CC BY
108
УДК: 631.582
АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕВООБОРОТОВ
П.А. ПОСТНИКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом
Уральский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail:uralniishos@mail.ru
Резюме. Обобщены результаты исследований во второй ротации биологизированных севооборотов. Установлено положительное влияние использования сидератов и соломы в сочетании с минеральными удобрениями на разуплотнение пахотного слоя, повышение содержания усвояемых запасов влаги и минерального азота в темно-серой почве. Заделка зеленой массы рапса на сидерат в пару и при промежуточном посеве позволяет поддерживать среднегодовую урожайность яровых зерновых культур на уровне севооборотов с многолетними бобовыми травами. Возделывание клевера в севооборотах обеспечивает наибольший выход сухого вещества и кормовых единиц с 1 га пашни.
Ключевые слова: севооборот, почва, минеральные удобрения, сидерат, солома, продуктивность.
В условиях ограниченности материально-денежных ресурсов реальное направление сохранения плодородия почв и получения стабильных урожаев сельскохозяйственных культур - максимально возможное использование эколого-биологических факторов в системе земледелия.
Сегодня наиболее доступные факторы воспроизводства плодородия почв - севообороты, основанные на принципах плодосмена [1]. В этой связи актуально включение в их структуру различных видов паров, бобовых и бобово-злаковых трав, возделывание промежуточных культур, что позволяет активизировать биологические факторы плодородия, сократить до минимума использование минеральных удобрений и пестицидов, сохраняя при этом продуктивность пашни на высоком уровне [2].
Особая роль в биологизации земледелия принадлежит многолетним травам и крестоцветным культурам, которые способствуют разуплотнению почвы и могут извлекать фосфор из глубоких слоев почвы [3].
Цель наших исследований - выявить воздействие факторов биологизации земледелия на физические и биологические свойства темно-серой лесной почвы, а также продуктивность севооборотов.
Условия, материалы и методы. В Уральском НИИСХ изучение севооборотов с короткой ротацией в полевом стационарном опыте осуществляется с 2002 г Севообороты развернуты во времени и пространстве по следующим схемам:
зернопаросидеральный - сидеральный пар (рапс)
- пшеница - овес - однолетние травы, поукосно рапс
- ячмень;
зернотравяной с насыщением многолетними травами 20 % - однолетние травы, поукосно рапс - ячмень + травы - клевер 1 г.п. - пшеница - овес;
зернотравяной с насыщением многолетними травами 40 % - ячмень + травы - клевер 1 гп. - клевер 2 г.п. - пшеница - овес.
Почва опытного участка темно-серая лесная тяжелосуглинистая с содержанием гумуса 6,67.. .6,82 %, легкогидролизуемого азота - 133.151, подвижного фосфора - 228.267, обменного калия - 150.168 мг/ кг почвы, сумма поглощенных оснований - 25,1.25,4
мг-экв. на 100 г почвы, рН - 5,1...5,3.
’ “ сол ’ ’
Севообороты заложены методом расщепленных делянок на трех фонах питания: без удобрений (естественный фон); минеральный - ^0Р30К30 (в среднем на 1 га севооборотной площади); органо-минеральный -запашка сидератов и соломы на фоне ^4Р24К24.
Метеоусловия в 2007-2010 гг заметно отличались от среднемноголетних. В большинстве лет исследований восполнения запасов влаги в подпахотных горизонтах в послеуборочный период не происходило. В мае-июне осадков выпадало меньше нормы, они носили ливневый характер. Это отрицательно сказалось на урожайности большинства сельскохозяйственных культур, выращиваемых в севооборотах, особенно пострадали ячмень и клевер.
Результаты и обсуждение. Наблюдения в течение 2007-2010 гг. показали, что внесение сидератов, соломы и запашка отавы клевера оказывали благоприятное воздействие на изменение свойств темно-серой почвы. Так, перед посевом в этом варианте запасы продуктивной влаги в слое 0.50 см были выше, чем на других фонах питания, на 6,7...7,1 мм (табл. 1).
Таблица 1. Изменение свойств темно-серой почвы в зависимости от системы удобрений и насыщения многолетними травами, 2007-2010 гг. (0...20 см)
Севооборот
Фон зерно- плпл. зерно- травяной
Показатель пита- паро- с долей
ния* сидеральный с рапсом многолетних
трав
20 % I 40 %
Запасы продуктив- 1 46,0 46,4 45,8
ной влаги перед посевом, мм 2 46,0 46,5 45,4
(0.50 см) 3 52,8 53,2 52,5
Плотность 1 1,18 1,20 1,20
(после уборки), 2 1,16 1,14 1,12
г/см3 3 1,06 1,08 1,11
Доля почвенных 1 68,7 69,1 70,5
частиц размером 0,25.10 мм 2 73,9 73,5 71,8
(сухой просев) 3 77,4 77,5 73,1
Биологическая 1 28,8 25,3 24,0
активность, % 2 32,4 30,4 24,9
(льняные полотна) 3 35,4 31,7 29,0
Минеральный азот, 1 13,4 13,4 13,5
мг/кг почвы 2 15,8 15,6 15,8
(в среднем за вегетацию) 3 18,7 17,3 16,7
* здесь и далее: 1 - без удобрений; 2 - N3^^^ 3 -N24P24K24 + сидераты, солома.
Содержание влаги в подпахотных горизонтах почвы в годы исследований в осенний период варьировало из-за недостаточного увлажнения на уровне 45,4.53,2 мм, что соответствует неудовлетворительным условиям увлажнения.
В целом заметной разницы по запасам доступной влаги в слое 0...50 см между предшественниками во второй ротации полевых севооборотов не выявлено. Наибольшая величина этого показателя отмечена в случае запашки рапса в сидеральном пару и однолетних
трав с заделкой в почву поукосного рапса.
Заделка свежей растительной массы в количестве 0,49.1,55 т на 1 га севооборотной площади способствовала разуплотнению почвы. В весенний период плотность ее сложения варьировала на уровне 0,95.1,06 г/см3. После уборки на органо-минеральном фоне питания она находилась в пределах 1,06.1,11 г/ см3, то есть соответствовала оптимальным показателям для темно-серых почв.
Увеличение поступления растительной массы в био-логизированных севооборотах способствовало улучшению структуры почвы. В результате на органо-мине-ральном фоне питания доля наиболее ценных частиц (размером 0,25.10 мм) составила 73,1.77,5 %. При этом заметной разницы между видами севооборотов не установлено.
Определение коэффициента структурности, рассчитанного по отношению содержания агрегатов размером 0,25.10 мм к сумме пылеватых и глыбистых частиц, показало, что с увеличением поступления органической массы с пожнивно-корневыми остатками и удобрениями он возрастает, по отношению к естественному фону питания, в 1,2-1,5 раза. Наибольшая величина этого показателя на органо-минеральном фоне установлена в зернопаросидеральном с рапсом и в зернотравяном с насыщением многолетними травами 20 % севооборотах.
Самое интенсивное разложение льняной ткани отмечено в зернопаросидеральном севообороте, что, вероятно, связано с запашкой сидератов и соломы. Наименьшая величина этого показателя установлена в зернотравяном севообороте с долей многолетних трав 40 %, что, на наш взгляд, связано с недостатком органического вещества (запахивается только отава клевера).
Анализируя показатели биологической активности почвы под отдельными культурами, можно сказать, что наибольшее разложение льняных полотен выявлено при запашке сидератов и по пласту клевера. Наименьшая величина этого показателя отмечена под многолетними бобовыми культурами, что напрямую связано со снижением запасов продуктивной влаги и уплотнением почвы.
Улучшение физических и биологических свойств почвы обеспечило увеличение запасов минерального азота в пахотном слое, по сравнению с естественным фоном. Кроме того, при запашке сидератов и соломы в зернопаросидеральном и зернотравяном (с 20 % многолетних трав) севооборотах выявлена тенденция повышения запасов NO3 + NH4, по отношению к севообороту с двумя полями клевера.
Сбор зерна пшеницы на окультуренной темно-серой почве в севообороте даже на естественном фоне питания составляет 2,3.. .2,5 т/га. Применение минеральных и органических удобрений способствовало его повышению на 1,33.1,46 т/га.
Благодаря запашке зеленой массы сидеральной культуры в паровом поле в почву дополнительно поступает в среднем на 1 га севооборотной площади около 19,4 кг азота, 7,5 кг фосфора и 21,6 кг калия. Это позволяет поддерживать высокую продуктивность зерновых культур при отсутствии в структуре посевных площадей многолетних трав. Так, в зернопаросидеральном севообороте с рапсом средняя урожайность яровых зерновых составила 3,60.3,65 т/га, а выход зерна с 1 га севооборотной площади достиг 2,15.2,20 т (табл. 2). При этом в варианте с двумя полями клевера по мере удаления от пласта
многолетних трав урожайность зерновых культур снижалась.
Таблица 2. Средняя урожайность зерновых культур и выход зерна в зависимости от насыщенности севооборота многолетними травами
Севооборот Фон Урожайность зерновых в севообороте, т/га Выход зерна с 1 га севооборотной площади, т
Зернопаро- 1 2,31 1,39
сидеральный 2 3,6G 2,20
с рапсом 3 3,65 2,15
Зернотравяной 1 2,33 1,39
(многолетние 2 3,49 2,10
травы 20 %) 3 3,57 2,15
Зернотравяной 1 2,1G 1,26
(многолетние 2 3,29 1,97
травы 40 %) 3 3,38 2,02
Возделывание клевера в севооборотах способствовало увеличению выхода сухого вещества с урожаем культур на естественном фоне, по сравнению с севооборотом без многолетних бобовых трав, на 30 % (табл. 3), на удобренных фонах в случае его введения в структуру посевных площадей прирост составил 6.9 %. Аналогичная тенденция отмечена по сбору кормовых единиц с 1 га пашни. Выращивание сельскохозяйственных культур в зернотравяных севооборотах позволило без учета побочной продукции выйти на уровень 4,03.4,24 тыс. корм. ед./га.
Таблица 3. Агроэнергетическая оценка севооборотов в зависимости от систем удобрений и насыщения многолетними травами, 2007-2010 гг.
Показатель Фон Севооборот
зернопаро- сидераль- ный зернотравяной с долей многолетних трав
20 % Г 40%
Выход сухого 1 2,38 3,09 3,09
вещества с 2 3,72 3,93 3,67
урожаем, т/га 3 3,69 4,G3 3,77
Продуктивность, 1 2,29 3,18 3,38
тыс. корм.ед./га 2 3,64 4,1G 4,03
3 3,63 4,24 4,17
Накопление 1 24,3 34,0 36,4
энергии с 2 38,8 43,3 42,3
урожаем, ГДж/га 3 38,8 44,5 43,9
Затраты энергии, 1 7,51 6,54 5,95
МДж /корм. ед. 2 5,69 5,95 5,90
3 6,39 5,94 5,99
Благодаря достаточно высокой продуктивности клевера, наибольшее накопление обменной энергии с урожаем достигнуто в зернотравяных севооборотах. Это способствовало снижению энергоемкости выращенной продукции. В зернопаросидеральном севообороте самая низкая величина этого показателя отмечена на минеральном фоне.
Выводы. На основании исследований установлено следующее:
запашка рапса и соломы в качестве удобрения улучшает агрофизические и биологические свойства темно-серой почвы, по сравнению с естественным фоном, а именно, повышает запасы влаги в слое 0.50 см на 6,2...6,8 мм, увеличивает содержание агрономически ценных агрегатов в пахотном горизонте на 2,6...2,8 % и его биологическую активность на 5,0...6,6 %;
освоение биологизированных севооборотов с использованием сидератов и соломы в качестве удобрения позволяет обеспечить продуктивность пашни на уровне 4,0...4,3 тыс. корм. ед./га.
Литература
1. Лошаков В.Г. Севооборот - основополагающее звено современных систем земледелия//Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2005. - № 6. -С. 23-26.
2. Беляк В.П. Влияние сидератов на продукционные процессы в севообороте // Вестник с.-х. науки. - 2002. - № 1. - С. 77-80.
3. Никитишен В.И., Личко В.И. Фосфатмобилизующая способность клевера при использовании почвенного фосфора культурами севооборота// Плодородие. - 2007. - № 6. - С. 2-4.
AGROBIOLOGICAL METHODS OF INCREASING PRODUCTIVITY OF CROP ROTATION P.A. Postnikov
Summary. The results of studies in the second rotation biologizirovannyh rotations. The positive impact of the use of green manure and straw in conjunction with mineral fertilizers to the loosening of the arable layer to improve the content of assimilable reserves of moisture and mineral nitrogen in the dark-gray soil. In the field experiment revealed that the sealing of green mass rape by a pair of green manure and intermediate crops can maintain an average annual yield of spring crops at the level of crop rotation with perennial legumes. Cultivation of clover in crop rotations for maximum yield of dry matter and feed units per 1 ha of arable land.
Key words: crop rotation, soils, mineral fertilizer, siderites, straw, productivity of cultures.
УДК379. 827
ВЛИЯНИЕ ЗАДЕРНЕНИЯ ПОЧВЫ БОБОВО-ЗЛАКОВЫМИ МНОГОЛЕТНИМИ ТРАВАМИ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ В ОРОШАЕМЫХ САДАХ
Ф.Н. РЫКАЛИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом
Самарский НИИ садоводства илекарственных культур E-mail: rikalinfn@mail.ru
Резюме. В результате 8-ми летних исследований выявлено, что более эффективное воздействие на накопление гумуса, увеличение содержания элементов минерального питания и в целом улучшение плодородия почвы в орошаемом саду при дерново-перегнойной системе содержания почвы в саду оказывает травосмесь, состоящая из овсяницы луговой, костреца безостого, клевера ползучего, клевера красного, люцерны Зайкевича и райграса пастбищного.
По урожайности, качеству яблок и сумме выручки от их реализации значительно эффективнее оказался сортКутузовец, который рекомендуется к выращиванию в орошаемых садах Среднего Поволжья на больших площадях.
Ключевые слова: бобово-злаковые травы, кострец безостый, кальций, магний, гумус, структура почвы, режим орошения, урожайность, сумма денежной выручки.
При разработке высоко эффективных технологий производства плодов в орошаемых садах Среднего Поволжья большую роль играет правильный подбор системы содержания почвы.
Известно, что использование традиционной системы чёрного пара в условиях орошаемого сада вызывает деградацию структурного состояния, увеличение плотности, уменьшение содержания гумуса и снижение плодородия почвы [4, 6]. Установлено, что выращивание многолетних трав оказывает положительное влияние на структуру и плодородие почвы. В то время, как длительное систематическое применение физиологически кислых минеральных удобрений, вызывает подкисление почвы и отрицательно сказывается на её биологических свойствах и структуре [1].
В связи с этим необходим переход на дерново-перегнойную систему содержания почвы и становится очень актуальным подбор оптимальных травосмесей для за-лужения междурядий в орошаемом саду.
Цель нашей работы заключалась в определении влияния травосмесей с разным составом бобовых и злаковых трав при поддержании влажности почвы на уровне 75.80 и 85.90 % НВ на плодородие почвы и урожайность яблони.
Задачи исследований предусматривали: определение накопления органического вещества, гумуса и валового количества элементов минерального питания, содержания обменных оснований и водорастворимых форм кальция и магния, влияющих на улучшение показателей плодородия почвы;
подбор состава травосмеси, оказывающей наилучшее влияние на повышение плодородия почвы и экономические показатели орошаемого сада.
Условия, материалы и методы. Схема опыта предусматривала следующие варианты: чёрный пар (контроль).
дерново-перегнойная система с посевом травосмеси, состоящей из житняка гребневидного, мятлика лугового, тимофеевки луговой, клевера красного, люцерны Зайкевича и райграса пастбищного (№ 1);
дерново-перегнойная система с посевом травосмеси из овсяницы луговой, костреца безостого, клевера ползучего, клевера красного, люцерны Зайкевича и райграса пастбищного (№ 2).
В травосмесь № 2, по сравнению с травосмесью № 1, вместо житняка гребневидного включён кострец безостый (Bromopsisinermis). Он отличается более высокой урожайностью, глубоко залегающей корневой системой (до 1,5.2 м), нетребовательностью к почвам, холодостойкостью, устойчивостью к весенним перепадам температур и грибным заболеваниям. Сохраняется в дерновых покрытиях до 7.20 лет (житняк - 3.5 лет). Хорошо переносит вытаптывание. Образует выровненные, без кочек травостои. Урожай зеленой массы на орошаемых участках достигает 40т/га.
Тимофеека луговая (РЫеит pratense L.) - рыхлокустовой злак с неглубокой корневой системой. Отличается высокой зимостойкостью. Весной трогается в рост поздно. Кущение проявляется слабо. Растет медленно. Полного развития достигает на 2-ой год. Вытаптывание переносит плохо. После скашивания отрастает слабо. При регулярном кошении выпадает. В травосмесь №2 вместо тимофеевки луговой включина овсяница луговая (Festuca pratensis) - быстро растущий рыхлокустовый злак с многочисленными прикорневыми побегами высотой 30.100 см и корневой системой, проникающей на глубину до1,6 м. Она быстро отрастает весной и после скашивания, интенсивно кустится, морозостойка.
