CC BY
9БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ БИОМЕЛИОРАНТОВ И УДОБРЕНИЙ В РСО-АЛАНИЯ
Л.Ю. Доева, к.с.-х.н., Д.М. Мамиев, к.с.-х.н., З.А. Болиева, СКНИИ горного и предгорного сельского хозяйства
Работа выполнена под руководством д.с.-х.н. Э.Д. Адиньяева
Приведены результаты многолетних исследований по интегрированному использованию пожнивных сидеральных культур, соломы, навозной жижи и цеолитсодержащих аг-роруд при выращивании картофеля в предгорьях РСО-Алания.
Ключевые слова: продуктивность картофеля, биомелиоранты, удобрение, плодородие почвы.
Проблема управления плодородием почвы существенно усложнилась в условиях рыночной экономики. Получение высокого и качественного урожая невозможно без учета основного свойства почвы-плодородия, зависящего от количества гумуса и его качественного состава [3, 5]. На данном этапе задачей сельскохозяйственной науки является поиск нетрадиционных резервов восполнения органического вещества почвы без специальных и трудоемких затрат. В этой связи представляет научный и практический интерес изучение влияния биологических мелиорантов, органических структу-рообразователей и удобрений на показатели плодородия почвы, урожай и качество одной из ведущих культур региона картофеля [6, 7].
Наибольшая эффективность применения нетрадиционных удобрений достигается при их совместном использовании. Целесообразность и перспективность использования местных природных удобрений (ирлитов) заключается в их высокой прибавке урожая и экономической выгоде при отсутствии негативных экологических последствий, и улучшении, оздоровлении окружающей среды [2, 4]. Биологические мелиоранты и местные цеолитсодержащие агроруды могут быть использованы в качестве удобрения для повышения как плодородия почв, так и урожайности сельскохозяйственных культур [1].
Методика. Для решения поставленных задач на экспериментальном поле ОПХ «Михайловское» СКНИИГПСХ проводили два опыта: Опыт 1. Влияние биологических мелиорантов на агрофизические и биологические свойства почвы, урожай и качество клубней картофеля (2001-2003 гг.). Схема этого опыта включала варианты: 1) контроль (без удобрений); 2) Ы60; 3) солома, 5 т/га; 4) сидерат; 5) сидерат + Ы60; 6) солома, 5 т/га + Ы60 + сидерат; 7) солома, 5 т/га + сидерат. Опыт 2. Влияние органических структурообразователей и минеральных удобрений на агрофизические и агрохимические показатели плодородия почвы, продуктивность и качество клубней картофеля (2004 - 2006 гг.). Варианты в опыте: 1) контроль (без удобрений); 2) солома оз. ржи, 5т/га + N 60 + сидерат; 3) солома оз. ячменя, 5т/га + + сидерат; 4) солома оз. пшеницы, 5 т/га, цельная + + сидерат; 5) солома оз. пшеницы, 5 т/га, измельченная + + сидерат.
Почва опытного участка - выщелоченный чернозем, тяжелосуглинистого гранулометрического состава с залеганием галечника на глубине 30-50 см. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы: содержание гумуса - 5-6 %, общего азота - 0,40 %, фосфора - 0,20-0,30 % и калия - 1,62-1,90 %. Опыты закладывали в травопольном севообороте по предшественнику озимая пшеница, в трехкратной повторности. Общая площадь делянки - 120 м2, учетная - 50 м2. Расположение вариантов в повторениях - рендомизированное. Исследования проводили на районированном сорте картофеля Волжанин. Технология возделывания картофеля в опытах соответствовала принятой в зоне, кроме изучаемых нами вопросов.
Результаты и их обсуждение. В результате проведенных в опыте 1 исследований выявлено, что запашка органических
удобрений ведет к разуплотнению почвы на глубине их заделки. Наилучшие условия произрастания для картофеля создавались в варианте с комплексным использованием биологических мелиорантов и азотных удобрений. Солома, азотные удобрения и сидераты приводили к снижению плотности пахотного горизонта в 0-10 см слое на 7,5-8,0 %, в 10-20 см на 9,7-12,2 %, в 20-30 см на11,0-12,0 % (рис.). Такая же тенденция наблюдалась и по показателям общей пористости.
Рис. Влияние запашки соломы, азотных удобрений и сидератов на плотность почвы, г/см3, по вариантам опыта 1 (ср. за 2001-2003 гг.)
Одним из главных показателей агрофизических свойств является структура почвы. Результаты почвенных анализов показали, что лучше структура почвы была в варианте с тремя компонентами - соломой, и сидератом. Во всех изучаемых слоях почвы показатели агрономически ценной фракции 10-0,25 мм были выше, чем в среднем за 3года в остальных вариантах и составили по слоям: 0-10 см - 84,4 %; 10-20см-80,4 %, 20-30 см - 74,6 %. Показатели глыбистой фракции здесь были наименьшими и по слоям составили, соответственно, 10,9, 14,0; 21,1%. Чем меньше глыбистая и пылеватая фракции, тем лучше структура почвы. Наименьшими также в этом варианте были и показатели пылеватой фракции, по слоям они были 5,1; 5,3; 5,9% соответственно. Исследованиями установлено, что максимальное содержание пылеватой фракции (<0,25 мм) в почве в контроле было по слоям - 8,2 %; 8,3%; 7,2 %. Запашка соломы снизила этот показатель до 6,3 %; 6,4 %; 6,5 %; сидератов - до 6,9 %; 6,8 %; 6,2 %;. В вариантах с использованием сидерата с азотным удобрением и сиде-рата с соломой выявлены примерно одинаковые показатели. В целом внесение биологических мелиорантов сохраняло тенденцию к увеличению количества агрономически ценных почвенных агрегатов.
Выявлено, что изучаемая почва находится в хорошем структурном состоянии, так как в ней содержится от 42,4 до 64,8 % водопрочных агрегатов. В среднем за три года в контроле водопрочность составила 50,9% в 0-10 см слое почвы; 43,0 % в 10-20 см; 42,4 % в 20-30 см. Внесение азотных удобрений (N60) не оказало заметного влияния на водопрочность почвенных агрегатов. Запашка соломы улучшила структурность почвы, где показатели водопрочности были выше, чем в контроле на 1,2 % в горизонте 0-10 см, на 0,9 % в 10-20 см, на 3,1% в 20-30 см. Существенно повлияли на содержание водопрочных агрегатов зеленые удобрения как отдельно (51,8 % в 0-10 см слое почвы; 47,4 % в 10-20 см; 48,2 % в 20-30 см), так и с азотным удобрением (56,3 %; 49,5 %; 45,2 %) и с соломой (52,6 %; 44,1 %; 47,0 %). Водопрочность почвенных агрегатов при запашке соломы, азотного удобрения и сидератов была самой высокой и составила в слое 0-10 см - 57,4 %, 10-20 см -64,8 %, 20-30 см - 53,6 %.
Установлена тесная взаимосвязь органического вещества, поступающего в почву с биологическими мелиорантами (соломой и сидератами) и содержанием водопрочных агрегатов. Также выявлено аналогичное воздействие соломы, азотных удобрений на биологическую активность почвы. В среднем за годы исследований разложение льняного полотна при внесении соломы составило - 59,8 %, азотного удобрения - 55,0 %. Определено благоприятное воздействие сидерата (рапса ярового) на общую биологическую активность почвы (62,5 %). Однако, наиболее оптимальные условия для развития и существования микроорганизмов были в варианте с комплексным использованием соломы, азотного удобрения и сидератов. Льняное полотно разложилось здесь на 87,8 % в 2001 г., на 67,0 % - в 2002 г., на 67,8 - в 2003 г., что в среднем на 21,5 % больше, чем в контроле.
Таким образом, при совместном применении соломы, азотного удобрения и пожнивного сидерата, которые служат доступным энергетическим материалом для почвенной микрофлоры, сложился стабильно более высокий уровень биологической активности почвы.
Урожайность - важнейший показатель эффективности любой системы земледелия или отдельных его элементов. Сравнивая урожай картофеля в зависимости от вариантов опыта можно констатировать, что за годы исследований продуктивность клубней картофеля на контроле составила 143,7 ц/га, при внесении азотного удобрения (№60) возросла незначительно - на 1,2 ц/га. Прибавка урожая картофеля, полученная от запашки соломы, составила 9,6 ц/га. Биомасса сидератов, являясь сбалансированным по основным элементам питания удобрением, способствует повышению продуктивности картофеля. Зеленое удобрение повысило урожай клубней ( в ср. за 3 г) на 15 %, то есть прибавка составила 21,9 ц/га. Внесение азотного удобрения (Ы60) под сидеральную культуру сопровождалось достоверным повышением урожайности сидерата почти в 2 раза, а продуктивности картофеля на 41 ц/га. Сочетание соломы и пожнивной сидерации также благоприятно отразилось на повышении продуктивности клубней картофеля. Урожай картофеля в этом варианте составил 193,2 ц/га. Наивысшие показатели урожайности картофеля получены при комплексном использовании соломы, азотного удобрения и пожнивной сидерации. Продуктивность клубней была на 51,4 % больше, чем в контроле и составила 217,6 ц/га. Следовательно, запашка соломы, азотного удобрения и сидерата способствовали увеличению урожая на 73,9 ц/га.
Биологические мелиоранты и азотное удобрение способствовали не только увеличению урожая картофеля с наибольшей прибавкой - 73,9 ц/га, но и улучшению качественных показателей: сухого вещества - на 0,6-2,0 %, крахмала - на 2,5 %, белка - на 0,1-0,4 %, витамина «С» - на 0,2-0,7 мг %.
В результате исследований в опыте 2 выявлено, что органические структурообразователи существенно влияли на агрофизические свойства почвы. Показатели плотности, скважности и воздухоемкости почвы при внесении различных видов и форм соломы на фоне азотных удобрений и пожнивной сидерации были значительно лучше, чем в контрольном варианте. Значительных различий между различными видами со-
ломы не установлено. Различные виды соломы совместно с азотным удобрением на фоне пожнивной сидерации способствовали созданию благоприятного водного режима. Влажность почвы в удобренных вариантах была выше как в начале вегетации (от 1,0 до 14,1 %), так в середине (от 1,0 до 18,9 %) и в конце (от 1,5-7,5 %).
Использование различных видов соломы, азотного удобрения и сидерата увеличивало содержание азота в почве по сравнению с контролем на 40-52 % (начало вегетации), на 4267 % (середина) и на 33,6-65,5 % (конец), но на общий ход динамики нитратов и аммония не влияло. Органические и минеральные удобрения значительно обогащали почву подвижным фосфором. Содержание подвижного фосфора в почве было выше на удобренных вариантах по сравнению с контрольным на 8,6 % (1-й срок), на 10,9 % (2-й срок), на 13,6 % (3-й срок).
Таким образом, при комплексном внесении различных видов соломы, азотного удобрения и пожнивного сидерата создаются благоприятные условия для наиболее полного и экономного питания картофеля. Комплекс органических и минеральных удобрений содержали все необходимые картофелю питательные элементы. Минерализация органического вещества соломы и зеленого удобрения происходило не сразу, а постепенно, что отвечало биологической особенности картофеля - поглощать питательные элементы в течение всего периода вегетации, а, следовательно, использовать их наилучшим образом.
Установлено, что различные виды и формы соломы в сочетании с азотным и зеленым удобрениями повышали урожай клубней картофеля на 48-62 ц/га (33-49 %), улучшая их качество (НСР - 8,3 ц/га). Превышение содержания сухого вещества по сравнению с контролем составило - 2,4-3,6 %, крахмала -
0.2.1,3 %, белка - 0,14-0,16 %, витамина «С» - 0,6-1,2 мг %. Таким образом, хозяйствам независимо от форм собственности необходимо выращивать картофель с использованием различных видов соломы, азотных удобрений и пожнивной сидерации, способствующих повышению плодородия почвы и обеспечивающих получение прибавки урожая более 60-70 ц/га.
Литература
1. Басиев, С.С. Ирлиты в накоплении урожайности картофеля / С.С. Басиев, Д.Т. Будзиев // Материалы 76 научной конференции молодых ученых - Владикавказ, 2001. - C. 24.
2. Бекузарова, С.А. Цогоев, В.Б. Использование ирлита в сельском хозяйстве / Тезисы докл. межд. науч. практич. конф. «Экологически безопасные технологии в с.-х. производстве XXI века». - Владикавказ, 2000. - C. 37-38.
3. Берзин, А.М.; Шпевт, А.А. Зеленое удобрение в Красноярском крае // Земледелие - 2001. - № 2. - C. 13.
4. Бзиков, М.А., Мисик, Н.А., Мамиев, Д.М., и др. Биологизированная технология Северной Осетии // Картофель и овощи - 2007. - № 1. - С. 15-16.
5. Дедов, А.В. Биологизация земледелия - основа сохранения плодородия черноземов // Земледелие - 2002. - № 2. - С. 10.
6. Еськов, А.И. Улучшать использование органических удобрений // Земледелие. - 2000. - № 6. - С. 24-25.
7. Малышев, М.И. Семенова, С.М. Элементы биологизации земледелия и их эффективность // Земледелие - 2002. - № 6. - С. 19.
SOIL FERTILITY AND POTATO YIELD AT THE APPLICATION OF BIOAMELIORANTS AND FERTILIZERS IN THE
REPUBLIC OF NORTH OSSETIA-ALANIA
L.Yu. Doeva, D.M. Mamiev, Z.A. Bolieva North-Caucasian Research Institute of Mountain and Piedmont Agriculture, ul. Vil'yamsa 1, Mikhailovskoe, Prigorodnyi raion,
363110 Republic of North Ossetia-Alania, Russia
The integrated use of undersown green-manure crops, straw, liquid manure, and zeolite-containing agro-ores for growing potato in the piedmonts of the North Ossetia-Alania Republic was studied in long-term experiments. Key words: potato productivity, bioameliorants, fertilizer, soil fertility.
