CC BY
23
7. Postnikov P. A. Podbor predshestvennikov pod yarovuyu pshenitsu v polevykh sevooborotakh (Selection of predecessors for winter wheat in field crop rotations), Agroprodovol'stvennaya politika Rossii, 2012, No. 6, pp. 53-55.
8. Postnikov P. A., Popova V. V. Vozdeistvie predshestvenni-kov i udobrenii na urozhainost' zernovykh kul'tur v sevooborotakh (The influence of predecessors and fertilizers on the yield in crop rotations), APK Rossii, 2014, T. 70, pp. 214-218.
9. Chulkina V. A., Toropova E. Yu., Stetsov G. Ya. Integrirovannaya zashchita rastenii: fitosanitarnye sistemy i tekhnologii (Integrated plant protection: phyto-sanitation systems and technologies), Moscow, Kolos, 2009, 670 p.
10. Shramko N. V., Vikhoreva G. V. Ratsional'noe ispol'zovanie priemov biologizatsii na dernovo-podzolistykh poch-vakh v sisteme zemledeliya Verkhnevolzh'ya (Rational use of techniques biologization on sod-podzolic soils in the Upper Volga agriculture), Zernobobovye i krupyanye kul'tury, 2015, No. 2 (14), pp. 71-76.
11. Zezin N. N. et al. Yarovoi yachmen' i pshenitsa na Srednem Ural (Spring barley and wheat in the Middle Urals), Ekaterinburg, 2010, 284 p.
12. Jones R., Abberton M., Weller R. Enhance the role red clover for sustainable UK agriculture, IGER Innov, 2003, No. 7, pp. 36-39.
13. Monnier G. Action des matieres organiques sur la stabilite structurale des sols, 2 part, Ann. agron., 1965, F 5, pp. 471-484.
УДК 631.432.32: 632.116
ИНФИЛЬТРАЦИЯ ОСАДКОВ ИЗ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ В ЛИЗИМЕТРИЧЕСКОМ ОПЫТЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА СЕВООБОРОТА И СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ
П. А. Постников, канд. с.-х. наук;
В. В. Попова, старший научный сотрудник,
Уральский НИИСХ - филиал ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН,
ул. Главная, 21, п. Исток, г. Екатеринбург, 620061
Е-mail: [email protected]
Аннотация. В 2011-2015 гг. в лизиметрическом опыте на дерново-подзолистой почве изучен характер и интенсивность просачивания атмосферных осадков через корнеобитаемый слой 0-70 см при влиянии различных фонов питания в рамках полевых севооборотов. Учет инфильтрата в опыте показал, что значительная часть воды просачивается ранней весной при наступлении положительных температур воздуха. Максимальное просачивание осадков из почвы за вегетационный период отмечено в 2014-2015 гг., оно в среднем составило около 100-130 л/лизиметр. Инфильтрация воды под растениями в летний период в лизиметрической установке наблюдается только при избыточном увлажнении, когда за 1-2 суток выпадает не менее 10-15 мм осадков. В среднем за 5 лет исследований, в зависимости от фона питания и вида севооборота, за вегетационный период просачивалось от 54,4 до 71,5 л/лизиметр. Применение органических удобрений (навоз, сидераты, солома) в сочетании с минеральными фонами и ^^^^ способствовало снижению инфильтрации воды на 7,3-15,7% по сравнению с контролем. В зернотравяном севообороте потери воды из корнеобитаемого слоя почвы снижаются на 9,0-12,0% по сравнению с зернопаротравяным севооборотом с чистым паром.
Ключевые слова: лизиметрическая установка, инфильтрат, дерново-подзолистая почва, вид севооборота, фон питания, минеральные и органические удобрения.
Введение. Применение минеральных удобрений при возделывании сельскохозяйственных растений требует учета всех факторов. Наиболее важным моментом при этом является определение размеров потерь элементов питания при инфильтрации атмосфер-
ных осадков за пределы корнеобитаемого слоя. Атмосферные осадки, просачиваясь по профилю почвы, способствуют растворению питательных веществ, делая их более доступными для растений. В то же время увеличивается возможность безвозвратных потерь из
пахотного слоя биологически важных основных элементов питания.
Изучение различных факторов, обусловливающих инфильтрацию доступной воды из корнеобитаемого слоя почвы, позволит обосновать мероприятия по снижению потерь элементов питания до минимума. Это важно как с точки зрения повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, так и охраны биосферы от загрязнения [1, 2, 3].
Климатические условия, и прежде всего количество и характер распределения атмосферных осадков, определяют количество просочившейся через почву воды, и тем самым, - вымывание питательных веществ из корнеобитаемого слоя [4-9].
В лизиметрических исследованиях установлено, что атмосферные осадки полностью промачивали почву по профилю два раза в год: после снеготаяния и во время осенних дождей [10-12]. В летний период под вегетирующими растениями просачивание воды наблюдается при избыточном увлажнении почвы.
Цель исследований - изучить процессы инфильтрации воды из корнеобитаемого слоя дерново-подзолистой почвы в зависимости от типа севооборота, фона питания и количества атмосферных осадков.
Методика. В 1989 г. в отделе земледелия ФГБНУ «Уральский НИИСХ» построена лизиметрическая установка, состоящая из 46 железобетонных колец площадью 0,75 кв. м., соединенных трубками из инертного материала с подземной траншеей, где расположены десятилитровые бутыли [13]. Учеты инфильтрата проводили в течение вегетационного периода.
Регулярное изучение интенсивности просачивания атмосферных осадков в различных почвенных разностях (темно-серая, дерново-подзолистая, смытая дерново-подзолистая) Среднего Урала было начато в 1990 году. Учеты и наблюдения проводятся и в настоящее время. В данной статье приводится информация по дерново-подзолистой почве. Основные результаты по темно-серой почве изложены в предыдущих статьях [14, 15].
Опыт заложен в 2011-2015 гг. на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве, которая характеризовалась следующими показате-
лями: рНсол. - 5,4; Нг - 3,33 ммоль на 100 г почвы; Кг. - 106; Р2О5 - 117; К2О - 120 мг на 1 кг почвы; гумус - 2,83%.
Фактор А. Вид полевого севооборота: зер-нопаротравяной (чистый пар - озимая рожь -пшеница + травы - клевер 1 г.п. - ячмень); зер-нопаросидеральный (пар сидеральный с запашкой рапса - пшеница - овес - горох - ячмень); зернотравяной (пшеница + травы - клевер 1 г.п. - ячмень - овес - горох).
Фактор В. Севообороты были развернуты во времени в 2-кратной повторности и изучались на трех фонах питания:
1. Контроль (без удобрений);
2. Органоминеральный - К30Р30К30 + навоз, сидерат, солома;
3. Органоминеральный - К60Р60К60 + солома 2 раза за ротацию.
Из минеральных удобрений использовалось сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение с содержанием азота, фосфора и калия по 15 кг д.в. На фоне одинарной дозы минеральных туков (К30Р30К30) в зернопаро-травяном севообороте в паровом поле в качестве органического удобрения вносился подстилочный навоз КРС из расчета 30 т/га, и запахивали солому ячменя. В зернопаросиде-ральном севообороте на удобрение в паровом поле заделывали в почву зеленую массу ярового рапса, а также солому гороха и ячменя. В зернотравяном севообороте в качестве удобрения применяли отаву клевера и солому ячменя и гороха. На втором фоне органомине-ральной системы удобрения (К60Р60К60) в качестве органического удобрения в зернопаро-травяном севообороте применяли солому озимой ржи и ячменя, в зернопаросидеральном и зернотравяном - солому ячменя и гороха. Объем внесения соломы в вариантах складывался из фактического сбора побочной продукции зерновых культур в кольцах в перерасчете на 1 га пашни: ячмень - 2,0-2,8 т, горох - 1,5-2,0, озимая рожь - 2,3 т/га.
Многолетние наблюдения в лизиметрическом опыте показали, что объем воды, просачивающийся через лизиметр, зависит от многих условий. В первую очередь здесь имеет значение количество выпадающих атмосферных осадков и их распределение во времени. Большое количество осадков, выпавших за
небольшой отрезок времени в теплый период, обусловливает более значительное просачивание воды, чем при меньшей интенсивности дождя при сильно растянутом времени.
Ввиду того, что просачивание инфильтрата в условиях Среднего Урала происходит в вегетационный период при среднесуточных температурах воздуха выше 0оС, то при поступлении осадков выделили годичный цикл (гидрологический год) с ноября предыдущего года по октябрь текущего года. Учеты просочившейся воды за теплое время года проводили в следующие периоды: весна (апрель - май) - от весеннего оттаивания почвы до всходов растений; лето (май - август) -от всходов растений на лизиметрах до их уборки; осень (сентябрь - октябрь) - после уборки культур до начала устойчивой холодной погоды.
Просачивание воды через почву в лизиметрах начинается, как правило, через 4-5 дней при переходе температуры воздуха через 0оС в сторону повышения (среднемноголетняя дата - 7 апреля), а заканчивается во второй половине октября при наступлении зимнего периода (переход через 0оС в сторону понижения - 20 октября).
Результаты. Данные по распределению атмосферных осадков по периодам годового цикла свидетельствуют, что в большинстве изучаемых лет количество атмосферных осадков в зимние периоды 2011-2013 и 20142015 гг. в виде снега заметно уступало среднегодовой норме (табл. 1). В то же время, в другие годы исследований обнаружена обратная закономерность, превышение составило 3141% от нормы.
Таблица 1
Распределение атмосферных осадков по периодам годовых циклов_
Период цикла Средне-многолетнее Годовой цикл
2010-2011 гг. 2011-2012 гг. 2012-2013 гг. 2013-2014 гг. 2014-2015 гг.
Зима (ноябрь-март) 112,0 158,2 68,0 63,7 147,0 72,0
Весна (апрель-май) 69,0 91,6 80,3 90,2 78,5 149,0
Лето (июнь-август) 226,0 185,1 211,5 180,2 345,9 297,0
Осень (сентябрь-октябрь) 91,0 79,5 121,1 84,4 35,7 66,0
За годовой цикл (ноябрь-октябрь) 498,0 514,4 480,9 418,5 607,1 584,0
В весенний период за все циклы исследований величина поступления осадков на поверхность почвы была выше нормы. Так, в 2015 г. превышение к среднемноголетнему показателю составило 216%. В то же время, в течение летних периодов в 2011-2013 гг. выпало осадков ниже нормы. Наибольшее количество воды с дождями поступило в 2013-2014 и 20142015 годы, что заметно увеличило просачивание инфильтрата по отношению к другим годам исследований. В послеуборочный период уровень поступления осадков в изучаемые годы был ниже среднемноголетней нормы, за исключением 2012 г.
Так как большая часть осадков просачивается ранней весной, когда в кольцах нет вегети-рующих растений, следует учитывать увлажнение почвы перед уходом в зиму, глубину ее промерзания, накопление влаги со снегом и т.д.
Усредненные данные по всем видам севооборотов показали, что в пересчете на единицу площади непроизводительные потери воды из корнеобитаемого слоя дерново-подзолистой почвы в контрольном варианте за годовой цикл могут достигать 25,3-211,8 мм с 1 га пашни или 5-35% от общего количества выпавших осадков за гидрологический год (табл. 2). При этом в годы с умеренным увлажнением 85-90% инфильтрата за вегетационный период приходится на раннюю весну (апрель, первая половина мая). Незначительное просачивание воды в первой половине лета отмечено в чистом и сидеральном парах. Под вегетирующими растениями данной закономерности не выявлено. В засушливом 2012 г. в течение всего лета инфильтрация осадков отсутствовала полностью.
Таблица 2
Инфильтрация воды из корнеобитаемого слоя (0-70 см) дерново-подзолистой почвы
в зависимости от количества осадков
Годовой цикл
Показатель 2010- 2011- 2012- 2013- 2014-
2011 гг. 2012 гг. 2013 гг. 2014 гг. 2015 гг.
Инфильтрация воды за год, мм/га 25,3 34,5 62,1 211,8 127,7
Доля инфильтрата от общего количества осадков, % 4,9 7,0 14,9 34,9 21,9
В годы с избытком осадков в первой половине лета, особенно в 2014 г., получены максимальные показатели по инфильтрации воды из колец. Ливневые осадки в июне сильно увлажняли почву, в результате просачивание отмечено под всеми вегетирующими растениями. Доля просочившейся воды летом составила около 35-40% от всего количества лизиметрической воды за вегетационный период.
Обобщение данных по инфильтрации воды, в зависимости от вида севооборота и системы удобрения, показало, что в умеренно-влажные (2011, 2013) года и засушливый
(2012) год объем просочившейся воды на неудобренном фоне составил 26,3-35,9 л/лизиметр, а в избыточно увлажненные (2014, 2015 гг.) годы он увеличился в 3,5-5,0 раза (табл. 3). Максимальный показатель на дерново-подзолистой почве установлен в 2014 году, когда количество инфильтрата находилось в пределах 141-163 л/лизиметр.
Наибольшее просачивание осадков весной в контроле отмечено в зернопаротравяном севообороте с чистым паром. Отсутствие чистого пара в составе 2-х других севооборотов позволило уменьшить инфильтрацию на 8,08,4 л/лизиметр или на 28-30%.
Севооборот (А) Фон питания (В) Просачивание влаги Среднее по севообороту(А)
весна | лето | осень в сумме
среднее за умеренно--влажные (2011, 2013 гг.) и засушливый (2012 г.) период
Зернопаротравяной 1 28,0 3,8 4,1 35,9 32,7
2 23,2 3,5 3,7 30,4
3 24,2 3,3 4,4 31,9
Зернопаросидеральный 1 20,0 2,9 5,4 28,3 25,7
2 16,7 2,5 4,3 23,5
3 17,8 2,3 5,1 25,2
Зернотравяной 1 19,6 3,4 4,4 27,4 24,9
2 16,8 2,7 3,7 23,2
3 17,4 2,7 4,0 24,1
Среднее по фону питания (В), гл. эфф. при НСР05 = 6,92 1 30,5 НСР05 по главным эффектам = 7,24
2 25,7
3 27,1
среднее за избыточно увлажненные периоды (2014, 2015 гг.)
Зернопаротравяной 1 62,9 41,0 21,1 125,0 114,6
2 54,1 32,7 18,0 104,8
3 56,6 37,9 19,4 113,9
Зернопаросидеральный 1 58,0 51,0 21,3 130,3 120,0
2 54,8 37,8 18,0 110,6
3 55,6 43,9 19,7 119,2
Зернотравяной 1 56,3 38,6 21,1 116,0 108,8
2 53,6 30,0 17,6 101,2
3 57,2 33,0 19,0 109,2
Среднее по фону питания (В), гл. эфф. при НСР05 = 8,64 1 123,8 НСР05 по главным эффектам = 11,2
2 105,5
3 114,1
Таблица 3
Непроизводительные потери влаги по периодам гидрологического года на дерново-подзолистой почве в зависимости от вида севооборота и системы удобрения, л/лизиметр
За весь период наблюдений необходимо отметить более высокие значения по количеству просочившейся влаги на делянках с размещением контрольного варианта. В избыточно-увлажненные годы увеличение инфильтрации воды в весенний период в основном обусловлено большими запасами воды в снеге в зимний период 2013-2014 гг., а также перенасыщением почвы влагой осенью 2014 г. Выявлена тенденция увеличения просачивания осадков весной в контрольном варианте в зернопа-ротравяном севообороте, разница по отношению к другим севооборотам составила 4,96,3 л/лизиметр. Во влажные годы доля стока воды в приемники в весенний период составила 41-52% от общего количества инфильтрата.
Возрастанию водоудерживающей способности дерново-подзолистой почвы в севооборотах способствовало сочетание минеральных и органических удобрений, способствующее увеличению поступления растительных остатков, а также заделка сидератов и соломы. Достоверные различия отмечены между зернотравяным и зернопаротравяным севооборотом, независимо от количества и характера выпадения осадков по годам. При использовании органо-минеральных систем удобрения (по сравнению с контролем) инфильтрация воды в умеренные по увлажнению годы уменьшалась на 3,1-5,5 л/лизиметр, в годы с избыточным увлажнением - на 6,820,2 л/лизиметр.
В годы с количеством осадков, близким к среднемноголетней норме, доля просочившейся воды при отсутствии вегетирующих растений, за исключением зимующих растений озимой ржи и клевера, равнялась 88-91%, остальная часть приходится на летний и осенние периоды. Инфильтрация воды летом, главным образом, отмечена в июне, когда зерновые культуры находились в фазе кущения, при выпадении осадков за короткий промежуток на уровне 10-15 мм. Следует отметить, что, несмотря на выпадение осадков в сентябре и октябре в 2011-2013 гг. на уровне, близком к норме или выше, нисходящий поток воды заметно ограничен, т.к. значительная часть осенних дождей расходовалась на пополнение запасов продуктивной влаги в почве из-за потребления воды растениями и испарения в те-
чение вегетации. Выявлена тенденция сокращения непроизводительных потерь воды при испытываемых органоминеральных системах удобрения; несколько более высокие значения (4,0-5,5 л/лизиметр) зафиксированы в зерно-паротравяном севообороте.
В условиях избыточного увлажнения в первой половине лета под растениями в контрольном варианте просачивалось около 38,651,0 л/лизиметр. При этом наибольшее количество инфильтрата отмечено в зернопароси-деральном севообороте. По-видимому, это связано с более быстрой минерализацией зеленой массы рапса по сравнению с растительными остатками клевера. В результате последействие сидерата на водоудерживающую способность дерново-подзолистой почвы к концу ротации севооборота ослабло. Наименьшая суммарная инфильтрация выявлена в зернотравяном севообороте, а наибольшая - в зернопаросидеральном.
В свою очередь, использование 1 -й орга-номинеральной системы удобрения (N30P30K30 + навоз, сидерат, солома) обуславливало достоверное снижение процесса инфильтрации на 14,8-20,2 л/лизиметр (по отношению к контролю) во всех севооборотах при избытке осенних и зимних влагозапасов. Использование при данных условиях 2-й орга-номинеральной системы удобрения (N60P60K60 + солома 2 раза за ротацию) обуславливало достоверное снижение процесса инфильтрации (по сравнению с контрольным вариантом) на 11,1 л/лизиметр только в зернопаротравя-ном и зернопаросидеральном севооборотах. Снижению инфильтрации воды способствовало увеличенное ее потребление при формировании урожая на удобренных фонах питания, а также большое накоплением растительных остатков предшествующими культурами. При избыточном летнем увлажнении почвы выпавшие осенние осадки, даже в небольшом количестве, просачивались в нижние горизонты.
В среднем, за ротацию севооборотов, в зависимости от вида севооборота и фона питания, среднегодовой внутрипочвенный сток воды составил 54,4-71,6 л/лизиметр, что в перерасчете равняется 72,0-95,5 мм от общего количества осадков, из них на весенний период приходится 51-59%.
Выводы. За годичный цикл в лизиметрах через корнеобитаемый слой 0-70 см дерново-подзолистой почвы при отсутствии удобрений просачивается от 25 до 212 мм в расчете на 1 га посевной площади, что составляет от 5 до 35% от общего количества выпавших осадков.
Наибольшая интенсивность инфильтрации в дерново-подзолистой почве отмечена в весенний период, в зависимости от севооборота и системы удобрения сток влаги составил 51-59% от общего количества просочившейся воды. Инфильтрация воды под растениями в летний период в лизиметрической установке наблюдается только при избыточном увлажнении, когда за 1 -2 суток выпадает не менее 10-15 мм осадков.
В целом за ротацию на дерново-подзолистой почве наименьший объем непроизводительных потерь влаги (24,9108,8 л/лизиметр), в зависимости от количества и характера выпадения осадков за вегета-
цию, отмечен в зернотравяном севообороте. Потери влаги в данном виде севооборота в условиях контрольного варианта снижались на 8,5-9,0 л/лизиметр или на 7,2-23,6% по отношению к зернопаротравяному севообороту с чистым паром.
Эффективность изучаемых органомине-ральных систем удобрения в полевых севооборотах при умеренном увлажнении по воздействию на инфильтрацию воды из профиля почвы была на одном уровне. При избыточном увлажнении за вегетационный период сочетание минеральных и органических удобрений, благодаря более существенному влиянию на водоудерживающую способность почвы, в большинстве вариантов способствовало достоверному снижению инфильтрации воды по отношению к контролю.
Статья посвящается памяти Л.П. Ого-родникова, доктора с.-х. наук, проводившего лизиметрические исследования в 2011-2016 гг.
Литература
1. Голубев Б. А. Применение лизиметрического метода в агрохимических исследованиях // Лизиметрические методы исследования в почвоведении и агрохимии. М. : Наука, 1967. 112 с.
2. Петербургский А. В. Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии. М. : Наука, 1979. 168 с.
3. Потери элементов питания растений в агробиохимическом круговороте веществ и способы их минимализа-ции / И. А. Шильников, В. Г. Сычев, А. Х. Шеуджен [и др.]. М. : ВНИИА, 2012. 351 с.
4. Кирпанева Л. И. Динамика просачивания атмосферных осадков на дерново-подзолистых почвах // Бюллетень ВИУА. М., 1979. С. 35-42.
5. Иванов Н. А., Рочев В. А., Каренгина Л. Б. Динамика и вынос питательных веществ при инфильтрации осадков и орошении на Среднем Урале // Научные основы повышения плодородия почв : межвузовский сборник научных статей. Пермь, 1982. С. 45-55.
6. Первова Н. Е., Егоров Ю. В. Изучение миграции природных вод на модельных лизиметрах // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2012. № 1. С. 24-28.
7. Jung I. Faktoren der Stickstoffauswachung aus dem Oberboden und Beziehungen zum Gewasserschutz // Landwirtschaft. Forsch., 1972. Bd. 25. № 4. P. 12-18.
8. Meilutyte-Barauskiene D., Kovalenkoviene M., Irbinskas V. Lietuvos upiu vandens istek liai klimato kaitos fone // Geografía. 2008. V.44. № 2. P. 1-8.
9. Mclsaac G. Agricultural nutrient management in the Great Lakes region //Sustainable Agriculture / Ed. Jakobsson Ch. Uppsala University, Sweden. 2012. P. 102-106.
10. Иванов Н. А. Вынос питательных веществ с фильтрующимися водами // Уральские нивы. 1979. № 11. С.34-35.
11. Салангинас Л. А. Влияние удобрений и извести на просачивание осадков в условиях Среднего Урала // Селекция, семеноводство и технологии выращивания основных сельскохозяйственных культур на Среднем Урале. Екатеринбург, 2000. Т. 59. С.209-212.
12. Трипольская Л. Изменения инфильтрации атмосферных осадков в почвенно-климатических условиях Литвы (обобщение лизиметрических исследований 1987-2014 гг.) // Агрохимия. 2016. № 6. С. 52-58.
13. Салангинас Л. А., Зезин Н. Н. Трансформация химических соединений из почв Среднего Урала // Агрохимический вестник. 1999. № 2. С. 36-38.
14. Огородников Л. П., Постников П. А. Просачивание атмосферных осадков через почву на Среднем Урале // АПК России. 2015. Т. 73. С. 116-119.
15. Огородников Л. П., Постников П. А. Лизиметрические исследования круговорота питательных элементов в агросистемах на темно-серой почве // Агрохимический вестник. 2017. № 1. С. 15-18.
INFILTRATION OF PRECIPITATION FROM SOD-PODZOLIC SOIL IN LYSIMETER EXPERIMENT ACCORDING TO THE TYPE OF CROP ROTATION AND FERTILIZATION SYSTEM
P. A. Postnikov, Cand. Agr. Sci. V. V. Popova, Senior Researcher
Ural Scientific and Research Institute of Agriculture - division of Ural Federal Agrarian Scientific Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences 21, Glavnaya St, Poselok Istok , 620061, Ekaterinburg E-mail: [email protected]
ABSTRACT
In 2011-2015, the influence of various nutrition grounds and field crop rotations on the percolation of atmospheric precipitation through the root habitable layer of soil of 0-70 cm was studied in lysimeter experiment on sod-podzolic soils. Infiltrate account in the experiment showed that a significant part of water percolates in the early spring period under positive air temperatures. Maximum percolation of precipitation through the 70 cm layer of soil during the vegetative period was noted in 2014-2015 and was equal to 100-130 l/lysimeter. On average, over 5 years of research, the percolation was equal from 54.4 to 71.5 l/lysimeter depending on the nutrition ground and type of crop rotation during the vegetative period. Application of organic fertilizers (manure, green manure, straw) in combination with mineral grounds N30P30K30 and N60P60K60 reduced infiltration of water by 7.3-15.7% compared to the control variant. In grain-grass crop rotation, water loss from the root habitable layer of soil reduced by 9.0-12.0% compared to crop rotation with pure fallow. Water infiltration under plants during the summer period in the lysimeter installation is observed only under excessive moistening, when no less than 10-15 mm of precipitation falls within 1-2 days.
Key words: lysimeter installation, infiltrate, sod-podzolic soil, type of crop rotation, nutrition ground, mineral and organic fertilizers.
References
1. Golubev B. A. Primenenie lizimetricheskogo metoda v agrokhimicheskikh issledovaniyakh (Application of lysimeter method in agrochemical investigations), Lizimetricheskie metody issledovaniya v pochvovedenii i agrokhimii, Moscow, Nauka, 1967, 112 p.
2. Peterburgskii A. V. Krugovorot i balans pitatel'nykh veshchestv v zemledelii (Nutrients balance and rotation in agriculture), Moscow, Nauka, 1979, 168 p.
3. Shil'nikov I. A., Sychev V. G., Sheudzhen A. Kh. et al. Poteri elementov pitaniya rastenii v agrobiokhimicheskom krugovorote veshchestv i sposoby ikh minimalizatsii (Loss of plant nutrition elements in agro-biochemical material rotation and methods of their reduction), Moscow, VNIIA, 2012, 351 p.
4. Kirpaneva L. I. Dinamika prosachivaniya atmosfernykh osadkov na dernovo-podzolistykh pochvakh (Dynamics of percolation of precipitation on sod-podzolic soils), Byulleten' VIUA, Moscow, 1979, pp. 35-42.
5. Ivanov N. A., Rochev V. A., Karengina L. B. Dinamika i vynos pitatel'nykh veshchestv pri infil'tratsii osadkov i oro-shenii na Srednem Urale (Nutrients dynamics and removal at infiltration of precipitation in the Middle Urals), Nauchnye osnovy povysheniya plodorodiya pochv, mezhvuzovskii sbornik nauchnykh statei, Perm', 1982, pp. 45-55.
6. Pervova N. E., Egorov Yu. V. Izuchenie migratsii prirodnykh vod na model'nykh lizimetrakh (Study of natural water migration on model lysemeters), Vestnik Moskovskogo universiteta, Seriya 17, Pochvovedenie, 2012, No. 1, pp. 24-28.
7. Jung I. Faktoren der Stickstoffauswachung aus dem Oberboden und Beziehungen zum Gewasserschutz, Landwirtschaft. Forsch., 1972, Bd. 25, No. 4, pp. 12-18.
8. Meilutyte-Barauskiene D., Kovalenkoviene M., Irbinskas V. Lietuvos upiu vandens istek liai klimato kaitos fone, Geografija, 2008, V.44, No. 2, pp. 1-8.
9. Mclsaac G. Agricultural nutrient management in the Great Lakes region, Sustainable Agriculture, Ed. Jakobsson Ch. Uppsala University, Sweden, 2012, pp. 102-106.
10. Ivanov N. A. Vynos pitatel'nykh veshchestv s fil'truyushchimisya vodami (Nutrients removal with filtration water), Ural'skie nivy, 1979, No. 11, pp. 34-35.
11. Salanginas L. A. Vliyanie udobrenii i izvesti na prosachivanie osadkov v usloviyakh Srednego Urala (Influence of fertilizers and lime on percolation of precipitation in the conditions of the Middle Urals), Selektsiya, semenovodstvo i
tekhnologii vyrashchivaniya osnovnykh sel'skokhozyaistvennykh kul'tur na Srednem Urale, Ekaterinburg, 2000, T. 59, pp. 209-212.
12. Tripol'skaya L. Izmeneniya infil'tratsii atmosfernykh osadkov v pochvenno-klimaticheskikh usloviyakh Litvy (obobshchenie lizimetricheskikh issledovanii 1987-2014 gg.) (Changes in precipitation infiltration under soil and climatic conditions of Litva (generalization of lysimeter research in 1987-2014), Agrokhimiya, 2016, No. 6, pp. 52-58.
13. Salanginas L. A., Zezin N. N. Transformatsiya khimicheskikh soedinenii iz pochv Srednego Urala (Transformation of chemical species from soils of the Middle Urals), Agrokhi-micheskii vestnik, 1999, No. 2, pp. 36-38.
14. Ogorodnikov L. P., Postnikov P. A. Prosachivanie atmosfernykh osadkov cherez pochvu na Srednem Urale (Percolation of precipitation through soil in the Middle Urals), APK Rossii, 2015, T. 73, pp. 116-119.
15. Ogorodnikov L. P., Postnikov P. A. Lizimetricheskie issledovaniya krugovorota pitatel'nykh elementov v agro-sistemakh na temno-seroi pochve (Lysimeter research of nutrients rotation in agro-systems on dark grey soils), Agrokhimich-eskii vestnik, 2017, No. 1, pp. 15-18.
УДК 582 (44/47)
БАЛАНС ГУМУСА, ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ
И ПРОДУКТИВНОСТЬ БИОЛОГИЗИРОВАННЫХ СЕВООБОРОТОВ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Е. В. Семинченко, мл. науч. сотрудник,
ФГБНУ Нижне-Волжский НИИСХ - филиал ФНЦ агроэкологии РАН,
п. Областной с.-х. опытной станции, Городищенский р-н, Волгоградская обл., Россия, 403013 E-mail: [email protected]
Аннотация. Исследования проводили на опытном поле Нижне-Волжского НИИСХ в 20142017 гг. Изучали полевые севообороты: 1) пар сидеральный (озимая рожь на сидерат) - озимая пшеница - сорго на зерно - овес; 2) пар сидеральный (рыжик на сидерат) - озимая пшеница -сорго на зерно - нут - сафлор - овес; 3) горох - озимая пшеница - нут - сафлор - горох - сорго на зерно - нут - овес. Почва - светло-каштановая. В севооборотах всю нетоварную часть заделывали в верхний слой почвы. Самый высокий положительный баланс органического вещества отмечали в четырехпольном севообороте с озимой рожью на сидерат (+3,33 т/га). Положительный баланс азота обеспечивался только в четырех- и шестипольном биологизированных севооборотах. По калию наблюдали положительный баланс во всех биологизированных севооборотах. Отрицательный баланс фосфора отмечали во всех вариантах опыта. Наиболее благоприятный баланс гумуса наблюдали в зернопаропропашном четырехпольном севообороте с озимой рожью на сидерат (+0,18 т/га). Самый высокий выход зерна с 1 га севооборотной площади обеспечивался в этом же севообороте - 1,90 т/га. Рекомендации могут быть применены в сухо-степной зоне Нижнего Поволжья.
Ключевые слова: биологизация, полевой севооборот, баланс гумуса, баланс органическоо вещества, баланс элементов питания, выход зерна.
Введение. Во всех почвенно-климатических зонах Нижнего Поволжья распространены полевые короткоротационные севообороты, включающие такие культуры, как озимая пшеница, подсолнечник, сафлор, нут. Однако для повышения эффективности земледелия необходимо разрабатывать и внедрять в производство полевые биологизи-рованные севообороты и ресурсосберегающие приемы возделывания зерновых культур. Био-логизация земледелия предполагает внедрение в севообороты сидеральных паров, зернобобо-
вых и промежуточных культур на зеленое удобрение, поступление в почву соломы и ли-стостебельной массы выращиваемых культур. В связи с этим особую актуальность и новизну представляет комплексное изучение в полевых севооборотах агробиологических приемов с использованием биоресурсов, способных, не нарушая природного равновесия, восстановить плодородие почвы и увеличить выход зерновой продукции на 1 га пашни [1, 2, 3, 4].
Целью исследований является разработка перспективных полевых биологизированных
