Поле на берегу Московского моря

                (Об использовании донных отложений на удобрение)       
      Когда на Иваньковской научно-исследовательской станции Института водных проблем начались исследования по изучению возможности внесения в почву донных отложений в качестве удобрения,  потребовался участок земли для проведения агротехнических опытов.  И совхоз Шошинский предоставил во временное пользование  около 7 га старопахотного поля, прямо на берегу, с уклоном в сторону водохранилища, примерно, на 10 градусов. Почва участка песчаная, засорена многолетними сорняками, содержание гумуса 1%, то есть на 0,5 % ниже, чем на окружающих участках целины. Гумусовый горизонт выражен не чётко. Как потом оказалось, урожаи здесь, без удобрения, как и на многих подобных участках в водоохранной зоне, не превышали семи центнеров зерна на гектар.
     Ознакомившись с нашей программой исследований, директор совхоза Николай Константинович Духнов заинтересовался ею, и обеспечил сельскохозяйственной техникой полевые работы по закладке опытов. Поскольку свободных трактористов на тот момент в совхозе не было, пришлось за рычаги трактора взяться исполнителям опытов. Были и другие трудности, но  уже первые опыты принесли интересные результаты и много вопросов и ответов.
 
       Опыты с внесение  донных отложений и внесение минеральных удобрений показали, что мы имеем дело с почти бесплодной почвой, почти пустыней, которую назвать почвой и говорить о каком-то плодородии просто не приходится. Вести земледелие на такой «почве» убыточно для хозяйства и вредно для окружающей среды. Наши урожаи за годы исследований в опыте с внесением  донных отложений на контролях составили, в среднем 7 ц/га зерна. Контроли без внесения удобрений имелись во всех наших опытах, и эти цифры подтверждались много раз. В среднем считаем, что 7 ц/га – возможный урожай на данном поле. Затраты на технику и горючее таким урожаем не окупятся. Кроме того, хлебопашество на описанных полях опасно для водной среды: пахать и засевать такой участок, получать низкий урожай, значит, ускорить эрозию почвы, минерализацию остатков гумуса, способствовать загрязнению водохранилища. Если же применить на таких участках минеральные удобрения, то можно впасть в существенные ошибки. Применив такие дозы, как по 100 кг азота, фосфора и калия можно повысить урожай (в наших опытах до 19,9 ц/га), но при этом будет использована на формирование урожая лишь небольшая часть питательных веществ минеральных удобрений. Остальная часть станет источником загрязнения воды и непроизводительным расходом для хозяйства. Несоответствие цифр - по 100 кг/га азота, фосфора и калия и урожаем 19,9 ц/га – идёт вразрез с агрохимической наукой. Налицо – нерациональное применение минеральных удобрений и загрязнение окружающей среды. (Следует отметить, что, рассматриваемая и применяемая нами доза минеральных удобрений по 100 кг/га азота, фосфора и калия, является популярной в экономически сильных хозяйствах, в наших условиях питательные вещества используются при этом, не более чем на 10%).
     Между тем, высокие дозы донных отложений в опыте показали нам, что в данном   климате  возможно  получение урожаев зерна до 30 ц/га. Но внесение такого количества донных отложений, которое мы применили в наших опытах, недостижимо на практике по ряду причин. Поэтому мы остановились на дозе 500 тонн на га, обеспечившей в опыте урожай 21,6 ц/га, плюс к этому минеральные удобрения в расчётных дозах. Таким образом, мы определили вариант удобрения, который обеспечил бы получение максимально возможного урожая – 30 ц/га.
      Последующая серия опытов с применением расчётного метода внесения минеральных удобрений по фону  донных отложений показала вариант удобрения с внесением азота, фосфора и калия по фону 500 т/га донных отложений. В опыте был получен максимально возможный урожай -около 30 ц/га. Разница в урожайности между вариантами 500 тонн на гектар и нанесением 25 см слоя донных отложений составившая около 20 ц/га зерна, была преодолена за счёт внесения расчётных доз минеральных удобрений.
     Оптимальный вариант удобрения для конкретного поля должен удовлетворять следующим требованиям:
      -Обеспечивать получение максимально возможного урожая в данных погодных условиях, солнечной радиации и влажности.
      - Экономически окупаться прибавкой урожая в год внесения, или первые два года.
        - Не нанести вреда получаемой сельскохозяйственной продукции, а также окружающей природе, в особенности воде поверхностного и подземного стока.
      Выработка оптимального варианта удобрения вылилась в раздел научных исследований с проведением многофакторных опытов, с внесением в почву изучаемого участка, по фону 500 тонн на га донных отложений и   минеральных удобрений. Удобрения вносили в виде аммиачной селитры, двойного суперфосфата, калийной соли по развернутой схеме, принятой в агрохимии (восьмерная схема), в дозах 30, 60, 90, 120 кг/га действующего вещества каждого элемента.
 Полученные результаты показали необходимость уточнения расчётных доз минеральных удобрений, указали на необходимость совершенствования способов внесения применительно к водоохранной зоне и на пересмотр внесения азотного удобрения с заменой части его биологическим азотом (пожнивные остатки бобовых растений). Оставшуюся часть минерального азота, если её не представляется удовлетворить биологическим азотом, в условиях водоохранной зоны, возможно было бы возместить внесением минерального азота  дробно, по фазам развития посева, о чём имеются наши предложения в научных отчётах.
     Агрохимические исследования на поле совхоза прекращены в 1991 г. Поле более не использовалось совхозом и превратилось в залежь. В период 2020-24 гг получены новые данные на подобных полях, также по берегу водохранилища, но уже в обстановке крупного животноводческого хозяйства. Большие массы навоза (взамен донных отложений) в сочетании с минеральными удобрениями изменили качество пахотного слоя по содержанию основных питательных элементов и гумуса в несколько раз по сравнению с обычными показателями. Так, содержание усвояемого фосфора увеличилось до 4000-5000 мг/кг, при обычном содержании в данной местности 30-250  мг/кг почвы. Содержание гумуса увеличилось до 5-8% при обычном содержании 1-1,5%. Урожаи кормовых культур, возделываемых в хозяйстве (трав, кукурузы на силос), при глазомерной оценке, можно назвать высокими, что в пересчёте на «условное зерно», возможно, составит до 30 ц/га. Условно, конечно, но это наша заветная цифра, полученная в опытах, для данных климатических условий, (дарованных нам космосом), и при выработанной нами  системе удобрения, а также системе удобрения применяемой в рассматриваемом хозяйстве.   Взгляд «со стороны» на обильные урожаи кормов, позволяет предположить, что здесь соблюдаются заветы академика Прянишникова  о повышении плодородия подзолистых почв, северных районов, не знающих засухи и располагающих длинным световым днём. Использование ресурсов этих районов, по мнению академика Прянишникова, ежегодно обеспечит «резервный миллиард» зерна. Имеется в виду миллиард пудов зерна, при достаточном питании минеральными и органическими удобрениями.
     Однако наша задача состоит в том, чтобы проследить судьбу старопахотных, малопродуктивных полей с внесением больших доз органического вещества в первом случае донных отложений, во втором – навоза.  Наблюдения и расчёты показали, что для получения планируемого (максимального, в нашем случае 30 ц/га зерна) урожая, возможно только при внесении сверх высоких доз органики (25-ти сантиметровый слой донных отложений, что не приемлемо на практике, или – систематическое внесение сверх высоких доз навоза, что невозможно при стандартных дозах. Приемлемые же дозы органики недостаточны.
     Серия агротехнических опытов 1980-1990 г. и наблюдения в 2020-2024 г     позволили сделать ряд выводов:
     - Климатические условия зоны водосбора Иваньковского водохранилища (влагообеспеченность, интенсивность солнечной радиации) позволяют получать урожаи зерна до 30 ц/га, при  условии обеспечения минеральным питанием.   
     - Использование прибрежных полей Иваньковского водохранилища для нужд сельского хозяйства без применения удобрений экономически не выгодно и ведёт к утрате остатков почвенного плодородия и загрязнению вод.
     - Целесообразно использовать систему удобрения на основе высоких доз органического вещества в сочетании с расчётными дозами минеральных удобрений.
      - Способ  удобрения поля, расположенного в пределах водоохраной зоны Иваньковского водохранилища, должен удовлетворять следующим условиям: обеспечивать урожаи не менее 30 ц/га зерна, экономически окупаться, не загрязнять природные воды излишками питательных элементов.
       Пока мы занимались своими изысканиями для пользы общества и природы, Научно исследовательская станция Иваньковского водохранилища Института водных проблем, претерпела ряд преобразований. Сначала был приобретён флот и автотранспорт, построено 3-х этажное здание. Эта база позволила создать условия для проведения исследовательских работ. Образовался штат научных сотрудников и технического персонала. Проведенные исследования дали материал для публикации в научной литературе большого количества статей и монографий. Следует сказать, что характер данной литературы при внимательном изучении, имеет направленность взгляда на будущее. То есть, на продолжение начатых исследований, открытие новых направлений, начало работ на стыке научных дисциплин. Кроме того, имеющаяся литература: научная, юридическая, публицистическая, научно-правовая, касающаяся Иваньковского водохранилища, взывает о приведении в жизнь правил содержания данного водоёма.
      Возможно, эта задача стояла перед комплексной экспедицией ИВП АН РФ в 1975 году, командированной на Иваньковское водохранилище и преобразованную в 1980 году в Иваньковскую НИС.
     В настоящее время первоначальная территория НИС оставлена. Сокращение деятельности НИС, очевидно, вызвано общим направлением «перестроечных» преобразований.
       Поле совхоза, временно предоставленное для проведения опытов, превратилось в дачный кооператив, на берегу Московского моря.