CC BY
143
ВЛИЯНИЕ ПРИЁМОВ БИОЛОГИЗАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ НА ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ В ЗЕРНОПАРОПРОПАШНОМ СЕВООБОРОТЕ
Н.В. Беседин, С.С. Балабанов, Н.И. Картамышев, Н.М. Тимофеева
Аннотация. Представлена различная интенсивность протекания процесса накопления гумуса в зависимости от приемов биологизации (основная обработка почвы, система удобрения) земледелия в зернопаропропашном севообороте.
Ключевые слова: плодородие почвы, зернопаропро-пашной севооборот, обработка почвы, система удобрения, биологическая система земледелия, сидеральные культуры, содержание гумуса, побочная нетоварная продукция, накопление гумуса.
В настоящее время вопрос биологизации земледелия встаёт с особой остротой в связи с экономической и экологической нестабильностью в целом и в сельском хозяйстве в частности.
Достаточно фактов накоплено в сельскохозяйственной науке, свидетельствующих о том, что применение повышенных доз элементов минерального питания и химических средств защиты растений сопровождается накоплением в растениях и продуктах животноводства вредных веществ выше допустимых пределов.
Ежегодно за счёт стока талых и ливневых вод уносится в два раза больше питательных веществ, чем их выносится растениями, в результате этого происходит ускоренная концентрация биогенных веществ в малых и больших водоёмах и грунтовых водах [1].
Потери питательных веществ не удаётся возмещать, вследствие чего резко выражаются явления физической и химической деградации почв. Односторонняя "химизация" земледелия способствует "сжиганию" гумуса, вследствие чего его содержание резко уменьшилось за последние годы. В целом за 100-летний период использования, почвы утратили до 45,8% гумуса по отношению к целинным аналогам. Предпочтение минеральному питанию растений привело к резкому нарушению циклов органического вещества, не только к ресурсо- и энергорасточительным последствиям, но и к экономической катастрофе. Основной причиной этого являются не только низкие нормы органических удобрений, но и малое количество корневых и других растительных остатков, оставляемых культурами на пашне (в слое 020см в 7-10 раз, а в слое 20-40см в 2-3 раза меньше, чем на целине). Недостаточно продуманные и повышенные дозы минеральных удобрений привели к ухудшению физико-химических свойств почвы [2]. Всё это вместе взятое приводит к дестабилизации сельскохозяйственных ландшафтов, в том числе к дестабилизации животного и растительного мира и в конечном итоге представляет серьёзную угрозу самому человеку.
Вместе с этим, применяемые в процессе производства продукции растениеводства, элементы минерального питания химического производства далеко не беспредельны. В первую очередь это касается фосфорных удобрений, разведанные запасы которых давно уже сочтены. Это обязывает исследователей изыскивать новые средства обеспечения возделываемых растений элементами питания.
Поэтому необходимы разработки технологий возделывания сельскохозяйственных культур и системы земледелия в целом, которая базировалась бы на естественном воспроизводстве плодородия, при ограниченном и даже полном исключении элементов питания и средств защиты растений химического производства и обеспечивала бы повышение устойчивости земледелия и роста продуктивности пашни. Учёные и практики
ряда стран предлагают переходить на биологическое земледелие, что позволит сохранить, а по возможности, улучшить плодородие почвы.
Биологическое земледелие предусматривает такую постановку производственного процесса, когда наибольшая часть питательных веществ при выращивании сельскохозяйственных культур обеспечивается не за счёт естественного плодородия почв или средств химизации и других организационных мероприятий, а за счёт более полного использования биоклиматического потенциала, когда основной объём работ по выращиванию культур выполняется не за счёт механических средств, а с помощью самих же растений или макро- и микроорганизмов, когда борьба с вредителями, болезнями и сорняками будет выполняться не пестицидами, а опять же самими растениями. Здесь допускается применение минеральных удобрений и других средств защиты, но способы и их дозы должны ограничиваться крайней необходимостью [3].
Наибольшее распространение биологическая система земледелия получила в США, Швейцарии, Дании, ФРГ, Швеции, Франции, Нидерландах и Австрии. Однако удельный вес этой системы в этих странах не высокий [1]. Альтернативное земледелие в последние годы постепенно начинает распространяться в СНГ, Венгрии, Польше и других странах Восточной Европы.
Разработка приёмов биологизации земледелия является весьма актуальной и перспективной задачей в настоящее время.
Этому вопросу были посвящены наши исследования, которые проводились в стационарном полевом многофакторном опыте, заложенном кафедрой земледелия на опытном поле Курской государственной сельскохозяйственной академии. Почвы опытного участка темно-серые лесные среднесуглинистые.
Погодные условия в период проведения полевых исследований достаточно полно отражали характерные особенности климата зоны, что дает основание перенести результаты исследований в производство Центрального Черноземья.
Агротехника возделывания изучаемых культур севооборота - общепринятая для зоны, за исключением тех приемов, которые предусматривались схемой опыта.
Целью наших исследований являлась разработка приемов биологизации земледелия, способных обеспечить воспроизводство плодородия почвы за счёт применения источников минерального питания растительного происхождения, уменьшения глубины основной обработки почвы в севообороте.
В своих исследованиях мы изучали условия возделывания сельскохозяйственных культур в зернопаропропашном (1. Черный пар; 2. Озимая пшеница; 3. Сахарная свекла; 4. Кукуруза; 5. Ячмень) севообороте и способы основной обработки почвы (вспашка разноглубинная, рекомендуемая для зоны и поверхностная обработка, предполагает применение многократных рыхлений почвы по мере появления сорняков) на фоне четырёх систем удобрений.
В качестве традиционной системы удобрения мы взяли органо - минеральную, в качестве биологических -три органических системы удобрения, где в зависимости от вариантов опыта вносили разные дозы навоза, использовали сидеральные культуры и применяли в качестве удобрений побочную нетоварную продукцию возделываемых культур.
органо-минеральная (контроль)
органическая 1
органическая 2
органическая 3 Система удобрения
□ вспашка □ поверхностная
Рисунок 1 - Накопление гумуса в почве под влиянием приемов биологизации, % (1995 - 2004 гг.)
Таблица 1 - Изменение содержания гумуса в почве под влиянием приёмов биологизации, %, слой почвы 0-40 см
Обработка почвы Система удобрения Содержание гумуса в почве, % Баланс
1995 г. 2004 г.
Вспашка органо - минеральная (контроль) 2,40 2,66 + 0,26
органическая 1 2,40 2,90 + 0,50
органическая 2 2,40 2,98 + 0,58
органическая 3 2,40 3,14 + 0,74
ср. 2,40 2,92 + 0,52
Поверхностная органо - минеральная (контроль) 2,40 2,78 + 0,38
органическая 1 2,40 3,00 + 0,60
органическая 2 2,40 3,18 + 0,78
органическая 3 2,40 2,93 + 0,53
ср. 2,40 2,97 + 0,57
При этом система удобрения в севообороте выглядела следующим образом: 1. Органо - минеральная (навоз 8 т/га + ^о P4o ^20 на 1 га, контроль); 2. Органическая 1 (навоз 36 т/га); 3. Органическая 2 (навоз 28 т/га + побочная нетоварная продукция); 4. Органическая 3 (навоз 20 т/га + побочная нетоварная продукция + сиде-ральные культуры).
Для того чтобы более полно реализовать органическую 3 систему удобрения в полях севооборота вводили сидеральные культуры. При этом севооборот трансформировался следующим образом: 1. Сидеральный пар; 2. Озимая пшеница; 3. Сахарная свекла; 4. Кукуруза; 5. Ячмень + пожнивно однолетние травы на сидерат.
В своих исследованиях мы изучали динамику гумуса в слое почвы 0 - 40 см в зернопаропропашном севообороте. Исходное состояние показателей плодородия было определено в 1995 году, а последующее в 2004 г. в замыкающих полях севооборота (таблица 1, рисунок 1).
Установлено, что приёмы биологизации оказывали различное влияние на содержание гумуса в почве. В среднем по вариантам опыта, на фоне вспашки содержание гумуса в почве увеличилось на 0,52 %; на фоне поверхностной обработки почвы увеличение составило 0,57%. Уменьшение глубины, и интенсивности рыхления почвы способствовало большему накоплению гумуса.
На вариантах органической 1 и 2 системы удобрения на фоне вспашки содержание гумуса в почве возросло по сравнению с количеством его на контроле на 0,24 и 0,32% соответственно. На варианте органической 3 системы удобрения накопление гумуса в почве про-
исходило более быстрыми темпами и составило 0,48 %. Можно предположить, что использование на этом варианте сидеральных культур способствовало более эффективному накоплению гумуса.
На фоне поверхностной обработки почвы действие изучаемых вариантов так же было высоким с той лишь разницей, что варианты органической 1 и органической 2 системы удобрений были более эффективны, чем вариант органической 3 системы удобрения. Увеличение содержания гумуса в почве на этих вариантах составило 0,22; 0,40 и 0,15 % соответственно.
Исходя из вышеизложенного, можно заключить, что, поверхностная обработка почвы обеспечивала более высокие темпы накопления гумуса на вариантах биологического земледелия.
Список использованных источников
1 Прижуков Ф.Б. Некоторые аспекты научно-технического прогресса в земледелии СССР и зарубежных стран. - М., 1989.
2 Биотехнология в земледелии / В.Г Ржевский, В.Т. Гридчин, В.Я. Родионов, А.Н. Лукьянов. - Белгород, 1999. - 30 с.
3 Blake F. Handbook of Organic Husbandry. Wihtshire. Crowood Press, 1987. - 221 p.
Информация об авторах
Беседин Николай Васильевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой почвоведения, агрохимии и земледелия ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Балабанов Сергей Семёнович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник научно-исследовательской части ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА», email: balabanov.ss@mail.ru
Картамышев Николай Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры почвоведения, агрохимии и земледелия, заслуженный деятель науки РФ, ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
Тимофеева Наталья Михайловна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения, агрохимии и земледелия ФГБОУ ВПО «Курская ГСХА».
%
0
