые удобрения сельскохозяйственных культур и поздняя подкормка озимых хлебов азотом.
Обобщение многотысячных полевых опытов Географической сети, проведенных по единой программе и методике, позволило создать Всесоюзную картотеку полевых опытов. На основе обобщения этой информации были подготовлены практические рекомендации по определению потребности земледелия страны в удобрениях, распределению их фондов; по целесообразному ассортименту; определена потребность в складских емкостях и ма-шинах для внесения удобрений.
С 1972 г. научно-методическое руководство работой Геосети в стране осуществлял академик В.Д. Панников, а отдел Географической сети возглавлял В.Г. Минеев. В эти годы работе Геосети был придан новый импульс. Количество учреждений увеличилось до 286, а с учетом сетей группы зональных и отраслевых институтов - свыше 350.
В этот период работа отдела проводилась в нескольких направлениях. Методическое руководство и обобщение результатов краткосрочных опытов осуществляли Ю.Г. Карцев, Д.М. Аникст, М.М. Ивлев, В.П. Бугаев, В.С. Торин, А.Н. Пискарев, Ю.Л. Синицын, Э.И. Шконде, Е.П. Буторина, П.Г. Куделя, а позже - П.Д. Музыкантов, Я.Т. Кирикой, М.П. Листова, Л.А. Платонова. Большой заслугой этого коллектива является разработка нормативных показателей действия возрастающих доз удобрений на урожай основных сельскохозяйственных культур по республикам и природно-экономическим районам. Нормативы были утверждены директивными органами и легли в основу расчетов потребности сельского хозяйства страны в удобрениях и по распределению их фондов по республикам и природно-экономическим районам.
Другая группа ученых (А.И. Хабарова, Н.И. Щербакова, О.И. Громыко, Л.В. Посмитная, Т.Г. Сенюкова, Г.И. Фарафонова) занималась разработкой программ и обобщением результатов длительных опытов с удобрениями. Научно-методическим руководством и обобщением результатов длительных опытов с многолетними плодово-ягодными культурами проводились профессором Н.Д. Спиваковским, а опытами с многолетними лугами и пастбищами М.И. Тарковским и В.Г. Сенаторовой.
Учеными этой группы совместно со специалистами других лабораторий и научно-исследовательских учреждений Геосети разработаны "Научные основы и рекомендации по применению удобрений для всех природно-экономических регионов страны на Х и Х пятилетки.
Информация длительных опытов, опубликованная в 22 выпусках сборников "Результаты исследований в длительных опытах с удобрениями по зонам страны", имеет огромное значение для разработки и верификации всевозможных математических моделей как в нашей стране, так и за рубежом.
Сотрудниками отдела опубликовано около 100 книг, программно-методических указаний и инструктивных материалов для опытных учреждений.
Третье направление работы отдела - проведение совместно с опытными учреждениями экспериментальных работ по изучению воздействия длительного применения удобрений на свойства почв и качество сельскохозяйственной продукции. Для этих целей были отобраны базовые многолетние опыты, наиболее методически совершенные. В работе принимает участие организованная П.Г. Найдиным и Л.С. Любарской лаборатория исследования почв при длительном применении удобрений (в нее входили Э.А. Бабарина, М.Н. Жукова, Л.В. Никитина, В.Е. Силаева, Л.К. Шевцова, Д.М. Сизова, Н.В. Евдокимова, В.С. Павлова, Ю.А. Дробков, Н.М. Мельникова и др.) и организованная В.Г. Минеевым группа по исследованию качества сельскохозяйственных культур: Н.А. Атрашкова, О.Д. Семихова, А.Т. Тищенко, Г.Г. Куркамбаева, Н.Н. Данилова, Т.Ю. Кузнецова, Ю.Н. Рябкова, О.Н. Михайлова.
С развитием экологических проблем в отделе была организована также группа по исследованию содержания токсичных элементов в почвах и растительной продукции (Н.К. Грачева, В.Н. Черная ).
С началом перестройки в 1987 г. лаборатория была трансформирована в лабораторию "Систем удобрения и плодородия почв". Руководителем ее стал Ш.И. Литвак. В лабораторию влилась новая группа по изучению роли биологического азота в земледелии под руководством Е.П. Трепачева. В нее входили М.С. Ягодина, Е.А. Веревкин.
Работа лаборатории проводилась в рамках государственной научно-технической программы "Высокоэффективные процессы производства продовольствия по направлению "Плодородие". На основании обобщения данных опытов Географической сети
- дана количественная оценка различных системам удобрения по продуктивности и качеству сельскохозяйственных культур в севооборотах различной специализации в зависимости от типа почвы, уровня насыщения органическими и минеральными удобрениями, биоклиматического потенциала, погодных условий и т.д.;
- выявлено, что на дерново-подзолистых почвах для получения урожая 45-50 ц/га зерн. ед. продукции высокого качества и обеспечения бездефицитного баланса питательных веществ в полевых севооборотах необходимо применять около N100P80-90K100 кг/га севооборотной площади, а на серых лесных почвах внесение N80-120P60-80K100-130 кг/га позволяет получать 45-50 ц/га зерн. ед. при положительном балансе всех элементов питания. На черноземных почвах возможно получение высоких урожаев культур при внесении сравнительно небольших доз удобрений N40-60P40-70K40-60.;
- установлено, что за счет удобрений создается до 55% урожая на дерново-подзолистых почвах, до 28% - на серых лесных и до 20% - на черноземах;
- показано, что величина действия удобрений на комплекс показателей качества находится в тесной зависимости от вида и доз удобрений, почвенных и погодных условий, предшественника, сортовых особенностей культур и других факторов; для получения в севообороте хороших урожаев зерна пшеницы, пригодной для хлебопечения, и зерна ячменя для фуража или пивоварения, в каждой почвенно-климатической зоне необходимо обеспечить соответствующий уровень плодородия почвы, который создается применяемой системой удобрений;
- определены темпы окультуривания дерново-подзолистых почв и затраты удобрений на единицу продукции;
- показано, что использование научно обоснованных систем применения удобрений при соблюдении экологической их безопасности позволяет обеспечить окупаемость 1 кг NPK на уровне 10 кг зерн. ед. в полевых и не менее 15 кг зерн. ед. в кормовых севооборотах;
- на основе разработанной математической модели баланса и динамики гумуса определены нормативы затрат органических удобрений, обеспечивающие бездефицитный баланс гумуса с учетом типа и разновидности почвы, структуры севооборота, его продуктивности, а также интенсивности использования минеральных удобрений;
- установлены уровни стабилизации содержания гумуса (по отношению к исходному состоянию) при длительном использовании различных систем удобрения и время, необходимое для установления этих уровней, составляющее 7-10 лет, которое следует учитывать при оценке эффективности мероприятий, осуществляемых для обеспечения бездефицитного баланса гумуса;
- выявлено, что интегральным показателем, характеризующим функционирование агроэкосистем, следует считать интенсивность баланса питательных веществ. Установлены показатели оптимальной интенсивности баланса питательных веществ в полевых севооборотах для дерново-подзолистых супесчаных и суглинистых почв, серых лесных почв и черноземов;

- разработан методический подход по определению нуждаемости почв в фосфоре и нормативных показателей затрат фосфорных удобрений;
- дана оценка калийного состояния дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава по универсальным энергетическим показателям, определяемым методам адсорбционно-десорбционных изотерм;
- в исследованиях по биологическому азоту изучены данные, учет которых необходим при формировании экологически сбалансированных агроценозов;
- доказана возможность получения высоких урожаев многолетних бобовых и бобово-злаковых трав (80-100 ц/га сена и больше) без применения азотных удобрений за счет активизации симбиотической азотфиксации, что достигается путем известкования кислых почв с доведением рН до 5.2-5.8; внесения РК и молибдена на почвах, слабо обеспеченных этими элементами, нитригинизации семян, защиты растений от болезней и вредителей.
В этот период лаборатория проводит большую организационную работу и совместно с другими подразделениями института осуществляет научно-методическое руководство Географической сетью опытов по комплексному применению удобрений, пестицидов и других средств химизации земледелия.
Лабораторией разработана и издана "Программа исследований по расширенному воспроизводству плодородия почвы при интенсивных технологиях выращивания с.-х. культур (Методические указания)", проведена инвентаризация длительных опытов по стране, собран материал для аннотированных сборников "Опыты в СССР по изучению систем удобрения в севооборотах", в которых собраны краткие характеристики более 500 длительных опытов, определена потребность в длительных опытах на перспективу.
Расчетами установлено, что в целом по стране на основных типах почв с учетом ее механического состава, плодородия и подстилающих пород необходимо дополнительно заложить и провести 900 длительных опытов с полевыми культурами. По материалам исследований были подготовлены карты размещения существующих и перспективных длительных опытов, сформирована картотека полевых опытов Геосети, проведена систематизация отчетных карточек, которая обеспечивала оперативное использование полученной информации научными сотрудниками при разработке нормативов и состав-лении рекомендаций. Лабораторией выполнен большой объем работы по организации и проведению исследований, связанных с разработкой зональных моделей управления воспроизводством плодородия агроэкосистем в соответствии с проектом "Агроэкологический мониторинг". Совместно с другими научно-исследовательскими учреждениями была разработана концепция проведения агроэкологического мониторинга в стране. Одной из форм методической работы сотрудников лаборатории являлось проведение Всесоюзных совещаний участников Геосети по вопросам химизации земледелия, расширенного воспроизводства плодородия почв, охраны окружающей среды.
В 90-е годы коллектив лаборатории пополнился новым поколением ученых, в совершенстве владеющих электронными средствами. Дальнейшая работа лаборатории требовала помимо продолжения начатых исследований, новых подходов к сбору, хранению и использованию огромного объема уникальной информации, поступающей с длительных опытов. Для этого требовалась разработка специального формата для сбора информации и преобразования информационных массивов в базы данных.
После преобразования ВИУА во Всероссийский институт была проведена новая инвентаризация длительных опытов. В 1998-2002 гг. выделено 324 полевых опыта, соответствующих требованиям методики опытного дела, в том числе 38 - длительностью более 35 лет и 119 опытов - длительностью более 20 лет (Табл. 1). Учитывая, что в мире проводится не более 300 длительных полевых опытов, существующая в настоящее время сеть опытов России является уникальной, не имеющей мировых аналогов системой длительных стационарных наблюдений, аккумулируя в себя информацию, получаемую десятилетиями. Географическое расположение учреждений-участников Геосети представлено на Рис.1.
С 2001 года согласно приказу МСХ и РАСХН "О совершенствовании деятельности Географической сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами" ВИУА осуществлял ведение информационной базы данных длительных опытов на федеральном уровне на электронных носителях.
В результате проведения данной работы создана электронная база длительных опытов Геосети России. Она включает следующие разделы: базовая информация об опытах Геосети на 2000 г. с поисковой системой в формате Excel (более 100 опытов); электронный "Реестр аттестатов РАСХН по длительным опытам с удобрениями и другими агрохимическими средствами", с поисковой системой на основе WEB-страницы - описание и схемы 54 опытов; Европейская электронная сеть длительных опытов СНГ- информационные материалы по длительным опытам СНГ, объединенные с Европейской электронной сетью длительных опытов; базы данных международного формата по 20 длительным опытам Геосети; cпециализированные базы данных для исследования калийного и гумусового режима пахотных почв на основе опытов Геосети.
Опыты, проводящиеся в соответствии с требованиями методики опытного дела и имеющие паспорта, получили аттестаты и включены в реестр аттестатов длительных опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами Российской Федерации. Издана первая книга " Реестр аттестатов длительных опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами Российской Федерации", создана электронная версия "Реестра…", включающая 53 длительных опыта; подготовлена к печати вторая книга. Реестр является информационно-справочной базой и дает возможность организовать эффективный информационный обмен, расширив уровень использования собранной информации для различных категорий пользователей: ученых, занимающихся региональными и местными прогнозами, учебных заведений, сотрудников государственных и общественных организаций в решении научных и производственных вопросов, принятия управленческих решений.
Проведена необходимая работа для перехода на новую систему сбора, обработки и накопления информации полевых опытов Геосети на основе использования ЭВМ, которая включает:
-ввод информации в ЭВМ, создание баз данных,
-контроль качества и полноты представления информации,
-систему обработки информации (статистика, производственные функции, моделирование).
Работа по сбору, оформлению, хранению и использованию уникальной информации длительных опытов с 1997 г. проводится совместно с учеными ЕС, также проводящими многолетние опыты: Ротамстедской опытной станции (Англия), Бад-Лаухштедт и Галле (Германия), опытами стран Центральной и Восточной Европы. Создана международная база данных длительных опытов по органическому веществу почвы, включающая более 100 длительных опытов, в том числе и 20 длительных опытов России.
В связи с выходом на международный уровень исследований особенно важными стали вопросы совершенствования методики полевых экспериментов, хранения и обработки данных. Впервые разработанная база данных длительных опытов Геосети дает возможность обеспечить сохранение экспериментальной информации, ее последующую проверку и актуализацию Продукт полностью совместим с Европейским форматом хранения экспериментальных данных. Отличительной особенностью созданной базы данных является возможность его адаптации для применения динамических моделей различной степени сложности, позволяет обеспечить новый системный уровень анализа и обобщения, достичь многократного использования экспериментальных материалов инвентаризации с помощью автоматизированных запросов. Она может быть рекомендована в качестве универсального программного продукта для длительных опытов Геосети, в т.ч. многофакторных. Внедрение БД позволяет объединить информацию в анализе сопряженных материалов роста и продуктивности растений, агрохимических, почвенных и ландшафтных наблюдений.
Краткая информация по каждому опыту, входящему в международную сеть, имеется в Интернете на сайте Ротамстедской опытной станции. Доступ к реальной информации возможен только для участников международной сети. Для всех заинтересованных в этой информации ученых и специалистов доступ возможен только с согласия владельца информации.
Опыты Геосети, заложенные много лет назад, представляют особую актуальность в настоящее время. Информация длительных опытов позволяет оценить влияние агрогенных факторов на урожай основных с-х культур и плодородие почвы в разные исторические отрезки времени практически во всех регионах и, что особенно важно, при различных климатических условиях. Модели зависимости продуктивности растений и состояния плодородия почв с климатическим фактором, разрабатываемые на основе информации длительных опытов, дают возможность уже сейчас прогнозировать развитие различных агроценозов при всевозможных сценариях изменения климатических факторов и рекомендовать сельскому хозяйству разных стран необходимые поправки к современным технологиям возделывания сельскохозяйственных культур при различных трендах изменения климатических условий.

Для проведения опытов необходима государственная поддержка уникальных и наиболее ценных полевых экспериментов. Важнейшей задачей является обеспечение многоцелевого и разностороннего использования информации длительных опытов Геосети на основе информационных баз данных, что даст возможность огромной экономии бюджетных средств, позволит избежать ненужного дублирования в проведении экспериментов, оптимизировать программы полевых работ, постановки и обработки результатов новых агрохимических исследований. Такую возможность дает организация совместных полевых исследований в системе научных учреждений РАСХН, агрохимических ВУЗов и Агрохимслужбы после объединения научных коллективов ВИУА и ЦИНАО. Проведение комплексной совместной работы потребует разработки нового пакета организационной документации, определяющих систему взаимоотношений ВНИИА как головной организации, координирующей проведение исследований и организациями-участниками Геосети и новых методических разработок в области проведения экспериментов и обобщения результатов полевых наблюдений.

РЕГИСТРАЦИЯ
Логин:
Пароль:
 

Адрес: 127550 Москва, ул.Прянишникова, д.31а

Телефон: +7 (499) 976-49-57 ВНИИ Агрохимии Oтдел Геосети