CC BY
27
УДК 631.445.4:631.434:[631.6+631.8]
Влияние полимерной мелиорации и удобрений на структурное состояние чернозема выщелоченного и урожайность
вооборотов к конкретным условиям необходимо учитывать следующее: - зернопаропропашные и пропашные севообороты с внесением высоких доз навоза лучше размещать вблизи животноводческих комплексов и ферм;
- на отдаленных пахотных землях вводить севообороты с максимально допустимой долей зерновых и зернобобовых культур при воспроизводстве плодородия за счет минеральных удобрений, сидеральных паров и заделки побочной продукции;
- на остальной пашне интенсивного использования должны преобладать плодосменные севообороты с умеренными дозами минеральных удобрений и навоза.
Литература
I. Еськов А.И. Ресурсосберегающие системы использования удобрений/В сб. «Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии». - Курск, 2007. - С. 33-36.
Статья поступила в редакцию 30.10.2012
Efficiency of usage of plowed field in dependence of combination of fertilizers in crop rotations
A.S. Akimenko, I.V. Dudkin,
« Yu.B. Logachev, T.A. Dudkina
©
(N
^ Long-term data of stationary experiments
si shown the dependence of influence of
0 fertilizers on the yield from biologyzation
■E of crop rotations.
o Keywords: crop rotation, mineral
0 fertilizers, manure, green fertilizer, yield,
1 productivity of the plowed field.
v I
oo I
12
E.H. КУЗИН, доктор сельскохозяйственных наук А.Н. АРЕФЬЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук
Пензенская государственная сельскохозяйственная академия E-mail: aan241075@yandex. ru
Показано положительное действие полимера Праестол 6S0, используемого в качестве искусственного структурооб-разователя почвы, а также удобрений и их сочетаний с полимером на структурное состояние чернозема выщелоченного. Рассмотрено влияние полимера и удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур зернопарового севооборота.
Ключевые слова: структурные агрегаты, водопрочность, коэффициент структурности, степень выпаханности, мелиорант, урожайность.
Разработка и внедрение в практику сельского хозяйства комплекса мер по снижению негативных проявлений деградации почв (эрозия, дегумификация, переуплотнение, декальцификация, обесструктурива-ние, усиление вторичного засоления и т.д.) способствует решению одной из важнейших проблем - росту продуктивности земледелия [I].
В 2007-2010 гг. на опытном поле учхоза «Рамзай» Пензенской ГСХА мы исследовали влияние удобрений и полимерного мелиоранта на структурное состояние чернозема выщелоченного и урожайность сельскохозяйственных культур. Исследования проводили в зернопаровом севообороте (черный пар - озимая пшеница - яровой ячмень - горох). Возделывали озимую пшеницу Безенчукская 380, ячмень Нутанс SS3, горох Флагман 12. Почва опытного участка -чернозем выщелоченный средне-мощный среднегумусный тяжелосуглинистый.
В качестве искусственного струк-турообразователя использовали полимер Праестол 6S0 ВС (ТУ 2216001-40910172-98), в качестве органических удобрений - полуперепревший навоз КРС в рекомендуемой для черноземных почв лесостеп-
ного Поволжья дозе (7 т на 1 га севооборотной площади). Из минеральных удобрений применяли аммиачную селитру, суперфосфат, хлорид калия, норма которых была эквивалентна содержанию азота, фосфора и калия в 7 т/га навоза и составляла Х170Р85К210 кг д. в. на 1 га. Схема опыта представлена в таблице 1. По-вторность четырехкратная, делянки размещены методом рендомизиро-ванных повторений, учетная площадь каждой - 5 м2. Агрегатный анализ проводили по методу Н.И. Саввино-ва и И.М. Бакшеева [2], учет урожая - весовым методом поделяночно.
Известно, что структура почвы оказывает положительное влияние на такие ее свойства, как пористость, плотность сложения, водный, воздушный, тепловой, окислительно-восстановительный, микробиологический и питательный режимы, про-тивоэрозионную устойчивость. В Пензенской области до 50-х гг. прошлого столетия изучением структуры почв занимались крайне мало. С 1952 г. коллектив кафедры почвоведения и агрохимии Пензенского сельскохозяйственного института под руководством профессора К.А. Кузнецова, а затем под руководством профессора Г.Б. Гальдина провел большую работу по изучению структурного состояния почв области, и в первую очередь выщелоченного чернозема [3].
При длительном сельскохозяйственном использовании наблюдается процесс разрушения агрономически ценной водопрочной структуры почвы, что связано с отрицательным балансом гумуса, кальция, а также с частыми механическими обработками почвы. Так, в посевах пропашных культур количество водопрочных агрегатов снижалось на 16,6 %; в чистом пару - на 9,6 % [4].
Анализ полученного фактического материала по структурному состоянию чернозема выщелоченного показывает, что его пахотный горизонт сильно распылен. Содержание водопрочных агрегатов размером более 0,25 мм здесь колеблет-
leiäiöTäeä.p65 12 03.02.2013, 20:12
ся в пределах 20-SS %. В подпахотных горизонтах содержание таких водопрочных агрегатов значительно больше - 58-84 % [S].
К традиционным приемам воспроизводства утраченной структуры относятся внесение органических удобрений, посев многолетних трав и известкование кислых почв. Использование полимера Праестол 650 в качестве искусственного структуро-образователя также является одним из приемов восстановления утраченной структуры почвы, что подтвердили проведенные нами исследования (табл. I). В 2008 г. после уборки яровой пшеницы на фоне одностороннего действия полимера (варианты 4-6) количество водопрочных агрегатов увеличилось по отношению к контролю на 6,8-15,0 % и составило 51,4-59,6 % при значении на контроле 44,6 %. Следует отметить, что увеличение нормы мелиоранта до 10 кг/га не способствовало достоверному повышению этого показателя. Максимальное количество водопрочных агрегатов было отмечено в вариантах 8 и 9 с использованием повышенных норм Праестола по фону внесения навоза (62,8-64,7 %) с достоверными различиями с контрольным вариантом (18,2-20,1 %).
После уборки ярового ячменя в 2009 г. количество водопрочных агрегатов на контроле составляло 44,1 %. Структурное состояние пахотного горизонта можно характеризовать как удовлетворительное. Навоз на второй год его действия повышал содержание водопрочных агрегатов в пахотном горизонте на 8,7 %. Количество водопрочных агрегатов в варианте 3 с использованием полного минерального удобрения в 2009 г. составляло 44,9 %, т. е. оставалось практически на уровне 2008 г.
На фоне одностороннего действия
химического мелиоранта, в зависимости от его нормы, количество водопрочных агрегатов варьировало от S1,S (5 кг/га) до 60,0 % (15 кг/га). Следует отметить, что использование Праестола в норме 10 и 15 кг/га обеспечивало переход почвы из группы с удовлетворительным в группу с хорошим структурным состоянием. Аналогичная закономерность была отмечена и при использовании этих же норм мелиоранта по фону полного минерального удобрения (варианты 10, 11 и 12).
Сочетание Праестола с рекомендуемой нормой навоза повышало содержание водопрочных агрегатов на 16,2-24,9 %.
В 2010 г. в конце вегетации гороха на фоне одностороннего действия навоза количество водопрочных агрегатов достоверно превышало контроль (44,2 %) и составляло 47,0 %. Однако следует отметить, что на третий год действия навоза его положительное влияние на сохранение вновь образованной водопрочной структуры снижается, что связано с процессами минерализации органического вещества в почве.
В вариантах с использованием полимера без удобрений количество водопрочных агрегатов в пахотном горизонте варьировало от 51,4 до S9,7 % при максимальных значениях на фоне повышенных норм химического мелиоранта (57,3-59,7 %).
Эффект по восстановлению и сохранению водопрочной структуры на фоне совместного применения различных норм полимера и минеральных удобрений был равнозначным вариантам, где мелиорант вносили в чистом виде.
В вариантах с Праестолом по фону навоза количество водопрочных агрегатов по завершении исследований варьировало от 57,6 до 65,8 %.
Увеличение по отношению к контролю составляло 13,4-21,6 %.
Таким образом, наиболее существенное влияние на воспроизводство ранее утраченной агрономически ценной структуры почвы оказали повышенные нормы химического мелиоранта по фону навоза. Причем нормы полимера 10 и IS кг/га оказали практически равнозначное влияние на образование водопрочных агрегатов в пахотном горизонте чернозема выщелоченного.
Важные характеристики структурного состояния почвы - коэффициент структурности и степень выпахан-ности. Как свидетельствуют экспериментальные данные, коэффициент структурности чернозема выщелоченного от действия органических удобрений (вариант 2) увеличивался по отношению к контролю на 0,17 ед. и составил в 2008 г. 0,98 ед., а степень выпаханности уменьшилась на S,9 %. Минеральные удобрения не оказали влияния на изменение этих показателей.
На фоне одностороннего действия химического мелиоранта (варианты 4-6) коэффициент структурности, в зависимости от его нормы, составлял 1,06-1,48 ед., а степень выпаханности - 27,7-37,6 %, что по сравнению с контролем в первом случае выше на 0,2S-0,67 ед., во втором -ниже на 8,3-8,2 %. Изменения коэффициента структурности и степени выпаханности при совместном использовании мелиоранта и минеральных удобрений были аналогичными. Наиболее существенное влияние на изменение коэффициента структурности и степени выпаханно-сти оказал химическоий мелиорант на фоне навоза. Коэффициент структурности в этих вариантах составлял 1,31-1,83 ед., а степень выпаханности - 21,S-31,2 %, что в пер-
I. Влияние структурообразующего полимера и удобрений на содержание водопрочных агрегатов
в черноземе выщелоченном, %
2008 г. 2009 г. 2010 г.
Вариант опыта агрегаты отклонение от агрегаты отклонение от агрегаты отклонение от
>0,25 мм контроля >0,25 мм контроля >0,25 мм контроля
I. Контроль (без Праестола и удобрений) 44,6 - 44,1 - 44,2 -
2. Навоз, 7 т/га 49,5 4,9 52,8 8,7 47,0 4,8
Х170^85и210 44,7 0,1 44,9 0,8 44,5 0,3
4. Праестол, 5 кг/га 51,4 6,8 51,5 7,4 51,4 7,2
5. Праестол, 10 кг/га 57,5 12,9 57,7 13,6 57,3 13,1
6. Праестол, 15 кг/га 59,6 15,0 60,0 15,9 59,7 15,5
7. Навоз, 7 т/га + Праестол, 5 кг/га 56,7 12,1 60,3 16,2 57,6 13,4
8. Навоз, 7 т/га + Праестол, 10 кг/га 62,8 18,2 67,3 23,2 63,9 19,7
9. Навоз, 7 т/га + Праестол, 15 кг/га 64,7 20,1 69,0 24,9 65,8 21,6
10. 1\1170Р85К210+ Праестол, 5 кг/га 51,6 7,0 52,7 8,6 51,7 7,5
11. 1\1170Р85К210 с Праестол, 10 кг/га 57,8 13,2 58,9 14,8 57,8 13,6
12. 1\1170Р85К210+ Праестол, 15 кг/га 59,9 15,3 60,8 16,7 60,1 15,9
НСР05 3,1 3,8 4,2
со ф 2 ä ф Ь ф ä
s
ф
Z
IO
N>
P
о ^
со
Ieiäiöiäea.p65
03.02.2013, 20:12
13
2. Влияние Праестола и удобрений на урожай зерновых культур,
т/га
Озимая пшеница Яровой ячмень Горох
Вариант опыта урожайность отклонение от контроля урожайность отклонение от контроля урожайность отклонение от контроля
I (контроль) 3,02 - 2,17 - 0,90 -
2 3,80 0,78 2,94 0,77 1,05 0,15
3 3,99 0,97 3,12 0,95 1,06 0,16
4 3,26 0,24 2,31 0,14 0,92 0,02
5 3,48 0,46 2,43 0,26 0,97 0,07
6 3,74 0,72 2,58 0,41 0,97 0,07
7 4,06 1,04 3,07 0,90 1,07 0,17
8 4,32 1,30 3,19 1,02 1,11 0,21
9 4,54 1,52 3,34 1,17 1,13 0,23
10 4,23 1,21 3,26 1,09 1,06 0,16
II 4,47 1,45 3,35 1,18 1,09 0,19
12 4,68 1,66 3,46 1,29 1,12 0,22
hcp05 0,19 0,18 0,07
вом случае было выше на 0,50-1,02 ед., во втором - ниже на 14,7-24,4 %, чем на контроле.
Перед уборкой ячменя в 2009 г. коэффициент структурности на фоне естественного плодородия почвы был равен 0,79 ед., степень выпахан-ности составляла 46,5 %. Аналогичные результаты были получены и в варианте 3 с полным минеральным удобрением. На фоне одностороннего действия химического мелиоранта коэффициент структурности в зависимости от его нормы изменялся в интервале от 1,06 до 1,52 ед., а степень выпаханности - от 27,2 до 37,5 %. Отклонение от контроля в первом случае варьировало от 0,27 до 0,71 ед. со знаком плюс, во втором - от 9,0 до 19,3 % со знаком минус.
Совместное использование Прае-стола и минеральных удобрений позволило увеличить коэффициент структурности на 0,32. Степень вы-паханности в вариантах 10 и12 снизилась по отношению к контролю на 10,5-20,3 %.
Максимальные значения коэффициента структурности зафиксированы на фоне совместного использования Праестола в норме 10-15 кг/га и навоза: в этих вариантах он варьировал от 2,06 до 2,23 ед., превышая контроль на 1,27-1,44 ед. Степень выпаханности в этих вариантах была значительно ниже контроля и составляла 16,3-18,3 %.
В 2010 г., перед уборкой гороха, коэффициент структурности на контроле и в варианте 3 с односторонним действием минеральных удобрений составлял 0,79-0,80 ед., а степень выпаханности - 46,0-46,4 %.
На фоне одностороннего действия навоза коэффициент структурности снизился по сравнению с 2009 г. на
0,23 ед., а степень выпаханности возросла на 7,2 %, что свидетельствует о затухающем действии навоза на данные показатели. Однако по отношению к контрольному варианту различия остались на уровне достоверных.
В вариантах с применением только полимера коэффициент структурности варьировал от 1,06 до 1,48 ед., а степень выпаханности - от 27,5 до 37,6 %, что в первом случае выше контроля на 0,27-0,69 ед., во втором - ниже на 8,8-18,9 %.
Максимальные значения коэффициента структурности, как и в предшествующие годы, были получены в вариантах с использованием повышенных норм Праестола по навозному фону. Коэффициент структурности на их фоне изменялся в интервале от 1,77 до 1,92 ед., превышая контроль на 0,98-1,13 ед. Степень выпаханности в этих вариантах была ниже контроля на 23,9-26,3 %.
Следовательно, наиболее существенное влияние на коэффициент структурности и степень выпаханности оказывает использование Прае-стола на фоне навоза.
Наивысший эффект по влиянию на урожайность культур зернопаро-вого севооборота обеспечивали повышенные нормы Праестола в сочетании с навозом (вариант 9)и минеральными удобрениями (вариант 12). Урожайность озимой пшеницы на их фоне возрастала на 1,30-1,66 т/га, ярового ячменя - на 1,02-1,29 т/га, гороха - на 0,19-0,23 т/га, или на 43,055,0 %, 47,0-59,4 %, 21,1-25,6 % соответственно (табл. 2).
Менее эффективным оказалось использование различных доз одного полимера (варианты 4, 5 и 6). Прибавка урожая озимой пшеницы к
контролю в этих вариантах составляла 0,24-0,72 т/га, ярового ячменя
- 0,14-0,41 т/га, гороха - 0,02-0,07 т/га.
Таким образом, в условиях лесостепного Поволжья для снижения антропогенной деградации черноземов выщелоченных и повышения продуктивности зерновых и зернобобовых культур мы рекомендуем использовать в качестве искусственного структурообразователя Праестол 6S0 в сочетании с органическими удобрениями.
Литература
1. Иванов П.А., Кузин E.H. Изменение плодородия серой лесной почвы под влиянием химической и биологической мелиорации/земледелие, 2009. - № I. -С. 18-20.
2. Агрофизические методы исследования почв. - М.: Издательство академии наук СССР, 1966. - 257 с.
3. Кузин E.H., Блинохватов А.Ф. Полимерная и биологическая мелиорация черноземов выщелоченных в условиях лесостепи Среднего Поволжья. - Пенза, 1999. - 169 с.
4. Слесарев В.И., Власенко А.Н. Предотвратить техногенную деградацию почв Западной Сибири//3емледелие, 1996. - № 5. - С. 11-12.
5. Кузин E.H., Ханин А.М., Арефьев А.Н. Изменение плодородия чернозема выщелоченного и продуктивности культур зернопарового севооборота под влиянием полимерной мелиорации и удоб-рений//Нива Поволжья, 2010. - № 3 (6).
- С. 5-11.
Статья поступила е редакцию 12.03.2012
Influence of polymeric melioration and fertilizers on the structural state of leached chernozem and productivity
E.N. Kuzin, A.N. Aref'ev
Positive influence of polymer Praestol 650 used as artificial polymer of soil structure formation, fertilizers and its combinations with polymer on the structural state of leached chernozem is shown. The influence of polymer and fertilizers on agricultural crops yield in corn-fallow crop rotation is analysed. Keywords: structural aggregates, water resistance, coefficient of structurality, grade of ploughing out, meliorants, productivity.
Iëîàîôîàèâ.p65
03.02.2013, 20:12
14
