CC BY
86
УДК 631.45 : 631.58
ПОДДЕРЖАНИЕ И СОХРАНЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ В УСЛОВИЯХ ОРГАНИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
ПИГОРЕВ И.Я.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения, общего земледелия и растениеводства имени профессора В.Д. Мухи, проректор по научной работе и инновациям, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
БЕСЕДИН Н.В.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой почвоведения, общего земледелия и растениеводства имени профессора В.Д. Мухи, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
ИШКОВ И.В.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения, общего земледелия и растениеводства имени профессора В.Д. Мухи, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
ГРУДИНКИНА ВВ.,
аспирант кафедры почвоведения, общего земледелия и растениеводства имени профессора В.Д. Мухи, ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Реферат. Органическое сельское хозяйство получает все больше распространение. Спрос на экологически чистую продукцию растет, однако для ее производства существует ряд ограничений, которые ведут к ее удорожанию. Производство органической продукции растениеводства исключает применение минеральных удобрений и химических средств защиты растений. Сохранение почвенного плодородия предусматривает наличие в структуре многолетних трав, сидеральных и парозанимающих культур, применение органики животного происхождения (навоза, компостов). В работе рассмотрено влияние нескольких типов пара на содержание в почве макроэлементов и продуктивность озимой пшеницы в условиях органического земледелия. С сидеральной массой люпина, донника, редьки и рапса в почву поступает до 125,9 кг/га азота; 34,1 кг/га фосфора и 84,2 кг/га калия. С корне-пожнивными остатками вико-овсяной смеси в почву поступает 29,7 кг/га азота; 7,8 кг/га фосфора и 20,2 кг/га калия. Агрохимическая оценка чернозема типичного и темно-серой лесной почвы под озимой пшеницей, возделываемой по разным типам паров, показала рост содержания легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия в вариантах унавоженного и сидерального пара. Возделывание озимой пшеницы по парозанимающим предшественникам с учетом требований органического земледелия позволило сделать оценку паров по их влиянию на состояние педоценоза и продуктивность сельскохозяйственных культур. Внесение навоза на черноземе типичном позволяет в системе органического земледелия получать до 5,9 т/га зерна, в сидеральных и занятых парах, соответственно, до 5,1 т/га и 4,3 т/га. На темно-серых лесных почвах в унавоженных и сидеральных парах урожайность зерна достигала 4,2-5,2 т/га.
Ключевые слова: органическое земледелие, плодородие, элементы питания, гумус, пары, сидераты, урожайность.
SUPPORT AND PRESERVATION OF SOIL FERTILITY IN THE CONDITIONS OF ORGANIC FARMING
PYGOREV I.Y.,
doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Soil Science, General agriculture and Plant Industry named after Professor V.D. Mukha, Vice-Rector for Research and Innovation Kursk State Agricultural Academy.
BESEDIN N.V.,
doctor of Agricultural Sciences, Professor, Head of the Department of Soil Science, General Agriculture and Plant Industry named after Professor V.D. Mukha Federal State Budget Educational Institution of Higher Education Kursk State Agricultural Academy.
ISHKOV I.V.,
candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Soil Science, General Agriculture and Plant Growing named after Professor V.D. Mukhi Federal State Budget Educational Institution of Higher Education Kursk State Agricultural Academy.
GRUDINKINA V.V.,
Postgraduate Student of the Department of Soil Science, General agriculture and Plant Industry named after Professor V.D. Mukha Federal State Budget Educational Institution of Higher Education Kursk State Agricultural Academy.
Essay. Organic farming is becoming more common. The demand for environmentally friendly products is growing, but for its production there are a number of restrictions that lead to its appreciation. Production of organic crop production excludes the use of mineral fertilizers and chemical plant protection products. Soil fertility preservation provides for the presence of perennial grasses, green manure and steaming crops in the structure, the use of organic matter of animal origin (manure, composts). The paper considers the effect of several types of steam on the content of macronutrients in the soil and the productivity of winter wheat under conditions of organic farming. With the green manure of lupine, clover, radish and rapeseed, up to 125.9 kg/ha of nitrogen enters the soil; 34.1 kg/ha of phosphorus and 84.2 kg / ha of potassium. 29.7 kg/ha of nitrogen, 7.8 kg of phosphorus and 20.2 kg of potassium enter the soil from the root-residues of the vico-oat mixture. The agrochemical assessment of typical chernozem and dark gray forest soil under winter wheat cultivated for different types of vapors showed an increase in the content of easily hydrolyzed nitrogen, mobile phosphorus and exchangeable potassium in variants of manure and green manure steam. Cultivation of winter wheat according to steam-occupying predecessors, taking into account the requirements of organic farming, made it possible to estimate the vapors by their influence on the state of pedocenosis and the productivity of agricultural crops. The application of manure on typical chernozem allows in the system of organic farming to get up to 5.9 t/ha of grain, in green manure and occupied pairs up to 5.1 t/ha and 4.3 t/ha. On dark gray forest soils in manure and green manure pairs, grain yield reached 4.2-5.2 t/ha.
Keywords: organic farming, fertility, nutrients, humus, couples, green manure, yield.
Введение. Органическое земледелие в настоящее время рассматривается как перспективное направление развития сельского хозяйства. В своих положениях органическое сельское хозяйство базируется на принципах существования естественных экологических систем и циклов, работая, сосуществуя с ними и поддерживая их [1]. Экологи уже ряд десятилетий убеждают человечество в разрушительной силе человеческого общества биосферы, как сферы жизни. Мы все об этом знаем, сочувствуем, но прогресс, стремление к благам не остановить ибо в этом слабость человеческая. При этом сельское хозяйство в процессах загрязнения и деградации природной среды стоит в первых рядах человеческих деяний. Поэтому органическое сельское хозяйство, которое должно поддержать и улучшить здоровье почвы, растений, животных, людей и планеты, как единого и неделимого целого - это всего лишь часть экологической программы, реализация которой необходима для будущего нашей цивилизации. Принцип здоровья общества и конкретно каждого его члена (человека) более доходчиво воспринимается людьми, когда рассматривается вопрос органического сельского хозяйства, продуктов растительного и животного происхождения [2-4].
Переход к органическому сельскому хозяйству требует не только соответствующей законодательной базы, но и полной технологической перестройки растениеводства, животноводства и других отраслей претендующих на статус «Органик». Сложность в том, что вековые стремления человека к интенсификации производства, породившие современные технологии не вписываются в требования органического земледелия [5, 6].
Органическое сельское хозяйство основано на ограничении поступления в систему производства продукции веществ извне, избегая использования синтетических удобрений и пестицидов. Здесь возникают вопросы, как можно вести хозяйственную
деятельность с отторжением урожая и элементов питания с ним, не компенсируя возврат энергии. Экологические подходы и требования к функционированию природных биогеоценозов входят в противоречия с хозяйственной деятельностью [7, 8].
В тоже время органическое сельское хозяйство позволяет позитивно выстраивать взаимодействия человека с природой. Опираясь на развитие высокого уровня биоразнообразия, ответственное использование энергии и природных ресурсов можно обеспечить производство продуктов сельского хозяйства, отвечающим запросам потребителей, произведенные с использованием методов, которые не вредят окружающей среде, здоровью и благополучию человека, растениям и животным.
Важная роль в сохранении и восстановлении плодородия почв отводится биологическим средствам - использованию органики растительного и животного происхождения.
В связи с отсутствием сведений о поддержании и восстановлении почвенного плодородия при производстве органической продукции были проведены исследования с разными типами паров при возделывании озимой пшеницы на черноземе типичном и темно-серой лесной почве.
Целью исследований является изучение разных типов паров в качестве предшественника полевой культуры и механизма поддержания плодородия почв черноземного типа в условиях органического земледелия.
Материал и методика исследования. Исследования выполнены на кафедре почвоведения, общего земледелия и растениеводства имени профессора В.Д. Мухи федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова» в 2016-2018 гг.
Объектами исследования были чернозем типичный (ООО «Курское поле» Горшеченского района Курской области) и темно-серая лесная почва опытного поля (Курская ГСХА).
В опыте изучался чистый и унавоженный пар с дозой навоза крупного рогатого скота 20 и 40 т/га.
В качестве сидератов в системе органического земледелия изучались культуры семейства бобовых: люпин желтый, донник желтый; семейства капустных - редька масличная и рапс яровой.
Люпин желтый сорта Жемчуг универсального использования на корм, сидерат, зерно. Высевали с нормой 150 кг/га, рядовым способом в количестве 1,2 млн. шт/га.
Донник желтый сорта Омский скороспелый. Высевали рядовым способом с нормой 18 кг/га в количестве 12 млн. шт/га. Подготовка почвы проводилась под посев мелких семян на глубину 2 см.
Редька масличная сорта Тамбовчанка высевалась с нормой 20 кг/га, рядовым способом в количестве 2,5 млн. шт/га на глубину до 3 см.
Рапс яровой сорта Гермес высевался с нормой 10 кг/га рядовым способом в количестве 1,5 млн. шт/га всхожих семян на глубину 2-3 см.
Вико-овсяная смесь в опыте рассмотрена как парозанимающая культура с использованием зеленой массы на корм животным. Высевалась смесь в ранние сроки с нормой расхода семян 220 кг/га, в том числе 140 кг вики и 80 кг овса на глубину 4-5 см с последующим прикатыванием. Для приготовления такой смеси использовали вику сорта - Льговская 22 и овес сорта Скакун.
В качестве оценочной культуры эффективности типов паров в системе органического земледелия использовали озимую пшеницу, как зерновую культуру, преобладающую в структуре посевных площадей Курской области.
Озимая пшеница сорта Московская 56 высевалась в оптимальные сроки с нормой 2,4 ц/га на глу-
бину 4 см на черноземе типичном и 3 см на темно-серых лесных почвах.
Агротехника возделывания озимой пшеницы -рекомендованная для лесостепной зоны, способ обработки почвы под озимую пшеницу - отвальная вспашка на глубину 22-24 см.
Опыты заложены в трехкратной повторности общей площадью делянки 370 м и учетной - 200 м . Работы на опытном участке проводили в лучшие агротехнические сроки по технологиям принятым в производственных условиях. Для обработки экспериментальных данных применяли дисперсионный метод математического анализа.
Результаты исследования. Выращивание вико-овсяной смеси и сидеральных культур в условиях органического земледелия позволило получить урожай зеленой массы от 22,1 до 32,4 т/га (таблица 1).
Трехлетние данные указывают на высокое содержание элементов питания в зеленой массе сидеральных культур. Из четырех культур наиболее пригодны для использования в сидеральном пару на черноземе типичном люпин желтый, донник белый и редька масличная. В зеленой массе этих культур содержится наибольшее количество азота, фосфора и калия. Анализ корневой массы указывает на то, что помимо люпина желтого, донника белого и редьки масличной существенно обогащает почву органикой вико-овсяная смесь в занятом пару. Вместе с ней поступают все макроэлементы в количестве большем, чем с корневой массой ярового рапса, а по азоту и калию больше, чем с корневой массой редьки масличной. По содержанию азота в надземной и корневой массе растений сидеральные культуры можно выстроить в следующей убывающей последовательности: люпин желтый ^ донник белый ^ редька масличная ^ рапс яровой. По содержанию фосфора: донник белый ^ редька масличная ^ люпин желтый ^ рапс яровой и по содержанию калия: редька масличная ^ донник белый ^ люпин желтый ^рапс яровой.
Таблица 1 - Поступление питательных веществ с органической массой парозанимающих культур на черноземе типичном (среднее за 2016-2018 гг.)_
Занятой пар (вико-овес) Сидеральный пар
Наименование показателя люпин донник редька рапс
желтый белый масличная яровой
1. Урожайность зеленой массы, т/га 29,2 26,5 22,1 32,4 24,9
2. Поступило питательных веществ с
надземной массой, кг/га азот - 129,2 97,5 90,2 56,7
фосфор - 29,7 33,6 29,7 23,9
калий - 76,2 76,5 85,3 67,8
3. Поступило питательных веществ с
корневой массой, кг/га азот 32,1 41,7 41,3 24,8 18,0
фосфор 8,5 7,6 10,0 9,9 7,1
калий 21,0 20,2 23,4 19,9 23,0
4. Всего поступило питательных веществ, кг/га азот 32,1 170,9 138,9 115,0 74,7
фосфор 8,5 37,3 43,6 39,7 31,0
калий 21,0 96,5 99,9 104,4 90,8
Таблица 2 - Поступление питательных веществ с органической массой парозанимающих культур на темно-серой лесной почве (среднее за 2016-2018 гг.)_
Показатели Занятой пар (вико-овес) Сидеральный пар
люпин желтый донник белый редька масличная рапс яровой
1. Урожайность зеленой массы, т/га 21,4 19,9 17,1 23,1 21,1
2. Поступило питательных веществ с надземной массой, кг/га азот 90,0 69,6 72,0 57,4
фосфор - 20,5 23,7 24,0 23,3
калий - 52,1 55,7 64,2 61,6
3. Поступило питательных веществ с корневой массой, кг/га азот 29,7 35,9 36,3 23,2 19,9
фосфор 7,8 7,4 9,5 10,1 8,3
калий 20,2 18,3 19,4 17,5 22,6
4. Всего поступило питательных веществ, кг/га азот 29,7 125,9 105,9 95,2 77,3
фосфор 7,8 27,9 33,2 34,1 31,6
калий 20,2 70,4 75,1 81,7 84,2
На темно-серых лесных почвах у занятого пара и сидеральных культур более развита корневая система, чем у этих растений на черноземе типичном. Доля корней в общей массе растения у вико-овсяной смеси составляла - 0,53; донника белого -0,16; рапса ярового - 0,60.
Средние данные за три года показали, что на темно-серых лесных устойчиво можно получать по 21,4 т/га зеленой массы вико-овсяной смеси на корм животным с последующей запашкой корне-пожнивных остатков (таблица 2).
Выращивание вико-овсяной смеси, как и культур сидерального пара проходило без применения минеральных удобрений и химических средств защиты растений с учетом требований органического земледелия. Более высокую урожайность зеленой массы формировала редька масличная (23,1 т/га) и яровой рапс (21,1 т/га). Культуры си-дерального пара надземной и корневой массой накапливали от 77,3 до 125,9 кг/га азота, от 27,9 до 34,1 кг/га фосфора и от 70,4 до 84,2 кг/га калия. В целом люпин желтый накапливает 224,2 кг/га элементов питания (NPK), донник белый 214,2 кг/га, редька масличная 211,0 кг/га и рапс яровой 193,1 кг/га. Вико-овсяная смесь в качестве занятого пара корне-пожнивными остатками накапливает в темно-серой лесной почве 57,7 кг/га элементов питания.
Азот легкогидролизуемый - основной резерв доступного азота для растений. Оценка его количества в вариантах опыта позволяет определить уровень плодородия зональных почв и эффективность проводимых мероприятий. Исследования показали, что его содержание изменяется в вариантах опыта, периода наблюдения (учета) и по годам. В 2017 году минимальные значения азота в слое 0-20 см были под пшеницей по черному пару (63,4 мг/кг) и занятому пару (62,1 мг/кг). Внесение
навоза в черном пару, как и запашка сидеральных культур, обогащает почву азотом. При внесении навоза в количестве 20 и 40 т/га его содержание, в слое 0-20 см, возрастает соответственно до 77,4 и 99,0 мг/кг, а количество на гектаре до 193,4 и 247,4 кг/га.
Среди сидеральных культур лучше обогащали почву люпин желтый и донник белый. Их запашка под посев озимой пшеницы обеспечивала содержание в почве легкогидролизуемого азота в период весеннего кущения в количестве 90,5 мг/кг и 84,6 мг/кг. В 2018 году содержание легкогидроли-зуемого азота было выше на всех вариантах опыта и отмечены прежние закономерности накопления азота в почве.
Средние значения содержания легкогидроли-зуемого азота под озимой пшеницей свидетельствуют о достоверном росте значений в вариантах унавоженного пара и сидерального пара. Сиде-ральные пары с редькой масличной и яровым рапсом в меньшей степени обогащают почву азотом, чем варианты с бобовыми культурами, а вико-овсяная смесь в занятом пару даже уступала черному пару. Органическое вещество вследствие его запашки обогащало азотом не только верхний слой, но и ниже лежащие горизонты.
Оптимальное содержание подвижных фосфатов в почвах зависит от климатических условий, сочетания свойств почв, уровня интенсификации производства и выращиваемых культур. В варианте с размещением озимой пшеницы по чистому пару содержание подвижного фосфора в черноземе типичном колебалось от 114,3 мг/кг в 2017 году до 121,4 мг/кг в 2018 году. По заключению ряда исследователей такое содержание фосфора позволяет бездефицитно получать до 5,0 т/га зерна озимой пшеницы. Унавоженный черный пар обеспечивал рост содержания фосфора до 130,2 мг/кг при
дозе навоза 20 т/га и до 146,3 мг/кг при 40 т/га. Содержание подвижного фосфора под пшеницей по занятому пару на черноземе типичном было минимальным среди изучаемых вариантов. На вариантах сидеральных паров, влияние запаханной органики отчетливо выражено ростом содержания подвижного фосфора в слое 0-20 см у люпина желтого до 135,0 мг/кг; донника белого до 131,4 мг/кг; у редьки масличной до 127,2 мг/кг; у ярового рапса до 123,9 мг/кг.
В 2018 году действие органики на микробиологическую активность и накопление элементов питания растений было выше и содержание подвижного фосфора под пшеницей по чистому пару достигло 121,4 мг/кг, что на 7,1 мг/кг выше, чем в 2017 году. Повышенные значения содержания фосфора были в этом году и по другим вариантам.
Средние за два года значения содержания подвижного фосфора убеждает в достоверности действия унавоженного чистого пара и сидеральных паров на увеличение фосфора под озимой пшеницей в период весенней вегетации. Внесение навоза в количестве 20 т/ га на чистом пару повышало содержание фосфора в слое 0-20 см под озимой пшеницей с 117,9 до 134,7 мг/кг, а внесение навоза в количестве 40 т/га до 149,7 мг/кг. Равнозначными по эффективности навозу в количестве 20 т/га был сидеральный пар с донником белым, а сиде-ральный пар с люпином желтым даже превосходил. Состояние соединений калия в почвах в значительной степени определяет их плодородие и урожай сельскохозяйственных культур.
Изучение роли органического вещества парозанимающих культур в черноземе типичном показало, что внесение навоза в количестве 20 т/га в чистом пару обеспечивает рост содержания калия под последующей культурой (озимая пшеница) с 169,5 до 184,6 мг/кг в слое 0-20 см и с 124,5 до 128,8 мг/кг в слое 20-40 см. При удвоении дозы навоза содержание калия в слое 0-20 см возросло до 202,4 мг/кг, а слое 20-40 см до 131,7 мг/кг. Ви-ко-овсяная смесь в занятом пару поддерживала содержание обменного калия на уровне чистого пара в верхнем слое (0-20 см) и значительно повышала его количество в слое 20-40 см. Влияние сидеральных культур на количество обменного калия больше проявляется в слое 0-20 см, где содержание калия достигало: - 190,7 мг/кг после люпина желтого; - 187,9 мг/кг после донника белого и 188,3 мг/кг после редьки масличной. Результаты анализа почв в весенний период вегетации озимой пшеницы в 2018 году показали рост содержания калия и в условиях чистого пара и с применением органики растительного и животного происхождения. В меньшей степени проявилось влияние года исследований в варианте с занятым паром, где разница между годами наблюдений была в слое 0-20 см - 2,4 мг/кг, а в слое 20-40 см - 7,2 мг/кг. Максимальные значения калия были отмечены в варианте унавоженного пара (40 т/га) и си-деральном пару с люпином желтым. Средние зна-
чения содержания обменного калия в черноземе типичном показали динамику роста от внесения навоза в количестве 20 и 40 т/га. Рост количества обменного калия составил 47,3 и 81,6 кг/га в слое 0-20 см и в слое 20-40 см соответственно - 11,0 и 18,3 кг/га.
Сидеральные культуры повышали содержание калия на уровне навоза в количестве 20 т/га. Влияние корне-пожнивных остатков занятого пара было мало выражено в слое 0-20 см. В слое 20-40 см их действие приравнивается к сидеральным парам и навозу в количестве 20 т/га.
На темно-серых лесных почвах внесение органики при производстве органической продукции крайне важно и более необходимо, чем на черноземах.
Содержание легкогидролизуемого азота в темно-серых лесных почвах в изучаемых вариантах изменялось по годам по причине гидротермических особенностей года и в вариантах опыта. Запашка в чистом пару навоза и частичная его минерализация повышала в 2017 году содержание азота при дозах навоза 20 т/га до 143,6 мг/кг, в слое 0-20 см и до 110,4 мг/кг в слое 20-40 см. Увеличение навоза до 40 т/га способствовало росту содержания и количества азота в таких вариантах. Увеличение азота в верхнем слое идет более интенсивно, чем в слое 2040 см. Основными причинами являются неравномерное распределение органики и лучшая аэрация почвы в слое 0-20 см.
На темно-серых лесных почвах влияние занятого пара на накопление азота в почве было минимальным. В сравнении с чистым паром на этом варианте в слое 0-20 см легкогидролизуемого азота было меньше на 30,7 кг/га, а в слое 20-40 см на 36,5 кг/га. Сидеральные культуры за счет органической массы на всех вариантах обеспечивали рост содержания азота в почве под озимой пшеницей.
Максимальное влияние сидератов на содержание азота было при возделывании люпина желтого. Содержание азота в этом варианте достигало 146,4 мг/кг в слое 0-20 см и 111,2 мг/кг в слое 2040 см. Это эквивалентно действию навоза с дозой 20 т/га.
Максимальный прирост азота в 2018 году был от навоза в количестве 40 т/га и сидеральной культуры люпин желтый. Средние материалы двухлетних исследований подтвердили рост содержания азота при обогащении почвы органикой растительного и животного происхождения. Частичная минерализация органического вещества в темно-серой лесной почве способствовала увеличению в посевах озимой пшеницы подвижного фосфора. Запашка в период ухода за чистым паром 20 тонн навоза увеличивала содержание в почве на следующий год содержание фосфора в слое 0-20 см с 268,8 кг/га до 314,7 кг/га или на 45,9 кг/га. Внесение удвоенной дозы навоза увеличивало содержание фосфора до 354,8 кг/га или на 86,0 кг/га. В занятом пару корне-пожнивная органическая масса
разлагалась медленнее, чем шла минерализация гумуса в чистом пару. Содержание фосфора в этом варианте в слое 0-20 см составляло 254,6 кг/га или на 14,2 кг/га меньше, чем в этом слое черного пара. Сидеральные пары из донника белого, редьки масличной, ярового рапса несколько отставали в накоплении фосфора от варианта чистого пара с навозом 20 т/га. Сидеральный пар из люпина желтого превосходил унавоженный чистый пар. Второй год наблюдений показал прежние закономерности увеличения подвижного фосфора под влиянием навоза и органики сидеральных культур.
Средние данные за 2017-2018 годы показали достоверный рост содержания подвижного фосфора под влиянием навоза и сидеральной массы полевых культур. Максимальные значения фосфора отмечены в варианте чистого пара с навозом в количестве 40 т/га (366,6 кг/га) и сидерального пара с люпином желтым (352,9 кг/га). Уровня чистого пара с навозом 20 т/га достигал сидеральный пар из донника белого (330,5 кг/га). Занятый пар не шел в сравнение с сидеральным паром, а содержание фосфора в слое 0-20 см было меньше, чем в чистом пару, где минеральные элементы накапливались за счет минерализации гумуса при содержании чистого пара. Доказательством является то, что в слое 20-40 см занятого пара содержание подвижного фосфора было больше, чем в чистом пару на 7,0 кг/га.
Влияние органики на поддержание баланса калия в серых лесных почвах важно с позиции сохранения плодородия сельскохозяйственных земель. В 2017 году под озимой пшеницей в период весенней вегетации содержание обменного калия в варианте с чистым паром составляло 122,6 мг/кг в слое 0-20 см и 97,5 мг/кг в слое 20-40 см. При запашке 20 т/га навоза количество калия возросло до 140,1 мг/кг или на 17,5 мг/кг. Удвоенная доза навоза показала в посевах пшеницы повышение содержания калия до 154,7 мг/кг или на 32,1 мг/кг. Занятый пар обеспечил минимальные значения калия из всех изучаемых вариантов. Это касается не только верхнего слоя (0-20 см), но и частично -обрабатываемого слоя до глубины 20-40 см. Варианты сидерального пара положительно влияли на накопление калия в темно-серой лесной почве. У всех четырех сидеральных культур отмечен рост содержания калия, но количество калия было ниже значений варианта чистого пара с навозом в количестве 20 т/га. В 2018 году содержание калия в вариантах опыта было несколько выше, но действие изученных вариантов на содержание калия и его количество на гектаре сохранило прежние закономерности. Средние за два года значения позволили сделать вывод о том, что навоз и растительная масса сидеральных культур (корни и надземная масса) в ходе разложения повышают со-
держание обменного калия. Под озимой пшеницей с предшественником чистый пар содержание калия в слое 0-20 см составляло 127 мг/кг. По предшественнику унавоженного пара содержание калия возрастало до 143 мг/кг при дозе навоза 20 т/га и 158 мг/кг при дозе навоза 40 т/га. Все культуры сидерального пара достоверно повышают содержание калия в почве, однако действие их приближается или несколько ниже действия навоза в чистом пару. Занятый пар не может конкурировать с унавоженным чистым паром и сидеральными культурами. Содержание обменного калия в этом варианте составило 117,2 мг/кг в слое 0-20 см и 94,4 мг/кг в слое 20-40 см. Это значительно ниже показателей других предшественников.
Возделывание озимой пшеницы по чистым и унавоженным парам, занятым и сидеральным на черноземе типичном показало, что при использовании районированного сорта Московская 56 можно получать высокие и гарантированные урожаи зерна (Таблица
3).
Несмотря на то, что в технологии выращивания озимой пшеницы соблюдались требования органического земледелия (семена не протравливались перед посевом, минеральные удобрения исключались, как и химические мероприятия по защите растений от вредителей, болезней и сорняков) урожайность пшеницы в чистом пару составляла - 4,9 т/га в 2017 году и 4,1 т/га в 2018 году. Внесение навоза в количестве 20 т/га в период парования повышало урожайность до 5,6 т/га в 2017 году и до 4,8 т/га в 2018 году. Максимальная урожайность пшеницы в опыте была на фоне навоза 40 т/га, которая выросла относительно чистого пара на 27 % в 2017 году и на 34 % в 2018 году.
Занятой пар из вико-овсяной смеси в силу низкой почвоулучшающей роли как предшествующей культуры обеспечивал самую низкую урожайность в опыте. Урожайность пшеницы по сидеральным парам характеризует их как эффективный прием сохранения и повышения плодородия. Максимальная урожайность в 2017 и 2018 году была после люпина желтого (5,4 и 4,8 т/га), а минимальная после рапса ярового (5,0 и 4,6 т/га). В более урожайном 2017 году разница урожайности между культурами сидерального пара была выше и достигала 0,4 т/га, в 2018 году она была в пределах 0,2 т/га. Средние значения за два года показали, что внесение навоза в количестве 20 т/га повышает урожайность на 0,7 т/га, а в количестве 40 т/га соответственно на 1,4 т/га. Сидеральные культуры служат определенной альтернативой органическим удобрениям животного происхождения, особенно в условиях отсутствия органического животноводства. Такие бобовые культуры как люпин желтый и донник белый в сидеральном пару соответствуют внесению навоза в количестве 20 т/га.
Таблица 3 - Урожайность озимой пшеницы на черноземе типичном и темно-серой лесной почве в зависимости от типа пара (т/га)_
Предшественник озимой пшеницы (тип пара) На черноземе типичном На темно-серой лесной почве
2017 г. 2018 г. среднее за 2017-2018 гг. 2017 г. 2018 г. среднее за 2017-2018 гг.
1. Чистый пар 4,9 4,1 4,5 3,8 3,5 3,7
2. Чистый пар + навоз 20 т/га 5,6 4,8 5,2 4,6 4,4 4,5
3. Чистый пар+ навоз 40 т/га 6,2 5,5 5,9 5,3 5,0 5,2
4. Занятый пар (вико-овсяная смесь) 4,6 3,9 4,3 3,6 3,4 3,5
5. Сидеральный пар (люпин желтый) 5,4 4,8 5, 1 4,3 4,0 4,2
6. Сидеральный пар (донник белый) 5,4 4,7 5, 1 4, 1 3,8 3,9
7. Сидеральный пар (редька масличная) 5,2 4,7 5,0 4,2 3,8 4,0
8. Сидеральный пар (рапс яровой) 5,0 4,6 4,8 4,0 3,8 3,9
НСР05, т/га 0,11 0,10 0,10 0,09
На темно-серых лесных почвах урожайность озимой пшеницы ниже чем на черноземных почвах и составила 3,8 т/га в 2017 году и 3,5 т/га в 2018 году. Сравнивая полученную урожайность озимой пшеницы по предшественнику чистого пара с условиями неорганического земледелия можно отметить, что подобную продуктивность показала озимая пшеница по занятому пару с кукурузой на зеленый корм и дозой минеральных удобрений К90Р70К70. Действие навоза в чистом пару на продуктивность озимой пшеницы было выше, чем на черноземе и прибавка от 20 т/га навоза составила 0,8 т зерна, а от навоза 40 т/га - 1,5 т зерна в 2017 году и 0,9 т, и 1,5 т зерна соответственно в 2018 году. Влияние сидеральных культур на урожайность озимой пшеницы было положительным и стабильным по годам.
Максимальная урожайность в оба года наблюдений была после люпина желтого (4,0-4,3 т/га), минимальная у ярового рапса (3,9-4,0 т/га). Средние значения урожайности за два года показали высокий рост урожайности после унавоженного чистого пара и культур сидерального пара.
Выводы. 1. Урожайность культур в занятом и сидеральном пару варьировала и максимальных значений достигала в 2017 году на черноземе типичном у редьки масличной (40,3 т/га) и вико-овсяной смеси (32,5 т/га). В зеленой массе люпина желтого накапливается до 170,9 кг/га азота; - донника белого до 43,6 кг/га фосфора и редьки масличной до 104,4 кг/га калия.
Культуры в занятом и сидеральном пару на темно-серых лесных почвах при технологии органического земледелия формируют до 23,1 т/га зеленой массы. С корне-пожнивными остатками ви-ко-овсяной смеси в почву поступает 29,7 кг азота, 7,8 кг фосфора и 20,2 кг калия. С сидеральной массой максимальное количество азота поступает
с люпином желтым (125,9 кг/га); - фосфора с редькой масличной (34,1 кг/га); - калия с яровым рапсом (84,2 кг/га).
2. Агрохимическая оценка почв под озимой пшеницей, возделываемой по разным типам паров, показала рост содержания легкогидролизуемого азота в черноземе типичном унавоженного и сидерального пара. Сидеральные пары с редькой масличной и яровым рапсом в меньшей степени обогащают почву азотом, чем варианты с бобовыми культурами, а вико-овсяная смесь в занятом пару уступала черному пару.
Содержание подвижного фосфора указывает на положительную роль унавоженного и сиде-рального пара. Внесение навоза в количестве 20 и 40 т/га повышает содержание фосфора в слое 0-20 см до 134,7 и 149,7 мг/кг. Равнозначным по эффективности навозу в количестве 20 т/га был си-деральный пар донника белого, а пар с люпином желтым даже превосходил.
Средние значения обменного калия в черноземе имеют динамику роста от навоза и сидераль-ных культур. Влияние корне-пожнивных остатков в слое 0-20 см занятого пара менее выражено, чем в слое 20-40 см, где их действие приравнивается к сидеральным парам и навозу в количестве 20 т/га.
Содержание легкогидролизуемого азота в темно-серых лесных почвах под влиянием органики изучаемых паров повышалось до 147,3 мг/кг в слое 0-20 см при навозе 20 т/га и до 158,8 мг/кг при дозе навоза 40 т/га. Максимальное влияние сидератов на содержание азота было при возделывании люпина желтого, где в слое 0-20 см оно достигало 161,0 мг/кг, а в слое 20-40 см - 123,2 мг/кг.
3. Возделывание озимой пшеницы по парозанимающим предшественникам с учетом требований органического земледелия позволило сделать оценку паров по сохранению плодородия сельско-
хозяйственных земель. Внесение навоза на черноземе типичном позволяет в системе органического земледелия получать до 5,9 т/га зерна. В сиде-ральных и занятых парах урожайность достигала 5,1 и 4,3 т/га. На темно-серых лесных почвах урожайность озимой пшеницы по технологии органи-
ческого земледелия ниже, чем на черноземных почвах, но применение сидеральных культур уже в последующий год повышает плодородие почв до уровня унавоженного пара, а урожайность пшеницы до 4,2 т/га.
Список использованных источников
1. Чекмарев П.А., Лукин С.В. Мониторинг плодородия пахотных почв Центрально-Черноземных областей России // Агрохимия. - 2013. - № 4. - С. 11-22.
2. Бондарева Г.С. Продовольственная безопасность региона, критерии и пороговые значения // Научный альманах. - 2015. - № 9 (11). - С. 90-100.
3. Косинский П.Д., Харитонов А.В. Взаимосвязь качества питания и качества жизни населения: региональный аспект // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2017. -№ 7. - С. 130-133.
4. Modeling of the agribusiness enterprise activity on the basis of the balanced scorecard /E. A. Fedulova, A. V. Medvedev, P. D. Kosinskiy, S. A. Kononova, P. N. Pobedash // Foods and Raw Materials. - 2016. - Vol. 4. - № 1. -Р. 154-162.
5. Муха В.Д., Трутаева Н.Н., Буланова Ж.А. Изменение плодородия чернозема под воздействием различных агроценозов // Земледелие. - 2010. - № 1. - С. 11-13.
6. Турусов В.И. Состояние плодородия черноземных почв и способы его воспроизводства в адаптивно-ландшафтных системах земледелия // Адаптивно-ландшафтное земледелие: вызовы XXI века: материалы международной научно-практической конференции, 12-14 сентября 2018 г. - Курск: ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» - Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии, 2018. - С. 17-22.
7. Кравченко P.B., Куприченков М.Т. Растительные остатки и плодородие почв // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского ГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - № 79 (05). - URL: http://ej.kubagro.ru/2012/05/pdf/ 45.pdf.
8. Харченко А.Г. Восстановление плодородия почвы // Ресурсосберегающее земледелие. - 2011. - № 2. - С. 36-40.
List of sources used
1. Chekmarev PA, Lukin S.V. Monitoring of fertility of arable soils of the Central Black Earth regions of Russia // Agrochemistry. - 2013. - № 4. - P. 11-22.
2. Bondareva G.S. Food security of the region, criteria and threshold values // Scientific Almanac. - 2015. -№ 9 (11). - P. 90-100.
3. Kosinsky P.D., Kharitonov A.V. The relationship between food quality and the quality of life of the population: the regional aspect // International Journal of Applied and Fundamental Research. - 2017. - № 7. - P. 130-133.
4. Modeling of the balanced scorecard / E. A. Fedulova, A. V. Medvedev, P. D. Kosinskiy, S. A. Kononova, P. N. Pobedash // Foods and Raw Materials. - 2016. - Vol. 4. - № 1. - Р. 154-162.
5. Mukha V.D., Trutaeva N.N., Bulanova Zh.A. Change in fertility of chernozem under the influence of various agrocenoses // Agriculture. - 2010. - № 1. - P. 11-13.
6. Turusov V.I. Fertility of chernozem soils and methods of its reproduction in adaptive-landscape farming systems // Adaptive-landscape farming: challenges of the 21st century: materials of the international scientific-practical conference, September 12-14, 2018. - Kursk: Kursk Federal Agrarian Research Center - All-Russian Research Institute of Agriculture and Soil Protection from Erosion, 2018. - P. 17-22.
7. Kravchenko P.B., Kuprichenkov M.T. Plant residues and soil fertility // Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University [Electronic resource]. - Krasnodar: KubSAU, 2012. -№ 79 (05). - URL: http://ej.kubagro.ru/2012/05/pdf/ 45.pdf.
8. Kharchenko A.G. Soil fertility restoration // Resource-saving agriculture. - 2011. - № 2. - P. 36-40.
