CC BY
28
ПЛОДОРОДИЕ
УДК 631.51:631.8:631.452
Сохранение плодородия почв в Ульяновской области
С.Н. НЕМЦЕВ, доктор сельскохозяйственных наук М.М. САБИТОВ, С.Н. НИКИТИН, кандидаты
сельскохозяйственных наук
Ульяновский НИИ сельского хозяйства
E-mail: [email protected]
При недостатке органических и минеральных удобрений сохранить плодородие почв в Ульяновской области поможет введение в севооборот бобовых трав, использование в качестве удобрений сидератов и соломы, правильный подбор системы обработки почвы.
Ключевые слова: плодородие, севооборот, сидераты, обработка почвы.
До 1990 г. в Ульяновской области наращивались темпы химизации земледелия. Ежегодно увеличивались поставки минеральных удобрений, внесение которых доходило до 115 кг/га д.в. На гектар пашни вносилось по 4,3 т органических удобрений. Поставки химических мелиорантов выросли до 186,4 тыс. т. Через комплексное агрохимическое окультуривание полей ежегодно проходило до 109 тыс. га пашни. Это позволило поднять плодородие почв до оптимальных параметров и получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур. В 1990 г. в почвах области впервые установился положительный баланс гумуса, а созданный запас обменного калия и подвижного фосфора позволил перевести их по обеспеченности этими элементами в более высокий класс.
К 1999 г., с переходом сельского хозяйства на рыночные отношения, внесение минеральных удобрений сократилось до 6-15 кг/га, а органических - до 0,3 т/га. Известкование и гипсование почв полностью прекратилось. Это привело к значительному ухудшению фитосанитар-ного состояния посевов и к резкому падению почвенного плодородия. Если в 1990 г. почв, содержащих гу-
муса более S %, в области было S68,9 тыс. га, то в 1999 г. их осталось только 3S9,1 тыс. га. В это же время площади почв с очень низким и низким содержанием гумуса увеличились с 482 до 664 тыс. га.
Для достижения бездефицитного баланса гумуса в зернопаровых и зернопаропропашных севооборотах необходимо вносить до 6 т/га навоза и N36P32K32 ежегодно, что сегодня очень дорого. Поэтому навоз практически не вносится. В таких условиях воспроизводство плодородия невозможно без комплексного подхода к регулированию режима органического вещества почвы и широкого использования биологических средств (замена чистых паров на си-деральные и занятые, сокращение площадей пропашных культур и расширение - многолетних бобовых трав, запашка соломы и т.п.).
Например, введение в севооборот многолетних бобовых трав позволяет накапливать в 2-3 раза больше органических остатков в почве, чем при возделывании зерновых и пропашных культур. Вследствие этого снижается потребность в органических удобрениях. Биологическая азот-фиксация вовлекает в круговорот дополнительно от 200 до 300 кг /га азота в год, что снижает необходимость внесения азотных удобрений. По нашим данным, в восьмипольном севообороте с тремя бобовыми культурами (два поля люцерны и одно гороха) создается бездефицитный баланс гумуса. Это - один из самых дешевых способов регулирования почвенного плодородия.
I. Содержание от способов
(в среднем за
Важный источник пополнения органического вещества в почве - си-дераты. По сравнению с навозом они относительно дешевы, экологически чисты и экономически выгодны. По степени воздействия на урожайность культур сидераты приближаются к подстилочному навозу, используемому в дозе 20-30 т/га, но затраты на их производство и применение в 24 раза ниже.
Очень плохо используется и такой важный источник органического удобрения, как солома. В большинстве случаев часть ее идет на корм, а остальная сжигается. Внесение же соломы в виде удобрения не требует дополнительных экономических затрат, но дает ощутимый эффект (по своему действию I т соломы равноценна 3,S-4,0 т внесенного навоза). Однако при заделке соломы в почву нужно учитывать, что этот материал содержит достаточно углерода и мало азота (C:N=60:1). Поэтому соломистое удобрение необходимо дополнять внесением минерального азота в дозах S-10 кг д.в. (на I т соломы - 2S-S0 кг/га аммиачной селитры). В хозяйствах, где почвы имеют запас гумуса S-6 %, достаточно внести S кг/га д.в. азота на I т соломы. В то же время затраты на внесение соломы в S-6 раз ниже, чем на внесение навоза. Поэтому одновременно с уборкой зерна часть соломы, малоценной в кормовом отношении (гречиха, озимая рожь), необходимо измельчать и заделывать в почву.
В течение восьми лет отбирались и анализировались почвенные образцы чернозема обыкновенного в агроценозах длительного стационарного опыта по изучению воздействия антропогенных факторов земледелия на количественные показатели гумуса в севообороте с чередовани-гумуса в пахотном слое почвы в зависимости ее обработки и вариантов биологизации, % 2000-2008 гг.)
Система обработки почвы Варианты биологизации
Без удобрений NPK Навоз, 20 т/га + NPK Солома + NPK Сидерат + NPK
Комбинированная 6,87 7,16 7,24 7,48 7,34
Минимальная 6,91 7,03 7,13 7,06 7,26
Нулевая 7,19 7,39 7,35 7,46 7,47
ем культур: чистыи пар - озимая пшеница - яровая пшеница - ячмень.
На неудобренном фоне содержание гумуса варьировало от 6,87 до 7,19 %, а при внесении органических удобрении (навоз, солома и си-дерат) возрастало соответственно на 0,12-0,61 %. Наибольшая прибавка была получена по комбинированнои обработке почвы в варианте солома
+ ^РЛ (табл. 1).
Установлено, что значительные потери гумуса происходят не только от недостаточного поступления в почву органического вещества, но и от чрезмернои интенсивности обработки, резко усиливающей его минерализацию. В Ульяновской области широко практикуется замена отвальнои вспашки комбинированной системой обработки почвы, которая предусматривает чередование в севообороте отвальных, безотвальных и поверхностных обработок.
Мы изучали следующие способы основной обработки: 1 - комбинированная (безотвальная обработка стоИками СибИМЭ на 20-22 см под пар чистыи, обработка дисковои бо-роноИ БДМ-6,0+БИГ-ЗА+каток+куль-тивация под озимую пшеницу после сидерата и навоза, обработка почвообрабатывающим орудием ОПО-4,25 на 15-16 см под яровую пшеницу и ячмень); 2 - минимальная (плоскорезная обработка орудием КПШ-5 на 10-12 см под пар чистыИ, обработка дисковоИ бороноИ БДМ-6,0+БИГ-ЗА+каток+культивация под озимую пшеницу после сидерата и навоза, КПШ-5 на 10-12 см под яровую пшеницу и ячмень); З - нулевая (без
осенней обработки, весной под чистый пар - плоскорезная обработка игольчато-роторным культиватором КПИР-3,6 на 8-10 см, под озимую пшеницу после сидерата и навоза -обработка дисковой бороной БДМ-6,0+БИГ-3А+каток+культивация, под яровую пшеницу и ячмень - обработка КПИР-3,6 на 8-10 см).
Результаты сравнительного изучения комбинированной и отвальной систем обработки на плодородие почвы показали, что за две ротации восьмипольного севооборота при ежегодной вспашке содержание гумуса снизилось на 0,34 %, а при комбинированной системе обработки -осталось практически на прежнем уровне (табл. 2).
Ограниченность материальных ресурсов в большинстве сельскохозяйственных предприятий привела к изменениям структуры сельхозугодий, в частности, к увеличению площади неиспользуемой пашни. На бросовых землях и на пашне при низком уровне технологий производства сформировались устойчивые комплексы вредных организмов. Доступный способ сохранения таких сельхозугодий - перевод их в залежное состояние и дальнейшее использование под пастбища. В перспективе такие угодья можно рассматривать как резерв для увеличения пахотных земель. Исследования, проведенные в нашем институте, показали, что за ^ лет нахождения пашни в залежном состоянии с переходом в пастбище содержание гумуса в слое 0-30 см увеличилось на 0,6 % (табл. 3), в то время как за две ротации шестипольного севооборота с
2. Изменение содержания гумуса в слое почвы 0-30 см при разных системах обработки
Системы основной обработки почвы Год Изменение за 10 лет
I 985 1990 1995
Вспашка % 6,36 6,25 6,02 -0,34
т/га 209,9 206,2 198,7 -11,2
Комбинированная % 6,41 6,39 6,36 -0,05
обработка т/га 211,5 210,9 209,9 -1,6
3. Содержание гумуса (%) в почве при различном сельскохозяйственном использовании
Виды сельскохозяйственного использования Слой почвы, см 1993 г. 2008 г.
Залежь с переходом в пастбище 0-10 8,50 9,48
10-20 8,27 8,57
20-30 7,14 7,66
0-30 7,97 8,57
Земля в севообороте 0-10 7,52 7,66
(однолетние травы - озимая 10-20 7,46 7,36
пшеница - яровая пшеница - 20-30 6,96 6,97
ячмень с подсевом многолетних 0-30 7,31 7,33
трав - многолетние травы 2-х лет
пользования)
многолетними травами - на 0,02 %. При пастбищном режиме повышение содержания гумуса в почве было максимальным не только в верхнем, но и в нижнем слое за счет органического вещества подземной и надземной массы трав.
При использовании почвы в агро-ценозах изменяются факторы гуму-сообразования, связанные с разомкнутым циклом круговорота веществ при трансформации растительных остатков, изменением их химического состава при внесении минеральных удобрений, а также влияние разных культур и технологий их возделывания на процессы почвообразования.
Комплекс мелиоративных мероприятий на ландшафтной основе позволил вовлечь в интенсивное сельскохозяйственное использование бросовые земли и способствовал улучшению питательного режима почвы. За 40 лет эксплуатации элементов противоэрозионного комплекса (полезащитных лесных полос и водозадерживающего земляного вала у основания склона) на площади 14 тыс. га в ОПХ «Новоникулинское», увеличилось содержание гумуса на водосборе на 0,2-0,6 %, подвижных форм фосфора - на 0^-0,7 и обменного калия - на мг
на 100 г почвы.
Таким образом, наращивание запасов гумуса в почве с помощью органических удобрений, сидератов, почвозащитных способов обработки почвы, правильного набора и чередования культур в севооборотах поможет остановить процесс падения почвенного плодородия, что в свою очередь повысит эффективность систем земледелия, применяемых в Ульяновской области.
Soil fertility saving in Ulyanovsk region
S.N. Nemtsev, M.M. Sabitov, S.N. Nikitin
mineral fertilizers. Keywords: fertility, crop rotation, siderates, soil treatment.
u
Introduction of legumes, use of siderate and hey, correct choose of soil treatment | system will help save soil fertility in
а Ь а ä
s
ф
z
IO
P
о о
(О
