CC BY
24
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯ
УДК 631.62
Основные направления адаптивной интенсификации сельскохозяйственного использования осушаемых земель в Нечерноземной зоне России
Ковалев Николай Георгиевич, академик РАН, доктор техн. наук, профессор, директор
ФГБНУ ВНИИМЗ, г. Тверь, Россия
Е-тш1:упит2@Ц|з1;.ги
В качестве основных направлений адаптивной интенсификации сельскохозяйственного использования мелиорированных земель Нечерноземной зоны России выступают: широкое освоение адаптивных ландшафтно-мелиоративных систем земледелия применительно к различным группам типов гумидных ландшафтов, с учетом интенсивности и направленности потоков вещества, энергии и адаптивных реакций различных видов сельскохозяйственных растений на условия местопроизрастания растений; использование агромелиоративных приемов, направленных на регулирование водно-воздушного режима пахотного слоя почвы, улучшение работы дренажа, проведения посева в оптимальные сроки; широкое освоение в производстве инновационных агротехнологий возделывания сельскохозяйственных культур, что обеспечит в зависимости от уровня интенсификации получение в расчете на 1 га осушаемой пашни 3,55,5 т зерна, 5,3-8,0 т корм. ед. кормов, 30,0-35,0 т клубней картофеля; освоение на осушаемых кормовых угодьях многовариантных технологий создания и использования сенокосов и пастбищ на основе новых (в т.ч. кислотоустойчивых) сортов бобовых и злаковых трав, обеспечивающих производство высококачественных зеленых и грубых кормов на уровне 3,0-6,0 т корм. ед. с 1 га и более с затратами совокупной энергии на их производство в пределах 10,0-19,0 ГДж/га. В целях насыщения осушаемой почвы органическим веществом институтом разработана биотехнология получения нового вида органического удобрения с повышенным уровнем биогенности, питательности и экологической чистоты - компоста многоцелевого назначения (КМН). Использование КМН позволит по сравнению с традиционными тор-фонавозными компостами снизить энергозатраты на производство и использование удобрений в расчете на 1 га удобряемой площади с 22,5-27,0 ГДж до 8,0-9,5 ГДж, т.е. примерно в 2,8 раза, активизировать аммонифицирующую, фосфатмобилизующую и целлюлозоразрушающую микрофлору почвы, которая в результате своей деятельности обеспечивает почвенный раствор необходимыми для растений элементами питания: азотом, фосфором и калием.
Ключевые слова: осушаемые земли, адаптивные ландшафтно-мелиоративные системы земледелия, агротехнологии
В Нечерноземной зоне России одним из основных природных факторов, сдерживающих развитие сельскохозяйственного производства, является значительное переувлажнение и заболачивание сельскохозяйственных угодий. В подобных условиях осушение заболоченных и переувлажненных почв, обеспечение нормированного понижения уровня почвенно-грунтовых вод в кор-необитаемом слое почвы и поддержание в нем необходимого водно-воздушного режима является одним из основных видов мелиорации земель сельскохозяйственного назначения.
В результате проведения широкомасштабной мелиорации земель в 70-80 гг. прошлого века площадь осушаемых сельскохозяйственных угодий в целом по Не-
черноземной зоне России в настоящее время (на 01.01. 2012 г.) составляет 3,65 млн га.
Осушаемые земли играют заметную роль в аграрном секторе экономики ряда субъектов Российской Федерации Северо-Западного и Центрального федеральных округов. Так, доля осушаемых земель от общей площади сельскохозяйственных угодий составляет по Калининградской области - 73,0%, Ленинградской области - 40,0%, Республике Карелия - 24,0%, Московской и Тверской областей - 15,0 и 10,0% соответственно.
Осушаемые земли являются крупным поставщиком зеленых и объемистых кормов (сено, сенаж, силос) для животноводства. Так, доля кормов (без концентратов), поступающих с осушаемых земель в целом по Центральному округу, составляет примерно
35,0%, а по Северо-Западному федеральному округу 56,0-58,0% от общего объема заготовленных кормов.
За период после 1993 г., вследствие недостаточной государственной поддержки по части эксплуатации мелиоративных систем, содержания осушительной сети в технически исправном состоянии, заметно ухудшилось агроэкологическое состояние осушаемых земель и техническое состояние мелиоративных систем.
В неудовлетворительном агроэкологи-ческом состоянии находится 1,2 млн га (32,3%) осушаемых земель. Реконструкцию осушительных систем необходимо провести на площади 0,98 млн га, на значительных площадях осушаемых земель требуется проведение капитального или текущего ремонта осушительной сети, культуртехнических работ и известкование кислых почв.
Осушаемые земли, в большинстве случаев, используются по экстенсивным системам и агротехнологиям с малым вложением энергии в сельскохозяйственное производство (низкая насыщенность удобрениями, химическими мелиорантами, средствами защиты растений), а также без учета ландшафтных особенностей различных типов агроландшафтов. Поступающие в почву минеральные и органические удобрения не компенсируют выноса элементов питания растений с урожаем.
Вышеизложенные обстоятельства привели к тому, что осушаемые земли используются недостаточно эффективно. Продуктивность осушаемого гектара в среднем по зоне не превышает 1,8-2,0 т зерновых единиц, что в 1,5-2,0 раза ниже его потенциальных возможностей.
В федеральной целевой программе «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014-2020 годы», утвержденной Правительством Российской Федерации в октябре 2013 г., сделан акцент на сохранение и поддержание состояния мелиоративных систем и земель на качественно высоком уровне, повышение эффективности их использования с учетом достижений в мелиорации, земледелии, растениеводстве, средствах механизации и химизации.
Основной ландшафтной особенностью осушаемых почв Нечерноземья, определяющей проблемы и специфику их использования, является сложность и контраст-
ность почвенного покрова. Под воздействием рельефа, недостаточной дренированности территории, различных типов водного питания и прочего здесь формируется крайне неоднородный (по водно-физическим, гидрологическим характеристикам территории, степени гидроморфизма почв и др.) почвенный покров. Одновременно осушение как прием, направленный на устранение переувлажнения, гомогенизации гумидных ландшафтов по водному режиму, чаще всего не решает в полной мере указанных проблем на уровне микроландшафтов. Почвенно-гидро-логическая пестрота, как правило, в остаточной форме сохраняется и после осушения. Все это предопределяет адаптивно-ландшафтный подход к использованию осушаемых земель в разрезе различных агроланд-шафтов и ландшафтных местоположений.
Ведущая роль в реализации адаптивной интенсификации земледелия на осушаемых землях принадлежит адаптивно-ландшафтным системам земледелия и агро-технологиям возделывания сельскохозяйственных культур как инструменту реализации данных систем.
Цель исследований - определение основных направлений адаптивной интенсификации сельскохозяйственного использования осушаемых земель в Нечерноземной зоне России.
Материал и методы. Основные направления адаптивной интенсификации сельскохозяйственного использования осушаемых земель в Нечерноземной зоне России определены на основании анализа и обобщения результатов научных исследований ФГБНУ ВНИИМЗ и литературных источников.
Результаты и их обсуждение. Исходя из общих методических положений по формированию адаптивно-ландшафтных систем земледелия, нашедших свое отражение в трудах ведущих ученых в этой области (Каштанов А.Н., Щербаков А.П., Жученко А.А., Ки-рюшин В.И., Иванов А.Л. и др.), ФГБНУ ВНИИМЗ разработаны научные основы и методология формирования адаптивных ландшафтно-мелиоративных систем земледелия на осушаемых землях применительно к различным группам типов агроландшафтов гумидной зоны с учетом интенсивности и направленности потоков веществ и энергии в агроландшафтах и адаптивных реакций
различных видов сельскохозяйственных культур на условия местопроизрастания.
Главная задача адаптивного ландшафт-но-мелиоративного формирования системы земледелия должна состоять в том, чтобы каждый ландшафтный выдел осушаемых земель с учетом его природного предназначения и потенциала природных свойств направить на продуктивное, экономически эффективное и экологически безопасное сельскохозяйственное использование [1].
Основная особенность процесса адаптации ландшафтно-мелиоративной системы земледелия состоит в том, что он осуществляется как бы с двух сторон. С одной стороны, параметры и содержание каждого элемента системы (севооборотный блок, системы обработки почвы и удобрений и др.) подбираются с учетом ландшафтных условий, а с другой - сами ландшафтные условия, через мелиоративное воздействие, изменяются в направлении удовлетворения требований системы земледелия [2].
В связи с этим, адаптивный подход к формированию ландшафтно-мелиоративной системы земледелия состоит в том, что каждый элемент системы обоснованно подбирается к конкретным агроландшафтным условиям землепользования хозяйства, приспосабливается к этим условиям таким образом, чтобы благоприятные свойства агроланд-шафта, всех его компонентов и структурных единиц максимально полно учитывались и использовались для повышения продуктивности угодий, а неблагоприятные свойства преобразовывались с помощью мелиоративных мероприятий с целью создания благоприятных условий для произрастания культурных растений, что обеспечивает ресурсо-энергосбережение, повышение экономической эффективности земледелия и экологической устойчивости агроландшафтов [3, 4].
В основе адаптивной ландшафтно-мелиоративной системы земледелия лежит севооборот, который является организационно-технологической основой системы земледелия, на которой строится весь комплекс агротехнических и технологических мероприятий по выращиванию сельскохозяйственных культур.
Адаптивно организованная пространственная структура в экологически сбалансированных севооборотах на осушаемых
землях должна обеспечить строго индивидуальный и дифференцированный подход к режиму использования каждого технологического (производственного участка), а при необходимости и отдельных его частей, если его раздельное использование будет способствовать получению дополнительной прибыли и повышению устойчивости земледелия к неблагоприятным агроэкологическим факторам [5].
Одним из основных факторов, определяющих особенности проектирования и конструирования временной и пространственной структуры адаптивных севооборотов на осушаемых землях, является структура почвенного покрова (СПП), его контрастность и сложность. Установлено, что основная дисперсия урожайности полевых культур (5060%) на осушаемых землях определяется почвенно-гидрологическими условиями при-родно-территориального комплекса (НТК), причем значение ее нарастает при движении вниз по склону (от оглеенных к глеевым почвенным разностям), т.е. зависимость урожая культур от почвенно-гидрологических условий в нижней части склона выше, чем в верхней части [5].
По результатам микрорайонирования и агроэкологической оценки осушаемых земель формируются агроэкологически однотипные севооборотные территории и однородные технологические участки [6]. При сложной и контрастной структуре почвенного покрова территорию осушаемой пашни по состоянию водного режима достаточно разделить на две части: хорошо дренированную, где благоприятный водно-воздушный режим для требовательных культур (зерновые, картофель) может быть обеспечен даже в избыточно-увлажненные годы, и недостаточно дренированную - с почвами повышенного увлажнения и менее благоприятной динамикой водно-воздушного режима, на которых возделывание зерновых культур, картофеля и льна сопряжено с риском полной или частичной потери урожая от переувлажнения, с неэффективным использованием имеющихся материально-технических и почвенно-климатических ресурсов. В то же время указанные участки могут с успехом быть использованы для выравнивания многолетних трав, наиболее адаптированных к почвенно-гидрологическим условиям осушаемых земель.
При формировании севооборотов на осушаемых землях следует исходить из положения о том, что осушаемую почву следует держать как можно больше под растительным покровом. Вследствие этого следует чистые пары заменять на занятые, увеличить долю многолетних бобово-злаковых трав, практиковать пожнивные посевы сиде-ральных культур.
Реализация адаптивно-ландшафтных систем земледелия применительно к каждому осушаемому объекту осуществляется посредством агротехнологий возделывания конкретных культур, которые связаны в единую систему управления агроландшаф-том через севообороты, системы обработки почвы, удобрения и средств защиты растений, т.е. является составной частью систем земледелия [7].
По степени адаптации к различным уровням интенсификации производства различают экстенсивные, нормальные, интенсивные и высокие (точные) агротехнологии.
Исходя из стратегии технологической модернизации АПК страны, в период до 2020 года должны получить распространение нормальные и интенсивные агротехно-логии возделывания сельскохозяйственных культур.
Уровень интенсификации агротехно-логий в значительной степени обусловлен количеством вносимых минеральных удобрений. Установлено, что на осушаемых минеральных землях для получения проектных урожаев в зависимости от биологических особенностей культур и почвенного плодородия необходимо на 1 га пашни вносить 200-350 кг действующего вещества минеральных удобрений. Совместное действие осушения и минеральных удобрений повышает эффективность каждого из этих факторов интенсификации [5].
Адаптация агротехнологий возделывания основных сельскохозяйственных культур на осушаемых землях по гидрологическому фактору неоднородности почвенного покрова осуществляется путем использования тех или иных способов и приемов обработки почвы, направленных на снижение или устранение факторов (переувлажнение, переуплотнение и др.), лимитирующих уровни продуктивности культур.
На осушаемых дерново-подзолистых средне- и легкосуглинистых глееватых и глеевых почвах эффективным агромелиоративным приемом, направленным на регулирование водно-воздушного режима пахотного слоя почвы, улучшение работы дренажа, повышение адаптивности возделывания сельскохозяйственных культур, является мелиоративное рыхление почвогрунтов [7].
Осушение сдвинет почвы полугидро-морфного ряда по уровню продуктивности плодосменного севооборота на один ряд (глеевые почвы по продуктивности выходят на уровень глееватых, а глееватые - слабоог-леенных). Мелиоративное рыхление (МР) на глубину 50-60 см приближает весь блок почв по продуктивности к автотоморфным и создает условия для включения разнооглеенных почв в одну технологическую группу по водному режиму. Прирост урожайности озимой ржи от МР на глеевой почве составляет примерно 0,37 т/га, глееватой - 0,56 т/га. На ячмене рыхление почвы повысило урожайность на глеевых и глееватых почвах на 0,5 и 0,3 т/га зерна. Высокая эффективность от МР отмечается и на других культурах (картофель, клевер луговой, однолетние травы).
Эффективным приемом, направленным на регулирование водно-воздушного режима почвы, повышение адаптивности возделываемых яровых зерновых культур на осушаемых дерново-подзолистых легко- и среднесуглинистых глееватых и глеевых почвах, является гребневание почвы в процессе ее зяблевой вспашки.
Основная цель осеннего профилирования почвы - повышение урожайности яровых зерновых культур на 0,5-0,6 т/га зерна за счет проведения посевов в оптимальные сроки [5].
ФГБНУ ВНИИМЗ разработаны и апробированы в производственных условиях:
- технологии возделывания озимых и яровых культур, адаптированные к водно-физическому состоянию осушаемых почв, обеспечивающие получение зерна в пределах 3,5-5,5 т/га при снижении энергозатрат на 12-15 % в расчете на единицу продукции. В основу формирования указанных технологий положены: учет адаптивных реакций различных видов и сортов зерновых культур на условия местопроизрастания, адаптивно организованная пространственная структура
севооборотов и размещение культур по лучшим предшественникам, структурные модели посевов, позволяющие контролировать и корректировать продукционный процесс, энергосберегающие приемы обработки почвы, направленные на оптимизацию водно-физических свойств различных типов осушаемых почв, дифференцированная система удобрения и интегрированная система защиты растений от вредителей, болезней и сорняков;
- усовершенствованная грядово-лен-точная технология возделывания картофеля на осушаемых почвах легкого и среднего гранулометрического состава, базирующаяся на двухстрочном способе посадки клубней картофеля по схеме (110 + 30 см) х t и комплекс переоборудованных серийных машин, обеспечивающая получение 30,0-35,0 т/га клубней и снижение энергозатрат на 18-20%. Технология позволяет обеспечить благоприятный водно-воздушный и питательный режимы почвы для роста и развития растений, отказ от использования гербицидов, возможность вести комбайновую уборку в экстремальных по влажности условиях.
В структуре посевных площадей на осушаемых землях Нечерноземной зоны России порядка 65% приходится на многолетние травы, которые наиболее адаптированы к агроэкологическому состоянию осушаемых земель и являются основным поставщиком производства зеленых и объемистых трав для животноводства.
Экспериментально установлено, что на осушаемых пахотных землях наиболее перспективными при формировании высокопродуктивных агроценозов являются бинарные травосмеси, состоящие из разнопоспе-вающих сортов клевера лугового и злаковых трав: клевер луговой Ранний 2 + ежа сборная ВИК 61, клевер луговой ВИК 7 + тимофеевка луговая ВИК 9; клевер луговой Кировский 159 + тимофеевка луговая ВИК 9, которые могут быть рекомендованы для включения в травяные звенья полевых севооборотов. Это обеспечивает получение высококачественных кормов, увеличение срока их заготовки, возможность создания сырьевого конвейера по обеспечению зелеными и объемистыми кормами молочного животноводства, функционирующего в течение 100-120 дней.
Разработаны ресурсоэкономичные технологии полевого кормопроизводства на осушаемых землях с использованием новых сортов бобовых и злаковых трав, позволяющие создавать кормовые агроценозы с продуктивностью 5,3-8,6 т/га корм. ед., выходом обменной энергии 65,0-90,0 ГДж/га, сырого протеина 1,0-1,5 т/га и более. Особенно перспективной является технология создания и использования на осушаемых пахотных землях плантаций новой для Нечерноземной зоны России бобовой силосной культуры -козлятника восточного, позволяющая на протяжении 10-12 лет и более на постоянном месте поддерживать продуктивность травостоя на уровне 7,0 т/га корм. ед. при выходе растительного белка до 2 т/га [8].
В лугопастбищном производстве разработаны многовариантные технологии создания и использования сеяных сенокосов и пастбищ на осушаемых кормовых угодьях на основе их поверхностного или коренного улучшения с использованием новых (в т.ч. кислотоустойчивых) сортов бобовых и злаковых трав, которые позволяют в течение 4-6 лет пользования поддерживать в травостое бобовые компоненты и обеспечивать производство высококачественных зеленых и грубых кормов на уровне 3,0-6,0 т/га корм. ед. и более с затратами совокупной энергии на их использование в пределах 10,0-19,0 ГДж/га.
Успешное освоение инновационных технологий производства зерна, кормов, картофеля и другой продукции растениеводства на осушаемых землях напрямую связано с решением такой важной проблемы, как повышение плодородия почв мелиорированных земель. Чрезвычайно важная роль в повышении плодородия почв принадлежит органическому веществу и его главной составляющей части - гумусу. Гумус является энергетической основой биологических процессов в почве, обладает свойствами физиологически активных веществ, регулирующих ростовые процессы и питание растений как макро-, так и микроэлементами. В перспективе до 2020 года наряду с традиционными органическими удобрениями будут распространены новые виды органических и органоми-неральных удобрений с повышенным уровнем эффективности, биогенности и экологической чистоты, получаемых на основе новых инновационных биотехнологий [9].
К таким видам новых органических удобрений относится компост многоцелевого назначения (КМН), получаемый по разработанной ФГБНУ ВНИИМЗ биотехнологии производства удобрений на основе аэробной биоконверсии навоза сельскохозяйственных животных и помета птиц с углеродсодержа-щими компонентами растительного происхождения (торф, древесные опилки, измельченная солома и др.) при принудительной подаче кислорода воздуха в ферментируемую смесь [9].
Использование КМН позволит по сравнению с традиционными торфонавозными компостами снизить энергозатраты на производство и использование удобрений в расчете на 1 га удобряемой площади с 22,5-27,0 ГДж до 8,0-9,5 ГДж, т.е. примерно в 2,8 раза.
КМН активизирует аммонифицирующую, фосфатмобилизующую и целлюлозо-разрушающую микрофлору почвы, которая в результате своей деятельности обеспечивает почвенный раствор необходимыми для растений элементами питания: азотом, фосфором и калием. В результате КМН способствует формированию высокой продуктивности сельскохозяйственных культур, особенно в условиях двустороннего регулирования водного режима почвы, поддержанию и воспроизводству почвенного плодородия.
ФГБНУ ВНИИМЗ разработана также биотехнология производства и применения жидкофазных биологически активных средств (ЖФБ), используемых в земледелии и растениеводстве. В основу биотехнологии положен ферментационно-экстракционный способ переработки органического сырья животноводческих предприятий.
Общая совокупность свойств ЖФБ, т.е. экологическая и санитарная чистота, благоприятный рН, высокое содержание биогенных макро- и микроэлементов и особенно высокий уровень микробной обсеме-ненности, обеспечивает улучшение на 2025% агрономических и биологических свойств мелиорированных почв, повышение их продуктивности на 17-25%.
Выводы. В качестве основных направлений адаптивной интенсификации сельскохозяйственного использования осушаемых земель в Нечерноземной зоне России выступают следующие:
- широкое освоение в производстве адаптивных ландшафтно-мелиоративных систем земледелия и инновационных агро-технологий возделывания сельскохозяйственных культур, что обеспечит в зависимости от уровня интенсификации получение в расчете на 1 га осушаемой пашни 3,5-5,5 т зерна, 5,3-8,0 т корм. ед. кормов, 30,0-35,0 т клубней картофеля;
- дифференцированный подход к использованию минеральных удобрений в расчете на планируемый урожай сельскохозяйственных культур, всемерная биологизация земледелия на осушаемых землях на основе широкого использования бобовых трав как одного из основных поставщиков биологического азота в почву, новых видов органических, органоминеральных удобрений с повышенным уровнем биогенности, питательности и экологической чистоты, соответствующих биопрепаратов, что будет способствовать повышению плодородия осушаемых почв и продуктивности агроландшафтов;
- освоение на осушаемых кормовых угодьях многовариантных технологий создания и использования сенокосов и пастбищ на основе новых (в т.ч. кислотоустойчивых) сортов бобовых и злаковых трав, что позволит обеспечить производство высококачественных зеленых и грубых кормов на уровне 3,0-6,0 т корм. ед. с 1 га и более с затратами совокупной энергии на их использование в пределах 10,0-19,0 ГДж/га.
Список литературы
1. Ковалев Н.Г., Смирнов А.А., Иванов Д.А., Анциферова О.Н. Теоретические основы создания адаптивных ландшафтно-мелиора-тивных систем земледелия в гумидной зоне России //Проблемы и перспективы развития мелиорации, водного и лесного хозяйства (к 75-летию Российской академии сельскохозяйственных наук): Сб. науч. трудов. М., 2004. С. 37-43.
2. Иванов Д.А., Ковалев Н.Г., Анциферова О.Н., Карасева О.В., Рублюк М.В. Влияние ландшафтных условий на структуру урожая озимой ржи // Вестник РАСХН. 2013. №2. С. 38-40.
3. Ковалев Н.Г., Митрофанов Ю.И., Иванов Д.А. Научное обеспечение формирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия на осушаемых землях Нечерноземной зоны // Агрофизика. 2013. № 2. С. 9-18.
4. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство / Под ред. В.Н. Кирюшина, А.Л. Иванова М.: ФГБНУ Росинформагротех, 2008. 784 с.
5. Митрофанов Ю.И. Адаптивные севообороты и технологии на осушаемых землях Нечерноземной зоны. Тверь, 2010. 287 с.
6. Митрофанов Ю.И. Особенности формирования агроэкологически однотипных территорий на осушаемых землях // Земледелие. 2013, №3. С.6-8.
7. Митрофанов Ю.И. Адаптивный подход к агромелиоративным технологиям на
осушаемых землях // Мелиорация и водное хозяйство. 2013. №4. С.25-28.
8. Ксензов А.А., Анциферова О.Н., Иванова Н.Н., Ковалев Н.Г., Зинковская Т.С., Алексеева Ю.С. Пат. на изобретение №2483510 RU, С1. МПК А01В 79/02 (2006.01), А0Ш 1/00 (2006.01), А01С 1/00 (2006.01). Способ мелиоративной подготовки дренируемой минеральной почвы под посев козлятника восточного. 2012111936/13, 27.03.2012. Опуб. 10.06.2013. Бюл. №16. 8 с.
9. Ковалев Н.Г., Барановский И.Н. Органические удобрения в XXI веке (Биоконверсия органического сырья). Тверь, 2006. 304 с.
Main directions of agricultural use adaptive intensification of drained lands in Humid area Russian
Kovalev N.G., academician of RAS, Professor, Director All-Russian Institute of reclaimed land, Tver, Russia
The main directions of adaptive intensification of agricultural use of reclaimed lands in the humid zone of Russia are: wide development of adaptive landscape reclamation farming systems in relation to different types of humid landscapes, taking into account the intensity and direction of flows of matter and energy and the adaptive responses of different types of crops to plant habitat conditions. Land improvement techniques are also used to regulate the water-air regime of topsoil, improved drainage, seeding at the optimum time. Of great importance is the development of innovative agricultural technologies in the production of agricultural crops cultivation. Their use provides, depending on the level of intensification receive per 1 ha of drained arable land 3.5-5.5 tons of grain, 5.3-8.0 tons of food units of forages, 30.035.0 tons of potato tubers. An important direction is the development of drained forage lands of multiple technologies for the creation and use of hayfields and pastures on the basis of new varieties of legumes and grasses, including of acid resistant. These varieties provide the production of high quality green and roughage 3.0-6.0 tons of food units/ha or more to the cost of the total energy in their production 10.0-19.0 GJ/ha. For the purpose of saturation drained soil with organic matter biotechnology is developed to obtain a new type of organic fertilizer with a high level of biogenesis, nutritional and environmental cleanliness -compost for multy-purposes (KMN). Using KMN will reduce energy consumption for the production and use of fertilizers with 22.5-27.0 to 8.0-9.5 GJ per 1 hectare of fertilized area compared to traditional a peat and manure compost. This dose KMN provides activation ammonifying, phosphate and cellulolytic soil microflora by 2.8 times. The microflora of the soil as a result of its activities provides the soil solution with nutrients necessary for plant, such as nitrogen, phosphorus and potassium.
Key words: drained land, adaptive landscape and drainage systems of agriculture, agro-technology
References 1. Kovalev N.G., Smirnov A.A., Ivanov D.A., Anciferova O.N. Teoreticheskie osnovy sozdaniya adaptivnykh landshaftno-meliorativnykh sistem zemledeliya v gumidnoj zone Rossii. [The theoretical basis for the creation of adaptive landscape reclamation farming systems in the humid zone of Russia]. Sb. nauchn. trudov «Problemy i perspek-tivy razvitiya melioracii, vodnogo i lesnogo kho-zyajstva» (k 75-letiyu Rossijskoj akademii sel'sko-khozyajstvennykh nauk). [The collection of scientific papers "Problems and Prospects of Land Reclamation, Water and Forestry" (on the 75th anniversary of the Russian Academy of Agricultural Sciences)]. Moscow, 2004. pp 37-43.
2. Ivanov D.A., Kovalev N.G., Anciferova O.N., Karaseva O.V., Rublyuk M.V. Vliyanie landshaftnykh uslovij na strukturu urozhaya ozimoj rzhi. [Influence of landscape conditions on the structure of the crop of winter rye]. Vestnik RASKHN. 2013. no.2. pp.38-40.
3. Kovalev N.G., Mitrofanov Yu.I., Ivanov D.A. Nauchnoe obespechenie formirovaniya adaptivno-landshaftnykh sistem zemledeliya na osushaemykh zemlyakh Nechernozemnoj zony. [Scientific support of the formation of adaptive-landscape systems of agriculture on drained lands of humid zone]. Agrofizika. 2013. no.2. pp. 9-18.
4. Agroekologicheskaya ocenka zemel', proektirovanie adaptivno-landshaftnykh sistem
zemledeliya i agrotexnologij. [Agroecological assessment of land, the design of adaptive-landscape systems of agriculture and agricultural technologies.]. Methodological manual. Ed. Ki-ryushin V.N., Ivanov A.L. Moscow: FGBNU Ro-sinformagroteh. 2008. 784 p.
5. Mitrofanov Yu.I. Adaptivnye sevooboroty i tekhnologii na osushaemykh zemlyakh Necherno-zemnoj zony. [Adaptive rotations and technology on drained lands humid zone]. Tver. 2010. 287 p.
6. Mitrofanov Yu.I. Osobennosti formiro-vaniya agroekologicheski odnotipnykh territorij na osushaemykh zemlyakh. [Features of the formation of similar agro-ecological areas on drained lands]. Zemledelie. 2013. no. 3. pp. 6-8.
7. Mitrofanov Yu.I. Adaptivnyj podkhod k agromeliorativnym tekhnologiyam na osushaemykh zemlyakh. [Adaptive approach to technology
agromeliorative on drained lands]. Melioraciya i vodnoe khozyajstvo. 2013. no. 4. pp. 25-28.
8. Ksenzov A.A., Anciferova O.N., Ivanova N.N., Kovalev N.G., Zinkovskaya T.S., Alekseeva Yu.S. Patent na izobretenie [Patent for an invention] №2483510 RU, C1. MPK A01V 79/02 (2006.01), A01G 1/00 (2006.01), A01C 1/00 (2006.01). Sposob meliorativnoj podgotovki dreni-ruemoj mineral'noj pochvy pod posev kozlyatnika vostochnogo. [The method of reclam preparation of drained mineral soil for sowing galega]. 2012111936/13, 27.03.2012. Posted 10.06.2013. Bull. №16. 8 p.
9. Kovalev N.G., Baranovskij I.N. Orga-nicheskie udobreniya v XXI veke (Biokonversiya organicheskogo syr'ya). [Organic fertilizers in the XXI century (bioconversion of organic raw materials)]. Tver, 2006. 304 p.
УДК 504. 54:631.51 (470)
Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов дерново-подзолистой почвы в севообороте
Владыкина Надежда Ивановна, кандидат с.-х. наук, зав. сектором ФГБНУ Удмуртский НИИСХ, с. Первомайский, Удмуртская Республика, Россия
E-mail: [email protected]
Проведен анализ биологической активности дерново-подзолистой почвы в третьей ротации биологизированного севооборота (2004-2012 гг.). К началу ротации содержание гумуса, элементов питания повысилось, почва стала кислее, по видам пара имелись отличия. В двухфакторном опыте выявлено, что использование чистого пара с внесением навоза повышает активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов в сравнении с контрольным вариантом без навоза (6,4%) до 8,7 и 10,6% (НСР05 = 2,2) в начале ротации севооборота. В севообороте с занятым паром отмечено достоверное ее снижение на 4,8% (до 1,6%). В этом севообороте благоприятные условия для разложения клетчатки сложились лишь к концу ротации, что способствовало росту урожайности трех его последних культур. Отмечена высокая корреляционная зависимость урожайности от интенсивности разложения клетчатки (r = 0,75 и r = 0,80). Совместное использование соломы и навоза (10 т/га севооборотной площади) в чистом пару оптимизирует биологическую активность почвы, тем самым позволяет сохранять и плодородие почвы, и получать стабильно высокую урожайность культур в течение всей ротации севооборота. Замена ежегодной вспашки на ежегодную безотвальную или мелкую обработки почвы снижает биологическую активность почвы (соответственно на 34,4%, 27,9 и 30,0% при НСР05 = 4,2) из-за уплотнения нижнего (10-20 см) слоя и всего пахотного (0-20 см). Комбинированная мелкоотвальная система обработки почвы обеспечивает плотность сложения пахотного слоя почвы (1,34 г/см3) и биологическую активность (31,4%) на уровне вспашки (1,33 г/см и 34,4%). Выявлена средняя корреляционная зависимость биологической активности почвы с плотностью ее сложения (r = 0,63).
Ключевые слова: пар (чистый, сидеральный, занятый), навоз, солома, вспашка, мелкая обработка, безотвальная, комбинированная, биологическая активность почвы, плотность сложения почвы, урожайность
Наряду с химическими, физическими свойствами почвы, являющимися показателями ее плодородия, существуют еще и биологические, которые в основном обусловливаются деятельностью почвенной микрофлоры. Разложение органического вещества, попадающего в почву, идет с ее участием. На начальной стадии разложения органического
вещества преимущественное значение имеют микроорганизмы, которые способны использовать только легкорастворимые вещества. Затем идет смена их микроорганизмами, способными использовать питательные вещества из более труднодоступных соединений. В результате трансформация органического вещества связана со сменой микроорганизмов,
