CC BY
16Таким образом, в севообороте представлены озимая пшеница и картофель, которые могут быть использованы на продовольственные цели при условии выращивания определенных сортов. Ячмень и овес могут быть использованы как на продовольственные, так и на фуражные цели, вико-овсяная смесь на зеленый корм и клевер 1 года пользования - это ценные корма. То есть использование такого многопланового севооборота может способствовать в решении доктрины продовольственной безопасности Костромской области.
Литература
1. Вербицкая, О.П. Тараканов,
А.К., Кондратьева, Т.В. О роли парозанимающей культуры зерно-травянопропашного севооборота в ротации
в длительном стационарном опыте в условиях Костромской области // Инновационные технологии в АПК ЕвроСеверо-Востока РФ: Сборник научных трудов. - Нижний Новгород, 2011. -
С.104-109.
2. Вербицкая, О.П. Об эффективности влияния извести и минеральных удобрений на продуктивность овса.// Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: материалы 60-й международной научно-прак-
тической конференции: т.2 - Кострома: КГСХА, 2009 - С.11-12.
3. Вавилов, Н.И. Опыт агроэкологического обозрения важнейших полевых культур / Мировые ресурсы сортов хлебных злаков, зерновых, бобовых, льна и их использование в селекции -
М. - Л., А. Н. СССР, 1957. - т. 1 - 462 с., с илл.
O. P. Kamneva, A.K. Tarakanov,T.V. Kondratyeva. ABOUT A ROLE GRAIN - GRASSY PLOWING A CROP ROTATION IN INCREASE OF EFFICIENCY OF CROPS IN THE CONDITIONS OF SOUR CESPITOSE AND PODSOLIC SOILS IN THE KOSTROMA REGION.
In article the receptions increasing efficiency of crops on sour cespitose and podsolic soils are considered. Efficiency of use of a multidimensional crop rotation for preservation of dynamic balance of the cultivated soil is proved.
Keywords: crop rotation, field experiments, soil, rotation, fertilizers, efficiency.
УДК: 631.872 +631.854
СНИЖЕНИЕ ВЫМЫВАНИЯ НИТРАТОВ ИЗ ДЕРНОВОПОДЗОЛИСТОЙ СУПЕСЧАНОЙ ПОЧВЫ ПРИ ВНЕСЕНИИ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА В КОМБИНАЦИИ С СОЛОМОЙ ЯЧМЕНЯ
И.В. Русакова, к.б.н. — ВНИИОУ Россельхозакадемии
E-mail: rusakova.iv@yandex.ru
Приведены результаты экспериментальных исследований, устанавливающие снижение вымывания нитратного азота из дерново-подзолистой супесчаной почвы при внесении высоких доз птичьего помета (N200 и N400) в комбинации с соломой ячменя.
Ключевые слова: птичий помет, солома, снижение вымывания нитратов, почва.
I
\
В настоящее время на крупных птицефабриках России ежегодно накапливается около 20 млн. т птичьего помета [1]. Эти органогенные отходы являются потенциальными и реальными загрязнителями природной среды. В грунтовых водах на площадках хранения птичьего помета, где накапливаются атмосферные осадки, содержание нитратного и аммонийного азота, подвижных форм фосфора и калия часто бывает в несколько раз выше предель-
но допустимых значений. Эрозия почв, смыв органических отходов приводят к сильнейшему загрязнению рек и озер. Почва, как эффективная самоочищающаяся система, способна обеспечить микробиологическую и ферментативную трансформацию органогенных отходов, поэтому один из наиболее целесообразных способов их утилизации, как с экологической, так и с агрономической точек зрения - использование в качестве удобрения. По количеству элементов питания помет превосходит другие виды органических удобрений, а по их доступности не уступает минеральным.
Одна из основных проблем, возникающих при использовании высоких доз птичьего помета в качестве удобрения, - увеличение содержания подвижных фосфатов и нитратов в почве, часто на порядок и более превышающее фоновые показатели. Высокие дозы птичьего помета могут оказывать фитотоксический эффект, снижая урожайность культур. На их фоне возможно ухудшение качества растительной продукции: избыточное нитратонако-
пление и аккумуляция калия свыше допустимых норм.
Для птичьего помета характерно довольно узкое соотношение углерода и азота, вследствие чего органическое вещество помета быстро минерализуется микрофлорой почвы. Основная часть азота в птичьем помете представлена мочевой кислотой, которая превращается вначале в мочевину, затем - в углекислый аммоний. В результате прохождения последующих стадий трансформации азота (нитрификации и денитрификации) значительная часть азота может теряться в результате эмиссии аммиака и окислов азота, миграции нитратов за пределы корнеобитаемого слоя.
Проблема предотвращения потерь азота, в том числе за счет вымывания, уже в середине 90-х годов приобрела глобальный характер, как в производственном, так и в экологическом аспектах [2]. Исследованиями последних лет установлено, что вымывание нитратов из почв, которому ранее отводилась второстепенная роль в потерях азота, имеет гораздо большее значение, в
Модельный лабораторный опыт
8.№а200+солома 5 т/га L-7.Naa200 С б.Солома 5 т/га о.74!1.9®!1.24!
и
5.ПП (№00)+солома 5 т/га 4.ПП (N400)
3.ПП (N200)+oonoMa 5 т/га Ц_13,25i 2.ПП (N200)
1.Без удобрений
0
10
15
20
25
30
| DN-NO3, мг/сосуд 11 сут. И N-NO3, мг/сосуд 24 сут. DN-NO3, мг/сосуд 49 сут.
Динамика вымывания нитратного азота в модельном опыте
то время как эмиссия газообразных продуктов денитрификации составляет всего несколько кг N/га [3]. Миграция азота по профилю почвы происходит в виде нитратов, нитритов, водорастворимого аммония и органических соединений.
По мнению В.Н. Кудеярова [4], регулирование азотно-углеродного баланса в почве возможно с помощью приемов, направленных на снижение избыточного количества минерального азота путем пополнения запасов доступного для микроорганизмов углерода. Один из таких приемов - внесение в почву органического углерода в виде соломы и других материалов растительного происхождения. Для закрепления минерального азота почвы и удобрений необходимо соответствующее количество усвояемого для микроорганизмов органического углерода. Если в почве происходит накопление минерального азота, то это указывает на дефицит органического углерода в
доступной форме.
После внесения в почву доступного азота с органическими или минеральными удобрениями происходит активизация микробиологической деятельности, минеральный азот закрепляется в микробной плазме, увеличивается активная фаза органического азота. Азот удобрений в течение определенного времени передается из поколения в поколение усиленно размножающейся микрофлоры и на некоторое время как бы консервируется в телах микроорганизмов [5]. Временная иммобилизация в микробной биомассе служит защитой минерального азота от потерь. Внесение легко минерализуемого растительного материала и интенсивное развитие процесса его трансформации компенсируют потери почвенного азота за счет формирования азотистой части молекулы образующихся гумусовых кислот при гумификации растительных остатков [5] .
Иммобилизация минерального
азота почвенными микроорганизмами интенсифицируется при поступлении в почву органических веществ с широким соотношением C:N, например, соломой зерновых культур. Запашка соломы в почву по сравнению с ее отчуждением или сжиганием снижает уровень содержания нитратов в профиле почвы и уменьшает перемещение их за пределы корнеобитаемого слоя [2, 5-8].
В работе Silgram M., Chambers B.J. отмечено снижение выщелачивания нитратов с соломой на легких почвах Англии в Норфолке и Ноттингемшире.
Согласно данным исследований Ichir L.L., Ismaili M., [8] потери азота, внесенного с (NH4)2SO4, меченого 15N, снижаются, если в почву внесена солома. На основании исследований, проведенных в Китае в системе земледелия с чередованием культур озимая пшеница-кукуруза, сделано заключение, что оставление соломы увеличивает потенциал для защиты подземных вод от загрязнения нитратами за счет уменьшения накопления нитратов в почве и снижения опасности их глубокой миграции [9].
В полевом опыте на дерново-подзолистой супесчаной почве установлено значительное увеличение микробной биомассы и органического азота при добавлении соломы к птичьему помету [10,11].
На основании анализа и обобщения этих результатов можно сделать очень важный вывод: внесение соломы в почву способствует уменьшению непроизводительных потерь минерального азота удобрений, переводу его в плазму микроорганизмов, далее в гумусовые вещества, способствуя тем самым сохранению и пролонгированному действию.
Следует отметить, что большинство исследований по применению птичьего помета в качестве органического удобрения проведено в 80-90-е годы прошлого века. В последнее время количество публикаций, посвященных данной проблеме, несколько снизилось. Анализ состояния изученности вопросов, касающихся агроэкологической оценки эффективности использования птичьего помета в чистом виде и в сочетании с соломой под зерновые культуры в специализированных зерновых севооборотах, показал слабую степень их изученности и отражения в научной литературе.
Потери азота удобрений из почвы можно контролировать путем агротехнических мероприятий, цель которых временное закрепление и перевод
подвижного азота в форму, неспособную к улетучиванию или вымыванию. Одним из таких приемов может стать внесение помета в комбинации с растительной биомассой, характеризующейся высоким отношением C:N, в качестве которой предлагается использовать солому зерновых культур. Добавление соломы, интенсифицируя биологическую иммобилизацию минерального азота, образующегося в процессе трансформации азота мочевой кислоты, способствует его закреплению в биомассе микроорганизмов, снижению таким образом миграции, потерь азота и загрязнения грунтовых вод и увеличению запасов в почве органического азота.
Для разработки эффективных экологически безопасных способов использования птичьего помета в качестве удобрения и приемов снижения потерь азота во ВНИИОУ в полевых и лабораторных опытах изучают влияние птичьего помета в сочетании с соломой на азотный режим и воспроизводство плодородия дерново-подзолистой супесчаной почвы, урожайность и качество культур в звене зернового севооборота [10,11] .
В данной статье приведены результаты лабораторного модельного эксперимента, в котором изучали влияние сочетания соломы с птичьим пометом и минеральным азотным удобрением на вымывание нитратного азота из пахотного слоя дерново-подзолистой супесчаной почвы.
В сосуды с перфорированным дном помещали по 650 г дерново-подзолистой супесчаной почвы в воздушно-сухом состоянии (с опытного поля ВНИИОУ), увлажняли до 60 % НВ, вносили свежий птичий помет в двух дозах, из расчета 200 и 400 кг азота на 1 га, солому ячменя с содержанием 41 % углерода и 0,6 % азота (C:N=68), измельченную до размеров 0,5 - 1 см, в дозе, соответствующей 5 т/га, аммиачную селитру из расчета N200.
ониторинг и ПРОГНОЗ АГР0ЭК0Л0ГИЧЕСК0Г0 СОСТОЯНИЯ ЗЕМЕЛЬ
Схема опыта: 1.Почва (без удобрений);
2. Птичий помет (N200); 3. Птичий помет ^200)+солома 5 т/га; 4. ПП (N400);
5. ПП ^400)+солома 5 т/га; 6. Солома 5 т/га; 7. №а200; 8. №а200+солома 5 т/га.
Таким образом, установлено, что при комбинации соломы зерновой культуры с широким отношением C:N и птичьего помета снижается вымывание азота нитратов из дерново-подзолистой почвы за счет микробиологической его иммобилизации. Полученные в этом эксперименте положительные результаты служат основанием для проведения дальнейших исследований в полевых и производственных опытах по оценке влияния соломы на снижение потерь азота при использовании высоких доз птичьего помета.
Литература
1. Седых В.А. Экологическая оценка использования куриного помета на почвах таежно-лесной зоны // Автореферат дисс. докт. биол наук. -Москва, 2013, 46 с.
2. Кирюшин В.И., Ткаченко Г.И. О нисходящей миграции нитратов в черноземах Сибири при сельскохозяйственном использовании // Почвоведение, 1986, №2. - С..34-44.
3. Никитишен В.И. Развитие представлений в области изучения круговорота азота в агроэкосистемах на основе многолетних полевых опытов // Проблемы агрохимии и экологии, 2008, № 1. - С. 7-12.
4. Кудеяров В.Н. Азотно-углеродный баланс в почве // Почвоведение, 1999, №1. - С.73-82.
5. Смирнов П.М., Шилова Е.И., Хон Н.И. О биологическом закреплении азота удобрений в почве // Почвоведение. 1974. № 5. С. 69-81.
6. Смирнов П.М. Использование растениями, потери и превращение в почве азота разных форм азотных удобрений // Известия ТСХА. 1968. вып. 6, С. 98-116.
7. Silgram M., Chambers B.J. Effects of long-term straw management and fertilizer nitrogen additions on soil nitrogen supply and crop yields at two sites in eastern England //The Journal of Agricultural Science, 2002, V. 139, I. 2 , P. 115-127.
8. Ichir L.L., Ismaili M. Recovery of wheat residue nitrogen15 and residual effects of N fertilization
in a wheat- wheat cropping system under Mediterranean condition // African Crop Science Journal. 2003. Vol. 11. No. 1, P. 27-34.
9. Peng Z., Fu C., Fan Y. Effects of Returning Straw on Soil Nitrate Content in a Winter Wheat-Summer Maize Double Croping System // Bioinformatics and Biomedical Engineering, (iCBBE). 2011 5th International Conference on, 10-12 May 2011. P. 1 - 4.
10. Медин Д.К., Русакова И.В. Эффективность применения птичьего помета в сочетании с соломой зерновых культур под тритикале на дерново-подзолистой супесчаной почве // Владимирский земледелец. 2013. № 1 (63). С. 26-28.
11. Медин Д.К., Московкин В.В. Оценка применения птичьего помета и соломы ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве // Агрохимический вестник, 2013, №5. - С.36-37
Rusakova I. V. REDUCTION NITRATE LEACHING FROM LOAM SANDY SODDY-PODZOLIC SOIL BY PAYING BIRD DROPPINGS IN COMBINATION WITH BARLEY STRAW The results of experimental establish reduction of nitrate nitrogen leaching from loamy sandy soddy-podzolic soil in making high doses of bird droppings (N200 and N400) in combination with barley straw are presented.
Keywords: bird droppings, straw, reducing nitrate leaching, soil.
В Ивановском издательстве «ПрессСТо» вышла новая книга «Мониторинг и прогноз агроэкологического состояния земель»
под редакцией академика РАСХН А.Л. Иванова. Книга предназначена для специалистов в области земледелия, агрофизики и мелиорации почв. Ее авторы Э.Т. Пягай, Л.И. Ильин и П.А. Морозов рассмотрели теоретические основы георадиолокации и методику проведения георадарного профилирования и зондирования подземной среды для оценки мощности и пространственного строения почвенного покрова. Показано влияние литолого-фильтрационного сложения почвенно-грунтовой толщи на влаго- и солеобмен в системе почва-грунтовые воды. Предложены ускоренные методы определения основных гидрофизических и гидрохимических параметров почв и грунтов, используемых для мониторинга и прогноза изменения водно-солевого баланса сельскохозяйственных земель методом математического моделирования.
