CC BY
34
001: 10.24411/0044-3913-2019-10302 УДК 631.61:631.153
Эффективность вторичного освоения кормовых угодий в условиях Тосненской низины
элементов питания растений, соответственно снижается продуктивность агроценозов, ухудшается структурное состояние и свойства почв вследствие уменьшения содержания лабильного органического вещества (так называемой «выпаханности») и далее развивается эрозия и другие процессы деградации, которыеусиливаются под влиянием интенсивной почвообработ-ки, тяжелых машин. С этих позиций проблема использования органических удобрений и применения минеральных удобрений приобретает государственное природоохранное значение.
Литература.
1. Кирюшин В.И. Технологическая модернизация земледелия России, предпосылки и условия // Земледелие. 2015. № 6. С. 6-10.
2. Федеральный регистр технологий производства продукции растениеводства. М.: Информагротех, 1999. 517 с.
Actual Problems
and Contradictions of the
Agriculture Development
V. I. Kiryushin
V. V. DokuchaevSoil Science Institute, Pyzhevskii per., 7, str. 2b, Moskva, 119017, Russian Federation
Abstract. The actual problems of the adaptive-landscape farming systems and science-intensive agricultural technologies development and the reasons for its containment are considered. For the innovative support of agricultural technologies, it is suggested to create registers ofcultivars and corresponding models of the production process, to resume work on the creation of regional registers of agricultural technologies and machines. Further intensification of agriculture is associated with the development of biotechnology and increasing the technological operations precision. The inadequacy of the agriculture biologicalization concepts, denying the implementation of mineral fertilizers, is shown. The niche of organic agriculture is substantiated. A new stage of soil treatment minimization is considered as a global trend. The advantages and disadvantages of direct seeding and no-till systems are analyzed. Research issues are considered. The role of mineral fertilizers is stated as a framework factor of agriculture and the environmental optimization for agricultural environmental management.
Keywords: adaptive landscape agriculture, precise agrotechnologies, biologization, organic agriculture, direct sowing, mineral fertilizers
Author Details: V. /. Kiryushin. D. Sc. (Biol.), member of the RAS, chief research fellow (email: vkiryushin@rambler.ru).
For citation: Kiryushin V. I. Actual Problems and Contradictions of the Agriculture Development. Zemledelie. 2019. No. 3. Pp. 3-7. DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10301.
А. И.ИВАНОВ1, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник (e-mail: ivanovai2009@yandex.ru) Ж. А. ИВАНОВА1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Е. Я. РИЖИЯ1, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник М. В.АРХИПОВ2, доктор биологических наук, зам. директора
И. В. СОКОЛОВ2, младший научный сотрудник
А. А. ВЯЗОВСКИЙ3, директор
Агрофизический научно-исследовательский институт, Гражданский просп., 14, Санкт-Петербург 195220, Российская Федерация
2Северо-Западный Центр междисциплинарных исследований проблем продовольственного обеспечения, ш. Подбельского, 7, Пушкин, Санкт-Петербург; 196608, Российская Федерация 3Государственная станция агрохимической службы «Псковская», ул. Юбилейная, 6, д. Родина, Псковский р-н, Псковская обл.,180559, Российская Федерация
Современный уровень хозяйственного использования пашни на Северо-Западе России составляет 55 %, а степень зарастания древесно-кустарниковой растительностью (ДКР) варьирует по областям от 42 до 58 %. Вторичное освоение таких земель стало одной из задач действующей федеральной программы мелиорации, направленной на повышение ресурсной базы кормопроизводства. Цель комплексного исследования - оценка современных запасов ДКР и агрономической эффективности отдельных технологическихаспекгов сведения ДКР и систем восстановления плодородия почвы вторично осваиваемых кормовых угодий. Оно опиралось на геоботаническое обследование ряда зарастающих ДКР в типичных агроэкологических условиях угодий и модельно-полевой стационарный опыт в системе полевого севооборота «однолетние травы + многолетние травы - многолетние травы 1-3 г.п. - озимые зерновые - яровые зерновые». Почва дерново-подзолистая глееватая тяжелосуглинистая слабоокульту-ренная. Схема опытадвухфакторная:фактор А - продукт технологической переработки ДКР (контроль, щепа, сечка, биоуголь и зола ДКР); фактор Б - система воспроизводства почвенного плодородия на основе птичьего
помета, доломита сыромолотого и калия хлористого. Запас биомассы ДКР на сельскохозяйственных угодьях Северо-Запада России зависит от ботанического состава, возраста и агроэкологических условий. При возрасте 15...20 лет его уровень варьирует от56...145 т/га у хвойных пород, до 75...255 т/га у мелколиственных. Сводимая при вторичном освоении сельскохозяйственных земель ДКР в любой форме технологической переработки оказывает отрицательное влияние на питательный режим кислой дерново-подзолистой почвы, вызывая достоверное снижение продуктивности однолетних трав на 42...80%. Для решения этой проблемы необходимо комбинированное применение сыромолотого доломита и птичьего помёта совместно с калийным удобрением, обеспечивающее прирост продуктивности однолетних и многолетних трав соответственно в 2,2...2,8 и 1,2... 1,4 раза. На этом фоне выраженным преимуществом с агроэкологических позиций обладает вариант технологической переработки ДКР в биоуголь, способствовавший повышению урожайности зеленой массы трав на 14 и 31 % соответственно.
Ключевые слова: сельскохозяйственное
Одним из тяжелых последствий кризиса товарного земледелия на Северо-Западе России стало практически полное разрушение ранее сформированной системы землеустройства и, в совокупности с банкротством значительной части коллективных хозяйств, - вывод из использования и утрата сельскохозяйственных угодий. Только площадь пашни по Северо-Западному региону сократилась за 25 лет на 600 тыс. га [1]. Даже в хозяйствах, сохранивших культуру производства, произошла резкая примитивизация структуры ы посевных площадей и, как следствие, о разрушение ранее сформированной | системы севооборотов. Какрезультат- ^ доля обрабатываемой пашни в регионе ® составляет лишь 55 %, степень зарас- | тания сельскохозяйственных угодий 2 древесно-кустарниковой раститель- ™ ностью (ДКР) варьирует по областям м от 42 до 58 %, а уровень реализации ® биоклиматического потенциаладаже на <о
угодье, древесно-кустарниковая растительность, вторичное освоение, эффективность, дерново-подзолистая почва, эффективное плодородие, мелиорант.
Для цитирования: Эффективность вторичного освоения кормовых угодий в условиях Тосненской низины/А. И. Иванов, Ж. А. Иванова, Е. Я. Рижия и др.//Земледелие. 2019. №3. С. 7-11. СЮ1:10.24411/0044-3913-2019-10302.
используемой площади не превышает и четверти от возможного [1, 2].
На сегодняшний день именно эти земельные ресурсы представляют крупнейший резерв для развития регионального кормопроизводства, требующий мелиоративного воздействия [1, 3]. Дополнительным негативным фактором при этом выступают последствия длительной скрытой деградации почв таких угодий [4, 5]. Наиболее остро эта проблема касается кислотно-основного и калийного состояния региональных почв [1,6, 7].
Действующая программамелиорации сельскохозяйственныхземельпозволяет ежегодно проводить в регионе вторичное освоение до 40 тыс. га, преимущественно, выведенной из оборота пашни. Однако принятые технологии сведения ДКР на основе их корчевки, далёкие от природоподобия [8], чреваты рядом негативных последствий, в частности, прямыми экономическими потерями и экологическими издержками из-за утраты эффективного плодородия почвы и усиления поступления в атмосферу углекислого газа от минерал изации ДКР Быстрое восстановление плодородия таких почв обычно связывают с использованием дешевых местных ресурсов органическихудобрений и сыромолотых мелиорантов [9,10,11], гиперинтенсивное использование которыхтакже сопряжено с некоторыми агроэкологическими рисками [11,12,13].
Цель исследования - оценка запасов биомассы ДКР на сельскохозяйственных угодьях, а также агрономической эффективности отдельных технологических аспектов сведения ДКР и систем восстановления эффективного плодородия почвы вторично осваиваемых кормовыхугодий.
Работу проводили в 2015-2018 гг. в ООО «София» Тосненского района Ленинградской области и на зарастающих ДКР сельскохозяйственных угодьях в пределах моренных, озерно- и водно-ледниковых равнин Псковской и Ленинградской областей. Методической основой исследования служили полевой стационарный опыт в системе полевого севооборота«однолетниетра-вы + многолетние травы - многолетние травы 1 гп. - многолетние травы 2 гп. -многолетние травы 3 гп. - озимые зерновые - яровые зерновые» и результаты геоботанического обследования ряда зарастающих ДКР угодий в типичных агроэкологическихусловиях. Последнее о выполнено методом закладки в единообразных геоморфологических условиях в четырехкратной повторности ключевых о участков площадью 100 м2. Наэтихучаст-| ках определяли ботанический состав и запас надземной растительной биомас-® сы сплошным весовым методом.
Опытное поле расположено в преде-$ лахземлепользованияООО«София»Тос-
ненского района наугодье, подвергнутом сведению древесно-кустарниковой растительности возрастом 6... 11 лет. Ранее в течение 25 лет угодье использовали в качестве культурного пастбища. Его почвенный покров сформирован дерново-подзолистыми глееватыми почвами, развитыми натяжёлом моренным суглинке, подстилаемом озёрно-ледниковой глиной Тосненской низины. Структура почвенного покрова неконтрастная, представлена пятнистостями дерново-среднеподзолистых автоморфных и полугидроморфных почв. Выполненное предварительное обследование показало, что 97 % ботанического состава ДКР на угодьях ООО «София» приходится на 4 вида растений: ольха серая (Álnus incána), осина обыкновенная (тополь дрожащий - Pópulus trémula), берёза бородавчатая (Betula verrucósa), ива (Salix). При сплошном зарастании продуктивность их биомассы варьирует от 120...140 т/га при доминировании ивыдо 150...180т/га-берёзы бородавчатой и осины.
Почва экспериментального участка дерново-подзолистая глееватая тяжелосуглинистая слабоокультуренная. Мощность пахотного слоя составляет 22 см, структура непрочная комковато-глыбистая, рНКС| - 4,27, содержание гумуса-3,87%, подвижных соединений фосфора и калия (по Кирсанову) - 54 и 123 мг/кгсоответственно. Такие показатели почва приобрела за прошедшие 30 лет в результате использования остродефицитных по основным элементам питания систем удобрения или полного отказа от их применения.
Схемаопытадвухфакторная. Фактор А - продукт технологической переработки ДКР, вносимый под вспашку: без ДКР (контроль); щепа ДКР (5...15 см), 100 т/га; сечка ДКР (1...5 см), 100 т/га; биоуголь ДКР, 10 т/га (эквивалент 100 т/га); зола ДКР, 1 т/га (эквивалент 100 т/га). Норма внесения в почву ДКР 100 т/га была выбрана с учётом фактического зарастания неиспользуемых в хозяйстве угодий на уровне 55...85 % и установленного запаса ее надземной биомассы. Фактор Б - новая система воспроизводства почвенного плодородия (НСВП) или химическая мелиорация на основе птичьего помёта (ПП), доломита сыромолотого (ДСМ) и калийного удобрения: без мелиорантов (контроль); ПП, 20 т/га + ДСМ, 1Нг (У под вспашку, V под культивацию) + К70; ПП, 40 т/га + ДСМ, 1Нг (V под вспашку, V под культивацию) + К140; ПП, 20 т/га + ДСМ, 1 Нг (под вспашку) + К70; ПП, 40 т/га + ДСМ, 1Нг(под вспашку) + К140.
Опыт модельно-полевой с систематическим размещением делянок по вариантам и повторениям. Учётная площадь одной делянки - 1,5 м2. Общая площадь опыта - 250 м2. В качестве однолетних трав на зелёный корм
возделывали овёс, многолетних трав -смесь клевера лугового, фестулолиума и тимофеевки луговой. Учеты проводили сплошным весовым методом, статистическую обработку основных результатов - дисперсионным методом с использованием программного комплекса Stat.
Метеоусловия в годы исследований носили специфичный, во многом негативный характер. В 2017 г необычно длительная волна холода в мае-июне сменилась нормальными условиями тепло- и влагообеспеченности лишь в июле. А со второй декады августа ливневые дожди обеспечили выпадение двух месячных норм осадков (153,7 мм) на фоне пониженных тепловых ресурсов. В 2018 г негативные последствия для многолетних трав имела острая и необычайно продолжительная (до 6 недель) поздневесенняя-раннелетняя засуха, на фоне которой в мае-июне осадков выпало в 3 раза меньше нормы (43,6 мм).
В хозяйствах региона, где доминируют контуры пашни площадью 2... 10 га, окружённые в большинстве своём лесами и болотами, для начала процесса зарастания земель достаточно лишь вывести их в пастбищное угодье без должного ухода на 3.. .4 года. Уже через
5.. .7 лет культурная вспашкатакихполей без агромелиоративных мероприятий становится практически невозможной. Повсеместно распространённое (вусло-виях отказа от специальных мероприяти й по сведению ДКР) даже на активно используемых угодьях зарастаниеот краёв происходит со скоростью 0,5...2 м за 10 лет [1]. Выполненные в 2015-2016 гг геоботанические исследования показали, что при сплошном зарастании и возрасте в 15...20 лет продуктивность надземной биомассы варьирует от 75...185 т/га на фоне доминирования ивы до82...255 и 97.. .234 т/га - на фоне ольхи серой и берёзы бородавчатой соответственно (табл. 1).
На тяжёлых, часто полугидроморфных, дерново-подзолистых почвах запас надземной биомассы ДКР выше, чем на легких песчаных и супесчаных к возрасту 5, 10, 15 и 20 лет в среднем в
2.1, 2,8, 1,7 и 1,6 раза. При этом хвойные породы демонстрируют примерно близкие динамические характеристики зарастания.
Эффективность отдельных технологических элементов и систем вторичного освоения пахотных земель в полевом эксперименте зависела от комплекса агроэкологических условий и степени оптимизации водно-воздушного и питательного режимов почвы в вариантах опыта. Негативную роль при этом сыграли неблагоприятные погодно-климатическиеусловия. И хотя культура овса в результате посева в июле 2017 г не столкнулась с воздействием продол-
1. Зависимость запаса биомассы ДКР от агроэкологическихусловий и сроков зарастания, т/га
Доминирующая порода Легкие почвы Тяжелые почвы
5лет Юлет 15 лет 20 лет 5лет Юлет 15 лет | 20лет
Хвойные (сосна, ель) 6±2 15±4 56±6 145±17 11+4 27±5 59±4 139±12
Берёза бородавчатая 24±5 63±8 97+11 168±20 34±6 122+10 185+16 234±20
Осина обыкновенная 18±3 36±5 79±8 122+10 38±4 158±17 2Ю±23 227±26
Ольхасерая 19±2 54±7 82±7 134±8 43±9 185±17 207±18 255±21
Ива 27±3 59±5 75±7 81±6 67±8 147±15 160±14 185+16
жительной раннелетней волны холода, заключительная часть вегетации проходила на фоне избыточного выпадения осадков и штормовой погоды, вызвавшей полегание посевов и повышенные потери при уборке в вариантах с максимальной биологической продуктивностью посевов на фоне мелиорнатов (табл. 2). Заделка в деградированную кислую почву щепы, сечки ДКР и биоугля без мелиорантов вызвала заметное подавление развития растений овса, сократив его продуктивность на 46.. .80 %. Причём в варианте с сечкой ДКР её отрицательное действие начало обнаруживаться уже с фазы полных всходов культуры. Очевидно, это стало прямым следствием поступления в тяжёлую кислую почвутоксичных высокомолекулярных продуктов разложения листьев и древесины, а также иммобилизации почвенных соединений азота. В варианте с биоуглем аналогичный эффект вызван конкурентным сорбционным взаимодействием этой субстанции с почвой. Напротив, достоверное снижение на 42 % урожайности зелёной массы овса в варианте с древесной золой, полученной из 100 т/га ДКР, полностью
опровергло исходные гипотетические представления о её положительной роли в почвенно-экологических усло-вияхопыта. Внесённая под культивацию зола подавила развитие корней.
Комплексное применение мелиорантов (доломитасыромолотого и птичьего помёта с калийным удобрением) в значительной мере нивелировало отрицательные последствия поступления в почву различных форм ДКР В среднем по вариантам опыта лишь применение ДКР в форме сечки стабильно снижало продуктивность культуры на 14 %. Эффект от древесной золы имел уже слабовыраженный положительный вектор в 6 %, а от биоугля - достоверный положительный уровень в14 %.
Уровень прибавки урожайности зеленой массы овса от химических мелиорантов варьировал в широких пределах (0,32...3,19 кг/м2), а его относительная величина - еще знач ител ьнее (14...670 %). Определённое влияние на результаты учётов в этих вариантах оказывала и степень полегания посевов, зависевшая от дозы помета и формы продукта переработки ДКР. В среднем по вариантам опыта отзывчивость овса
на 20 т/га помета и ДСМ, внесённый под вспашку и послойно, оказалась практически одинаковой и составила 1,49 и 1,54 кг/м2, или 117 и 121 % соответственно. На фоне повышенной в 2 раза дозы помёта на 13 % более эффективным оказался вариант с внесением всей дозы сыромолотого доломита под вспашку (3,59 кг/м2 против 3,18 кг/м2). Это связано с сокращением уровня полегаемости посевов овса в среднем с 63 до34%, вероятно, благодаря улучшению условий калийного питания культуры.
При измельчении древесины в сечку и применении 20 т/га помёта явным преимуществом обладала послойная заделка сыромолотого доломита в почву, а на фоне высокой дозы - глубокая под вспашку.
Удвоение дозы помёта было стабильно оправдано только в вариантах с применением щепы, сечки и биоугля ДКР, способных под действием разных механизмов иммобилизовать заведомый избыток питательных веществ. Максимальная в опыте продуктивность зелёной массы овса науровне 4,42 кг/м2 отмечена на фоне использования обугленной древесины совместно с послойным внесением 40т/га птичьего помёта и полной дозы сыромолотого доломита под вспашку.
Метеоусловия 2018 г отличались задержкой начала вегетационного периода на 12 дней и быстрым его переходом к острой поздневесенней-раннелетней засухе. Последняя сильно снизила урожайность зеленой массы многолетних
2. Агрономическая эффективность технологических элементов систем вторичного освоения кормовых угодий
Урожайность зеленой массы, кг/м2 Прибавка
Вариант отДКР от мелиорантов отдробления дозы ДСМ Полегание, %
фактор А фактор Б по вариантам средняя по фак-торуА средняя по фактору Б кг/м2 % кг/м2 % кг/м2 %
Контроль Шепа Сечка Контроль без мелиорантов 2,29 1,04 0,46 2,70 2,66 2,31 1,27 -1,25 -1,83 -55 -80 - - - - 0 0 0
Биоуголь Зола 1,23 1,33 3,08 2,86 -1,06 -0,96 -46 -42 - - - - 0 0
Контроль ПП, 20т/га + ДСМ, 3,02 - 2,81 - - 0,73 32 0,41 16 53
Шепа 1 Нг(раздельно) 2,86 - -0,16 -5 1,82 175 0,04 1 41
Сечка + к70 2,76 - -0,26 -9 2,30 500 0,95 52 0
Биоуголь 2,85 - -0,17 -6 1,62 132 -0,26 -8 68
Зола 2,57 - -0,45 -15 1,24 93 -0,86 -25 97
Контроль Шепа ПП,40т/га + ДСМ,1 Нг (раз- 2,81 3,42 - 3,18 0,61 22 0,52 2,38 23 229 0,02 0,28 1 9 72 74
Сечка дельно) +К140 2,99 - 0,18 6 2,53 550 -0,55 -16 0
Биоуголь 3,80 - 0,99 35 2,57 209 -0,62 -14 74
Зола 2,89 - 0,08 3 1,56 117 -1,18 -29 93
Контроль Шепа ПП, 20т/га + ДСМ, 1 Нг (под вспашку) 2,61 2,82 - 2,76 0,21 8 0,32 1,78 14 171 - - 8 0
Сечка + к,0 1,81 - -0,80 -31 1,35 293 - - 0
Биоуголь 3,11 - 0,50 19 1,88 153 - - 64
Зола 3,43 - 0,82 31 2,10 158 - - 91
Контроль ПП, 40т/га + 2,79 - 3,59 - - 0,50 22 - - 27
Шепа ДСМ,1 Нг (под 3,14 - 0,35 13 2,10 202 - - 42
Сечка вспашку) + К140 3,54 - 0,75 27 3,08 670 - - 0
Биоуголь 4,42 - 1,63 58 3,19 259 - - 11
Зола 4,07 - 1,28 46 2,74 206 - - 88
НСР05частных различий фактор А фактор Б 0,27 0,15 0,15
взаимодействие АБ 0,33
3. Агрономическая эффективностьтехнологическихэлементов систем вторичного освоения кормовыхугодий
на многолетнихтравах
Вариант Урожайность зеленой массы много-летнихтрав, кг/м2 Прибавка Доля клевера во втором укосе,%
отДКР от мелиорантов от дроб/ дозы Д ения СМ
фактор А фактор Б по вариантам средняя по факто-РУА средняя по факто-РУБ кг/м2 % кг/м2 % кг/м2 %
Контроль Контроль без 2,17 2,24 2,33 - - - - - - 96
Шепа мелиорантов 2,13 2,69 -0,04 -2 - - - - 95
Сечка 1,91 2,88 -0,26 -12 - - - - 91
Биоуголь 2,85 3,22 0,68 31 - - - - 95
Зола 2,58 3,17 0,41 19 - - - - 97
Контроль ПП, 20т/га + ДСМ, 2,38 - 2,91 - - 0,21 10 0,26 12 74
Шепа 1 Нг(раздельно) 2,67 - 0,29 12 0,54 25 0,03 1 75
Сечка 3,22 - 0,84 35 1,30 68 0,39 14 71
Биоуголь 3,07 - 0,69 29 0,22 8 -0,27 -8 80
Зола 3,23 - 0,85 36 0,65 25 0,14 5 73
Контроль ПП, 40т/га + 2,38 - 3,15 - - 0,21 10 0,25 12 24
Шепа ДСМ,1 Нг (раз- 3,21 - 0,84 35 1,09 51 0,39 14 16
Сечка дельно) +К140 3,66 - 1,28 54 1,70 89 0,85 30 27
Биоуголь 3,29 - 0,91 38 0,44 15 -0,27 -8 38
Зола 3,21 - 0,83 35 0,63 24 -0,55 -15 29
Контроль ПП, 20т/га + ДСМ, 2,13 - 2,80 - - -0,04 -0,2 - - 89
Шепа 1 Нг (под вспашку) 2,64 - 0,51 24 0,51 24 - - 83
Сечка + К70 2,83 - 0,70 33 0,91 48 - - 72
Биоуголь 3,34 - 1,21 57 0,49 17 - - 88
Зола 3,09 - 0,96 45 0,51 20 - - 77
Контроль ПП, 40 т/га + 2,13 - 3,02 - - -0,04 -0,2 - - 49
Шепа ДСМ,1 Нг (под 2,82 - 0,69 33 0,69 33 - - 62
Сечка вспашку) + К140 2,80 - 0,67 32 0,89 46 - - 73
Биоуголь 3,56 - 1,43 67 0,71 25 - - 82
Зола 3,76 - 1,63 77 1,18 46 - - 78
НСР частных различий 0,47 23
фактор А 0,22 11
фактор Б 0,31 15
взаимодействие АБ 0,57 28
трав в первом укосе, которая во многом зависела от ботанического состава посева (доли клевера лугового). На этом фоне решающее значение имела их продуктивность во втором укосе, превзошедшая первый в среднем в 4,3 раза.
В отличие от однолетних трав в первый год исследования многолетние травы положительно отзывались на использование золы и биоугля, увеличивая продуктивность на 19 и 31 % соответственно (табл. 3). При этом древесная сечка, снижая её уровень на 12 %, сохранила свое негативное влияние. Применение НСВП радикально
меняло ситуацию. Основным фактором уменьшения отдачи от неё служили засуха в начале вегетации и возделывание клевералугового, слабо нуждающегося в оптимизации азотного режима почвы. Из-заспецифики отзывчивости клевера в контрольном варианте сведения ДКР корчевкой НСВП становились неэффективными при глубокой заделке ДСМ под вспашку и удвоении дозы ПП. В среднем по вариантам опыта применение НСВП с дозой ПП в 20 и 40т/га обеспечило повышение урожайности зелёной массы многолетних трав на 20.. .25 и 30.. .35 % соответственно.
На фоне удвоенной дозы птичьего помёта урожайность зелёной массы многолетних трав в варианте с сечкой и золой была максимальной в опыте - 3,66 и 3,76 кг/м2 соответственно. При этом в вариантах с применением измельчённой древесины на 14...30 % более эффективным оказалось дробное внесение ДСМ под вспашку и предпосевную культивацию почвы. А при использовании древесной золы-заделка всей дозы ДСМ под вспашку.
В целом за2 года исследований было установлено, что принятая в современном производстветехнология сведения
14 12 10 8
:: 4
0
контроль-0
НСВП-1
НСВП-2
НСВП-3
НСВП-4
5 Рисунок. Агрономическая эффективность (тыс. зерн. ед./га) технологических элементов систем вторичного освоения кормовых угодий в звене севооборота:Щ — сведениеДКР;Щ — щепаДКР;Щ — сечкаДКР;Щ — биоуголь; | — зола.
6
2
ДКР корчёвкой обладает комплексом недостатков: выбросом в атмосферу до 46т/гауглекислого газа, пониженной эффективностью новых систем воспроизводства плодородия почвы (НСВП). Заделка древесных продуктов в почву снижает удельные выбросы углекислого газа до 21...26 т/га и позволяет повысить отдачу от удвоения дозы ПП в НСВП на фоне щепы на 12...20 %, на фоне сечки - на 12...31 %, на фоне золы - на 4.. .20 %, на фоне биоугля - на 18.. .22 %. Послойное внесение полной дозы ДСМ обеспечивает увеличение продуктивности звена севооборота на фоне корчевки на 14%, на фоне древесной сечки-на19%.
По комплексу агроэкологических показателей лучшим оказался вариант применения НСВП 4 по фону биоугля, продуктивность звена севооборота в котором превысила 12тыс. зерн. ед./га (см. рисунок). В среднем по вариантам этого эксперимента применение древесины в форме биоугля позволило снизить выбросы в атмосферууглекис-логогазадо 10,3т/гаи повысить отдачу (прибавку) от новой системы воспроизводства плодородия почвы на 37 %.
Таким образом, запас биомассы ДКР на сельскохозяйственных угодьях Северо-Запада России зависит от ботанического состава, возраста и агроэкологических условий. При возрасте 15.. .20 лет величина этого показателя варьирует от 56...145 т/га у хвойных пород до 75.. .255 т/гау мелколиственных. Сводимая при вторичном освоении сельскохозяйственных земель ДКР в любой форме технологической переработки оказывает отрицательное влияние на питательный режим кислой дерново-подзолистой почвы, вызывая достоверное снижение продуктивности одной из самых неприхотливых культур региона - овса на 42...80 %. Преодоление этих последствий требует комбинированного применения мелиорантов: сыромолотого доломита и птичьего помёта совместно с калийным удобрением, обеспечивающих прирост продуктивности однолетних трав в 2,2... 2,8 разас 1,27 до 2,76.. .3,59 кг/м2, многолетних трав - в 1,2...1,4 раза с 2,33 до 2,80...3,15 кг/м2. На их фоне выраженным преимуществом с агроэкологических позиций обладает вариант технологической переработки ДКР в биоуголь, использование которого способствовало повышению урожайности зеленой массы однолетних и многолетних трав на 14 и 31 % соответственно. При внесении под травы высоких доз мелиорантов, рассчитанных на быстрое восстановление плодородия почвы на фоне древесной щепы и сечки более эффективна послойная заделка сыромолотого доломита, а на фоне биоугля и древесной золы - глубокая под плуг
Литература.
1. Оценка биопотенциала производства продовольствия в Северо-Западном регионе России / под ред. К. А. Лайшева, М. В. Архи-пова. СПб.-Пушкин, 2016.136 с.
2. Агротехнические аспекты реализации биоклиматического потенциала Северо-Запада России/А. И. Иванов, А. А. Конашен-ков, Ж. А. Иванова и др. // Агрофизика. 2016. №2.С. 35-44.
3.ДубенокН. Н., Якушев В. П., Янко Ю. Г Мелиорация земель Ленинградской области: проблемы и инновационные пути их решения //Агрофизика. 2013. № 2(10). С. 2-9.
4. Шафран С. А. Динамика плодородия почв Нечернозёмной зоны и резервы // Агрохимия. 2016. № 8. С. 3-10.
5. Литвинович А. В. Постагрогенная эволюция хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв Северо-Запада Нечернозёмной зоны // Агрохимия. 2009. № 7. С.85-93.
6. Литвинович А. В. Деградация хорошо окультуренных почв гумидных и аридных регионов. Саарбрюкен: Изд-во ЛАП ЛАМБЕРТ 2011.288 с.
7. Иванов А. И., Воробьёв В. А., Иванова Ж. А. Современные деградационные процессы в хорошо окультуренных дерново-подзол истых почвах//П роблем ы агрохи мии и экологии. 2015. №3. С. 15-19.
8. Байбеков Р. Ф. Природоподобные технологии основа стабильного развития земледелия // Земледелие. 2018. № 2. С. 3-6.
9. Агрохимические приёмы мелиораций деградированных и техногенно загрязненных почв / Н. Н. Дубенок, Ю. А. Мажайский, В. Ф. Евтюхин и др. // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2014. № 6. С. 28-31.
10. Мелиоративные свойства, удобрительная ценность и скорость растворения в почвах различных по размеру фракций отсева доломита, используемого для дорожного строительства / А. В. Литвинович,
0. Ю. Павлова, А. В. Лаврищев и др. // Агрохимия. 2016. №4. С. 8-10.
11. Производство, изучение и применение удобрений на основе птичьего помёта / под общей редакцией А. И. Иванова, В. В. Лапы. СПб.: ФГБНУАФИ, 2018. 317с.
12. Влияние на развитие дернового процесса высоких дозорганическихудобрений/ Р. Ф. Байбеков, В. А. Седых, В. И. Савич и др. //Плодородие. 2012. №4. С. 8-10.
13. Изменение состояния водной среды при внесении больших доз помёта в дерново-подзолистые почвы / РФ. Байбеков, H.H. Дубенок, В. И. Савичи др.//Природообустрой-ство. 2013. №5.С. 10-13.
Efficiency of the Secondary Development of Forage Lands under Conditions of Tosna Lowlands
A. I. lvanov1,Zh. A. Ivanova1, E. Y. Rizhiya1, M. V. Arkhipov2,
1. V. Sokolov2, A. A. Vyazovskiy3
1Agrophysical Research Institute, Grazhdanskiyprosp., 14, Saint-Petersburg, 195220, Russian Federation 2Northwest Center of Interdisciplinary Investigations of Problems of Food
Support, sh. Podbel'skogo, 3, Pushkin, Sankt-Peterburg, 196608, Russian Federation
3State Station of Agrochemical Service "Pskovskaya", ul.Yubileinaya, 6, d. Rodina, Pskovskii r-n, Pskovskaya obl.,180559, Russian Federation
Abstract. The current level of economic use of arable land in the North-West of Russia is 55%, and the degree of overgrowing by tree and shrubbery vegetation (TSV) varies from 42% to 58%. Secondary development of such lands became one of the tasks of the current Federal program of land reclamation aimed at an increase in the resource base of forage production. The goal of comprehensive research was the evaluation of current stocks of TSV and agronomic efficiency of separate technological aspects of TSV elimination and restoration of soil fertility of secondary reclaimed forage lands. It was based on a geobotanical survey of a number of overgrown TSV under typical agroecological conditions of lands and a model field stationary experiment in the system of the field crop rotation: annual grasses + perennial grasses, perennial grasses of the 1st-3d year, winter cereals, spring cereals. The soil was sod-podzolic, gleyic, heavy loamy, poorly cultivated. The experiment had a two-factor design: factor A was a product of technological processing of TSV (control, chips, chaff, biochar, andTSVash); factor B was a system ofsoil fertility reproduction based on bird droppings, milled raw dolomite and potassium chloride. The reserve of TSV biomass on agricultural lands of the North-West of Russia depends on its botanical composition, age and agroecologicalconditions. At the age of 15-20 years its level varies from 56-145 t/ha in conifers to 75-255 t/ha in small-leaved trees. TSV, eliminated in the secondary development of agricultural land, in any form of technological processing has a negative impact on the nutritional regime ofacidicsod-podzolicsoil, causing a significant decrease in the productivity of annual grasses by42-80%. To solve this problem, it is necessary to combine the use of milled raw dolomite and poultry manure together with potash fertilizer, which provides an increase in the productivity of annual and perennial grasses 2.2-2.8 and 1.2-1.4 times. Against this background, the option of technological processing of TSV into biochar, which contributed to the increase in the yield of the green mass of herbs by 14 and 31%, respectively, has a pronounced advantage from agroecological positions.
Keywords: agricultural land; tree and shrubbery vegetation; secondary development; efficiency; sod-podzolic soil; effective fertility; améliorant.
Author Details: A. I. Ivanov, D. Sc. (Agr.), corresponding member of the RAS, chief research fellow (e-mail: ivanovai2009@yandex. ru); Zh. A. Ivanova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; E. Y. Rizhiya, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow; M. V. Arkhipov, D. Sc. W (Biol.), deputy director; I. V. Sokolov, junior re- 2 search fellow;A. A. Vyazovskiy, director.
For citation: Ivanov A. I., Ivanova Zh. A., £ Rizhiya E. V., Arkhipov M. V., Sokolov I. V., § Vyazovskiy A. A. Efficiency of the Secondary s Development of Forage Lands underConditions z of Tosna Lowlands. Zemledelije. 2019. No. 3. 10 Pp. 7-11. (inRuss.). DOI: 10.24411/0044-3913 " -2019-10302. o
