Почвенно-агрохимическая наука в Беларуси за 80 лет и современные проблемы агропочвоведения
В.В. Лапа, директор РУП «Институт почвоведения и агрохимии», член-корреспондент НАН Беларуси, доктор с.-х. наук, профессор
А.Ф. Черныш, заместитель директора по научной работе РУП «Институт почвоведения и агрохимии», кандидат с.-х. наук, доцент
В 1931 г. в составе академии наук республики был создан Институт агропочвоведения, первым директором которого стал академик Яков Никитич Афанасьев. Со дня основания Институт является главным методическим центром по изучению почв и разработке основных направлений повышения их плодородия. С периода организации института исследования почвенного покрова Белоруссии велись с нарастающей интенсивностью.
Агропочвенная наука Беларуси все 80 лет развивалась под влиянием запросов сельскохозяйственного производства, выражающихся в потребности всесторонней информации о почвенном покрове пашни и кормовых угодий, о составе, свойствах и уровне плодородия встречающихся на территории республики почв, их современном агрономическом состоянии.
В довоенный период изучение почв проводилось при непосредственном участии таких известных почвоведов, как Я.Н. Афанасьев, П.П. Роговой, А.Г. Медведев, И.С. Лупинович, Н.П. Булгаков, В.М. Пилько, В.Н. Четвериков, П.А. Кучинский и другие. Почвенные исследования сопровождались выполнением агрохимических анализов, а в ряде случаев и постановкой полевых опытов по изучению действия известковых материалов и удобрений на урожай сельскохозяйственных культур. В 1932-1937 гг. в связи с развитием работ по химизации земледелия проведены крупномасштабные почвенные исследования ряда МТС сплошной химизации. Эти материалы имели большое значение для расширения работ по химизации, рациональному использованию удобрений и, несомненно, способствовали росту продуктивности полей. В связи с организацией в республике госсортоучастков, проводился подбор и детальное почвенное обследование 22 участков по сортоиспытанию зерновых культур.
В послевоенный период были проведены маршрутные почвенные исследования в западных областях Беларуси, что позволило составить в 1949 г. Почвенную карту республики в ее современных границах и подготовить монографию «Почвы БССР», которая была опубликована в 1952 г. под редакцией И.С. Лупиновича и П.П. Рогового. В монографии, помимо характеристики почв, даны их первая классификация и рекомендации по наиболее эффективному использованию в сельскохозяйственном производстве.
Однако дальнейшее развитие сельскохозяйственного производства требовало более детальных знаний почв каждого хозяйства, поля, обрабатываемого участка. В связи с этим в республике в 1958 г. начаты работы по крупномасштабному почвенно-агрохимическому обследованию всех колхозов и совхозов, научно-методическое и организационное руководство которыми возложено на Белорусский научно-исследовательский институт почвоведения (БелНИИПА), директором которого в это время был назначен академик П.П. Роговой. Эти работы стали наиболее важным и крупным этапом в истории изучения почв республики, так как исследования приняли планомерный характер, охватили все сельскохозяйственные угодья, а с 1976 г. и почвы лесных земель.
За период с 1958 по 1964 гг. крупномасштабные почвенные исследования проведены на площади свыше 13 млн. га, в результате которых для каждого хозяйства составлены почвенные и геоботанические карты в масштабе 1 : 10000 и сопутствующие им материалы (картограммы кислотности, содержания фосфора и калия, рационального использования земель). На основе этих исследований в последующем были составлены районные и областные почвенные карты, а в 1977 г. Почвенная карта Белорусской ССР (Н.И. Смеян, И.И. Соловей) в масштабе 1 : 600 000.
К настоящему времени в республике проведено уже два тура крупномасштабного почвенного картографирования и заканчивается третий тур (корректировочный).
Глубокий и всесторонний анализ материалов крупномасштабного картографирования почв оказал благотворное влияние на дальнейшее развитие теоретических исследований в области генезиса, географии, классификации и картографии почв, структуры почвенного покрова (П.П. Роговой, А.Г. Медведев, Н.П. Булгаков, Н.И. Смеян, Т.А. Романова, В.В. Жилко, И.Н. Соловей, Т.Н. Пучкарева, Г.А. Ржеутская, A.M. Котович, А.Н. Никитина и др.). Исследования генезиса включают также разработки по минералогии и микроморфологии почв (П.С. Самодуров, С.А. Тихонов, В.Д. Лисица, В.Т. Сергеенко, Н.А. Матусевич и др.). Изучение широко распространенных на территории Белоруссии почв избыточного увлажнения позволило создать крупное научное направление по преобразованию торфяно-болотных почв в высокоплодородные мелиорированные земли (И.С. Лупинович, С.Г. Скоропанов, Т.Ф. Голуб, З.Н. Денисов, И.Н. Соловей, Н.И. Афанасьев, В.И. Якушева, А.С. Мееровский, С.А. Касьянчик и др.).
Крупномасштабные почвенные исследования показали, что около 36% площади пашни составляют легкие по гранулометрическому составу почвы. Поэтому в институте большое внимание уделялось и уделяется разработке комплексных приемов повышения плодородия этих почв (И.П. Островой, И.А. Юшкевич, Г.В. Пироговская, В.Г. Шныриков, В.А. Тикавый, М.В. Рак и др.).
Проведенными исследованиями установлено, что на территории республики активно развиваются эрозионные процессы. Для изучения закономерностей развития этих процессов и разработки мероприятий по борьбе с ними в БелНИИПА в начале 70-х годов создается отдел эрозии почв. Полученные сотрудниками отдела (А.Г. Медведевым, В.В. Жилко, А. Паярскайте, Л.М. Ярошевичем, Н.Я. Хох, Г.И. Казаковым, А.А. Лепешевым, Л.А. Тишук и др.) данные впервые позволили оценить масштабы проявления эрозионных процессов и наносимый ими экономический и экологический ущерб [9].
На протяжении ряда лет в институте много внимания уделялось изучению процессов и режимов, происходящих в дерново-подзолистых пылевато-суглинистых почвах, результаты которых послужили научной основой повышения плодородия этих почв (П.П. Роговой, Н.И. Туренков, И.А. Юшкевич, П.И. Шкуринов и др.) [31].
Большие работы проводились по изучению физико-химических свойств почв и радиоактивных изотопов (С.Н. Иванов, С.Ф. Шидловский, Э.Д. Шагалова и др.), а также исследования агрофизических свойств пахотных почв (Н.И. Афанасьев, Н.И. Янович, Л.В. Круглов, A.M. Русалович, Л.Н. Лазовская и др.).
Систематизация и анализ материалов крупномасштабного почвенного и агрохимического картографирования и массовых данных экспериментальных полевых опытов позволили БелНИИПА разработать методику качественной оценки почв и совместно с Белгипроземом уже трижды провести большую и важную работу по установлению качества сельскохозяйственных земель с определением бонитировочных баллов почв каждого колхоза и совхоза, района и области (А.Г. Медведев, Л.Н. Суровый, Н.И. Смеян, B.C. Жмако, B.C. Зинченко, В.Ф. Клебанович, А.Ф. Черныш, Л.И. Шибут, Л.К. Сташкевич и др.). В 1997-1999 гг. по поручению Государственного комитета по земельным ресурсам, геодезии и картографии при Совете Министров Белоруссии, Белгипроземом и БелНИИПА впервые в республике была проведена внутрихозяйственная поучастковая кадастровая оценка земель сельскохозяйственных предприятий и крестьянских (фермерских) хозяйств. В результате оценки каждый обрабатываемый участок в хозяйстве получил оценочный балл с учетом степени пригодности почв для возделывания различных сельскохозяйственных культур, что позволяет на научной основе решать вопросы оптимизации землепользования и повышения плодородия почв.
Начиная с 70-х годов прошлого столетия, институтом большое внимание уделяется известкованию почв (A.M. Демьянович, М.К. Рахуба, Г.В. Василюк, Н.В. Клебанович и др.), изучению содержания микроэлементов в почвах Беларуси и разработке системы эффективного применения микроудобрений (И.С. Лупинович, Г.П. Дубиковский, B.C. Аношко, Н.Н. Чертко и др.). Проведено мелкомасштабное картографирование почв на содержание микроэлементов, разработаны методические основы крупномасштабного картографирования микроэлементов в почвах. В настоящее время лабораторией микроудобрений (заведующий М.В. Рак) особое внимание уделяется изучению эффективности применения микроудобрений под различные культуры в зависимости от почвенных условий.
На протяжении многих лет в институте велись исследования по выявлению биологической активности основных типов почв Республики, разработке биологических методов диагностики плодородия (Ф.П. Вавуло, А.А. Езубчик, В.П. Роговая, Л.А. Карягина и др.) В последние годы лабораторией микробиологии (зав. Н.А. Михайловская) основное внимание уделяется разработке теоретических основ и практических приемов применения высокоэффективных препаратов клубеньковых и неклубеньковых бактерий под сельскохозяйственные культуры.
Полученная к началу 80-х годов обширная информация о распространении почв, их составе, свойствах и уровне плодородия обобщена в монографии «Почвы Белорусской ССР», опубликованной в 1974 г. под редакцией П.П. Рогового, Т.Н. Кулаковской, Н.И. Смеяна, и удостоенной Государственной премии БССР в 1976 г.
Значительное развитие получили исследования в области агрохимии, позволившие установить основные закономерности зависимости урожая сельскохозяйственных культур и эффективности удобрений от состояния почвенного поглощающего комплекса, запасов гумуса и элементов питания (Т.Н. Кулаковская, С.Н. Иванов, Л.П. Детковская, И.М. Богдевич, В.В. Лапа, В.Д. Судаков и др.). Результаты этих работ позволили впервые подойти к установлению дифференцированных доз удобрений в зависимости от комплекса почвенных условий, биологических особенностей растений и уровня планируемых урожаев.
Созданные в 1964 г. областные зональные агрохимические лаборатории (ЗАЛ) явились мощной научно-производственной организацией как для широкого внедрения почвенно-агрохимиче-ской науки в практику, так и для получения ценной массовой информации об агрохимических свойствах почв и закономерностях действия удобрений. Географическая сеть опытов с удобрениями, представленная на тот период ежегодными 35-40 опытами, пополнилась 150-170 серийными опытами, ежегодно проводимыми ЗАЛ непосредственно на полях колхозов и совхозов.
В 80-90-е годы почвоведами разрабатываются и совершенствуются теоретические вопросы классификации почв, агропроизводственной группировки, почвенно-экологического районирования, установления пригодности почв под основные сельскохозяйственные культуры в целях оптимизации структуры посевных площадей.
В это же время почвенно-агрохимическая наука Белоруссии активно занимается исследованиями в направлении разработки путей и способов широкого практического использования подробной информации о почвенном покрове, почвообразовательных процессах и действии различных видов и форм удобрений в целях повышения производительной способности сельскохозяйственных земель путем эффективного использования органических и минеральных удобрений. В этом плане проведены исследования по разработке основ автоматизированного управления плодородием почв, определения потребности в минеральных, известковых и органических удобрениях, разработке систем удобрений и оценке эффективности удобрений по каждому хозяйству (Т.Н. Кулаковская, И.М. Богдевич, Л. П. Детковская, В. В. Лапа, Г.В. Пироговская и др.). В настоящее время много внимания уделяется исследованиям по разработке систем удобрений и питанию растений (В. В. Лапа, Н.Н. Ивахненко и др.). Активно проводятся также исследования по разработке приемов окультуривания легких почв (Г.В. Пироговская, A.M. Русалович, В.Н. Сороко и др.).
Особое внимание институтом уделяется проблеме использования земель, загрязненных радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС. С первых дней после аварии и на протяжении 5 лет сотрудниками института (Н.И. Смеян, Э.Д. Шагалова, И.Н. Марцуль, А.А. Шмигельский и др.) совместно с радиологами областных станций химизации были составлены карты гамма-фона и отобраны образцы почв по реперным точкам для анализов на содержание цезия- 137 и стронция-90.
Затем картографирование почв на содержание радионуклидов было проведено в масштабе 1 : 25000 на всей территории республики, что позволило установить характер распространения загрязненных земель. С 1990 по 2005 гг. институт проводил исследования и являлся головной организацией по разработке Государственной программы «Сельхозрадиология», научное руководство которой осуществлял академик НАН Беларуси И.М. Богдевич.
В последние 5 лет сотрудники института проводили исследования по республиканской комплексной научно-технической программе «Агропром-комплекс – возрождение и развитие села» и по государственной научно-технической программе фундаментальных исследований НАН Беларуси.
Лаборатория агрофизических свойств и защиты почв от эрозии (А.Ф. Черныш. В.В. Жилко, Н.И. Афанасьев, Т.А. Романова, С.А. Касьянчик, А.М. Устинова, В.Т. Сергеенко, И.И. Касьяненко и др.) продолжают исследования по установлению закономерностей проявления эрозионных процессов на пахотных землях Беларуси и созданию базовых систем экологически безопасного и экономически эффективного землепользования в современных условиях. В результате исследований разработаны методические указания по прогнозированию водно-эрозионных и дефляционных процессов на обрабатываемых землях Беларуси; составлена почвенно-эрозионная карта Республики Беларусь в масштабе 1 : 600 000; разработана технологическая документация на формирование почвозащитных систем земледелия в разных почвенно-экологических провинциях Беларуси с применением ГИС.
В секторе методики картографирования и бонитировки почв ученики и последователи академика Н.И. Смеяна (Г.С. Цытрон, Л. И. Шибут, Д.В. Матыченков, Т.А. Азаренок и др.) основное внимание уделяют изучению почв республики, совершенствованию их классификации и диагностики, методов картографирования, изучению производительной способности почв при их использовании под различными сельскохозяйственными культурами, выявлению закономерностей развития процессов эволюции почв и почвенного покрова под влиянием антропогенных факторов. На основании проведенных исследований разработана новая классификация и диагностика почв, усовершенствована шкала оценочных баллов отдельных их разновидностей.
Лаборатория систем удобрения и питания растении (В.В. Лапа. Н.Н. Ивахненко, М.М. Ломонос и др.) проводит исследование по разработке ресурсосберегающих систем применения удобрений под сельскохозяйственные культуры и оптимизацию минерального питания растений на основе комплексного применения макро- и микроудобрений, регуляторов роста, средств химической защиты. На основании исследований разработаны предложения по оптимизации минерального питания зерновых культур.
Лаборатория мониторинга плодородия почв и экологии (И.М. Богдевич, И.Д. Шмигельская, Ю.В. Путятин и др.) основное внимание уделяла осуществлению мониторинга агрохимических свойств почв, формированию электронной республиканской базы данных основных агрохимических показателей и радиоактивных элементов, содержащихся в почвах сельскохозяйственных земель.
Лаборатория микроэлементов (М.В. Рак, С.А. Титова, Е.Н. Барашкова, Т.Г. Николаева др.) проводит исследования, направленные на разработку и совершенствование научных основ питания растений микроэлементами и повышения эффективности использования микроудобрений в сельскохозяйственном производстве. Это позволило разработать новые формы микроудобрений и рекомендации по дифференцированному их применению под сельскохозяйственные культуры.
Сектор известкования и рационального использования средств химизации (Г.В. Василюк, Н.В. Клебанович, Т.М. Германович, Г.М. Сафроновская и др.) разрабатывал прогрессивные технологии известкования кислых почв и нормативов для определения экономической эффективности удобрений.
Лаборатория новых форм удобрений и мелиорантов (Г.В. Пироговская, В.И. Сороко, A.M. Pyсалович и др.) основное внимание уделяла разработке комплексных азотно-фосфорно-калийных удобрений с добавками биологически активных веществ и микроэлементов для сахарной свеклы и озимого рапса. На основании исследований подготовлены рекомендации производству.
Лаборатория микробиологии почв (Н.А. Михайловская и др.) продолжает исследования, направленные на выявление действия фосфатмобилизующих и силикатных бактерий на режим фосфорного и калийного питания, на развитие растений, продуктивность и качество урожая.
Лаборатория агрохимических анализов и контроля за загрязнением почв (С.Е. Головатый, З.С. Ковалевич, Н.К. Лукашенко и др.) основное внимание уделяет разработке новых методов анализа почв и растений, теоретических основ и практических предложений по использованию почв, загрязненных тяжелыми металлами.
В настоящее время РУП «Институт почвоведения и агрохимии» является ведущим центром почвенно-агрохимической науки в республике. Он осуществляет координацию научно-исследовательских работ по указанным проблемам всех научных учреждений и учебных заведений Белоруссии, а также научно-методическое руководство Государственной почвенной и агрохимической службами.
Результаты научных исследований Института почвоведения и агрохимии широко внедряются в практику сельскохозяйственного производства и дают большой экономический эффект. Достижения агропочвенной науки нашли отражения в увеличение плодородия почв Республики и в росте урожайности сельскохозяйственных культур.
За 80-летний период белорусское почвоведение и агрохимия прошли большой и плодотворный путь. В свои 80 лет Институт почвоведения и агрохимии – это хорошо известный в стране и за рубежом научный коллектив, способный успешно решать научные проблемы и задачи дальнейшего развития сельского хозяйства республики.
В предстоящие годы агропочвенная наука Беларуси должна обеспечить теоретическую базу дальнейшего совершенствования количественного и качественного учета почвенных ресурсов, применяемых систем земледелия, эффективного использования удобрений, развития теории минерального питания, приемов и методов защиты почвенного покрова от деградации. В связи с этим основные усилия сотрудников института должны быть направлены на:
— установление закономерностей изменения агроэкологического состояния почв в разных почвенно-экологических провинциях Беларуси при интенсивном использовании, разработку новых методов оценки их плодородия и охраны, создание базовых систем экологически безопасного и экономически эффективного землепользования в современных условиях;
— разработку экономически обоснованных высокоэффективных технологий управления продуктивности посевов на основе системы интегрированного применения удобрения, регуляторов роста, средств химической защиты растений с целью повышения устойчивости агроэкосистем, снижения риска потерь растениеводческой продукции, сохранения и повышения плодородия почв;
— разработку научно-обоснованной системы воспроизводства органического вещества почв, обеспечивающих улучшение их агрофизических свойств, экологическую безопасность и экономическую эффективность;
— разработку и освоение производства новых форм комплексных удобрений, а также новых хелатных форм жидких микроудобрений и системы в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур;
— разработку количественных критериев оптимальных агрохимических показателей плодородия дерново-подзолистых почв, дозы удобрений для их достижения и производства сельскохозяйственных культур с высоким качеством.