Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ОПТИМИЗАЦИИ ОВОЩНЫХ СЕВООБОРОТОВ НА ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ'

ВЛИЯНИЕ ОПТИМИЗАЦИИ ОВОЩНЫХ СЕВООБОРОТОВ НА ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
12
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
почва / гумус / севооборот / плодородие почв / простое воспроизводство / воспроизводство плодородия / soil / humus / crop rotation / soil fertility / simple reproduction / fertility reproduction

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Футкарадзе Дурсун Ахмедович, Суровцева Юлия Станиславовна, Царенко Василий Павлович

Воспроизводство плодородия дерново-подзолистых почв является одной из актуальных проблем современного земледелия. Основным фактором плодородия считается содержание в почве органического вещества и его специфического компонента – гумуса. В статье представлено несколько основных показателей плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы 1982 г. перед освоением овощных севооборотов. Содержание гумуса в процентах (по Тюрину) составляло в пахотном слое в пределах 5,1-5,3; содержание подвижного фосфора мг/100 г почвы (по Кирсанову) в пахотном слое составляло в пределах 15,5-17,2; содержание подвижного калия мг/100 г почвы колебалось в пределах 13,0-15,1; pH солевой: 5,7 – 6,1. С 1982 по 1996 г. земельный массив площадью 120 га был занят под овоще-кормовой севооборот, после он был заменен на 6-польный сидеральный севооборот. В результате длительного функционирования севооборотов произошло незначительное уменьшение содержания гумуса, существенное уменьшение содержания подвижных форм фосфора и калия, а также обнаружено повышение кислотности почв по результатам обследования 2021 г. Установлено что в 6-польном овоще-кормовом севообороте дефицит гумуса составил 4,06 т/га, а в 6-польном овощном севообороте – 13,6 т/га за ротацию севооборота. Таким образом, схемы чередования культур, особенно во втором севообороте при замене трех полей многолетних трав сидеральным паром и однолетними травами, а также дозы применяемых органических и минеральных удобрений не обеспечивали простого воспроизводства плодородия дерново-подзолистых легкосуглинистых почв. С целью достижения простого воспроизводства плодородия почв в овощных севооборотах необходимо рассчитывать дозы органических и минеральных удобрений не только на планируемый урожай, но и для создания условий простого воспроизводства плодородия на хорошо окультуренных почвах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Футкарадзе Дурсун Ахмедович, Суровцева Юлия Станиславовна, Царенко Василий Павлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF OPTIMIZATION OF VEGETABLE CROP ROTATIONS ON FERTILITY REPRODUCTION OF SOD-PODZOLIC SOILS

Reproduction of fertility of sod-podzolic soils is one of the urgent problems of modern farming. The main factor of fertility is the organic matter content in the soil and its specific component –humus. The article presents several main indicators of the fertility of sod-podzolic light loamy soilin 1982 before the development of vegetable crop rotations. The humus content in percentage (according to Tyurin) in the arable layer was in the range of 5.1 – 5.3; the content of mobile phosphorus mg/100 g of soil (according to Kirsanov) in the arable layer was in the range of 15.5 – 17.2; the content of mobile potassium mg/100 g of soil ranged from 13.0 – 15.1; Saline pH: 5.7 – 6.1. From 1982 to 1996, a land mass of 120 hectares was occupied by vegetable-forage crop rotation. In 1996, the crop rotation scheme was replaced by a 6-field green manure crop rotation. As a result of the long-term operation of crop rotations, there was a slight decrease in the humus content, a significant decrease in the content of mobile forms of phosphorus and potassium, and an increase in soil acidity was detected according to the results of the 2021 survey. It was established that in a 6–field vegetable-forage crop rotation, the humus deficit was 4.06 t/ha, and in a 6-field vegetable crop rotation – 13.6 t/ha per crop rotation. Thus, the schemes of crop rotation, especially in the second crop rotation when replacing three fields of perennial grasses with green manure fallow and annual grasses, as well as the doses of organic and mineral fertilizers used, did not ensure simple reproduction of the fertility of sod-podzolic light loamy soils. In order to achieve simple reproduction of soil fertility in vegetable crop rotations, it is necessary to calculate doses of organic and mineral fertilizers not only for the planned harvest, but also to create conditions for simple reproduction of fertility on well-cultivated soils.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ОПТИМИЗАЦИИ ОВОЩНЫХ СЕВООБОРОТОВ НА ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ»

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении и анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Статья поступила в редакцию 04.10.2023; одобрена после рецензирования 12.11.2023; принята к публикации 20.11.2023.

The article was submitted 04.10.2023; approved after reviewing 12.11.2023; accepted for publication 20.11.2023.

Научная статья УДК 631.5 Код ВАК 4.1.1

doi: 10.24411/2078-1318-2023-5-36-46

ВЛИЯНИЕ ОПТИМИЗАЦИИ ОВОЩНЫХ СЕВООБОРОТОВ НА ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ

Д.А. Футкарадзе1 И, Ю.С. Суровцева1, В.П. Царенко1

1 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Санкт-Петербург, Россия И futkaradze@mail.ru

Реферат. Воспроизводство плодородия дерново-подзолистых почв является одной из актуальных проблем современного земледелия. Основным фактором плодородия считается содержание в почве органического вещества и его специфического компонента - гумуса. В статье представлено несколько основных показателей плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы 1982 г. перед освоением овощных севооборотов. Содержание гумуса в процентах (по Тюрину) составляло в пахотном слое в пределах 5,1-5,3; содержание подвижного фосфора мг/100 г почвы (по Кирсанову) в пахотном слое составляло в пределах 15,5-17,2; содержание подвижного калия мг/100 г почвы колебалось в пределах 13,0-15,1; pH солевой: 5,7 - 6,1. С 1982 по 1996 г. земельный массив площадью 120 га был занят под овоще-кормовой севооборот, после он был заменен на 6-польный сидеральный севооборот. В результате длительного функционирования севооборотов произошло незначительное уменьшение содержания гумуса, существенное уменьшение содержания подвижных форм фосфора и калия, а также обнаружено повышение кислотности почв по результатам обследования 2021 г. Установлено что в 6-польном овоще-кормовом севообороте дефицит гумуса составил 4,06 т/га, а в 6-польном овощном севообороте - 13,6 т/га за ротацию севооборота. Таким образом, схемы чередования культур, особенно во втором севообороте при замене трех полей многолетних трав сидеральным паром и однолетними травами, а также дозы применяемых органических и минеральных удобрений не обеспечивали простого воспроизводства плодородия дерново-подзолистых легкосуглинистых почв. С целью достижения простого воспроизводства плодородия почв в овощных севооборотах необходимо рассчитывать дозы органических и минеральных удобрений не только на планируемый

урожай, но и для создания условий простого воспроизводства плодородия на хорошо окультуренных почвах.

Ключевые слова: почва, гумус, севооборот, плодородие почв, простое воспроизводство, воспроизводство плодородия

Для цитирования: Футкарадзе Д.А., Суровцева Ю.С., Царенко В.П. Влияние оптимизации овощных севооборотов на воспроизводство плодородия дерново-подзолистых почв // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2023. - № 5 (74). -С. 36-46, doi: 10.24411/2078-1318-2023-5-36-46 .

INFLUENCE OF OPTIMIZATION OF VEGETABLE CROP ROTATIONS ON FERTILITY REPRODUCTION OF SOD-PODZOLIC SOILS

D.A. Futkaradze1^, Y.S. Surovtseva1, V.P. Tsarenko1

1Saint-Petersburg State Agrarian University, St. Petersburg, Russia И futkaradze@mail.ru

Abstract. Reproduction of fertility of sod-podzolic soils is one of the urgent problems of modern farming. The main factor of fertility is the organic matter content in the soil and its specific component - humus. The article presents several main indicators of the fertility of sod-podzolic light loamy soil in 1982 before the development of vegetable crop rotations. The humus content in percentage (according to Tyurin) in the arable layer was in the range of 5.1 - 5.3; the content of mobile phosphorus mg/100 g of soil (according to Kirsanov) in the arable layer was in the range of 15.5 -17.2; the content of mobile potassium mg/100 g of soil ranged from 13.0 - 15.1; Saline pH: 5.7 - 6.1. From 1982 to 1996, a land mass of 120 hectares was occupied by vegetable-forage crop rotation. In 1996, the crop rotation scheme was replaced by a 6-field green manure crop rotation. As a result of the long-term operation of crop rotations, there was a slight decrease in the humus content, a significant decrease in the content of mobile forms of phosphorus and potassium, and an increase in soil acidity was detected according to the results of the 2021 survey. It was established that in a 6-field vegetable-forage crop rotation, the humus deficit was 4.06 t/ha, and in a 6-field vegetable crop rotation - 13.6 t/ha per crop rotation. Thus, the schemes of crop rotation, especially in the second crop rotation when replacing three fields of perennial grasses with green manure fallow and annual grasses, as well as the doses of organic and mineral fertilizers used, did not ensure simple reproduction of the fertility of sod-podzolic light loamy soils. In order to achieve simple reproduction of soil fertility in vegetable crop rotations, it is necessary to calculate doses of organic and mineral fertilizers not only for the planned harvest, but also to create conditions for simple reproduction of fertility on well-cultivated soils.

Keywords: soil, humus, crop rotation, soil fertility, simple reproduction, fertility reproduction

For citation: Futkaradze D.A., Surovtseva Yu.S., Tsarenko V.P. (2023), "The influence of optimization of vegetable crop rotations on the fertility reproduction of sod-podzolic soils", Izvestya of Saint-Petersburg State Agrarian University. - 5 (74). - рр. 36-46, doi: 10.24411/2078-1318-20235-36-46.

Введение. Севооборот является главным звеном воспроизводства плодородия почв, сложившимся в современных системах земледелия. От правильного обоснования структуры посевных площадей севооборотов в значительной степени зависит эффективность применения удобрений, систем обработки почв, систем защиты растений и других агрономических мероприятий [4]. Сохранение и повышение плодородия почв, а также простое

воспроизводство органического вещества почвы на хорошо окультуренных землях приобретают агрономическую, экологическую и экономическую значимость в земледелии.

Общеизвестно, что в почвах одновременно проходят два противоположных процесса, которые связаны с трансформацией органического вещества, - минерализация и гумификация. За счет минерализации гумуса в значительной мере удовлетворяются потребности всех сельскохозяйственных культур в питательных элементах. По мнению В.И. Кирюшина, сельскохозяйственные культуры на 50% удовлетворяют свои потребности в элементах питания из почвы и на 50% - за счет внесения удобрений [3].

На процессы минерализации и гумификации органического вещества оказывают влияние уровень содержания гумуса, возделываемая культура, интенсивность обработки почвы, степень увлажнения, технология возделывания культуры и другие условия. Доказано, что в зависимости от различных условий в год минерализуется от 0,5 до 3 т/га органического вещества почвы [5].

Содержание гумуса является определяющим фактором почвенного плодородия. Повышение содержания гумуса экономически обходится очень дорого. Установлено, что внесение 100 т/га навоза должно увеличить содержание гумуса на 0,2%. Однако по данным А.Н. Небольсина, охватывающим 400 наблюдений за 26 лет, ежегодное систематическое внесение навоза в полевом севообороте в дозе 100 т/га в год в течение вышеуказанного периода повысило содержание гумуса всего лишь на 0,15%. Внесение 20 т/га навоза ежегодно в течение 17 лет (по данным 336 наблюдений) повысило содержание гумуса всего на 0,27% [5].

Многолетние травы (клевер, тимофеевка) с урожайностью 5 т/га оставляют в почве 66,5 т/га сухого вещества растительных остатков, что эквивалентно по накоплению гумуса 20 тоннам подстилочного навоза [2]. Поэтому все резервы накопления органического вещества в почве за счет корневых, пожнивных остатков и соломы должны быть использованы более рационально, особенно в фермерских хозяйствах, которые специализируются на производстве только растениеводческой продукции.

Изменение структуры посевных площадей севооборота, изыскание правильного соотношения многолетних трав, пропашных культур, занятых и сидеральных паров позволяют значительно сократить дефицит гумуса почвы. На дерново-карбонатных почвах 5-польный зерно-травяной севооборот при соотношении многолетних трав 60% и зерновых культур 40% обеспечивает положительный баланс гумуса 1,98 т/га за ротацию севооборота [9]. При заделке растителных остатков и измельченной соломы на этих же почвах традиционная зяблевая вспашка на глубину 24-26 см более эффективна для создания гумуса, чем минимальные обработки почвы [10]. В звене севооборота: 1) сидеральный пар, 2) овес, 3) тритикале полная заделка сидерата, измельченной соломы, овса и тритикале обеспечивает бездефицитный баланс гумуса в дерново-карбонатных сренесуглинистых почвах [8].

Многие исследователи единогласны во мнении, что насыщение схем севооборотов многолетними травами, увеличение доли бобовых многолетних трав и зерно-бобовых культур, а также включение промежуточных культур и промежуточной сидерации при применении оптимальных доз органических и минеральных удобрений обеспечивают бездефицитный и даже положительный баланс гумуса почвы [1, 6, 7]. Однако применение таких методов на практике имеет ограничения из-за биологических, экономических и организационных условий производства.

Цель исследований - изучение изменений некоторых параметров плодородия почв и оценка воспроизводства плодородия почв после длительного функционирования овощных севооборотов с использованием методики А.Н. Небольсина [5].

Материалы, методы и объекты исследований. Исследования проводились на территории АО «Племхоз им. Тельмана» Ленинградской области. Объектами исследований являлись хорошо окультуренные дерново-подзолистые легкосуглинистые почвы с мощностью пахотного слоя 38-40 см, овощные севообороты и взаимосвязи между почвой и севооборотами. Использовались общепринятые методики исследования дерново-подзолистых почв.

Овоще-кормовой севооборот был развернут в трёх контурах земельного массива площадью 120 га. В севооборотах производили учет урожайности сельскохозяйственных культур, определяли количество корневых и пожнивных остатков, поступающих в почву после предшественников; анализировали применяемые технологии возделывания сельскохозяйственных культур.

Результаты исследований. Характеристика почв приведена в табл. 1 по данным третьего тура обследований, проведенных агрохимической лабораторией в 1982 г.

Таблица 1. Параметры плодородия дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы Table 1. Fertility parameters of sod-podzolic light loamy soil

№ Показатели I контур II контур III контур

1 Содержание гумуса % (по Тюрину) 5,2 5,1 5,3

2 Содержание подвижного фосфора мг/100 г почвы 15,5 16,1 17,2

3 Содержание подзолистого калия мг/100 г почвы 13,0 15,1 14,8

4 pH солевой 5,8 5,7 6,1

На этих трех контурах до 1996 г. функционировал 6-типольный овоще-кормовой травяно-пропашной севооборот. Схема севооборота приведена в табл. 2.

Расчеты показывают, что для компенсации потери гумуса во время ротации севооборота требуется вносить 80 т/га навоза при условии, что с одной тонны навоза образуется 50 кг гумуса. На легкосуглинистых почвах с учетом коэффициента минерализации гумуса (1,2) доза внесения навоза возрастает до 96 т/га. Для обеспечения бездефицитного баланса гумуса в овоще-кормовом севообороте необходимо вносить органические удобрения не только под капусту, но и под однолетние травы.

Таблица 2. Баланс гумуса в 6-типольном овоще-кормовом пропашном севообороте Table 2. Humus balance in 6-type vegetable-fodder row crop rotation

№ поля Культура в севообороте Урожайность с/х культуры, т/га Потери гумуса Накопление корневых и пожнивных Коэффициент гумификации Накопление гумуса т/га Баланс гумуса

1 Однолетние травы с подсевом многолетних трав 42,0 0,9 4,4 0,15 0,бб - 24

2 Многолетние травы первого года пользования 7,0 0,8 7,5 0,20 1,5 + 0,7

3 Многолетние травы второго года пользования 7,5 0,8 б,7 0,20 1,34 + 1,54

4 Многолетние травы третьего года пользования б,5 0,7 б,4 0,15 0,9б + 0,2б

5 Капуста белокочанная 80,0 3,1 4,4 0,1 0,44 - 2,бб

б 1/2 свекла столовая 1/2 морковь 55 3,1 4,4 0,1 0,44 - 2,бб

Всего за ротацию - 9,4 - - 5,34 - 4,0б

В 1996 г. земельный участок был передан в аренду фермерскому хозяйству Д.В. Фокина. Схема севооборота была изменена из-за дефицита семян многолетних трав и ряда других причин. В табл. 3 приведены схема севооборота и баланс гумуса почвы под сельскохозяйственными культурами.

Таблица 3. Баланс гумуса в овощном 6-польном сидеральном севообороте Table 3. Humus balance in vegetable 6-full sideral crop rotation

№ поля Культура в севообороте Урожайность с/х культуры, т/га Потери гумуса Накопление корневых и пожнивных Коэффициент гумификации Накопление гумуса, т/га Баланс гумуса (+, -)

1 Пар сидеральный (однолетние травы) 40,0 0,9 4,0 0,15 0,б - 0,3

2 Капуста белокачанная б0,0 3,1 4,4 0,1 0,44 - 2,бб

3 1/2 морковь 1/2 свекла 55,0 3,1 2,4 0,1 1,24 - 2,8б

4 Картофель 45 1,8 4,4 0,08 0,35 -1,45

5 1/2 капуста цветная 1/2 зеленные овощи 20 3,0 1,35 0,1 0,13 - 2,8б

б Силосные б0 3,8 3,б 0,1 0,3б - 3,44

Всего за ротацию - 15,7 - - 2,12 - 13,б

Из приведенных данных видно, что после первой ротации дефицит гумуса составил 13,6 т/га. Для покрытия дефицита гумуса требуется внесение 272 т навоза под культуры севооборота. Однако с учетом поправочного коэффициента на гранулометрический состав

необходимо увеличить дозу навоза под культуры севооборота до 326 т, что обеспечит простое воспроизводство органического вещества почвы.

В 2021 г. на трех контурах фермерского хозяйства были определены некоторые показатели плодородия почвы, приведенные в табл. 4.

Таблица 4. Влияние овощных севооборотов длительного функционирования на некоторые показатели плодородия почв Table 4. The effect of vegetable crop rotations of long-term operation on some indicators

of soil fertility

№ контура Слой почвы, см Содержание гумуса ,% (по Тюрину) Содержание подвижного фосфора, мг на 100 г почвы (по Кирсанову) Содержание подвижного калия, мг на 100 г почвы (по Кирсанову) pH солевой

I 0-10 4,80 16,7 9,71 5,55

10-20 4,70 13,1 7,25 5,18

20-30 4,50 13,65 13,27 5,40

Среднее 4,66 14,48 8,07 5,37

II 0-10 4,4 13,8 3,49 5,08

10-20 4,6 13,0 8,20 4,91

20-30 4,3 12,9 8,16 4,04

Среднее 4,40 13,23 6,62 4,74

III 0-10 4,8 8,55 3,69 5,04

10-20 4,9 11,65 2,84 5,02

20-30 4,5 11,3 3,64 4,96

Среднее 4,73 10,5 4,60 5,00

В 1982 г. содержание гумуса колебалось в пределах 5,1-5,3% в пахотном слое 20 см. В 2021 г. содержание гумуса на этих контурах существенно уменьшилось и колебалось в пределах 4,4-4,73%, возможно, из-за недостаточного внесения органических удобрений, неоднородности полей и разницы в методиках отбора проб почв на исследуемых контурах в 1982 и 2021 гг. Однако минимальные показатели содержания гумуса не опускались ниже благоприятного интервала содержания гумуса для овощных культур и картофеля. По мнению А.Н. Небольсина и И.Н. Донских, благоприятным интервалом содержания гумуса под

овощные культуры считается 3,5-8%, а для картофеля - 2,5-4% [2, 5]. Наши исследования показали, что дифференциация пахотного слоя (0-30 см) по вертикальному профилю не обнаружена.

Содержание подвижных форм фосфора и калия в почве трех контуров в 1982 г. колебалось в пределах 15,5-17,2 и 13-15,1 мг/100 г почвы соответственно, что считается показателем повышенной степени обеспеченности почв вышеуказанными элементами [2]. По данным А.Н. Небольсина, оптимальными уровнями содержания подвижных форм фосфора и калия на дерново-подзолистых, легко- и среднесуглинисных почвах под овощные культуры считаются 25 мг/100 г почвы, а под картофелем - 18 мг/100 г почвы. А.Н. Небольсин доказал, что если фосфорные удобрения не вносятся, ежегодное снижение содержания в почве фосфора под овощные культуры составляет 0,7-1,3 мг/100 г почвы, под картофель - 0,8-1,0 мг/100 г почвы, под многолетние травы - 0,3-0,8 мг/100 г почвы, под сельскохозяйственные культуры в целом интервал снижения может быть от 0,3 до 1,6 мг/100 г почвы [5]. Это значит, что при средней степени обеспеченности почв 10 мг/100 г почвы через 8-10 лет невозможно будет получать стабильные урожаи сельскохозяйственных культур из-за реализации закона минимума в земледелии.

Данные, приведенные в табл. 4, показывают, что содержание подвижного фосфора в первом и втором контурах составляет 13,23-14,48 мг/100 г почвы. В третьем контуре содержание фосфора уменьшилось до 10, 5 мг/100 г почвы, что указывает на непригодность третьего контура для выращивания овощных культур и картофеля.

После длительного функционирования овощных севооборотов произошло заметное уменьшение содержания в почве подвижного калия по сравнению с исходными данными (табл. 1 и 4), особенно в третьем контуре: с 14,8 до 4,6 мг/100 г почвы. Возможно, это произошло из-за недостаточного внесения калийных удобрений, интенсивного потребления калия культурами, вымывания и т. д., а главной причиной можно считать внесение минимальных доз калийных и фосфорных удобрений в условиях фермерского хозяйства с целью более высокой окупаемости производимой продукции. Рекомендуется обязательное внесение калийных удобрений под карофель при содержании подвижного калия менее 20 мг и под овощные культуры (капуста, морковь, свекла) менее 25 мг/100 г почвы.

Важным показателем плодородия является кислотность почвы. Показатели pH солевой после длительного функционирования севооборотов в слое почвы 0-30 см в первом контуре составил 5,37, во втором контуре - 4,74 и в третьем контуре - 5,0 (табл. 4). Произошло заметное повышение кислотности по сравнению с исходными показателями: 5,8; 5,7; 6,1 (табл. 1) соответственно.

По данным И.Н. Донских, в севооборотах с овощными культурами оптимальным уровнем pH солевой считается 5,7-6,7 при содержании гумуса 3-4% на легко- и среднесуглинистых почвах, и pH солевой 5,3-5,2 - в севообороте с картофелем и многолетними травами [2]. А.Н. Небольсин отмечает: если фактический уровень реакции конкретной почвы ниже оптимального на 0,6-1,0 единицу pH, такие почвы нуждаются в известковании в первую очередь, на 0,3-0,5 pH - во вторую очередь и на 0,1-0,3 pH почвы нуждаются в поддерживающем известковании [5]. Поддерживающее известкование проводится один раз в 2 года дозами, компенсирующими вынос кальция и магния с урожаями и их неизбежные потери за счет вымывания (1,5-2 тонны Ca СОэ/га).

Повышению кислотности почв способствуют сидеральный пар и заделка растительной массы в почву. Для выращивания капусты, моркови, свеклы и бобовых трав требуется проведение поддерживающего известкования данных почв.

Следует отметить, что системы обработки почв, применяемые в условиях племхоза и фермерского хозяйства, оказывали решающее влияние на процессы минерализации и гумификации. В условиях племхоза применялись более интенсивные обработки почвы, чем в условиях фермерского хозяйства. Использование многолетних трав трехлетнего пользования способствовало оптимизации систем обработки почв в условиях племхоза. В условиях фермерского хозяйства использовались менее интенсивные обработки почв, но был введен более интенсивный севооборот без многолетних трав. Уровень применения органических и минеральных удобрений в условиях фермерского хозяйства осуществлялся в минимальных дозах, что своеобразно повлияло на процессы минерализации и гумификации органического вещества.

Оптимальные параметры агрофизических свойств почвы являются важными показателями воспроизводства плодородия почв. Содержание воздушно-сухих агрегатов (агрономически ценных) размером 0,5-10,0 мм в слое почвы 0-30 см составляло 58-63%, а водопрочных агрегатов - 54-58%, что считается оптимальными уровнями для этих почв.

Показатели плотности почвы в слоях 0-10; 10-20 и 20-30 см составляли 1,10-1,12; 1,15-1,17 и 1,19-1,24 г/см3 соответственно. В течение длительного периода почва сохраняет устойчивое сложение, заданное при весенней предпосевной обработке, что является важным условием для выращивания пропашных культур. По вертикальному профилю почвы отсутствует дифференциация показателей агрофизических свойств почвы. Подзолообразовательный процесс переместился глубже 40-45 см. В этом слое почвы были обнаружены белесые редкие пятна подзолообразования.

Вероятно, на создание благоприятных агрофизических свойств почвы оказало влияние внесение высоких доз органических удобрений в советский период ведения сельского хозяйства.

Из сопутствующих наблюдений следует отметить, что на контурах 1 и 2 были обнаружены 3 полосы засоренности хвощом полевым шириной 3-4 м, длиной 50-60 м в направлении с севера на юг. Определение pH солевой показало, что в слоях почвы 0-10, 1020 и 20-30 см значения pH составляли 5,8; 5,57 и 5,55 единиц соответственно. Эти показатели практически не отличались от показателей pH солевой общего массива.

Выводы:

1. Оптимизация структуры посевных площадей севооборота способствовала сокращению дефицита гумуса почв, повышению плодородия, урожайности сельскохозяйственных культур и экономической эффективности сельскохозяйственного производства.

2. Длительное функционирование овощных севооборотов и использование соответствущих им технологий возделывания культур уменьшило содержание гумуса по сравнению с исходными показателями, однако почва сохранила благоприятный интервал содержания гумуса для возделывания овощных культур и картофеля.

3. Содержание подвижного фосфора и калия существенно уменьшилось по сравнению с исходными показателями в связи с использованием минимальных доз минеральных удобрений в фермерском хозяйстве с целью высокой окупаемости производимой продукции.

4. Установлено повышение кислотности почв по сравнению с исходными показателями из-за использования сидерального пара, заделки измельченной соломы и растительных остатков в почву и отсутствия поддерживающего известкования почв.

5. Многолетнее использование овощных севооборотов и технологий возделывания сельскохозяйственных культур способствовало сохранению оптимальных параметров агрофизических свойств дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы.

6. Овощной 6-польный травяно-пропашной севооборот при соотношении культур: многолетних трав (49,6%), овощных культур (33,2%), однолетних трав (16,6%) не обеспечивает бездефицитного баланса гумуса; для создания условий простого воспроизводства органического вещества требуется ежегодное внесение навоза 96 т/га под овощные культуры.

7. В овоще-кормовом севообороте при замене трех полей многолетних трав сидеральным паром, однолетними травами и зеленными культурами дефицит гумуса почвы возрастает до 13,6 т/га за ротацию; для покрытия дефицита гумуса требуется ежегодное внесение 326 тонн навоза под овощные культуры.

8. В овощных севооборотах дозы органических и минеральных удобрений должны быть рассчитаны не только на планируемые урожаи, но и на создание условий простого воспроизводства плодородия на хорошо окультуренных почвах.

9. Севооборот позволяет прогнозировать и более объективно оценивать закономерные изменения показателей плодородия почв по завершении очередной ротации, что имеет важное значение при обосновании простого, неполного расширенного и расширенного воспроизводства плодородия почв с разной степенью окультуренности.

Список источников литературы

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Гладышева, О.В., Свирина, В.А., Артюхова, О.А. Влияние севооборотов и минеральных удобрений на гумусное состояние почв в длительном стационарном опыте // Аграрная наука. - 2020. - № 342 (10). - С. 83-87.

2. Донских, И.Н. Курсовое и дипломное проектирование по системе удобрения. - 3-е изд, перераб и доп. - М.: КолосС, 2004. - 144 с.

3. Кирюшин, В.И. Агрономическое почвоведение. - СПб.: КВАДРО, 2013. - 678 с.

4. Лыков, А.М., Еськов, А.И., Новиков, М.Н. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья. - М.: Россельхозакадемия - ГНУ ВНИПТИОУ, 2004. - 630 с.

5. Научные основы и технологии использования удобрений и извести: методические рекомендации / Сост. А. Н. Небольсин. З. Я. Небольсина и др. - СПб., 1997. - 52 с.

6. Никончик, П.И. Севооборот и воспроизводство плодородия почвы. Результаты 30-летнего стационарного опыта // Известия ТСХА. - 2012. - Выпуск 3. - С. 88-98.

7. Повышение запасов органического вещества в почвах пахотных земель республики Беларусь / Т. М. Серая, И. М. Богдевич, Е. Н. Богатырева, И. С. Станилевич // Почвоведение и агрохимия. - 2021. - № 2 (67). - С. 49-63.

8. Суровцева, Ю.С. Эффективность различных систем предпосевной обработки дерново-карбонатной среднесуглинистой почвы при освоении залежных земель в звене севооборота в условиях Ленинградской области: дисс. ...канд. наук: 06.01.01 Общее земледелие. ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», 2018. - 196 с.

9. Футкарадзе, Д.А. Определение оптимального соотношения многолетних трав, сидеральных и пропашных культур в севооборотах на дерново-карбонатных почвах // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования: материалы международной научно-практической конференции. - СПб., 2010. - С. 16-21.

10. Футкарадзе, Д.А. Влияние различной обработки почвы и органических удобрений на баланс гумуса почвы и урожайность сельскохозяйственных культур // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2010. - № 18. - С. 79-81.

References

1. Gladysheva O.V., Svirina V.A., Artyukhova O.A. The influence of crop rotations and mineral fertilizers on the humus status of soils in a long-term stationary experiment // Agrarian Science, 2020, No. 342 (10), рр. 83-87.

2. Donskikh I.N. Course and diploma design on the fertilizer system. - 3rd edition, revised and additional. - M.: KolosS, 2004. - 144 p.

3. Kiryushin V.I. Agronomic soil science. - St. Petersburg: KVADRO, 2013, 678 p.

4. Lykov A.M., Eskov A.I., Novikov M.N. Organic matter of arable soils of the Non-Black Earth Region. - M.: Russian Agricultural Academy - State Scientific Institution VNIPTIOU, 2004. - 630 p.

5. Scientific principles and technologies for the use of fertilizers and lime: Methodological recommendations / Comp. A.N. Not much. Z.Ya. Nebolsina et al. - St. Petersburg, 1997. - 52 p.

6. Nikonchik P.I. Crop rotation and reproduction of soil fertility. Results of 30 years of inpatient experience // Izvestia TSKhA. - Issue 3, 2012. — рр. 88-98.

7. Increasing the reserves of organic matter in the soils of arable lands of the Republic of Belarus / T.M. Seraya, I.M. Bogdevich, E.N. Bogatyreva, I.S. Stanilevich // Soil Science and Agrochemistry. - No. 2 (67), 2021. - рр. 49-63.

8. Surovtseva Yu.S. Efficiency of various systems of pre-sowing treatment of sod-carbonate medium loamy soil during the development of fallow lands in the crop rotation link in the conditions of the Leningrad Region: dis. Candidate of Sciences: 01/06/01 - General agriculture. Federal State Budgetary Institution of Higher Education "Saint-Petersburg State Agrarian University", 2018, 196 p.

9. Futkaradze D.A. Determination of the optimal ratio of perennial grasses, green manure and row crops in crop rotations on sod-carbonate soils // International scientific and practical conference "Scientific support for the development of the agro-industrial complex in conditions of reform." - St. Petersburg, 2010, pp. 16-21.

10. Futkaradze D.A. The influence of various tillage and organic fertilizers on the balance of soil humus and the yield of agricultural crops // News of the Saint-Petersburg State Agrarian University. - No. 18, 2010, рр. 79-81.

Сведения об авторах

Футкарадзе Дурсун Ахмедович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры земледелия и луговодства, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Санкт-Петербург, Россия, http://orcid.org0009-0002-1024-268X; SPIN-код: 6236-1416, AuthorID: 463382; e-mail: futkaradze@mail.ru.

Суровцева Юлия Станиславовна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, кафедры земледелия и луговодства, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Санкт-Петербург, Россия; http://orcid.org0009-0003-1576-4978; SPIN-код: 83495119, AuthorID: 986941; e-mail: surovceva@spbgau.ru.

Царенко Василий Павлович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры почвоведения и агрохимии им. Л.Н. Александровой, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Санкт-Петербург, Россия; https://orcid.org/000-0003-2495-1997, SPIN-код: 78084692, Scopus ID: 6603935280; e-mail: tsarenko.prof@yandex.ru.

Information about the authors

Dursun A. Futkaradze, Cand. Sci. (Agric.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Agriculture and Grassland Management, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Saint-Petersburg State Agrarian University"; http://orcid.org0009-0002-1024-268X, SPIN-code: 6236-1416, AuthorID: 463382; e-mail: futkaradze@mail.ru. Yulia S. Surovtseva, Cand. Sci. (Agric.), Associate Professor, Department of Agriculture and Grassland Management, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Saint-Petersburg State Agrarian University"; http://orcid.org0009-0003-1576-4978; SPIN-code: 83495119, AuthorID:986941; e-mail: surovceva@spbgau.ru.

Vasily P. Tsarenko, Doc. Sci. (Agric.), Professor, Professor of the Alexandrova Department of Soil Science and Agrochemistry, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Saint-Petersburg State Agrarian University"; https://orcid.org /000-0003-2495-1997; SPIN-code: 7808-4692, Scopus ID: 6603935280; e-mail: tsarenko.prof@yandex.ru.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении и анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Статья поступила в редакцию 18.10.2023; одобрена после рецензирования 30.11.2023; принята к публикации 01.12.2023.

The article was submitted 18.10.2023; approved after reviewing 30.11.2023; accepted for publication 01.12.2023.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.