CC BY
61
Агроэкологическая оценка чистых, почвозащитных и сидеральных паров под яровую пшеницу на чернозёмах южных оренбургского Предуралья
Н.А. Максютов, д.с.-х.н., профессор, В.Ю. Скороходов,
к.с.-х.н., Д.В. Митрофанов, к.с.-х.н., Оренбургский НИИСХ РАСХН
Исследования проводились в длительном стационарном опыте по севооборотам и бессменным посевам сельскохозяйственных культур в ОПХ им. Куйбышева института.
Почва опытного участка — чернозём южный карбонатный среднемощный тяжелосуглинистый.
В опыте изучали шестипольные севообороты с чистыми, почвозащитными и сидеральными парами под яровую твёрдую пшеницу.
В сидеральном пару возделывался двулетний донник жёлтый, в почвозащитном — суданская трава летнего срока посева.
Под чистые и почвозащитные пары (кроме сидерального) вносили 42 т на 1 га навоза, кроме того, под все виды пара применяли минеральные удобрения — P80K40 кг д.в. на 1 га. Заделку удобрений осуществляли отвальным плугом на глубину 25—27 см.
Сохранение и улучшение экологической обстановки окружающей среды в настоящее время — одна из важнейших проблем в земледелии. В связи с этим разработка экологически чистых приёмов и технологий в земледелии является на современном этапе очень актуальной задачей и имеет большое научное и практическое значение.
Разработанные нами севообороты с сиде-ральными и почвозащитными парами в этом отношении представляют большой интерес для земледелия и становятся, по сути, альтернативой зернопаровой и зернопаропропашной системам.
Особенно большой ущерб флоре и фауне был нанесён в 80-х гг. прошлого века в связи с внедрением интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур и нерациональным использованием гербицидов, пестицидов и минеральных удобрений.
Второй источник ухудшения экологической обстановки — это эрозионные процессы почвы, в результате которых с пашни и других сельскохозяйственных угодий сносится большое количество питательных веществ. В значительной степени загрязняет окружающую среду нитратный азот, который, попадая в реки и озёра, отрицательно действует на животный и растительный мир, в том числе и на человека.
Самым незащищённым в эрозионном отношении до сих пор является паровое поле, особенно когда оно отводится под посев яровой пшеницы. Чистые пары в результате многократных обработок в весенне-летний период накапливают в почве большое количество нитратного азота, но в связи с водной, ветровой и биологической эрозией на этом поле наблюдаются большие его потери. Это наглядно подтверждается нашими исследованиями.
В отдельные годы в конце парования в пахотном слое 0—30 см на чернозёмах южных в чистых парах накапливается нитратного азота до 28 мг на 100 г почвы. В последующий год перед посевом твёрдой пшеницы в чистых парах содержание его в пахотном слое сохранялось около 6 мг на 100 г почвы, остальная часть терялась.
Для получения высокого урожая пшеницы, по данным Г.П. Гамзикова, содержание 75 кг на 1 га нитратного азота в слое почвы 0—40 см вполне достаточно и не требуется внесения азотных удобрений. По мнению В.Г. Черненок, азотных удобрений не требуется при наличии в указанном слое 12 мг/кг, а по мнению О.В. Сдоб-никовой [1], — 10 мг/кг нитратного азота. По нашим данным, даже с учётом больших потерь нитратного азота содержание его перед посевом твёрдой пшеницы наблюдается в избыточном количестве.
Следовательно, чистые пары являются одним из источников загрязнения окружающей среды в результате накопления большого количества нитратного азота. Часть его в период снеготаяния уносится вместе с почвой, загрязняя пруды и водоёмы. Другая часть нитратного азота опускается в нижние горизонты и становится недоступной для растений.
Специальные наблюдения показали, что максимум нитратов сосредоточивается во втором метровом слое почвы и теряется безвозвратно [2]. На чернозёмах южных было установлено проникновение нитратов на глубину до 8 м, они были обнаружены даже на дне колодца.
Наши исследования в почвенных разрезах на паровом поле и на зяби выявили ту же картину накопления нитратов глубже одного метра, где они не используются корневой системой зерновых культур.
Определённая часть нитратного азота теряется в анаэробных условиях в результате его денитрификации и также становится недоступной для растений.
Проблема защиты парового поля от различных видов эрозии так до конца и не решена. Полосное размещение чистого пара очень трудоёмкий и часто экономически невыгодный приём, практически не применяемый в области.
Разработанный нами почвозащитный пар с летним посевом суданской травы не только защищает почву от эрозии, но и прост и доступен для каждого хозяйства. По продуктивности он превосходит чистый пар, а по экологической оценке является уникальным приёмом. Это убедительно подтверждается данными таблицы 1.
В конце парования в пахотном слое чистого пара накапливается огромное количество нитратного азота, а к посеву твёрдой пшеницы содержание его снижается почти в четыре раза. Потери нитратного азота составляют 376,8 кг на 1 га.
Динамика потерь нитратов в почвозащитном пару иная, чем в чистом. За период парования количество нитратного азота в почвозащитном пару не только не увеличивается, а даже снижается. Это объясняется тем, что во второй половине лета часть его используется на формирование урожая суданской травы. За период конец парования — посев пшеницы потери его незначительны и составляют всего 2,4 кг на 1 га. Эти данные говорят о том, что пар почвозащитный предохраняет почву от водной, ветровой и биологической эрозии. Он является в этом отношении экологически чистым приёмом в сравнении с чёрным паром.
В исследованиях по потерям нитратов в слое 0—150 см почвы превосходство почвозащитного и сидерального паров по сравнению с чёрным также подтверждается в другом исследовании (табл. 2).
За период парования поле чёрного пара в слое 0—150 см почвы накапливает большое количество нитратного азота — 689 и 430 кг на 1 га, на удобренном и неудобренном фонах питания соответственно. В течение этого же периода в почвозащитном и сидеральном парах идёт его сокращение в связи с потреблением его на формирование зелёной массы суданской травы и растений сидеральной культуры. Перед уходом пашни в зиму преимущество чёрного пара по содержанию нитратного азота в сравнении с двумя другими вариантами опыта было высоким.
К посеву яровой твёрдой пшеницы исследуемые виды пара по количеству нитратного азота в метровом слое почвы не сильно различались между собой. Только между ними отмечается разница, т.е. поле чёрного пара за период от ухода пашни в зиму до посева пшеницы потеряло большое количество нитратного азота (253 и 117 кг на 1 га по удобренному и неудобренному фонам соответственно) в нижележащие горизонты, а почвозащитный и сидеральный за счёт лучшего усвоения осенне-зимне-весенних осадков почвой пополняли его: по удобренному фону на 223 и 121 кг на 1 га в слое 0—100 см, по неудобренному — на 193 и 53 соответственно по видам пара.
Основные выводы:
— чёрный пар за период парования накапливает большое количество нитратов, которые к посеву яровой твёрдой пшеницы мигрируют в нижние горизонты почвы (глубже 1 м) и становятся недоступными для растений, тем самым загрязняя грунтовые воды;
— почвозащитный и сидеральный пары, защищая почву от различных видов эрозии и обладая высокопродуктивными посевами про-
1. Потери нитратного азота в пахотном слое почвы в зависимости от вида пара, удобренный фон, кг на 1 га
Срок проведения наблюдений
Вид пара Потери за период
в начале в конце перед посевом парования, +/-
парования парования пшеницы
Пар чёрный 162,0 506,4 129,6 - 376,8
Пар почвозащитный 141,6 117,6 115,2 - 2,4
2. Динамика нитратного азота в зависимости от вида пара и фона питания в слоях 0—150 и 0—100 см почвы, кг на 1 га
Срок определения нитратов + или - + или -
Вид пара Фон питания в начале парования перед уходом пашни в зиму перед посевом твёрдой пшеницы за период: начало парования - уход в зиму за период: уход пашни в зиму -посев пшеницы
0-150 см 0-150 см 0-100 см 0-100 см в слое 0-150 см в слое 0-100 см
Чёрный удобр. 621 1310 827 574 + 689 -253
неудобр. 455 885 545 428 + 430 - 117
Почвозащитный . & аю ю о од 617 467 308 281 213 179 436 372 -309 - 186 + 223 + 193
Сидеральный аю ю о од 564 511 513 503 391 387 512 440 -51 -8 + 121 + 53
межуточных культур, переводят в органическую форму большое количество питательных веществ, в особенности нитратов, предохраняя их от вымывания из почвы и от загрязнения ими окружающей среды;
— почвозащитный и сидеральный пары являются важным агроэкологическим приёмом, способствующим защите парового поля от непроизводительных потерь нитратов;
— применение сидеральных культур, особенно бобовых, даёт возможность обойтись без азотных удобрений, т.к. разложение зелёной массы
в почве происходит в течение 2—3 и более лет с высвобождением биологического азота. Кроме того, сидераты играют важную фитосанитарную роль при эффективной очистке полей от вредителей, возбудителей болезней, а также улучшают агрохимические, биологические и физические свойства почвы.
Литература
1. Сдобникова О.В. Изучение фосфорного режима южных карбонатных чернозёмов Северного Казахстана с использованием Р3,. Агрохимия, 1969. С. 21—28.
2. Сулейменов М .К. Агротехника яровой пшеницы. Алма-Ата, 1991. 102 с.
