CC BY
14УДК 631.874
О РОЛИ БИОРЕСУРСОВ В СОХРАНЕНИИ И ПОВЫШЕНИИ ПЛОДОРОДИЯ ПАХОТНЫХ СКЛОНОВ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ
Т.Ю.Анисимова, к.с.-х.н., — ВНИИОУ Россельхозакадемии
E-mail: [email protected]
В статье обоснован выбор способов борьбы с водной эрозией пахотных склонов на основе использования потенциала биоресурсов агроценозов. Показана эффективность использования многолетнего люпина в качестве сидерата и фитомелиоранта на эродированных дерново-подзолистых супесчаных почвах Владимирской области. Ключевые слова: водная эрозия почвы, удобрение, многолетний люпин, сидерат, плодородие почв.
В результате усиленной минерализации, смыва мелкозема и илистой фракции снижается гумусированность почв, происходит уплотнение пахотного и подпахотного горизонтов ходовыми системами машин, что вызывает прогрессирующее и экологически опасное развитие водной эрозии [1].
При многократном сокращении применения органических и минеральных удобрений в сельскохозяйственных предприятиях резко возросла роль биоресурсов корневых, пожнивных и поукосных остатков (КППО) в воспро-
изводстве органического вещества и элементов питания в пахотных почвах. Количество КППО зависит от видового состава культур севооборота, почвен-но-климатических и погодных условий, окультуренности почвы, рельефа местности, экспозиции и степени смытости почвы склона, комплекса агротехники в системе земледелия и, в конечном итоге, от величины биологического и хозяйственного урожая возделываемых культур.
В связи с острым дефицитом навоза и компостов, а также прекращением использования торфа на удобрение возрастающее значение приобретает мобилизация растительных ресурсов непосредственно на месте их производства. Их использование особенно при контурно-мелиоративном земледелии может компенсировать непродуктивные безвозвратные потери гумуса и элементов питания на пахотных склонах, подверженных водной эрозии. Традиционные удобрения нужно применять в первую очередь на лучших, а не эродированных землях. Особенно это касается применения бесподстилочного навоза на склонах: его можно использовать только при наличии техники для внутрипочвенного
внесения, чтобы предотвратить смыв жидкой фракции.
На эродированных склонах окупаемость органических и минеральных удобрений значительно ниже, чем на плакорах и склонах до 1-1.5°[1,2]. Кроме того, растительные биоресурсы в качестве источника органического вещества и зольных элементов питания во много раз дешевле и имеют преимущества перед традиционными удобрениями. Возможности реализации растительных биоресурсов (многолетних трав, соломы, сидератов и др.) практически неисчерпаемы, так как они ежегодно воспроизводятся и почти не используются.
Растительные биоресурсы, особенно при участии бобовых культур, позволяют вовлекать в агробиотехно-генный круговорот веществ биологический азот за счет растения-хозяина, клубеньковых бактерий и эндотрофной микоризы корней в количествах до 200-400 кг/ га, а также труднодоступные элементы питания из почвенного профиля.
Как показали исследования ВНИИОУ, зеленую биомассу люпина выгоднее использовать прежде всего на корм, а не на удобрение. Однако на-
1. Влияние элементов склона на урожайность выращиваемых культур
Вариант опыта Озимая пшеница (2001 г.) Ячмень (2002 г.) Озимая рожь (2003 г.) Кукуруза на силос (2001-2003 гг.)
урожай прибавка урожай прибавка урожай прибавка урожай прибавка
Размещение посевов вдоль склона
Контроль 27,9 - 11,0 - 16,4 - 115
Размещение посевов поперек склона
Водораздел 31,6 3,7 19,5 8,5 24,9 8,5 190 75
Средняя часть склона 30,5 2,6 17,1 6,1 26,2 9,8 147 32
Нижняя часть склона 30,2 2,3 19,9 8,9 26,5 10,1 158 43
НСР 05 ц/га 0,8 2,9 4,2 30
№ 1 (63) 2013
8/ia5uMipckm Землейлод
2. Запасы продуктивной влаги в почве, мм
Вариант опыта Культура Слой почвы, см
0-60 0-100
май август май август
Контроль Озимая рожь 42,4 85,8 54,7 100,8
Водораздел - « - 57,5 88,3 116,4 170,9
Средняя часть склона - « - 81,0 84,2 134,0 161,0
Нижняя часть склона - « - 40,5 87,0 78,4 169,0
Контроль Кукуруза на силос 55,2 58,2 124,6 118,6
Водораздел - « - 60,7 73,7 113,1 134,8
Средняя часть склона - « - 66,0 68,7 126,0 124,0
Нижняя часть-склона - « - 34,0 75,4 130,0 136,1
личие в РФ более 0,8 га пашни на душу населения против 0,2 га в мировом сельском хозяйстве создаёт возможность маневрирования площадью и использовать низкопродуктивные земли под сидеральные пары, а на склонах целесообразно высевать многолетние бобово-злаковые травосмеси.
Важно особое внимание уделять возделыванию сидератов, высокая транспортабельность семян которых и дешевизна доставки до удаленных полей обеспечивает экономию за счет снижения затрат на ГСМ и транспорт. При этом достигается возможность системного удобрения удаленных полей, а также эффективного использования промежуточных культур на приусадебных, дачных и фермерских участках, где производится более 90% всего объема картофеля и овощей. Следует учитывать, что растительные остатки и сидераты являются экологически чистыми удобрениями.
Ландшафтный подход к разработке оптимальной структуры посевных площадей предполагает более полное использование биоклиматических ресурсов агроландшафта культурными растениями с одной стороны и реализацию средовосстанавливаюших особенностей культивируемых растений — с другой. Разграничение площади по элементам склона, плодородию почвы, ее смытости и направлению пахоты должно закрепляться системой (каркасом) защитных лесонасаждений и контурно-полосным размещением посевов по горизонталям поля.
Во ВНИИОУ на склоне юго-западной экспозиции 3-3,5° проводили исследования по разработке агрофито-мелиоративных приемов повышения плодородия склоновых дерново-под-
золистых супесчаных почв на основе использования многолетнего люпина в ландшафтном земледелии. Одновременно в течение четырех лет изучали влияние элементов агроландшафта на продуктивность агроценозов и плодородие дерново-подзолистой супесчаной почвы.
В результате исследований установлено, что элементы рельефа влияют на продуктивность культур севооборота сильнее, чем антропогенные мероприятия в системе земледелия: агротехнические, мелиоративные и агрохимические. Различия по урожайности зерновых культур по элементам рельефа в неблагоприятные по увлажнению годы достигали шестикратной величины. В лучших частях склона продуктивность почв снижалась в 1,6-1,8 раза по сравнению с водоразделом и пологой верхней частью склона.
Для упорядочения направлений пахоты и дифференцированного использования плодородия почв элементов склонов выявлена высокая агроэкологическая эффективность контурно-полосного размещения посевов в сочетании с применением сидерата — многолетнего люпина на удобрение. При этом установлено положительное влияние этого комплекса на продуктивность культур, показатели почвенного плодородия, агрофизические свойства почвы, запасы продуктивной влаги в период вегетации растений. Установлено также, что запасы продуктивной влаги в почве с мая по сентябрь были минимальными при контрольной продольной пахоте и междурядной обработке при выращивании кукурузы. Урожайность зеленой массы кукурузы по сравнению с контролем в посевах поперек склона достоверно возрастала на
10,4-1 1,6%. Прибавка урожая ячменя при контурно-полосной организации территории склона достигала 6,1-8,5 ц/ га, или 15,5-18,1% к контролю. Лучшее обеспечение влагой посевов, расположенных на водоразделе и верхней части склона, объясняется отсутствием стока, повышенным содержанием глины, а также близким залеганием водоупорного горизонта (табл.1,2).
В неблагоприятные по осадкам годы травостой многолетнего люпина зарастал сорной растительностью, сильно изреживался. Поэтому люпин следует сочетать с другими более устойчивыми к засухе культурами и, прежде всего, с многолетними злаковыми травами. По данным А.Н. Каштанова и В.Е. Яв-тушенко [2], многолетние травы сокращают эрозионные потери гумуса и биогенных элементов в 2-3 раза в сравнении с зерновыми культурами и в 10 раз — в сравнении с чистым паром. Травы практически прекращают водную эрозию и тем самым создают основу для экологически безопасной и биологически сбалансированной системы земледелия на пахотных склонах. В адаптивных севооборотах и выводных полях на эродированных склонах рекомендуется высевать сложные высокопродуктивные и устойчивые к аномалиям погоды травосмеси, рассчитанные на длительное использование. При формировании конкурентоспособных кормовых агроценозов необходимо полнее учитывать хозяйственно-биологические особенности многолетних бобовых и злаковых трав.
Таким образом,нарушение баланса биогенных элементов в земледелии ведет не только к уменьшению производства продукции и ухудшению ее качества, но и к снижению устойчи-
№ 1 (63) 2013
ВлаЗимгрсШ ЗешеШеф
вости агроландшафтов. В этой связи компенсация дефицита питательных веществ за счет максимального использования биоресурсов агроценозов и удобрений должна рассматриваться как экологически необходимая задача, а объектом регулирования хозяйственно-биологического круговорота веществ в земледелии и животноводстве становится агроландшафт в целом.
Литература
1. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Эрозия и охрана почв. Изд-во МГУ. М.
1996. 335 с.
2. Панников В.Д. О высокой культуре земледелия и росте урожаев. М. РАСХН. 2003.371 с.
3. Каштанов А.Н., Явтушенко В.Е. Агроэкология почв склонов. М. Ко-
лос.1997. 240 с.
4. Кирюшин В.И. Экологизация и технологическая политика. М. Изд-во МСХА. 2000. 473 с.
5. Сельское хозяйство России. М. МСХ. 2011. 53 с.
TYu.Anisimova. ABOUT A ROLE OF BIORESOURCES IN PRESERVATION AND INCREASE OF FERTILITY OF ARABLE SLOPES THE VLADIMIR OPOLYE In article a choice of ways of struggle against water erosion of arable slopes on the basis of harnessing the potential of bio-based agrocenocis is proved. Efficiency of use long-term lupine in quality green manure and fitomeliorant on eroded soddy-podsolic sandy soils of the Vladimir area is shown.
Keywords: a water soil erosion, fertilizer, long-term lupine, green manure, fertility increase of soils.
УДК 631.8:631:417.2
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ И КАЧЕСТВО ГУМУСА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ
А.А. Корчагин, к.с.-х.н., В.В. Окорков, д.с.-х.н., Л.А.Окоркова, А.О. Рагимов
— Владимирский НИИСХ Россельхозакадемии,
E-mail: [email protected] Представлены данные по содержанию и качеству гумуса в серых лесных почвах Владимирского ополья после 12-летнего применения различных систем удобрения.
Ключевые слова: серая лесная почва, гумус, системы удобрения. Основным показателем, характери- при дополнительном внесении эле-зующим плодородие почв, как извест- ментов минерального питания проис-но, служит содержание гумуса. Экс- ходит увеличение в почве количества
периментальным путем установлено, что повышение содержания гумуса в дерново-подзолистой почве на 1 % увеличивает продуктивность пашни более чем на 25 % [1]. Сельскохозяйственное использование почв, основанное на внесении удобрений, неизбежно приводит к изменению гумусового состояния почв. В то же время вопрос о влиянии удобрений на этот параметр остается дискуссионным.
Работами А.М. Лыкова [2,3], И.С. Кауричева [4], Л.К. Шевцовой и Д.Н. Сизовой [5] убедительно показано, что роль органических и минеральных удобрений в гумусовом балансе пахотных почв принципиально различна.
Авторы [2,6-9] утверждают, что без применения органических удобрений формирование положительного баланса гумуса в пахотном слое дерново-подзолистых почв невозможно. В результате 60-летнего систематического применения удобрений в стационарных опытах ТСХА им. К.А. Тимирязева выявлено, что при совместном внесении навоза и минеральных удобрений содержание гумуса в пахотном слое обрабатываемой почвы увеличилось с 1,48 до 2,27 % [10].
Некоторые исследователи [11-14] отмечали увеличение содержания гумуса при применении минеральных удобрений. Они объясняли это тем, что
пожнивных и корневых остатков, являющихся основным источником восполнения органического вещества почв. Показано также, что физиологически кислые минеральные удобрения, отрицательно воздействуя на почвенную биоту, могут замедлять процессы минерализации органических остатков и гумуса. В последние годы происходит переоценка роли минеральных удобрений в гумусообразовании. Ряд ученых [15-16] выражает сомнение по поводу возможного повышения органического вещества за счет применения минеральных удобрений.
Данные, полученные на основе обобщения результатов более 400 длительных полевых опытов, свидетельствуют, что его содержание в дерново-подзолистых почвах при внесении полного минерального удобрения в первые 20-30 лет снижалось в среднем на 12-14 % [17]. Поэтому внесение только минеральных удобрений не компенсирует потерь почвенного органического вещества. Механизм этого явления заключается в том, что при внесении минеральных удобрений по сравнению с неудобренными вариантами коэффициенты использования питательных веществ из почвы, как правило, увеличиваются. При выяснении обстоятельств отмеченного явления было обнаружено существенное
№ 1 (63) 2013
усиление процессов минерализации гумуса, происходящее под действием азотных удобрений [18-19]. Каждая единица азота удобрений способствует дополнительной мобилизации от 0 до 1,2 единицы почвенного азота [20]. Это и ведет к увеличению в почве содержания подвижных соединений азота и, как следствие, к повышению коэффициента использования растениями питательных веществ. Подвижные соединения азота, образовавшиеся в результате минерализации органического вещества, как и азот минеральных удобрений, включаются в геохимическую миграцию. Их доля от общего количества инфильтрационных потерь азота из пахотных угодий составляет от 10 до 50 % [21-22].
По данным В.В. Окоркова [23] , средние запасы нитратного азота в слое почвы 0-40 см в период всходов или возобновления вегетации культур (в весенний период) за 1992-2008 гг. на серых лесных почвах Ополья в вариантах без азотных удобрений составили 45-47 кг/га, при внесении одинарной дозы N48P40K42 - 100 кг/га, а двойной дозы N84P80K85 - 150 кг/га. Дополнительные размеры мобилизации азота почвы от внесения одинарной дозы полного минерального удобрения колебались в пределах 10-14 %, от двойной- в пределах 23-25 %.
На серых лесных почвах Владимирского ополья за ротацию 8-польного севооборота (занятой пар - озимые
Владимярскш Земледелец!)
