В статье рассмотрены разработки профессора А. Т. Калачикова по характеристике, использовании органических и бактериальных удобрений в сельском хозяйстве Украины. Рациональная система использования удобрений создавалась с учетом различных природно-климатических зон страны, основных типов почв и влияния удобрений на физические и биологические свойства почв.
Ключевые слова: исследования, удобрения, почва, навоз, эффективность, растения, урожайность
Изучение и переосмысление исторического развития собственной страны всегда будет оставаться актуальным. Особенно значимыми являются имена личностей, которые стали ее создателями. К таковым принадлежит малоизвестная фигура ученого-агрохимика и почвоведа, одного из организаторов сельскохозяйственного опытного дела в Украине, профессора Александра Тихоновича Калачикова (1902–1982) [1, с. 182]. Его научное наследие, которое содержит значительные разработки по агрохимии, почвоведении, физиологии растений, общему земледелию и агротехнике полевых культур, заслуживает комплексного исследования и освещения в научной литературе.
Агрохимические исследования А. Т. Калачиков начал проводить еще со студенческих лет под руководством профессора А. И. Душечкина. Занимался вопросами биологического поглощения и мобилизации питательных веществ в почве, имевших большое значение при создании рациональной системы использования удобрений в сельском хозяйстве. А. Т. Калачиков представил характеристику минеральных удобрений и эффективности их использования [2]. Также ученый обобщил накопленный материал по использованию органических удобрений, их видов, составных частей и др. [3].
Полным органическим удобрением и до сих пор является навоз. Полным это удобрение называют потому, что в нем есть все главные, необходимые для питания растений вещества (азот, фосфор, калий, кальций и др.), а органическим за того, что оно состоит из органических остатков не вполне переваренной в организме животного растительной пищи, а также с подстилки органического происхождения (соломы, торфа). А. Т. Калачиков описал химическую характеристику составляющих компонентов навоза (мочи, кала и подстилки). Химический состав навоза зависит от вида животных, качества кормов, подстилки и способа его хранения. Кроме того, характеристика качества навоза меняется от времени его хранения. Так, с длительным периодом его хранения уменьшается количество органических веществ и увеличивается его минеральная часть. Под влиянием микроорганизмов в навозе все время происходят биологические процессы разложения, которые, в зависимости от способа хранения, проходят по-разному.
По данным Научно-исследовательского института удобрений (сегодня — ННЦ «Институт земледелия НААН»), устанавливая потери азота и органического вещества при аэробном и анаэробном типах разложения навоза, выяснена определенная неизбежность таких потерь. Основная задача при изготовлении навоза в хозяйствах состояла в том, чтобы при применении того или иного способа добиться наименьших потерь азота и органического вещества. А. Т. Калачиков обращал подробное внимание на стадии разложения навоза (свежий, полуперепревший, перепревший и перегной), обустройство навозохранилища, технику правильного применения навоза и способы внесения в почву. В частности, навоз накопленный за осенне-зимний период, надо вывозить зимой на паровые поля, весенне-летний — под глубокую зяблевую вспашку и под черные пары. Сотрудниками Ивановской опытной станции установлено, что на поле, где вывезенный навоз был сразу запаханный, урожай озимой ржи составил 27,4 ц/га, а на поле с разбросанным навозом и запаханным через месяц — 18 ц/га [3, с. 95]. Таким образом, глубина внесения навоза в почву должна соответствовать полной глубине вспашки в данной зоне (Степь, Лесостепь, Полесье). Мелко запаханный навоз высыхает, чем уменьшается скорость его действия на культуру.
Эффективность использования навоза под зерновые и технические культуры в определенной степени зависела от почвенно-климатических условий района. По данным Полесской опытной станции 18 т навоза на супесчаных подзолистых почвах увеличивали урожай ржи на 4,2 ц/га, а 36 т на 6,6 ц/га. Прирост урожая картофеля от этих доз навоза составил соответственно 49 и 79 ц/га. В лесостепной полосе правобережной части УССР (обычные и выщелоченные черноземы) эффективность навоза под пшеницу исследовали на Мироновской опытной станции им. В. Ф. Старченка. По данным станции за период 1927–1937 гг., прирост урожая озимой пшеницы при внесении навоза в чистом пару составил 9 ц/га. Сотрудниками Харьковской опытной станции по полученным данным в 1913–1932 гг., установлен прирост урожая зерна озимой ржи от использования 20 т навоза и составил 5 ц/га [3, с. 98].
Проанализировав полученные результаты многолетних исследований научно-исследовательских учреждений УССР, А. Т. Калачиков сделал общий вывод о целесообразности внесения навоза под озимые в пару и при ограниченном количестве навоза в хозяйстве распределять навоз на большую площадь, внося его по 18–20 т/га. В зоне свеклосеяния навоз можно вносить и непосредственно под сахарную свеклу в районах, где последействие внесенного под озимые сказывалось на урожае сахарной свеклы меньше, чем непосредственное влияние навоза.
Исходя из почвенно-климатических условий УССР и результатов предыдущих исследований научно-исследовательских учреждений, А. Т. Калачиков определил такие нормы навоза (т/га): зона Полесья УССР (преимущественно подзолистые и оподзоленные почвы) — 30–40; Правобережная Лесостепь (серые оподзоленные почвы, оподзоленные черноземы, обыкновенный чернозем) — 25–30; Левобережная Лесостепь (осолоделые, солонцеватые почвы, оподзоленные черноземы) — 20–30; северная часть Степи (обычные и южные черноземы) — 20; южная часть Степи (каштановые почвы в комплексе с солонцами, частично южные черноземы) — 5–20; восточная часть Степи (черноземы обычные, южные) — 20. Постепенное уменьшение нормы навоза в направлении с севера на юг УССР, А. Т. Калачиков объяснял условиями климатического порядка (сухость, резкое уменьшение годовых осадков) из-за чего эффективность больших доз навоза снижалась. Указанные основные нормы навоза могли меняться в зависимости от особенностей культуры, под которую вносился навоз.
Как отмечает А. Т. Калачиков, значение навоза как органического удобрения не исчерпывается улучшением питательного режима почвы: значительную роль навоз играет в улучшении физических и физико-химических свойств почвы и усилении в ней полезных микробиологических процессов. В результате такого комбинированного воздействия навоза на почвы, последние, от внесения достаточных норм, окультуриваются и уровень плодородие постепенно растет. Процесс окультуривания почвы ускорялся при условии внесения органических удобрений (навоза) с одновременным использованием минеральных удобрений. При комбинированном внесении удобрений нормы навоза уменьшались.
Следующим мощным источником органических удобрений является торф — смесь растительных остатков различной степени разложения. Поскольку торфяная масса образуется из различных видов растений, торф своим качеством отличается между собой. Различают торф из низинных, верховых и переходных болот. Торфяные болота в СССР, да и в УССР, занимали большие площади. Рядом с использованием торфа для нужд промышленности в качестве топлива, по мнению А. Т. Калачикова, целесообразно использовать местные торфяники непромышленного значения и отходы промышленных торфяников на изготовление из торфа органических удобрений. При использовании торфа на удобрение учитывают особенности химического состава различных типов торфов. Торф низинный (луговой) и верховой (моховый) резко отличаются между собой химическим составом. Академик Д. М. Прянишников установил, что низинный торф содержит в себе значительно больше (12,9 %) минеральных веществ, азота, фосфора, калия и кальция, чем верховой торф (4,9 %), который кислый и относительно богаче органическим веществом [3, с. 102]. Высокий уровень влагопоглощения торфа, способность впитывать аммиак и, наконец, высокое содержание азота, по сравнению с навозом, делают торф чрезвычайно ценным материалом при изготовлении из него удобрений. Применение торфа на удобрение практически осуществлялось в двух направлениях: использование торфа как подстилки вместе с соломой и как компоста, тоесть в смеси с известью, золой, фосфоритной мукой, фекальными массами, или без примесей. Изготовленные торфяные компосты с фосфоритной мукой по своему воздействию на подъем урожайности зерновых и технических культур не отличались от навоза и поэтому норма внесения рекомендована такая же, как и для навоза.
Профессор А. Т. Калачиков обращал внимание на то, что значительная часть питательных веществ торфа, и в первую очередь азота, содержится в торфе в таких химических соединениях, которые трудно усваиваются растениями. Поэтому в целях мобилизации питательных веществ и перевода их в легкоусвояемую форму, торф компостируют. При компостировании торфа с навозом, мочой, фосфоритной мукой, известью или золой, в нем значительно усиливаются биологические процессы разложения органической массы и, от этого он обогащается минеральными формами азота и других веществ, доступных для питания сельскохозяйственных растений. Компостируют все виды торфов, но при этом надо учитывать физико-химические свойства и химический состав торфов. Не последнюю роль играют также и свойства почв, в которые вносят торфяной компост.
К органическим удобрениям также относится зеленое удобрение, что представляет собой специально выращенную массу растений, которые запахивают в почву. Основное назначение зеленого удобрения такое же, как и навоза: обогатить почву органическими веществами, азотом и другими питательными элементами. Лучшими растениями на зеленое удобрение являются бобовые — люпин, сераделла и донник. Люпин и сераделла больше приспособлены для выращивания в зоне кислых подзолистых почв Полесья и северной полосы Лесостепи УССР, где есть достаточное количество атмосферных осадков. Донник более приспособлен к засушливым условиям Степи УССР в зоне распространения солонцеватых почв.
По мнению А. Т. Калачикова, несмотря на неприхотливость растений, идущих на зеленое удобрение, для увеличения растительной массы этих культур и усиление мобилизации азота в почве, под культуры следует вносить минеральные и бактериальные удобрения. Из минеральных удобрений под люпин, сераделлу и донник применяют калийные и фосфорные, а из бактериальных — нитрагин. Применение калийно-фосфорных удобрений под люпин увеличивал урожай зеленой массы люпина в два и более раз. В 1940-х гг. средние урожаи люпина без удобрения составляли 20–25, а на удобренных участках до 60–80 т/га. При этом увеличивалось количество связанного (синтезированного) клубеньковыми бактериями азота. В общем, на большой территории УССР, которая охватывала более 10 млн. гектаров Полесья и северной части Лесостепи, были благоприятные условия для развития люпина и сераделлы, а донник использовали на зеленое удобрение на юге УССР.
Бактериальные удобрения содержат монокультуру или комплекс микроорганизмов, жизнедеятельность которых способствует накоплению в почве элементов питания растений, стимулирует их рост и развитие. Активное применение бактериальных удобрений в УССР началось с 1934 г. Так, в Украинском научно-исследовательском институте социалистического земледелия изготовили бактериальное удобрение нитрагин для колхозов на общую площадь 4000 га. С 1936 г. бактериальные удобрения в массовом количестве начала изготавливать специально организованная в УССР лаборатория бактериальных удобрений (Святошино, г. Киев). В 1940 г. в лаборатории изготовили бактериальных удобрений на площадь более 400 000 га. Массово производили два вида бактериальных удобрений: нитрагин и азотобактерин. Нитрагин — это специально подготовленная масса почвы, содержащая активные расы клубеньковых бактерий. Азотобактерин представляет собой бактерию, живущую в почве независимо от растения и которая использует углеродные соединения, сахар, органические кислоты и др. Бактериальные удобрения вносят в почву вместе с посевным материалом.
По данным Всесоюзного института сельскохозяйственной микробиологии, полученными в производственных условиях хозяйств 20 областей и краев Европейской части СССР, средний прирост урожая (в центнерах с гектара) бобовых культур от использования нитрагина характеризовался такими цифрами: люпин — 3,1, горох — 1,4, вика — 1,6 [4, с. 118]. В условиях УССР эффективность нитрагина проверили сотрудники УНИИ социалистического земледелия. Средний прирост урожая культур отвечал данным Всесоюзного института сельскохозяйственной микробиологии. Эффективность использования азотобактерина под озимую пшеницу и сахарную свеклу в условиях УССР установили в массовых опытах 1940 года сотрудники УНИИ социалистического земледелия под руководством А. Т. Калачикова. В производственных условиях прирост урожая зерна от применения азотобактерина составил 1,8, а сахарной свеклы — 36,5 ц/га [4, с. 120].
Таким образом, анализ результатов проведенной работы по использованию органических и бактериальных удобрений в сельском хозяйстве, позволил А. Т. Калачикову утверждать об установлении определенных норм внесения. Последние определялись в соответствии с условиями различных производственных зон УССР (Полесье, Лесостепь, Степь), основных типов почв (подзол, чернозем, солонцы, оподзоленные почвы и др.) и влияния удобрений на физические и биологические свойства почв.
Литература:
- Професори Київського університету: біограф. довід. / уклад.: К. В. Бойко, І.В. Ващенко та ін. — К.: видав.-поліграф. центр «Київський університет», 2014. — 591 с.
- Калачиков О. Т. Про мінеральні здобрива / О. Т. Калачиков; Всеукр. акад. наук, Комісія підвищення врожайності. — Х., К.: Держсільгоспвидав, 1931. — 26 с.
- Калачиков О. Т. Органічні добрива. Р. VІ. / О. Т. Калачиков // Сільське господарство (Агрономічна хімія). Вип. ІІ / О. Т. Калачиков, І.Л. Колоша; під ред. О.І. Душечкіна; Ком. у справах культурно-освітніх установ УРСР, Ун-т на дому. — К.: Рад. школа, 1949. — С. 88–113.
- Калачиков О. Т. Бактеріальні добрива. Р. VІІ. / О. Т. Калачиков // Сільське господарство (Агрономічна хімія). Вип. ІІ / О. Т. Калачиков, І.Л. Колоша; під ред. О.І. Душечкіна; Ком. у справах культурно-освітніх установ УРСР, Ун-т на дому. — К.: Рад. школа, 1949. — С. 114–120.
