CC BY
26
УДК 631.45:631.58
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ ОРГАНИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
ПИГОРЕВ И.Я.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры растениеводства, селекции и семеноводства, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: igoigo4@mail.ru.
ШИТИКОВ Н.В.,
аспирант, ФГБОУ ВО Курская ГСХА. БЕРЕЖНОЙ А.Е.,
студент магистратуры, ФГБОУ ВО Курская ГСХА. ГОРДЕЕВ А.Ю.,
студент магистратуры, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Реферат. Представлен научный материал по вопросам почвенного плодородия в условиях органического земледелия, исключающего возможность возврата питательных веществ в почву минеральными удобрениями. Основным условием органического земледелия является сохранение и поддержание плодородия зональных почв при одновременном получении экологически чистой продукции. Одним из направлений такой деятельности является активное внедрение си-деральных и занятых паров. На примере люпина желтого, редьки масличной, рапса ярового и донника белого рассмотрена роль сидеральных и занятых паров в поддержании чернозема типичного и темно-серой лесной почвы. Рассмотрено поступление элементов питания с сидераль-ной массой в пахотный слой зональных почв, изменение физических свойств под воздействием органики в ходе полевых работ и вегетации растений. На примере озимой пшеницы показана роль сидеральных культур в системе органического земледелия, проведен сравнительный анализ с унавоженным паром и возможность ускоренной деструкции сидеральной массы биопрепаратами. Урожайность озимой пшеницы в условиях естественного плодородия достигала по сидератам: люпин желтый - 4,3-4,4 т/га, донник белый - 3,9-4,1 т/га, редька масличная - 4,14,4 т/га и рас яровой - 3,8-4,0 т/га, что эквивалентно продуктивности пшеницы по чистому пару с дозой навоза 20 т/га.
Ключевые слова: биологизация земледелия, органическое сельское хозяйство, сидераль-ный пар, навоз, озимая пшеница.
THE EFFECTIVENESS OF ORGANIC FARMING TECHNIQUES IN THE CULTIVATION OF WINTER WHEAT
PIGOREV I. Ya.,
Doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Crop Production, Breeding and Seed Production, Kursk State Agricultural Academy, e-mail: igoigo4@mail.ru.
SHITIKOV N.V.,
post-graduate student, Kursk State Agricultural Academy. BEREZHNOY A. E.,
graduate student, Kursk State Agricultural Academy. GORDEEV A. Yu.,
graduate student, Kursk State Agricultural Academy.
Essay. The scientific material on the issues of soil fertility in the conditions of organic farming, which excludes the possibility of returning nutrients to the soil by mineral fertilizers, is presented. One of the conditions of organic farming is the preservation and maintenance of the fertility of zonal soils while obtaining environmentally friendly products. One of the areas of such activity is the active introduction
of sideral and occupied vapors. On the example of yellow lupine, oilseed radish, spring rapeseed and white sweet clover, the role of sideral and occupied vapors in the maintenance of typical chernozem and dark gray forest soil is considered. The article considers the intake of nutrients with a sideral mass in the arable layer of zonal soils, changes in physical properties under the influence of organic matter during field work and vegetation of plants. On the example of winter wheat, the role of sideral crops in the system of organic farming is shown, a comparative analysis with dewatered steam and the possibility of accelerated destruction of the sideral mass by biological products are carried out. The yield of winter wheat in conditions of natural fertility reached the following siderates: yellow lupine - 4,3-4,4 t/ha, white sweet clover - 3,9-4,1 t/ha, oilseed radish - 4,1-4,4 t/ha and spring wheat - 3,8-4,0 t/ha, which is equivalent to the productivity of wheat in pure steam with a dose of manure of 20 t/ha.
Keywords: biologization of agriculture, organic agriculture, sideral steam, manure, winter wheat.
Введение. Сельское хозяйство - основной поставщик продуктов питания человека [5]. Возрастающие потребности цивилизованного мира требуют все больших площадей, трансформированных под индустриальное производство продуктов сырья растительного и животного производства. Как следствие, агроси-стемы, содержащие в своей основе биологическую составляющую, приобретают техногенный облик с высокой интенсификацией производства [3; 7]. Сдерживать этот процесс способна биологизация земледелия. Данному вопросу всегда уделялось большое значение: на начальных этапах - с целью познания основ формирования высокопродуктивных аг-роценозов; сегодня, на новом уровне агрономических знаний, возникла потребность в возобновляемых ресурсах природы, т.е. биоло-гизации производства экологически безопасных продуктов питания. Несомненно, урожайность сельскохозяйственных культур в условиях полной биологизации земледелия, как правило, ниже, чем в технологиях интенсивного типа. Поэтому применение ее в таком виде и переходе на органический тип земледелия в условиях несовершенного рынка является ограниченным на территории производства продукции. Значительно более перспективными для природы и человека является сочетание положительных экологических достоинств биологического земледелия и эле-
ментов интенсивных технологий, допущенных органическим земледелием.
Основной проблемой органического земледелия является соблюдение закона возврата питательных веществ по причине запрета использования минеральных химических удобрений [1; 2]. Одним из путей решения этого вопроса является применение сидеральных культур [4; 6].
Целью наших исследований была оценка эффективности разных типов паров как приема сохранения плодородия почв Черноземья в условиях органического земледелия.
Для достижения поставленной цели было изучено использование пара как предшественника полевой культуры.
Материалы и методика исследований. Схема опыта включала варианты: 1 - чистый пар; 2 - чистый пар + 20 т/га навоза; 3 - чистый пар + 40 т/га навоза; 4 - занятый пар (ви-ко-овес); 5 - сидеральный пар (люпин желтый); 6 - сидеральный пар (донник белый); 7 -сидеральный пар (редька масличная); 8 - си-деральный пар (рапс яровой).
Опыты проведены в 2016-2020 гг. на черноземе типичном и темно-серой лесной почве.
Результаты исследований. При использовании традиционных технологий в разных погодных условиях в почву с парозанимающими культурами поступило следующее количество сухого органического вещества (таблица 1).
Таблица 1 - Накопление органического вещества парозанимающими культурами в зональных почвах (2016-2020 гг.)__'_
Показатели Занятой пар (ви-ко-овес) Урожайность, т/га
люпин желтый донник белый редька масличная рапс яровой
Чернозем типичный
Урожайность, т/га 23,7 21,2 17,3 22,5 18,9
Поступило сухого вещества, т/га 2,04 6,63 5,9 6,12 5,10
"емно-серая лесная почва
Урожайность, т/га 21,3 19,4 16,9 21,8 20,8
Поступило сухого вещества, т/га 1,82 5,73 5,12 5,47 4,83
Зеленая масса занятого пара достигает 23,7 на черноземах и 21,3 т/га на серых лесных почвах, но наземная масса используется на хозяйственные цели. В почву поступают от такой парозанимающей культуры и пожнивные остатки, и корни. Сидеральные культуры более продуктивны на черноземе типичном. С наземной частью и корнями люпин желтый и редька масличная обеспечивают поступление в почву более 6 т/га органического вещества. На темно-серых почвах этот показатель на 12-16% ниже в силу меньшей урожайности сидеральных культур [8].
Органика занятого пара и сидеральных культур повышала биологическую активность почв. Средние данные за годы наблюдений показали, что биологическая активность чернозема типичного зависит от количества органической массы и ее вида (листья, стебли, корни). Повышение дозы органики, поступающей от культур сидерального пара, способствовало росту активности почвенных микроорганизмов и увеличению биологической активности почвы на 28-34% по сравнению с чистым паром, и на 92-153% - по сравнению с занятым паром. Активность почвы с рядом сидеральных культур достигала уровня биологической активности вариантов с навозом в количестве 20 т/га, а на темно-серой лесной почве в варианте с рапсом яровым соответствовала действию навоза в количестве 40 т/га.
Поступающая в почву органика положительно влияла на водные и физические свойства почвы. Установлено, что разуплотнение почвы под влиянием сидеральных культур выше, чем от действия навоза, а ее влияние распространяется на весь корнеобитаемый слой почвы.
Агрохимическая оценка изучаемых почв под действием различных типов паров показала устойчивый рост содержания легкогидролизуемо-го азота в черноземе типичном, унавоженного и сидерального пара. Сидеральные пары с яровым рапсом и редькой масличной в меньшей степени обогащают почву азотом, чем варианты с бобовыми культурами, а вико-овсяная смесь в занятом пару уступала черному пару. Унавоженные и сидеральные пары положительно влияли на содержание подвижного фосфора. Равнозначным по накоплению фосфора было действие навоза в количестве 20 т/га и сидерального пара с донником белым. Под действием органики навоза и сидеральных культур возрастало количество обменного калия. Влияние корне-пожнивных остатков в слое 0-20 см занятого пара менее выражено, чем в слое 20-40 см, где их действие приравнивается к сидеральным парам и навозу в количестве 20 т/га.
На темно-серых лесных почвах под действием изучаемых приемов содержание легкогидро-лизуемого азота достоверно возрастает. Максимальные значения фосфора установлены от действия чистого пара с навозом в количестве 40 т/га (141,0 мг/кг) и сидерального пара с люпином желтым (135,8 мг/кг). Уровень чистого пара с навозом 20 т/га имел сидеральный пар с донником белым (129,6 мг/кг).
Все сидеральные культуры формировали рост содержания калия, но эффективность их была ниже действий навоза. Занятой пар не может конкурировать с унавоженным паром и си-деральными парами. Содержание обменного калия в занятом пару достигало 123,5 мг/кг в слое 0-20 см и 95,7 мг/кг в слое 20-40 см.
Оценку эффективности парозанимающих культур на последующие полевые культуры провели через озимую пшеницу сорта Юка, высеянную в оптимальные для зоны сроки по всем изучаемым вариантам. Результаты исследования представлены в таблице 2.
Возделывание озимой пшеницы по парозанимающим предшественникам, с учетом требований органического земледелия, позволило провести оценку паров по сохранению плодородия сельскохозяйственных земель. Внесение полупревшего навоза на черноземе типичном позволяет в системе органического земледелия получать до 4,6 т/га зерна. В сидеральных и занятых парах урожайность достигала 3,5-4,4 т/га. На темно-серых лесных почвах урожайность озимой пшеницы по технологии органического земледелия ниже, чем на черноземных почвах, и колебались по вариантам от 3,3 до 4,6 т/га.
Учитывая, что роль и эффективность сиде-ральных культур определяется не только количеством поступившего в почву органического вещества, но и степенью его деструкции (минерализации), мы использовали биопрепараты Трихофит и Витазим. Было установлено, что обработка сидеральной массы данными препаратами повышало содержание в слое 0-20 см чернозема типичного легкогидролизуемого азота на 6,1-7,4 кг/га, фосфора - на 3,4-4,1 кг/га и калия на 5,3-5,9 кг/га. На темно-серых лесных почвах эффективность биопрепаратов была выше, чем на черноземе, и от действия Трихо-фита, Витазима и их совместного действия повышалось содержание в слое 0-20 см легкогид-ролизуемого азота на 5,9-8,9 кг/га, фосфор - на 3,9-4,7 кг/га, калия - на 6,4-7,2 кг/га. Обработка биопрепаратами сидеральной массы перед запашкой в почву повышало урожайность озимой пшеницы на черноземе типичном на 6-7 %, а на темно-серой лесной почве - на 8-9 %.
Таблица 2 - Урожайность озимой пшеницы на черноземе типичном и темно-серой лесной почве в зависимости от типа пара_
№ п/п Предшественник озимой пшеницы (тип пара) Чернозем типичный Темно-серая лесная почва
годы Среднее за 20172020 гг. годы Среднее за 20172020 гг.
2017 2018 2019 2020 2017 2018 2019 2020
1 Чистый пар 4,1 3,4 3,7 3,9 3,7 3,9 3,2 3,4 3,7 3,6
2 Чистый пар + навоз 20 т/га 4,8 3,7 4,1 4,4 4,3 4,6 3,4 3,9 4,1 4,0
3 Чистый пар + навоз 40 т/га 5,4 4,4 4,6 5,0 4,9 5,0 4,2 4,3 4,7 4,6
4 Занятой пар (вико-овсяная смесь) 3,8 3,2 3,4 3,5 3,5 3,7 3,0 3,2 3,3 3,3
5 Сидеральный пар (люпин желтый) 4,7 4,1 4,3 4,6 4,4 4,5 4,0 4,1 4,4 4,3
6 Сидеральный пар (донник белый) 4,5 3,7 4,0 4,2 4,1 4,4 3,4 3,8 4,0 3,9
7 Сидеральный пар (редька масличная) 4,6 3,9 4,1 4,4 4,3 4,3 3,7 4,0 4,2 4,1
8 Сидеральный пар (рапс яровой) 4,4 3,7 3,8 4,1 4,0 4,2 3,5 3,6 3,9 3,8
НСР05, т/га 0,11 0,09 0,10 0,10 0,09 0,08 0,08 0,09
Вывод. С целью поддержания и восстановления почвенного плодородия чернозема типичного и темно-серой лесной почвы при производстве органической продукции соблюдение закона возврата питательных веществ возможно с помощью органики животного и растительного происхождения. Использование в качестве сидеральных культур люпина желтого, редьки масличной, рапса
ярового и донника белого улучшает агрохимические и физические свойства зональных почв (чернозема типичного и темно-серой лесной почвы), что эквивалентно действию навоза в дозе 20 т/га и обеспечивает продуктивность озимой пшеницы на уровне 3,3-4,9 т зерна с гектара. Повысить деструкцию сиде-ральных и пожнивных остатков можно биопрепаратами Трихофит и Витазим.
Список использованных источников
1. Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации. Федеральный Закон № 280-ФЗ от 25.07.2018 [Электронный ресурс]. -URL: http://kremlin.ru/acts/news/58204 (дата обращения: 15.04.2021).
2. Кравченко P.B., Куприченков М.Т. Растительные остатки и плодородие почв // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского ГАУ [Электронный ресурс]. -Краснодар: КубГАУ, 2012. - № 79. - URL: http://ej.kubagro.ru/2012/05/pdf/ 45.pdf (дата обращения: 11.04.2021).
3. Муха В.Д., Сулима А.Ф., Чаплыгин В.И. Почвы Курской области: Учебное пособие. -Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2006. - 119 с.
4. Поддержание и сохранение почвенного плодородия в условиях органического земледелия / И.Я. Пигорев, Н.В. Беседин, И.В. Ишков и др. // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2018. - № 9. - С. 7-14.
5. Семыкин В.А., Пигорев И.Я. Проблемы современного растениеводства и пути их решения в условиях Курской области // В кн.: Проблемы развития сельского хозяйства Центрального
Черноземья: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Ч. 1. - Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак., 2005. - С. 3-7.
6. Турусов В.И. Состояние плодородия черноземных почв и способы его воспроизводства в адаптивно-ландшафтных системах земледелия // В кн.: Адаптивно-ландшафтное земледелие: вызовы XXI века: материалы Международной научно-практической конференции, 12-14 сент. 2018 г. - Курск: ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» - Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии, 2018. - С. 17-22.
7. Чекмарев П.А., Лукин С.В. Мониторинг плодородия пахотных почв ЦентральноЧерноземных областей России // Агрохимия. - 2013. - № 4. - С. 11-22.
8. Харченко А.Г. Восстановление плодородия почвы // Ресурсосберегающее земледелие. -2011. - № 2. - С. 36-40.
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Ob organicheskoj produkcii i o vnesenii izmenenij v otdel'ny'e zakonodatel'ny'e akty' Rossijskoj Federacii. Federalny'j Zakon № 280-FZ ot 25.07.2018 [E'lektronny'j resurs]. - URL: http://kremlin.ru/acts/news/58204 (data obrashheniya: 15.04.2021).
2. Kravchenko P.B., Kuprichenkov M.T. RastiteFny'e ostatki i plodorodie pochv // Politematicheskij setevoj e'lektronny'j nauchny'j zhurnal Kubanskogo GAU [E'lektronny'j resurs]. -Krasnodar: KubGAU, 2012. - № 79. - URL: http://ej.kubagro.ru/2012/05/pdf/ 45.pdf (data obrashheniya: 11.04.2021).
3. Muxa V.D., Sulima A.F., Chaply'gin V.I. Pochvy' Kurskoj oblasti: Uchebnoe posobie. - Kursk: Izd-vo Kursk. gos. s.-x. ak., 2006. - 119 s.
4. Podderzhanie i soxranenie pochvennogo plodorodiya v usloviyax organicheskogo zemledeliya / I.Ya. Pigorev, N.V. Besedin, I.V. Ishkov i dr. // Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2018. - № 9. - S. 7-14.
5. Semy'kin V.A., Pigorev I.Ya. Problemy' sovremennogo rastenievodstva i puti ix re-sheniya v usloviyax Kurskoj oblasti // V kn.: Problemy' razvitiya sel'skogo xozyajstva Central'nogo Chernozem'ya: materialy' Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Ch. 1. - Kursk: Izd-vo Kursk. gos. s.-x. ak., 2005. - S. 3-7.
6. Turusov V.I. Sostoyanie plodorodiya chernozemny'x pochv i sposoby' ego vosproizvodstva v adaptivno-landshaftny'x sistemax zemledeliya // V kn.: Adaptivno-landshaftnoe zemledelie: vy'zovy' XXI veka: materialy' Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, 12-14 sent. 2018 g. -Kursk: FGBNU «Kurskij federaFny'j agrarny'j nauchny'j centr» - Vserossijskij nauchno-issledovatel'skij institut zemledeliya i zashhity' pochv ot e'rozii, 2018. - S. 17-22.
7. Chekmarev P.A., Lukin S.V. Monitoring plodorodiya paxotny'x pochv Centralno-Chernozemny'x oblastej Rossii // Agroximiya. - 2013. - № 4. - S. 11-22.
8. Xarchenko A.G. Vosstanovlenie plodorodiya pochvy' // Resursosberegayushhee zemledelie. -2011. - № 2. - S. 36-40.
