CC BY
1006
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Карпенко Н. И., Мухамендиев Т. А. Диаграммы деформирования бетона для развития методов расчета железобетонных конструкций с учетом режимов нагружения // Эффективные маломатериалоемкие железобетонные конструкции. М. : НИИЖБ, 1988. С. 4-18.
2. Маилян Л. Р., Беккиев М. Ю., Силь Г. Р. Работа бетона и арматуры при немногократноповторных нагру-жениях. Нальчик : Кабардино-Балкарский агромелиоративный институт. 1984. 55 с.
3. Мурашкин Г. В., Мордовский С. С. Применение диаграмм деформирования для расчета несущей способности внецентренно сжатых железобетонных
элементов // Жилищное строительство. Москва, 2013. № 3. С. 38-40.
4. Ерышев В. А. Методика расчета деформации бетона при режимных нагружениях : монография / Тольятти : Изд-во ТГУ, 2013. 150.
5. Ерышев В. А., Тошин Д. С. Диаграмма деформирования бетона при немногократных повторных нагружениях / // Известия ВУЗов. Строительство и Архитектура. 2005. № 10. С. 109-114.
6. Ерышев В. А., Тошин Д. С., Латышев Д. И. Методика расчета деформаций изгибаемого железобетонного элемента при разгрузке // Известия ОрелГТУ. 2009. № 2 С. 6-13.
THE STUDY OF CONCRETE DEFORMATION REPEATED LOAD COMPRESSION
AT CONSTANT LEVELS OF STRESS
© 2015
Y. S. Afanasyeva, master
V. A. Erishev, doctor of technical sciences,professor of the chair «Urban construction and economy»
Togliatti State University, Togliatti (Russia)
Annotation. Major building structures during operation are subjected to repeated loads, which are periodically removed and applied again after some time. Currently some experience building models for the deformation of reinforced concrete elements based on real charts of concrete and reinforcement. However, these models are mainly used for the calculation of structures on a single application of a static load. In this article, on the basis of the results of the software calculations are based analytical dependences of change of deformation parameters of concrete in the cycle, including loading the sample to a given level of compression stress and full discharge to 0. Based on the chart when you change the stress of concrete in some cyclical regularities construction method of calculating bending, eccentrically compressed and eccentrically stretched rod designs with single, repeated, including alternating loading.Recommendations on the calculation and charting of concrete deformation repeated load compression at constant voltage levels. A program for calculation description diagram of deformation of concrete under repeated loading at a constant voltage level of compression. It is planned to make the algorithm of calculation of reinforced concrete structures truss elements under complex loading regimes on the basis of these developments.
Keywords: periodic load, deformation of concrete, deformation diagram.
УДК 631.874
ПРИМЕНЕНИЕ СИДЕРАТОВ В МИРЕ
© 2015
Е. Е. Борисова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры «Технические и биологические системы» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Аннотация. Большинство почв Нижегородской области имеют низкое естественное плодородие: пониженное содержание органического вещества в почве, низкое содержание гумуса, невысокое - калия и фосфора. Получать на них устойчивые и высокие урожаи зерновых культур сложно и возможно только при условиях расширенного производства плодородия почвы, постоянно увеличивая ее агрохимические показатели. Для положительного баланса гумуса в серых лесных почвах Волго-Вятского региона необходимо вносить ежегодно не менее 10-12 т/га органических удобрений. Но реальные возможности позволяют вносить только 1-1,5 т/га. Поэтому в сложившихся условиях особенно актуальным является разработка и широкое внедрение в производство различных видов зеленых удобрений. Включение в структуру посевных площадей сидеральных культур даст возможность частично удовлетворить потребности всех культур севооборота в азоте и получать высокие и стабильные урожаи сельскохозяйственных культур.
Научными исследованиями установлено, что предшественники и сидерация могут оказывать значительное
24
влияние на пищевой режим почвы, хотя единого мнения о роли сидерации в накоплении доступных питательных веществ в почве нет. Это можно объяснить большим разнообразием почвенно-климатических условий регионов, другими условиями возделывания культур, технологией заделки в почву зеленых удобрений, приемами и сроками обработки почвы. Расчеты показывают: если расширить площади под клевером и сидеральным паром в 1,5 раза, то дефицит гумуса можно сократить вдвое. В статье представлены результаты научных исследований по изучению применения сидератов в различных климатических зонах России и других стран.
На основе проведенного исследования автором предлагается использовать сидераты для повышения плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Ключевые слова: горчица белая, донник белый и желтый, кормовые единицы, клевер луговой, клубеньковые бактерии, многолетний люпин, перко, предшественник, сидераты, светло-серые лесные почвы, урожайность.
Под зеленым удобрением, сидерацией, понимается особый прием удобрения почвы путем запашки зеленой массы, высеваемых для этой цели растений-зеленоудобрителей [1].
Органическое вещество зеленого удобрения можно рассматривать как создаваемый в почве запасный резерв всех необходимых растениям питательных веществ, которые при заделке в почву переходят в усвояемую форму не сразу, а постепенно, в течение всего вегетационного периода, обеспечивая непрерывный рост растений. Особенно ценным качеством зеленого удобрения из бобовых растений является его способность обогащать почву азотом благодаря использованию азота атмосферы. В этом смысле посев бобовых растений можно назвать живой фабрикой азотных удобрений. Важно и то, что удобрение почвы азотом при помощи бобовых растений идет без больших затрат на их транспортировку извне, и в этом отношении оно может быть названо местным удобрением.
Гюнтер Кант [2] под зеленым удобрением понимает заделку в почву еще неотмерших зеленых, сочных, частично одревесневших растений, богатых сахарами, крахмалом, белком и азотом, а также корней растений, еще функционирующих ко времени обработки почвы. Это принципиально отличает зеленое удобрение от других органических удобрений.
Термин «сидерация» был предложен впервые в XIX веке французским ученым Ж. Вилем. В отечественной агрономической литературе зеленое удобрение часто называется сидерацией. Это название происходит от латинского слова «sideriш», что значит звездный, относящийся к небесным планетам. В этом названии подчеркивается роль солнечного света в производстве зеленой массы удобрения. Термин «сидерация» широко используется в трудах классиков отечественного земледелия - Прянишникова, Вильям-са и других.
Тимирязев [3], считая термин «сидерация» неудачным, предложил пользоваться только определением «зеленое удобрение».
В современной литературе оба термина - «сидерация» и «зеленое удобрение» принимаются как синонимы, а культуры, запахиваемые в почву, называют сидератами [1, 4].
Зеленое удобрение - не новый прием в сельском хозяйстве. Страны древней земледельческой культуры - Китай и Индия считаются родиной зеленого удобрения, где возделывание культур на зеленое удобрение было начато около 3 000 лет назад. Благоприятные климатические условия с обилием тепла и влаги, возделывание культур, требующих интенсивного азотного питания, и отсутствие развитого животноводства, которое могло бы покрывать в виде навоза потребность полевых культур в азоте, - все эти условия создали здесь предпосылки для зарождения и широкого применения зеленого удобрения [5].
Большое распространение зеленое удобрение имело в Древнем Риме и Древней Греции, где для этих целей в то время использовался в основном люпин белый (Lupinus albus). Еще Плиний (79 г. н. э.) писал: «Все согласны в том, что нет полезнее люпина, если его до образования бобов заделать в почву плугом или двузубой мотыгой, или пучки люпина, срезанные у поверхности почвы, закопать близь корней плодовых деревьев и кустов винограда. Это такое же хорошее удобрение, как и навоз» [2].
В Японии на зеленое удобрение используют не только специально высеваемые культуры, но и сорную растительность, листья, стебли бобовых кустарников, которые скашивают и переносят на поля.
В Европе зеленое удобрение стало распространяться в 16 веке вначале в Италии, затем во Франции и Испании, а в конце 18 века - в Германии и Польше, где в качестве сидерата использовали в основном люпин [6].
В значительной степени внедрению зеленых удобрений способствовало открытие в Германии залежей калийных солей, что дало возможность культивировать люпин даже на таких песчаных почвах, где он раньше не произрастал. Выдающуюся роль в распространении этого вида удобрений в Германии, а также и других странах Европы сыграл Шульце-
Люпиц [5], который с помощью люпиносеяния и фосфорно-калийных удобрений превратил бесплодную песчаную пустошь в плодородную, ставшую пригодной даже для выращивания пшеницы. Благодаря люпиносеяния ему удалось в течение 15 лет (1874-1888 гг.), повысить урожай картофеля в два раза (с 95 до 194 ц/га).
Прянишников, посетивший в 1892 году имение Шульца-Люпица, писал, что на участках, где применялись зеленые удобрения «хорошее состояние растений поучительно контрастировало с тем песком, который сыпался под ногами по дороге, пролегающей между полями». Заслуга Шульца-Люпица состояла в том, что он предложил именно такую форму применения зеленого удобрения, которая соответствовала хозяйственным условиям Германии того времени. К этому периоду относится и расцвет культуры люпинов.
Культура многолетнего люпина получила широкое распространение в Германии в конце 19-го, начале 20-го веков, где его использовали в основном при облесении бросовых земель и пустырей. Участки, занятые многолетним люпином, служили также пастбищем для домашних животных [6].
Применение зеленого удобрения в нашей стране началось несколько позже, чем за рубежом.
В шестидесятых годах девятнадцатого столетия в журналах того времени появились первые статьи о культуре люпина и зеленом удобрении. В восьмидесятых годах интерес к зеленому удобрению усиливается. Однако в северной зоне больше внимания уделяется посевам на зеленое удобрение гречихи, вики и лишь в западных районах заинтересовались люпином. Здесь впервые серьезно занялись изучением зеленого удобрения.
Первые опыты в России с люпином в качестве сидерата проводились профессором П. В. Будриным на опытном поле на бедных песках НовоАлександрийского сельскохозяйственного института (ныне Пулава, Польша) с 1881 по 1905 гг. и профессором С. М. Богдановым в 1888 году на почвах бывшего Радомысльского уезда. Эти опыты по изучению зеленого удобрения получили высокую оценку, что и положило начало внедрения люпина в России.
Первые посевы люпинов на крестьянских полях появились в России в конце 19-го столетия. В дальнейшем с организацией участковой агрономии в Черниговской губернии в 1909 году распространение зеленого удобрения усиливается. В 1910-1914 гг. в Черниговской, Киевской, Волынской и Могилевской губерниях на крестьянских землях закладываются опыты с посевами люпина на зеленое удобрение в паровых полях. В 1913 году организуется Беняковская опытная станция на супесчаных почвах, в
1 9 14-1915 гг., - Полесская (Киевская губерния) и в 1916-1919 гг. - Новозыбковская станция на рыхлых песках (Черниговская губерния). Испытание зеленого удобрения проводилось также и на других опытных станциях западных и северо-западных областей Не-ч ерн оземной полосы России.
В тридцатых годах текущего столетия началось испытание зеленого удобрения в Новгородской области, на станции полеводства Тимирязевской сельскохозяйственной академии, на Судогодском опытном поле во Владимирской области, в Ивановской, Кировской, Ленинградской и Вологодской областях, в Республике Коми и Татарии.
Изучение зеленых удобрений в Предуралье было начато с 1924 года на Менделеевском опытном поле, на почвах тяжелого механического состава. Этому способствовал Прянишников, им были присланы сюда семена многолетнего люпина. На Соликамской опытной станции впервые опыты с многолетним люпином были заложены в 1929 году на песчаных почвах. Многочисленные и продолжительные опыты показали, что многолетний люпин как сидерат для условий Северного и Центрального Предуралья имеет высокую удобрительную ценность [7, 8].
Выдающееся место в разработке теоретических вопросов в распространении и внедрении культуры люпина в качестве сидерата принадлежит Прянишникову. Он писал об этом: «И там, где для улучшения почв необходимо обогащение их органическим веществом, а навоза по той или иной причине не хватает, зеленое удобрение приобретает особенно большое значение, в сочетании с навозом и другими органическими удобрениями, а также с минеральными, зеленое удобрение должно стать весьма мощным средством поднятия урожаев и плодородия почв» [6]. Прянишников признавал целесообразным посев многолетнего люпина на сидеральное удобрение не только в Европейской части нашей страны, но и в Сибири и на Дальнем Востоке.
Рассматривая район возможного применения люпинового удобрения и границы вызревания однолетних люпинов, Прянишников обратил внимание на то, что для севера России необходимо искать на зеленое удобрение такое растение, которое не было бы чувствительно к холодам и достаточно рано развивалось, ежегодно давая семена. Он считал, что такими свойствами обладает многолетний люпин, «В L. poluphullus мы имеем благодатный материал для работы опытных станций и последующего испытания в хозяйствах; нужно думать, что это растение и будет той искомой формой люпина, которой не достает для северной полосы, где оподзоленные почвы так нуждаются в азоте и органическом веществе и где навоза всегда не хватает, а если еще и кормовое значение
этого люпина после селекционной работы над ним оказалось бы значительным, то он заслужил бы название «люцерны бедных почв» [6]. Сидерация, в основном с помощью люпиносеяния, в нашей стране проводилась чаще на легких песчаных и супесчаных, преимущественно дерново-подзолистых почвах. Этому посвящены работы многих авторов: [1, 4, 5, 7-15] и других. На других типах почв вопрос об использовании зеленых удобрений, особенно с помощью люпинов, изучен недостаточно. Имеются положительные результаты исследований на серых лесных суглинистых почвах в Иркутской области [16], в Омской [17, 18] сообщает о повышении эффективности плодородия темно-каштановых почв при использовании си-дератов.
Длительная эксплуатация черноземов в условиях недостаточной культуры земледелия привела к ухудшению их физических и физико-химических свойств, в результате чего повсеместно отмечается снижение уровня и устойчивости продуктивности черноземов. Деградация черноземов обусловлена, в первую очередь, снижением в них запасов органического вещества (живого, негумифицированного детрита и гумуса). Среднегодовые потери гумуса в типичных и выщелоченных черноземах Воронежской области за сто лет (1881-1980 гг.) составили 0,7-0,9 т/га, а в обыкновенных - 0,57-0,71 т/га [19].
Исследования, проводимые в течение восемнадцати лет Зезюковым [20, 21] на выщелоченных черноземах в различных видах четырехпольных севооборотов, показали, что ежегодные потери гумуса из пахотного слоя в вариантах без удобрений составили 0,69-0,95 т/га, а при внесении полного минерального удобрения 60К52) - 0,69-1,04 т/га. На обыкновенных черноземах НИИСХ ЦЧР им. В. В. Докучаева в Воронежской области ежегодные потери гумуса из слоя 0-40 см за ротацию четырехпольного севооборота (чистый пар - озимая пшеница - кукуруза на зерно
- ячмень) при внесении минеральных удобрений (N60P60K60) были равны 1,8 т/га, а при замене в севообороте чистого пара гороховым потери снижались до 0,97 т/га [19]. Одна из причин уменьшения содержания гумуса в черноземах области - недостаточное внесение удобрений, и в первую очередь органических. Другие причины - усиленная минерализация гумуса и эрозия почвы. Если принять во внимание, что при внесении 1 т полуперепревшего навоза стандартной влажности новообразование гумуса достигает 90 кг, а ежегодные потери гумуса из пахотного слоя при этом
- в среднем 0, 85 т/га, то для поддержания бездефицитного баланса гумуса только в пахотном слое необходимо ежегодно вносить навоз около 10 т/га [22, 23]. Однако по данным статистической отчетности, за последние 25 лет на 1 га севооборотной площади в Во-
ронежской области вносилось в год навоза не более 4,1 т и минеральных удобрений 132 кг, а удобряемая площадь не превышала соответственно 7 и 86 % посевной. Столь низкие дозы внесения органических удобрений объясняются недостатком получаемого в хозяйствах навоза. Увеличить поступление в почву органического вещества помогает сидерация.
В Нижнем Поволжье средняя урожайность озимых хлебов по чистым или кулисным парам за последние годы в опытных и передовых хозяйствах составила 3,0-3,5 т/га, не ниже 1,2-1,5 т в самые засушлив ые годы и до 4,5-5,0 т/га в наиболее увлажненные. Поэтому для получения гарантированных, высоких урожаев продовольственного зерна здесь под чистые пары для озимых хлебов в полевых севооборотах отводится до 20-25 % площади пашни. Озимые культуры, превышая урожайность по чистым парам в два и более раза по сравнению с возделыванием их по занятым парам и непаровым предшественникам, но в столько же раз увеличивают вынос питательных элементов из почвы. Поэтому на неудобренном фоне ускоряется падение потенциального и эффективного плодородия почвы. При названной выше урожайности озимых культур из почвы ежегодно выносится около 100-115 кг/га азота и теряется от 2,0 до 2, 5 т/га гумуса. Еще более значительные потери почвенного гумуса обусловлены водной и ветровой эрозией. Почвенные обследования показали, что темно-каштановые и каштановые почвы в Волгоградской области за последние 20-25 лет потеряли около 20 % гумуса [24]. В ОПХ «Камышинское» НижнеВолжского НИИСХ в подзоне каштановых почв внесение в чистом пару под озимую рожь навоза по 36 т/га повысило урожай зерна на 0,31 т/га и содержание гумуса в почве на 0,27 %.
Однако сельское хозяйство в засушливом Поволжье в отличие от более увлажненных регионов страны располагает весьма ограниченными запасами органических удобрений. В сухой степи Поволжья отсутствуют залежи торфа и других органических материалов для приготовления компостов. Имеются лишь незначительные накопления сапропеля в озерах в северной части Волго-Ахтубинской поймы. Они могут быть рационально использованы на удобрение только на месте. Поэтому основным источником обогащения органикой темно-каштановых и каштановых почв сухой степи Поволжья может служить возделывание в полевых севооборотах многолетних трав и си-дератов.
Посевы многолетних трав в полевых севооборотах распространения не получили. По их пласту и его обороту размещается малопродуктивная в засушливых условиях яровая пшеница. В результате сокращается выход зерна с единицы площади пашни и падает рен-
табельность производства. В связи с этим более целесообразно возделывание сидератов под более продуктивные озимые культуры.
Наибольшего внимания среди сидератов в условиях сухой степи заслуживает желтый донник, особенно двулетний. Он развивает мощную корневую систему и среди бобовых культур отличается самой высокой засухо- и морозоустойчивостью. При благоприятных условиях он способен накапливать в почве азота до 150 кг/га, что эквивалентно 30 т навоза на 1 га. При использовании донника как сидерата в паровом звене зеленую массу его следует заделывать в почву под основную обработку черного пара, как это делается при осеннем внесении навоза. В таком случае не нарушается нормальный водный режим в пару. Создаются благоприятные условия в пахотном слое для усиления развития микробиологических процессов, для благоприятного роста озимых культур.
Изучение сидерации в Нижегородской (бывшей Горьковской) области проводилось в различных поч-венно-климатических условиях с 1925 года, на супесчаных почвах западной части Правобережья (Алексе-евское опытное поле в Богородском районе). На темно-серых лесостепных почвах южной части Правобережья (Симбилеевская опытная станция в Дальне -Константиновском районе), на светло-серых лесных почвах (Федяковская научно-опытная станция полеводства в Кстовском районе), на дерново-подзолистых почвах Левобережья на Семеновском опорном пункте
[19].
Наиболее основательную разработку вопросов применения зеленого удобрения на серых лесных почвах дают опыты [25] на Горьковской областной опытной станции в центральной части Правобережья. До-рожнов сделал заключение, что многолетний люпин -очень требовательная культура к плодородию почвы и на бедных слабоокультуренных почвах дает небольшую зеленую массу и сильно изреживается на второй год жизни, иногда до полного исчезновения, и что преимущество многолетний люпин «проявляет только на хорошо окультуренных почвах, удобряемых навозом». Основываясь, на тех немногочисленных данных по использованию многолетнего люпина на серых суглинистых почвах в различных регионах страны, можно с этими выводами не согласиться, как недостаточно обоснованными.
Длительные опыты с 1969 по 1988 годы по окультуриванию дерново-подзолистых супесчаных почв провели Нарциссов, Рыбакова, Шапошников [26-31] на опытном поле Нижегородского сельскохозяйственного института в совхозе «Останкинский» Борского района. Используя рекомендации ученых по использованию многолетнего люпина на зеленое удобрение, многие хозяйства Семеновского, Ковер-
нинского и Борского районов за короткий период времени увеличили урожайность зерновых с 0,4-0,5 т/га до 1,6-1,7 т/га.
Несмотря на высокую эффективность зеленого удобрения в повышении плодородия почвы, сидерация широкого распространения, как в Нечерноземной области, так и в целом по стране до настоящего времени не получила. По расчетам Е. Г. Михеева [19], в Нечерноземной полосе сидераты могут занимать около 2 млн гектаров. Однако в настоящее время [32] она составляет около 30 тыс. га. В Нижегородской области площадь, занятая многолетним люпином, составляла около 600 га в Левобережье и около 100 га в Правобережье. Многолетний люпин может найти широкое применение в северных районах Нечерноземной зоны, так как семена его можно получить даже в Вологодской области и Республике Коми.
Если в Белоруссии признано более эффективным возделывание многолетнего люпина в качестве промежуточной культуры, то в некоторых областях Волго-Вятского экономического района (например, Нижегородской) практикуют его в основном в качестве самостоятельного посева в сидеральных парах или используют в виде укосной массы, выращенной в выводном клину, для удобрения ближайших полей [1, 4]. В Республике Татарстан на сидеральные цели наиболее эффективен в парах донник желтый, в промежуточных посевах лучшие сидеральные культуры -редька масличная и рапс. Поукосные посевы здесь лучше всего удаются после уборки озимой ржи на зеленый корм при посеве не позднее 1-15 июля. Пожнивные сидераты практикуются после рано убираемых зерновых культур при посеве до 10 августа [33].
Климатические условия нашей страны позволяют широко применять зеленое удобрение. В зависимости от количества тепла, осадков, условий местности, гранулометрического состава почвы, наличия удобрений и семян можно высевать следующие сидераты: бобовые - люпин многолетний и однолетний, сераделлу, донник белый и желтый, вику озимую /мохнатую/ и яровую (посевную), пелюшку, астрагал, маш, чину, пажитник, люцерну, клевера, чечевицу, шабдар, берсим, эспарцет, сою; мятликовые - озимую рожь, райграс, житняк, суданскую траву; капустные -рапс озимый и яровой, сурепицу озимую и яровую, редьку масличную, горчицу белую, перко; различные бобово-мятликовые и другие смеси.
В настоящее время в Нечерноземной зоне широко пропагандируется высокоурожайная, ценная кормовая культура, имеющая высокий коэффициент размножения - амарант. Эта же культура может найти и другое применение - в качестве сидерата [1, 4, 34, 35]. Как сидераты можно использовать и другие культуры: донник белый однолетний - неприхотливый к почвен-
ным условиям, обладающий высокой засухо и солнце-устойчивостью и иммунностью к вредителям и болезням; циамопсис (гуар) - однолетнее бобовое тропическое растение, устойчивое к высоким летним температурам; эспарцет песчаный - высокозимостойкий, засухоустойчивый, устойчивый к вредителям и болезням и ряд других культур.
В последние годы в практике нашей страны и ряда зарубежных стран (Германия, Нидерланды, Чехия, Словакия и другие страны Западной Европы, а также Азии и Америки) все шире в качестве зеленого удобрения используют промежуточные культуры [36].
Особый интерес вызывают культуры семейства капустных, как наиболее пригодные для возделывания в условиях нашей страны и за рубежом, особенно в промежуточных посевах. Они в наибольшей мере отвечают основным требованиям, предъявляемым к промежуточным культурам, благодаря холодостойкости, короткому вегетационному периоду, способности интенсивно наращивать зеленую массу, богатую протеином, сравнительно низким затратам на их возделывание, высокому коэффициенту размножения семян. Все это позволяет возделывать их в поукосных и пожнивных посевах в различных регионах [37].
В Нечерноземной зоне России проведены большие исследования в ТСХА [38-45] по выращиванию на сидераты в промежуточных посевах горчицы белой. Имеется ряд научных работ, в которых помимо горчицы белой для промежуточных посевов рекомендуются и другие крестоцветные культуры [19, 34, 35, 46]. О необходимости расширения промежуточных посевов в Курской области указывает Н. И. Картамы-шев [47]. Он рекомендует наиболее эффективные и доступные поукосные (кукуруза на зеленый корм после уборки однолетних трав) и подсевные промежуточные культуры (многолетние травы, многолетний люпин и озимую вику).
Из всех крестоцветных культур наибольшее распространение для использования в промежуточных посевах получили озимый и яровой рапс, озимая и яровая сурепица, редька масличная, горчица белая и другие. Внедрение их позволило расширить посевы промежуточных культур даже в регионах, характеризующихся недостатком тепла, там, где плохо растут теплолюбивые культуры.
Однако в географическом плане целенаправленная работа по подбору сидеральных культур, удовлетворяющих зональным условиям технологий их возделывания и многоплановому использованию продукции, не проводилась. Но тем не менее имеются обобщения разрозненных исследований, которые позволяют ориентировочно выбирать нужные сидераль-ные культуры. Так, в монографии К. И. Довбана [1]
«Зеленые удобрения» впервые дан анализ по размещению сидератов по природным зонам страны.
В условиях Нечерноземной зоны России в качестве зеленого удобрения можно использовать промежуточные культуры и есть условия для расширения площади этих посевов. Лошаков [41, 48] сообщает, что в Нечерноземной зоне России после раноубираемых культур (конец июля - начало августа) до окончания вегетации выпадает 150 и более мм осадков при сумме среднесуточных температур 800-1000 °С. Такое количество агроклиматических ресурсов вполне достаточно для получения удовлетворительных урожаев пожнивных и подсевных промежуточных культур. Он рекомендует на корм и зеленое удобрение культуры с коротким вегетационным периодом: горчицу белую, рапс озимой, сурепицу, редьку масличную.
В условиях Белоруссии можно успешно возделывать люпин узколистный, пелюшку, вику яровую и озимую, многолетний люпин, рапс озимой, горчицу белую, фацелию, редьку масличную в качестве промежуточных культур, как на корм, так и на зеленое удобрение [1, 4].
Кауричев [49] указывает, что для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо ежегодно вносить около 10 т на гектар органических удобрений и довести долю промежуточных культур в севообороте Нечерноземной зоны до 20 % ,одновременно отказаться полностью от чистых паров. Например, поч-венно-климатические условия Орловской области позволяют выращивать промежуточные культуры. Опытами Наумкина [50] установлено, что из поукос-ных и пожнивных культур предпочтение следует отдавать рапсу яровому, горчице белой, редьке масличной, из озимых - ржи и сурепице, из подсевных - клеверу луговому и вике озимой. Из семейства капустных в пожнивных посевах особого внимания заслуживает горчица белая и редька масличная, у которых через 45-50 дней после всходов урожайность зеленой массы достигает 10-15 т/га. К тому же они хорошо переносят осенние заморозки.
В серии опытов ученых кафедры земледелия и методики опытного дела ТСХА [42, 51] при использовании на корм пожнивных посевов горчицы белой, рапса озимого, редьки масличной в дерново-подзолистых суглинистых почвах оставалось в среднем на 1 га от 1,46 до 1,97 т, на супесчаных почвах -от 1,29 до 1,75 т абсолютно сухой массы растительных остатков или 30-44 % от общего количества синтезированного органического вещества. На тех же почвах озимая рожь как кормовая промежуточная культура оставляла в почве 4,3-4,4 т/га абсолютно сухих корневых и поукосных остатков. При насыщении плодосменного севооборота кормовыми пожнивными и озимыми промежуточными культурами до 50 % пло-
щади пашни поступление растительных остатков в почву в среднем за ротацию увеличилось на 47 %, а с ними увеличилось среднегодовое поступление в почву органического углерода на 39 %.
Перспективной сидеральной культурой для Нечерноземья является донник, который хорошо переносит подпокровный посев и устойчив к пастьбе скота. Он отличается высокой зимостойкостью и хорошо переносит недостаток влаги в почве.
В опытах Всероссийского научно-исследовательского, конструкторского и проектно-технологического института органических удобрений и торфа [35] донник за 65 дней вегетации в 1993 году в условиях достаточного увлажнения Владимирской области сформировал урожай зеленой массы 24,5 т/га [35].
В отличие от люпина донник имеет высокий коэффициент размножения: семенами, собранными с одного гектара, можно засеять 50-60 га. Выращивают два вида донника: белый и желтый; на легких почвах оба вида хорошо растут и развиваются. Донник можно высевать в чистом виде или подсевать под озимые и яровые зерновые культуры. При выращивании его в сидеральном пару уже в первый год вегетации можно получить достаточно высокий урожай зеленой массы. Уровень продуктивности в немалой степени определяется метеорологическими условиями вегетационного периода.
Донник, выращенный в самостоятельных посевах, в первый год жизни можно запахивать в качестве сидерата под озимые культуры. Однако такое использование зеленой массы экономически не всегда целесообразно. Более эффективно в первый год жизни его использовать на кормовые цели, а запахивать на следующий год в фазу цветения, когда сформируется более высокий урожай биомассы. В 1992 г. во второй год жизни донника при уборке 29 июня было получено зеленой массы 53,6 т/га, что по органическому веществу эквивалентно 47,7 т навоза.
Но наибольшего внимания донник заслуживает как подсевная культура, так как он хорошо переносит затенение и не оказывает отрицательного влияния на урожайность покровной культуры. Ячмень с подсевом донника давал зерна по 3,84 т/га, а в чистых посевах -3,95 т. Лучшими покровными культурами для донника являются однолетние травы и ранние яровые зерновые культуры. Поскольку продуктивность его зависит от продолжительности пожнивного периода и количества поступившего в это время тепла и осадков, уборку покровной культуры необходимо проводить в возможно ранние сроки. В зависимости от этого фактора урожай зеленой массы донника колеблется от 5 до 20 т/га. По сравнению с люпином и другими бобовыми весной донник отрастает быстрее. Это позволяет использо-
вать его в качестве сидерального удобрения под пропашные культуры позднего посева.
Обогащая почву органическим веществом, элементами минерального питания и, в первую очередь, азотом, донник положительно влияет на продуктивность сельскохозяйственных культур. Так, озимая рожь по донниковому сидеральному пару дала урожай зерна 5,2 т/га, а по чистому пару - 4,15 т/га.
Более благоприятные климатические условия стран Западной Европы позволяют широко применять промежуточные культуры, как на корм, так и на зеленое удобрение.
В Германии используют на зеленое удобрение около тридцати различных культур. Среди них: клевер (красный, белый, гибридный, инкарнатный, персидский, александрийский), люпин, сераделла, вика (озимая и посевная), кормовые бобы, пелюшка, райграс (уэльский, немецкий, гибридный, однолетний), рапс (яровой и озимый), редька масличная, горчица, сурепица (озимая и яровая), фацелия и другие. Широко применяют смеси райграса однолетнего и рапса (25+2 кг/га), однолетнего райграса и клевера персидского (10+15 кг/га), пелюшки и кормовых бобов (80+60 кг/га), яровой вики, пелюшки и рапса (40+50+2 кг/га) и другие [52-55]. В последние годы в Германии в качестве зеленого удобрения используют ботву сахарной свеклы. При добавлении к ботве небольших доз минерального азота урожай пшеницы увеличивается на 20-40 %.
Во Франции в качестве сидератов применяют кормовой редис, горчицу белую, различные смеси с горохом и викой, китайскую редьку, яровой и озимой рапс, райграс итальянский, клевер луговой [56].
В Швейцарии рекомендуют как лучшую сиде-ральную культуру фацелию, хозяйственное значение которой также состоит в том, что она является медоносом [55].
В Англии на зеленое удобрение используют кормовой редис, горчицу белую, различные смеси с горохом и викой, китайскую редьку, яровой и озимой рапс, итальянский райграс [57, 58, 59].
Как правило, большинство зарубежных стран используют на сидерацию промежуточные культуры. Применение зеленого удобрения в самостоятельных посевах здесь рекомендуется на истощенных, отдаленных от животноводческих ферм землях, а также при освоении новых и биологической рекультивации нарушенных земель.
В Нижегородской области в качестве сидераль-ной культуры хорошо изучен лишь многолетний люпин, преимущественно как парозанимающая культура. Вопросы возделывания других сидеральных культур, эффективных приемов по их выращиванию в промежуточных посевах практически не изучались. Решение
этой проблемы может послужить фактором, способствующим увеличению посевных площадей сидераль-ных культур.
При возделывании сидератов обработка почвы имеет свои особенности. Как отмечает Кузнецов [60], обработка почвы должна проводиться в очень сжатые сроки, причем в условиях с достаточным увлажнением. Лучшей обработкой, по мнению автора, под сиде-рат является вспашка на 18-20 см.
Преимущество вспашки перед безотвальной обработкой по сравнению с поверхностной обработкой почвы под промежуточные сидераты отмечено в исследованиях Лошакова [42, 43] на дерново-подзолистых почвах Центрального района Нечерноземной зоны. Это же подтверждают и экспериментальные исследования в Нижегородской области [52-55]. Однако незначительное влияние различных способов обработки почвы на урожай пожнивных крестоцветных культур отмечено в исследованиях Довба-на [1] на легких почвах Белоруссии.
Важным фактором, влияющим на эффективность использования сидеральных культур, являются способы заделки сидератов в почву. Новиков [34] считает, что внесение зеленых удобрений в почву и заделка их в зону расположения семян - нежелательный агротехнический прием, так как близость удобрений, особенно свежих, к семенам отрицательно влияет на их всхожесть и тем самым снижает возможный урожай.
Краткое обобщение результатов исследований и производственного опыта в различных почвенно-климатических условиях, как нашей страны, так и за рубежом показывает, что зеленое удобрение, как в занятых парах, так и в промежуточных посевах является эффективным способом окультуривания почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в полевых и других севооборотах. Однако в условиях Нечерноземной полосы вопросы подбора, агротехники, способов использования сидератов, их влияния на плодородие почвы, на урожайность сельскохозяйственных культур, качество продукции, продуктивность севооборотов и другие, связанные с этим вопросы, изучены недостаточно. Это и послужило основанием для обобщения проведенных исследований, результаты которых позволяют научно обосновать использование зеленого удобрения как важного биологического фактора воспроизводства плодородия почв Нечерноземья.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Довбан К. И. Зеленое удобрение. М. : Агро-промиздат, 1990. 208 с.
2. Кант Г. Зеленое удобрение. М. : Колос, 1982.
128 с.
3. Тимирязев К. А. Сочинения. Т. 3. М. : Сель-хозгиз, 1936. 451 с.
4. Довбан К. И. Коротко о сидератах / Земледелие. № 3. 1996. С. 45-46.
5. Алексеев Е. К. Зеленые удобрения в Нечерноземной полосе. Москва : Сельхозиздат, 1959. 276 с.
6. Майсурян Н. А. История культуры люпина // Люпин. М. : 1974. С. 15-31.
7. Гуренев М. Н. Роль люпинового сидерального пара в севооборотах Предуралья // Роль зернобобовых в севооборотах. Орел. 1974. С. 151-160.
8. Гуренев М. Н. Научные основы окультуривания пахотною слоя // Труды Пермского СХИ. Пермь, 1980. Т. 139. С. 3-8.
9. Барбацкий С. Н. Люпин. М. : Изд-во иностр анной литературы, 1959. 179 с.
10. Бузмаков В. В., Леонтьев Ф. С. Севообороты с люпином на легких почвах // Земледелие. 1984. С.13-14.
11. Бузмаков В. В. Зеленые удобрения // Химизация сельского хозяйства. № 6. 1988. С. 33-37.
12. Довбан К. И. Зеленые удобрения - резерв повышения плодородия дерново-подзолистых почв // Актуальные проблемы земледелия. М. : Колос, 1984. С.227-233.
13. Довбан К. И. Сидерация-многофакторный агроприем // Земледелие. № 8. 1986. С. 40-42.
14. Юхимчук Ф. Ф. Люпин - важнейшее звено системы земледелия на Полесье Украины // Производство и использование люпина в сельском хозяйстве. Киев. 1969. С. 20-34.
15. Юхимчук Ф. Ф. Люпин в земледелии. Киев, 1963. 359 с.
16. Шевчук В. Е. Бобовые культуры и почвенное плодородие. Иркутск : Вост. Сибирс. кн. изд, 1979. С. 66-81.
17. Кормилицын Р. Ф. Развитие сидерации в Поволжье // Земледелие. № 1. 1999. С. 28-29.
18. Кормилицын Р. Ф. Сидеральный пар в орошаемом земледелии Поволжья // Земледелие. № 4. 1995.С. 8-11.
19. Румянцев Ф. П. Научное обоснование использования зеленого удобрения в севооборотах на серых лесных почвах Волго-Вятского экономического региона : Автореф. дис. докт. с.-х. наук: 06.01.01 / Ф. П. Румянцев. М. 2000. 42 с.
20. Зезюков Н. И. Сохранить плодородие черноземов // Земледелие. № 5. 1996. С. 6-8.
21. Заикин В. П. Зеленые удобрения - путь интенсификации земледелия Нижегородской области. Н. Новгород, 1996. 116 с.
22. Заикин В. П. Возможность применения безотвальной обработки дерново-подзолистых и серых лесных почв // Проблемы повышения плодородия
дерново-подзолистых почв и внедрение в производство интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культ. Йошкар-Ола, 1991. С. 62-65.
23. Ковда В. А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана. М. : Наука, 1981. 182 с.
24. Гаврилов А. М. Повышение продуктивности промежуточных культур. М. : Россельхозиздат, 1985. 190 с.
25. Заикин В. П. Научные основы совершенствования специализированных полевых севооборотов на серых лесных почвах Волго-Вятского региона Нечерноземной зоны РСФСР / В. П. Заикин. Автореф. дисс. на соиск. ученой степени док. с.-х. наук. Москва, 1991.
26. Нарциссов В. П. Агротехнические рекомендации. Горький, 1969. 416 с.
27. Нарциссов В. П. Научные основы систем земледелия. Изд, второе, перераб. и дополн. М. : Колос, 1982. 328 с.
28. Нарциссов В. П. Теоретические основы земледелия в Нечерноземье // Земледелие. 1983. № 1. С.18-20.
29. Нарциссов В. П. Окультуривание серых лесных почв // Земледелие. 1983. № 3. С. 58-64.
30. Нарциссов В. П., Заикин В. П. Биологическая система земледелия // Сельское хозяйство за рубежом. 1984. № 4. С. 2-5.
31. Рыбакова Н. Д. Изменение агрохимических показателей плодородия песчаной почвы в сидераль-ном севообороте // Севообороты и обработка почвы в интенсивном земледелии. Горький, 1986. С. 25-27.
32. Лисина А. Ю. Влияние сидерации на плодородие светло-серых лесных почв и урожайность озимых зерновых в Волго-Вятском регионе : Автореф. дис... канд. с.-х. наук: 06.01.01 / А. Ю. Лисина. Немчиновка. 2007. 20 с.
33. Шакиров Р. С. Сидераты и солома - дополнительные источники почвенной органики // Земледелие. № 4. 1999. С. 38-39.
34. Новиков М. Н. Исследование вопросов эффективного использования различных видов и форм органических удобрений / М. Н. Новиков. Автореф. на соиск. уч. степени д. с.-х. н.: Владимир. 1993. 454 с.
35. Тужилин В. М. Донник на сидерат в Нечерноземье // Земледелие. 1995. № 2. С. 8-9.
36. Pommer G. Zelena kmota do pudz // Uroda. 1982. № 30. S. 276-277.
37. Шапкина Г. С. Подбор культур для промежуточных посевов // Земледелие. № 10. 1990. С.36-37.
38. Воробьев С. А. Севообороты интенсивного земледелия. М. : Колос, 1979. 368 с.
39. Лошаков В. Г., Элльмер Франк. Изменение некоторых показателей плодородия дерново-
подзолистой почвы в специализированных севооборотах и при бессменном возделывании зернофуражных культур. Изд. ТСХА, 1995. Вып. 1. С. 71-79.
40. Лошаков В. Г. Промежуточные культуры и севообороты Нечерноземной зоны. М. : Россельхозиздат, 1980. 133 с.
41. Лошаков В. Г. Промежуточные культуры в севооборотах Нечерноземной зоны. М. : Россельхозиздат, 1982.131 с.
42. Лошаков В. Г. Промежуточные культуры -фактор экологически чистого земледелия. Аграрная наука, М. : 1994. № 6. С. 24-26.
43. Лошаков В. Г., Иванов Ю. Д., Синих Ю. Н. Продуктивность зерновых севооборотов при использовании зеленого удобрения. Изд. ТСХА. 1997. вып. 3. С. 3-20.
44. Лошаков В. Г. Система севооборотов - основа экологически чистого агроландшафта. Доклады ТСХА, вып. 270. 1999. С. 237-247.
45. Лошаков В. Г., Николаев В. А. Влияние длительного применения пожнивного зеленого удобрения на агрофизические свойства дерново-подзолистой почвы. Изд. ТСХА. 1999. вып. 2. С. 29-40.
46. Казанцев В. П. Использование капустных культур на зеленое удобрение в Сибири // Земледелие. № 4. 1998. С. 22-23.
47. Картамышев Н. И. Стратегия и тактика земледелия в условиях рыночных отношений // Земледелие. № 4. 1999. С. 10-13.
48. Лошаков В. Г. Влияние зеленого удобрения на урожайность и технологические свойства зерна озимой пшеницы и ячменя / Зерновые культуры. 1999. Вып. 2. С. 20-24.
49. Кауричев И. С., Лыков А. М. Проблема гумуса пахотных почв при интенсификации земледелия. // Почвоведение. № 12. 1979. С. 5-14.
50. Наумкина Л. А. Агроэкологические основы возделывания кормовых культур на серых лесных почвах Юго-Западной части Нечерноземной зоны Российской Федерации : Автореф. дис... докт. с.-х. наук: 06.01.01, 06.01.09 / Л. А. Наумкина. Немчиновка. Московская обл. 1997. 48 с.
51. Лошаков В. Г. Севооборот и биологическое окультуривание дерново-подзолистых почв // Сб. Окультуривание почв : научные основы, опыт и направления. М. : Агропромиздат, 1991. С. 9-15.
52. Buchner W. Umweltschonen der Maisanbau durch Dauer begring // Mais, 1986 Bd. 14. № 2. S. 31-34.
53. Debruck J. Fruchttolge organische Substazver-sorgungaus der Sicht des gegenwartigen. LandsbausAArbeiten der D. L. G., 1980. S. 45-46.
54. Elern B. Einordnung der organischen Dungung in komplexe vertahren zur Erhorung der Bodenfrucht-barkiet // Feldwirtschaft. 1997. № 8. S. 325-329.
55. Slendergerger N. Top / N. Slendergerger. Agrar. 1998. 12. P.48-50.
56. Anon Wie wird die Brache Grun // Lohnunternehmen in Land-Fort-Wirtsch. 1986. Bd. 43. № 7. S. 350-351.
57. Morris R. A., Turos R. E., Diros M. A. Rice responses to start duration green manure // Grain Fiel Agrar J. 1986. № 3. S. 409-412.
58. Morris R. A. Organik farming Prospekt com-paned vvieth conceptional faring // Phosphonus in Agr. 1996. S.36-82.
59. Tine W. W., Blevins R. J. Green manuring // Outlok on Agriculture, 1999. Vol. 13. № 1. P. 20-33.
60. Кузнецов А. И., Семенов Ю. Г. Применение соломы и пожнивных посевов зернобобовых культур в качестве сидератов при возделывании яровой пшеницы и картофеля // Материалы межриг. науч.-практ. конф. Чебоксары. ЧГСХА, 2000. С. 106-108.
THE USE OF GREEN MANURES IN THE WORLD
© 2015
E. E. Borisova, the candidate of agricultural sciences, the associate professor
of the chair «Technical and biological systems» Nizhniy Novgorod state engineering-economic institute, Knyaginino (Russia)
Annotation. Most of the soils of the Nizhny Novgorod region have low natural fertility: low content of organic matter in the soil, low humus content, low potassium and phosphorus. Get stable and high yields of grain crops is difficult and is possible only under conditions of expanded production of soil fertility, constantly increasing its agrochemical parameters. For a positive balance of humus in gray forest soils of the Volga-Vyatkiy region must be paid annually not less than 10-12 t/ha of organic fertilizer. But the real opportunities allow you to make only 1-1.5 t/ha Therefore, in the current conditions, especially important is the development and widespread adoption in the production of different types of green manures. The inclusion in the structure of sown areas of green manure crops, will give the opportunity to partially meet the needs of all crops in nitrogen and to obtain high and stable yields of agricultural crops.
Scientific studies have established that the predecessors and sideration can have a significant impact on the food regime of the soil, although consensus on the role of siderite in the accumulation of available nutrients in soil no. This can be explained by a large variety of soil and climatic conditions of the regions and other conditions of cultivation, the technology embedded in the soil with green manures, methods and timing of tillage. Calculations show that if we expand the area under clover and green manure fallow 1.5 times, the lack of humus can be reduced by half. The article presents the results of scientific studies on the use of green manures in different climatic zones of Russia and other countries.
Based on the conducted research the author proposes to use a green manure to improve soil fertility and increase crop yields.
Keywords: white mustard, white and yellow sweet clover, fodder units, clover, legume bacteria, perennial lupine, perko, predecessor, green manures, light-gray forest soil productivity, climatic zones of Russia and other countries
