CC BY
24
УДК 631.51:631.41/43(470.341) DOI 10.24411/0235-2516-2018-10042
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ НА ЕЕ АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ В ЗВЕНЕ ЗЕРНОВОГО СЕВООБОРОТА НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
Ю.А. Богомолова, к.с.-х.н., А.П. Саков, к.с.-х.н., А.В. Ивенин, к.с.-х.н.
Нижегородский НИИСХ- филиал ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока, e-mail: a.v.ivenin@mail.ru
Показано влияние различных ресурсосберегающих систем обработки и удобрений на агрохимические свойства светло- серой лесной почвы в звене зернового севооборота горчица; озимая пшеница; соя. Применение традиционной, поверхностной, минимальной и нулевой технологий на светло-серой лесной почве в системе ротации звена зернового севооборота горчица- озимая пшеница- соя обеспечивают рост обменной кислотности с 5,6 до 5,9 ед. рН, снижение гидролитической кислотности с 2,80 до 1,65 мг-экв/100 г почвы, увеличение суммы обменных оснований с 11,5 до 13,3 мг-экв/100 г почвы. Заделки растительных остатков (солома + пожнивно-корневые остатки) недостаточно для поддержания бездефицитного баланса гумуса в рамках трехлетней ротации звена зернового севооборота (дефицит составляет 0,06-0,18%). Нулевая обработка почвы обеспечивает больший прирост подвижного фосфора по сравнению традиционной вспашкой на 29 мг/кг. Традиционная вспашка и нулевая технология на фоне применения минеральных и органических удобрений совместно с аммиачной селитрой (10 кг на 1 т соломы) обеспечивают увеличения содержания обменного калия. Применение минеральных и биоудобрений способствует увеличению урожайности горчицы и сои относительно неудобренных вариантов при всех системах обработки почвы. Биопрепарат Стимикс®Нива не оказал существенного влияния на формирования и налив зерна озимой пшеницы по всем изучаемым вариантам систем обработки почвы.
Ключевые слова: зерновой севооборот, система обработки почвы, биопрепарат, минеральные удобрения, агрохимические свойства почвы, урожайность, Нижегородская область.
INFLUENCE OF MAIN SOIL TREATMENT SYSTEMS FOR LIGHT-GREY FOREST SOIL AND FERTILIZERS ON AGROCHEMICAL PARAMETERS IN UNIT OF CROP ROTATION
IN NIZHNIY NOVGOROD REGION
Ph.D. Yu.A. Bogomolova, Ph.D. A.P. Sakov, Ph.D. A.V. Ivenin
Nizhniy Novgorod Scientific-Research Institute for Agriculture -Branch of North-Eastern Federal Agrarian Scientific Center, e-mail: a.v.ivenin@mail.ru
The influence of various resource-saving processing systems andfertilizers on the agrochemical properties of light-gray forest soil in the grain crop rotation line of mustard is shown; winter wheat; soybeans. The use of traditional, superficial, minimal and zero technologies on light gray forest soils in the rotation system of cereal crop rotation mustard-winter wheat provides an increase in the exchange acidity from 5.6 to 5.9 units. pH, decrease in hydrolytic acidity from 2.80 to 1.65 meq/100 g of soil, an increase in the amount of exchange bases from 11.5 to 13.3 meq/100 g of soil. Crops ofplant residues (straw + stubble and root residues) mustard white, winter wheat and soybean are not sufficient to maintain a non-deficit balance of humus within the three-year rotation of grain crop rotation (the deficit is 0.06-0.18%). Zero soil cultivation provides a greater increase in mobile phosphorus compared to traditionalplow-ing by 29 mg/kg. Traditional plowing and zero technology on the background of the use of mineral and organic fertilizers together with ammonium nitrate (10 kg per 1 ton of straw) provide an increase in the content of exchangeable potassium. The use of mineral and biofertilizers promotes an increase in the yield of mustard and soybeans relative to the unfertilized variants in all methods of soil cultivation. The StiMiX®Niva biopreparation had no significant effect on the formation and filling of winter wheat grains on all studied options for soil treatment systems.
Keywords, cereal crop rotation, soil cultivation system, biological preparation, mineral fertilizers, field experience, agrochemical properties of soil, productivity, Nizhniy Novgorod region.
В процессе сельскохозяйственной деятельности для обеспечения плодородия почвы необходимо воздействовать на ее агрохимические свойства. Поэтому одна из главных задач современного земледелия заключается в создании наилучших условий для роста и развития сельскохозяйственных культур.
Это даст нам возможность обеспечить более стабильное производство по годам. А это возможно при внедрении ресурсосберегающих технологий производства, при сочетании внесения научно обоснованных доз минеральных и органических удобрений [15]. Но внесение «органики» в настоящее время требует большого количества материально-технических затрат, которых не так много в современной России. Поэтому применение в качестве органического удобрения измельченной, в процессе уборки зерновых культур, соломы приобретает актуальное значение. При разложении соломы в почве, под воздействием почвенной биоты, идут два основных процесса трансформации органического вещества - минерализация и гумификация. В среднем из поступившего в почву свежего органического вещества до конечного продукта минерализуется 80-90% и лишь 10-20% участвуют в синтезе гумусовых веществ [6, 7].
Цель работы - изучение влияния различных ресурсосберегающих систем обработки и удобрений на агрохимические свойства светло-серой лесной почвы в звене зернового севооборота.
Объект и методы. Полевой опыт по изучению ресурсосберегающих систем обработки почвы под посевы сельскохозяйственных культур в зерновом севообороте заложен в 2014 г. на поле отдела земледелия и кормопроизводства ФГБНУ «Нижегородский НИИСХ». Почва опытного участка светло-серая лесная, среднесуглинистая по гранулометрическому составу, pHkci 5,6, содержание гумуса 1,5%, подвижного фосфора 253 мг/кг, обменного калия 140 мг/кг, гидролитическая кислотность 2,8 мг-экв/100 г почвы, сумма обменных оснований 11,5 мг-экв/100 г почвы. Повторность четырехкратная, общая площадь делянки 192 м2, учетная 132 м2. Расположение вариантов систематическое. Использовали сельскохозяйственную технику ПН-3-35, культиватор КБМ-4,2 НУС (Ярославич), стерневой культиватор Pottinger, дисковую борону ХМ 44660 NOTHAD, сеялку Sunflower 9421-20 (No-till). Уборка проведена сплошным способом комбайном с измельчителем соломы Сампо-1500.
Звено зернового севооборота включало следующие культуры: горчица на зерно; озимая пшеница на зерно; соя на зерно. Все растительные остатки после уборки сельскохозяйственных культур оставлены в поле. Минеральные удобрения вносили общим фоном под предпосевную культивацию в дозе (NPK)60 кг/га д.в. Аммиачную селитру и биопрепарат вносили поверхностно сразу после уборки возделывае-
мых культур и обработки почвы микробиологическим препаратом серии Стимикс®Нива. Он содержит в своем составе высокоактивные штаммы молочнокислых, азотфиксирующих, фосфатмобилизи-рующих, фотосинтезирующих и целлюлозолитиче-ских и лигнолитических микробов, антагонисты патогенных грибов и бактерий в оптимальных соотношениях, что способствует обогащению почвы агрономически ценными микроорганизмами.
Схема опыта состояла из 5 систем обработки почвы (фактор А):
I. Традиционная отвальная обработка (контроль) включала зяблевую вспашку ПН-3-35 на 20-22 см; ранневесеннее боронование; культивацию на глубину 10-12 см; предпосевную обработку на глубину заделки семян и сев.
II. Безотвальная «глубокая» обработка состояла из зяблевой вспашки ПН-3-35 (без отвалов) на 20-22 см, ранневесеннего боронования; культивации на глубину 10-12 см; предпосевной обработки на глубину заделки семян и сев.
III. Безотвальная «мелкая» обработка включала обработку стерневым культиватором Pottinger на глубину 14-16 см; ранневесеннее боронование; культивацию на глубину 10-12 см; предпосевную обработку на глубину заделки семян и сев.
IV. Минимальная обработка состояла из послеуборочную обработки почвы дисковой бороной ХМ 44660 NOTHAD на глубину 10-12 см; ранневесен-него боронования; предпосевной обработки на глубину заделки семян и сев.
V. Нулевая обработка (No-till) включала сев с прика-тыванием односекционной сеялкой Sunflower 9421-20;
По каждой системе обработки почвы изучали влияние минеральных удобрений на разложение растительных остатков (фактор В) по следующей схеме: 1. Солома (контроль); 2. Солома + N60P60K60 (фон); 3. Фон + N (аммиачная селитра, 10 кг/т соломы); 4. Фон + биопрепарат Стимикс®Нива, 2 л /га; 5. Биопрепарат Стимикс®Нива, 2 л/га.
Результаты и обсуждение. Перед закладкой опыта в 2014 г. почва опытного участка была произвесткована из расчета 1,0 гидролитической кислотности. Первой культурой в зерновом севообороте стала горчица белая на семена. Все растительные остатки после уборки горчицы белой были оставлены на поле. Больше всего с биомассой горчицы в почву поступило калия (47,2 кг/га), что обусловлено ее биологическими особенностями. Валовое содержание азота составило 21,6 кг/га, а фосфора 10,4 кг/га. Перед севом озимой пшеницы осенью 2014 г. были отобраны почвенные образцы из слоя 0-20 и 20-40 см для определения агрохимических показателей (табл. 1).
Установлено, что светло-серая лесная среднесугли-нистая почва обладает слабокислой и близкой к нейтральной реакцией почвенной среды (рН 5,4-5,8),
1. Агрохимическая характеристика светло- серой лесной почвы на момент закладки опыта осенью 2014 г._
Слой почвы, см рИкс1 Нг 8 ЕКО V, % Гумус, % Р2О5 К2О
мг-экв/100 г почвы мг/кг
Традиционная
0-20 5,6 2,8 11,6 14,4 80,6 1,52 239 140
20-40 5,7 2,8 11,6 14,4 80,6 1,46 232 148
Безотвальная «глубокая»
0-20 5,6 3,0 11,7 14,7 79,6 1,42 247 146
20-40 5,5 2,9 11,0 12,9 85,3 1,46 241 145
Безотвальная «мелкая»
0-20 5,4 3,3 11,3 14,6 77,4 1,63 242 138
20-40 5,4 3,0 11,0 14,0 78,6 1,51 223 135
Минимальная
0-20 5,8 2,3 10,9 13,2 82,6 1,68 248 140
20-40 5,7 2,4 12,6 15,0 84,0 1,53 242 138
Нулевая
0-20 5,7 2,5 12,0 14,5 82,8 1,44 266 134
20-40 5,7 2,5 12,1 14,6 82,9 1,51 254 125
2. Изменение агрохимических свойств светло-серой лесной почвы (0-20 см) под влиянием _систем обработок и удобрений после уборки озимой пшеницы осенью 2015 г._
Система обработки (фактор А) Удобрения (фактор В) Среднее по фактору А НСР05 (фактор А)
1 2 3 4 5
рНкс1
Традиционная 6,2 5,4 5,7 5,6 5,3 5,6 0,2
Безотвальная «глубокая» 6,2 5,9 5,7 5,9 5,5 5,8
Безотвальная «мелкая» 6,0 6,0 5,7 6,0 5,7 5,9
Минимальная 6,0 6,1 5,7 6,1 6,2 6,0
Нулевая 6,2 6,2 6,2 6,0 6,3 6,2
Среднее по фактору В 6,1 5,9 5,8 5,9 5,8 5,9
НСР05 (фактор В) 0,2 0,4
Гидролитическая кислотность (Нг), мг-экв/100 г
Традиционная 1,11 2,16 1,76 1,77 2,36 1,83 0,22
Безотвальная «глубокая» 1,32 1,78 2,07 1,67 2,10 1,79
Безотвальная «мелкая» 1,51 1,84 2,03 1,62 1,97 1,79
Минимальная 1,43 1,15 1,88 1,40 1,19 1,41
Нулевая 1,43 1,24 1,37 1,80 1,23 1,41
Среднее по фактору В 1,36 1,63 1,82 1,65 1,77 1,65
НСР05 (фактор В) 0,22 0,48
Сумма обменных оснований (8), мг-экв/100 г
Традиционная 15,4 11,4 12,2 11,3 10,6 12,2 0,6
Безотвальная «глубокая» 17,3 13,6 11,5 11,6 10,5 12,9
Безотвальная «мелкая» 14,4 14,8 13,4 13,4 12,1 13,6
Минимальная 12,7 13,9 13,3 14,0 14,7 13,7
Нулевая 14,8 15,7 13,6 13,3 13,6 14,2
Среднее по фактору В 14,9 13,9 12,8 12,7 12,3 13,3
НСР05 (фактор В) 0,6 1,3
средним содержанием суммы поглощенных оснований (10,9-12,1 мг-экв/100 г почвы), высокой степенью насыщенности почв основаниями (77,4-82,9%), высоким содержанием подвижного фосфора (232-266 мг/кг) и повышенным обменного калия (125-148 мг/кг) в обоих исследуемых слоях почвы. Содержание гумуса в почве изменялось следующим образом: в слое 0-20 его значения оценивались как не высокие и составляли 1,46-1,63%, с глубиной количество гумуса снижалось на 0,04-0,15% по всем вариантам.
К осени 2015 г. отмечено заметное улучшение агрохимических свойств почвы (табл. 2). Так, в среднем по опыту значения обменной кислотности возросли с 5,6 до 5,9 ед., гидролитическая кислотность снизилась с 2,80 до 1,65 мг-экв/100 г почвы, а сумма обменных оснований увеличилась с 11,5 до 13,3 мг-экв/100 г почвы. Более детальный анализ показал, что все изучаемые в опыте системы обработок и удобрения оказали влияние на состав и свойства ППК. Лучшим показателем рНкс1 характеризуется
вариант без применения удобрений (6,0-6,2 ед. рН). Внесение удобрений в дозе 60 кг д.в. снижает данный показатель на 0,3-0,8 ед. рН по глубоким системам обработки почвы (вар. 1 и 2), тогда как применение поверхностной, минимальной и нулевой технологий поддерживают реакцию почвенной среды на уровне контроля. Все изучаемые в опыте системы удобрения увеличивают показатели гидролитической кислотности относительно контроля на 0,270,47 мг-экв/100 г почвы. Максимальный уровень отмечался в вариантах с внесением 10 кг аммиачной селитры на 1 т соломы по фону минеральных удобрений и с обработкой растительных остатков биопрепаратом в дозе 2 л/га. Из изучаемых систем обработки почвы наибольший положительный эффект на показатель гидролитической кислотности оказывали минимальная и нулевая технологии (1,41 мг-экв/100 г почвы). Сумма обменных оснований по всем изучаемым направлениям имеет общую тенденцию - устойчивое снижение от варианта без внесения удобрений (14,9 мг-экв/100 г почвы) к варианту с внесением биопрепарата в чистом виде (14,9 мг-экв/100 г почвы) и увеличение от глубоких обработок почвы (12,2-12,9 мг-экв/100 г почвы) к минимальной и нулевой (13,7-14,2 мг-экв/100 г почвы).
К осени 2016 г. в слое 0-20 см значения обменной кислотности почвы варьировали от 5,2 до 6,0 ед. рН; гидролитическая кислотность изменялась в пределах 1,54-2,62 мг-экв/100 г почвы, а сумма обменных
оснований колебалась на уровне 12,8-16,8 мг-экв/100 г почвы (табл. 3). При этом и варианты обработок почвы и удобрения оказали влияние на изучаемые показатели. Происходит улучшение агрохимических свойств светло-серой лесной почвы, лишь показатель суммы обменных оснований несколько сократился. При традиционной обработке наблюдается увеличение кислотности почвы в варианте с N60P60K60, а также при внесении аммиачной селитры в дозе 10 кг/т соломы по фону удобрений. Значения обменной кислотности снижаются на 0,5-0,6 ед. рН в сравнении с контролем (5,9 ед. рН), а почва переходит в разряд слабокислой. Безотвальная «глубокая» обработка позволяет поддерживать кислотность почвы на первоначальном уровне, даже на удобренных вариантах. Устойчива к изменению реакции среды почва при безотвальной «мелкой» и минимальной обработках (значениями кислотности по изучаемым вариантам - 0,1-0,2 ед. рН). Исключение составляет вариант с внесением аммиачной селитры по фону удобрений, где рН 5,2-5,3 ед., что соответствует слабокислой реакции среды. Аналогичные значения наблюдаются при использовании технологии no-till - в варианте с обработкой растительных остатков биопрепаратом (в дозе 2 л/га) по фону удобрений, а также на контроле. По остальным вариантам опыта рН близкая к нейтральной и составляет 5,7-6,0 ед. Оценивая динамику гидролитической кислотности почвы отмечено снижение показа-
3. Изменение агрохимических свойств светло- серой лесной почвы (0-20 см) под влиянием систем обработок и удобрений из под сои осенью 2016 г.
Система обработки (фактор А) Удобрения (фактор В) Среднее по фактору А НСР05 (фактор А)
контроль фон фон + N10 фон + БП БП
pHkci
Традиционная 5,9 5,3 5,4 5,8 5,6 5,6 0,2
Безотвальная «глубокая» 5,9 5,9 5,7 5,7 5,9 5,8
Безотвальная «мелкая» 5,9 5,7 5,3 5,8 5,7 5,7
Минимальная 5,7 5,8 5,2 5,7 5,9 5,7
Нулевая 5,3 5,9 5,7 5,2 6,0 5,6
Среднее по фактору В 5,7 5,7 5,5 5,6 5,8 5,7
НСР05 (фактор В) 0,2 0,5
Гидролитическая кислотность (Нг), мг-экв/100 г
Традиционная 1,77 2,41 2,33 1,83 2,35 2,14 0,52
Безотвальная «глубокая» 1,92 1,90 2,20 2,16 1,91 2,02
Безотвальная «мелкая» 1,95 1,89 2,27 1,54 1,94 1,92
Минимальная 2,01 2,28 2,40 1,75 2,13 2,11
Нулевая 2,62 1,65 1,89 2,61 1,56 2,07
Среднее по фактору В 2,05 2,03 2,22 1,98 1,98 2,05
НСР05 (фактор В) 0,40 1,16
Сумма обменных оснований (S), мг-экв/100 г
Традиционная 15,5 13,0 12,8 14,8 14,2 14,1 1,4
Безотвальная «глубокая» 14,8 15,4 14,0 13,0 14,5 14,3
Безотвальная «мелкая» 15,4 15,2 13,9 15,4 13,8 14,7
Минимальная 14,8 14,8 14,0 15,4 15,0 14,8
Нулевая 13,7 16,8 15,7 13,4 16,2 15,2
Среднее по фактору В 14,8 15,0 14,1 14,4 14,7 14,6
НСР05 (фактор В) 1,2 3,0
теля (на 0,41-1,06 мг-экв/100 г почвы) относительно контрольных значений в варианте с безотвальной «мелкой» обработкой (при использовании биопрепарата на фоне удобрений) и в варианте с нулевой обработкой (при использовании удобрений в качестве фона, при внесении аммиачной селитры совместно с удобрениями, а также при обработке растительных остатков биопрепаратом). Здесь значения гидролитической кислотности варьируют в пределах 1,54-1,89 мг-экв/100 г почвы.
При проведении безотвальной «глубокой» обработки почвы изучаемый показатель высокий (1,902,20 мг-экв/100 г почвы), но различий по вариантам не наблюдается. В вариантах с традиционной и минимальной технологии, где обработка растительных остатков биопрепаратом на фоне удобрений (наравне с контрольными вариантами) позволяет сдерживать подкисление почвы и стабилизировать значения гидролитической кислотности на уровне 1,75-1,83 мг-экв/100 г почвы. Наибольшие значения суммы обменных оснований наблюдаются в варианте с обработкой почвы по системе no-till, даже при использовании минеральных удобрений (16,8 мг-экв/100 г почвы, что в 1,2 раза выше контроля). Это связано с накоплением на поверхности почвы (при нулевой системе обработки) большого количества растительных остатков, разложение и минерализация которых ведет к насыщению ППК основаниями. Минимальной суммой обменных оснований (12,8 мг-экв/100 г) отличается почва при традиционной обработке, в частности при внесении аммиачной селитры по фону минеральных удобрений в 1,2 раза ниже контроля.
Анализ данных по содержанию гумуса в почве к осени 2015 г. показал, что в среднем по опыту заделка растительных остатков (солома + пожнивно-корневые остатки) горчицы белой и озимой пшеницы оказала положительное влияние на формирование гумуса, в результате чего его значения возросли с 1,50 до 1,56-1,85%. Применение традиционной вспашки обеспечивает содержание гумуса на уровне 1,62% в среднем по вариантам удобрений. При этом снижение отмечается по фону минеральных удобрений в дозе 60 кг д.в. и при их сочетании с 10 кг на 1 т соломы аммиачной селитры и составляет 1,27 и 1,38% соответственно. Обработка растительных остатков биопрепаратом в чистом виде, а также по фону минеральных удобрений способствует процессу гумификации запаханной биомассы, что увеличивает содержание гумуса до 2,10 и 1,83% соответственно. Традиционная вспашка без минеральных удобрений и деструктора соломы поддерживает содержание гумуса на исходном уровне (1,53%). Безотвальные обработки и минимальная технология оказали одинаковое влияние на накопление гумуса в пахотном слое почвы (1,73-1,74% в среднем по вариантам удобрений). Перераспределение количества гумуса по вариантам удобрений при
безотвальной вспашке на глубину 20-22 см было аналогичным традиционной обработке. Безотвальная обработка стерневым культиватором Pottmger на глубину 14-16 см проявила себя несколько иначе: здесь наибольшее содержание гумуса отмечено в контроле (1,80%) и на варианте с биопрепаратом по фону минеральных удобрений (1,95%). Применение минеральных удобрений и биопрепарата в чистом виде (вар. 2, 3 и 5) положительно влияет на минерализацию запаханных растительных остатков, в результате чего содержание гумуса увеличилось на 0,04-0,19% относительно исходного (1,50%). Дискование зяби на глубину 10-12 см по фону минеральных удобрений в сочетании с биопрепаратом обеспечивает содержание гумуса в пахотном слое почвы на уровне 2014 г. - 1,53%, тогда как раздельное их использование увеличивает данный показатель на 0,19-0,23%. Максимальное гумусообразование отмечено в контроле. Нулевая технология обработки почвы оказывает влияние на интенсивность формирования гумуса: в среднем по вариантам удобрений его значение составляет (1,85%). При этом больше всего гумуса содержится в варианте «фон + биопрепарат» (2,10%), а меньше - в вариантах «фон» и «фон + N10» (табл. 4).
Содержания гумуса в почве после трехлетнего изучения выявлено, что в среднем по опыту его количество варьирует в пределах 1,32-1,44%, что на 0,06-0,18% ниже в сравнении с исходным содержанием 1,50% в 2014 г. Это говорит о том, что заделки растительных остатков (солома + пожнивно-корне-вые остатки) горчицы белой, озимой пшеницы и сои недостаточно для поддержания бездефицитного баланса гумуса в светло-серой лесной почве в рамках данного опыта. При традиционной и нулевой системах обработки почвы в 2016 г. значения показателя находятся на уровне 1,38% в среднем по вариантам удобрений. При этом, в первом случае (1 вариант обработки почвы) наблюдается увеличение гумуса в почве в сравнении с контролем, в том числе по фону минеральных удобрений в дозе 60 кг д.в. и при их сочетании с 10 кг аммиачной селитры на 1 т соломы - 1,41-1,43%. Во втором случае (5 вариант обработки почвы) большим содержанием гумуса отличается вариант с обработкой растительных остатков биопрепаратом по фону удобрений - 1,48%, что на 0,15% выше контроля (1,33%). Безотвальная «глубокая» и минимальная обработки почвы поддерживают содержание гумуса в почве на уровне 1,36% в среднем по вариантам удобрений. При проведении вспашки без отвалов на глубину 20-22 см рост количества гумуса в пахотном слое начинается от варианта с удобрениями в качестве фона (1,30%) к варианту с использованием биопрепарата в чистом виде для обработки растительных остатков (1,44%). Обработка почвы дисковой бороной на глубину 10-12 см, наоборот, ведет к снижению гумуса в ряду фон
(1,41%) - фон + N10 (1,41%) - фон + БП (1,37%) - БП (1,34%). Стоит выделить вариант с безотвальной «мелкой» обработкой почвы стерневым культиватором на глубину 14-16 см, который с одной стороны, отличается максимальным содержанием гумуса при
внесении минеральных удобрений в дозе 60 кг/га д.в. - 1,57%, что на 0,14% выше контроля, с другой стороны, минимальным количеством гумуса при использовании биопрепарата в чистом виде для обработки растительных остатков (1,35%).
4. Влияние систем обработок и удобрений на изменение содержания гумуса (0-20 см) почвы
Система обработки Удобрения (фактор В) Среднее по
(фактор А) контроль фон фон+Nio фон + БП БП фактору А
I 1,53 1,27 1,38 1,83 2,10 1,62
1,30 1,43 1,41 1,37 1,39 1,38
II 1,72 1,34 1,60 2,02 2,02 1,74
1,29 1,30 1,37 1,40 1,44 1,36
III 1,80 1,68 1,54 1,95 1,69 1,73
1,43 1,57 1,42 1,41 1,35 1,44
IV 1,91 1,74 1,76 1,53 1,72 1,73
1,26 1,41 1,41 1,37 1,34 1,36
V 1,83 1,76 1,70 2,10 1,84 1,85
1,33 1,27 1,42 1,48 1,41 1,38
Среднее по фактору В 1,76 1,56 1,60 1,89 1,87 1,73
1,32 1,40 1,41 1,41 1,39 1,38
НСР05 (фактор А) 2015 г. - 0,06; 2016 г. - 0,08
НСР05 (фактор В) 2015 г. - 0,07; 2016 г. - 0,07
НСР05 (факторов АВ) 2015 г. - 0,17; 2016 г. - 0,018
Примечание: числитель - 2015 г., знаменатель - 2016 г.
5. Влияние систем обработок и удобрений на изменение элементов питания после уборки сельскохозяйственных культур к осени 2015-2016
(0-20 см) почвы гг.
Система обработки (фактор А)
контроль
фон
Удобрения (фактор В)
фон + N10
фон + БП
БП
Среднее по фактору А
P2O5, мг/кг
I
259 280
266 291
269 318
309 377
270 336
275 320
II
281 264
284
285
290 308
326 348
310 344
298 310
III
277 260
272 278
278 294
317
366
279 314
285 302
IV
286 285
288 288
280 253
314 322
300 320
294 294
V
287 302
305 348
313 332
331 391
325 372
312 349
Среднее по фактору В
278 278
283 298
286 301
319 361
297 337
293 315
НСР05 (фактор А)
2015 г. - 15; 2016 г. - 12
НСР05 (фактор В)
2015 г. - 15; 2016 г. - 11
НСР05 (факторов АВ)
2015 г. - 34; 2016 г. - 27
K2O, мг/кг
117 154
147 153
131 215
161 189
141 146
139 171
II
206 134
232 155
235 155
176 134
163 150
202 146
III
133 111
130 148
163 143
166 165
128 135
144 140
IV
153 131
142
143
155
156
147 155
116 126
143 142
V
194 123
262 183
228 202
294 178
352 142
266 166
Среднее по факт. В
161 131
183 156
182 174
189 164
180 140
179 153
НСР05 (фактор А)
2015 г. - 17; 2016 г. - 23
НСР05 (фактор В)
2015 г. - 17; 2016 г. - 21
НСР05 (факторов АВ)
2015 г. - 38; 2016 г. - 50
Примечание: числитель - 2015 г., знаменатель - 2016 г.
I
Внесение удобрений, известкование и заделка растительных остатков положительно влияло на содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы (табл. 5). Его значение в среднем по опыту за три года увеличивается на 40 мг/кг почвы и составляет 293 мг/кг. Из изучаемых систем обработки почвы минимальное содержание P2O5 отмечается при проведении культурной вспашки на глубину 20-22 см (275 мг/кг). Ресурсосберегающие технологии увеличивают содержание подвижных форм фосфора до 285312 мг/кг почвы. При нулевой обработке его значение максимально - 312 мг/кг и превысило данный показатель по вспашке на 37 мг/кг (НСР05 = 15). Применение удобрений улучшает питательный режим по фосфору, достигая наивысших 319 мг/кг почвы значений в варианте с биопрепарата по фону (NPK)60. Использование биопрепарата в чистом виде снижает данный показатель на 22 мг/кг почвы, однако здесь его значения остаются все равно выше, чем в вариантах «фон» и «фон + N10» (табл. 5).
Согласно данным агрохимического анализа почвы к осени 2015 г. содержание подвижного калия в среднем по опыту увеличилось на 39 мг/кг и составило 179 мг/кг почвы, что соответствует высокому его содержанию. Роль обработок в изменении содержания K2O в пахотном слое почвы проявилась аналогичным образом, как и по фосфору: наименьшее количество подвижного калия отмечается по традиционной вспашке (139 мг/кг), а наибольшее - по технологии no-till (266 мг/кг). Вариант с безотвальной «глубокой» обработкой обеспечивает содержание обменного калия 202 мг/кг, что выше, чем по отвальной вспашке и поверхностным обработкам (139-143 мг/кг при НСР05 = 17). Содержание подвижного калия в варианте без удобрений (контроль) составляет 161 мг/кг почвы. Внесение минеральных удобрений и биопрепарата увеличивает количество данного элемента питания до 180-189 мг/кг почвы, однако различий по вариантам удобрений не отмечается (табл. 5).
Анализ содержания подвижного фосфора в почве за 2016 г. после уборки сои показал, что наблюдается та же тенденция, что и предыдущие годы по его увеличению: в среднем по опыту его количество варьирует от 278 до 361 мг/кг, что на 25-108 мг/кг выше в сравнении с исходным содержанием на момент начала ротации севооборота (253 мг/кг) и соответствует очень высокой степени обеспеченности почвы данным элементом (табл. 5). В варианте с обработкой почвы дисковой бороной на глубину 10-12 см количество подвижного фосфора снижается до 294 мг/кг. При использовании минеральных удобрений наблюдается положительная динамика по фосфору в почве, однако наивысшие значения достигаются в варианте с обработкой растительных остатков биопрепаратом на фоне удобрений (N60P60K60) -361 мг/кг, что в 1,3 раза выше в сравнении с содержанием на контроле и в 1,2 раза выше по отношению
к фону. Применение биодеструктора в чистом виде снижает данный показатель на 24 мг/кг почвы, но все же значения остаются выше, чем в вариантах «фон» и «фон + N10».
Обеспеченность пахотного слоя почвы подвижным калием к осени 2016 г. в среднем по опыту оценивается как повышенная и составляет 153 мг/кг. Разница в содержании элемента по отношению к исходной почве невелика (13 мг/кг), что говорит о стабильности изучаемого показателя. Минимальное значение (111 мг/кг) наблюдается на контрольном варианте при безотвальной «мелкой» обработке почвы, а максимальное (202 и 215 мг/кг) - при проведении традиционной и нулевой обработок почвы на фоне минеральных удобрений совместно с аммиачной селитрой (в дозе 10 кг на 1 т соломы). Обработка почвы по безотвальной «глубокой» системе даже при условии использования удобрений и биопрепарата не вносит корректив в изменение содержания подвижного калия в почве (134-155 мг/кг).
Эффективность любых агротехнических приемов можно оценить выходом продукции с гектара пашни. Результаты исследований показали, что различные системы обработки почвы в среднем незначительно сказываются нам урожайности сельскохозяйственных культур. Наибольшая урожайность горчицы белой и сои в вариантах без применения удобрений получена по глубоким системам обработки почвы. Неглубокие и поверхностные обработки почвы с применением стерневого культиватора Pottinger и дисковой бороны XM 44660 NOTHAD приводят к существенному снижению выхода зерна с 1 га пашни. Отказ от механических обработок (No-till) - значительно ухудшает условия произрастания горчицы и сои. Отмечено увеличение на выход зерна озимой пшеницы с 1 га пашни минимальной обработки, проведенной дисковой бороной XM 44660 NOTHAD. Другие изучаемые системы обработки почвы по уровню урожайности зерна озимой пшеницы не уступают традиционной вспашке. Система нулевой обработки почвы под озимую пшеницу обеспечивает урожайность в среднем по вариантам удобрений незначительно уступающей отвальной вспашке (на 0,02 т/га), что связано с конкурентной способностью озимых зерновых культур. Наиболее весомые прибавки урожая получены от удобрений: урожайность горчицы белой 0,41-0,93 т/га, озимой пшеницы 2,91-4,6 т/га и 0,48-2,20 т/га. Возделывание зерновых культур без удобрений (контроль) обеспечивает урожай зерна на уровне 0,25-0,64 т/га горчицы белой, 1,49-2,02 т/га озимой пшеницы и 0,4-1,41 т/га сои. Внесение фоновых удобрений в дозе N60P60K60 увеличивают урожайность сельскохозяйственных культур по каждой изучаемой технологии. Применение минеральных и биоудобрений способствовало увеличению урожайности горчицы и сои относительно неудобренных
6. Влияние систем обработок почвы и удобрений на урожайность сельскохозяйственных _культур в звене севооборота 2014-2016 гг., т/га_
Система обработки (фактор А) Удобрения (фактор В) Урожайность, т/га
горчица белая озимая пшеница соя
1. Традиционная Контроль 0,63 1,65 1,41
Фон 0,76 2,97 1,86
Фон + N10 0,73 4,60 1,84
Фон + БП 0,78 2,91 1,75
БП 0,69 1,91 1,63
2. Безотвальная «глубокая» Контроль 0,64 1,75 1,39
Фон 0,79 3,32 1,87
Фон + N10 0,93 4,53 2,04
Фон + БП 0,82 3,51 1,82
БП 0,77 1,82 1,63
3. Безотвальная «мелкая» Контроль 0,52 2,02 1,12
Фон 0,72 3,47 1,81
Фон + N10 0,76 3,48 1,96
Фон + БП 0,72 3,22 1,83
БП 0,69 1,93 1,71
4. Минимальная Контроль 0,53 1,80 1,15
Фон 0,66 3,79 1,60
Фон + N10 0,83 4,27 2,17
Фон + БП 0,84 3,73 2,20
БП 0,72 2,03 1,77
5. Нулевая Контроль 0,25 1,49 0,40
Фон 0,41 3,42 0,48
Фон + N10 0,51 4,18 0,85
Фон + БП 0,47 3,57 0,70
БП 0,49 1,30 0,74
НСР 05 Фактор А 0,02 0,21 0,07
Фактор В 0,02 0,21 0,07
вариантов на всех способах обработки почвы. При этом наибольшую прибавку урожая этих культур обеспечивают фоновые удобрения и их сочетания с N10 и биопрепарат. Биопрепарат не оказал существенного влияния на формирования и налив зерна озимой пшеницы по всем изучаемым вариантам систем обработки почвы, кроме вариантов по традиционной вспашке на глубину 20-22 см (0,26 т/га при НСР05 = 0,21 т/га). Максимальная урожайность зерна озимой пшеницы получена в варианте 3, где кроме фоновых удобрений КбоРбоКбо была внесена аммиачная селитра в дозе 10 кг/т соломы (табл. 6).
Таким образом, в результате наших исследований выявлено, что в ротации звена зернового севооборота горчица белая- озимая пшеница- соя
основные агрохимические свойства светло-серой лесной почвы имеют положительную тенденцию роста в системе обработки при применение фоновых доз минеральных и органических (измельченная солома) удобрений и в сочетании использования биопрепарата Стимикс®Нива. Происходит увеличение содержание подвижного фосфора и обменного калия по всем изучаемым системам обработки почвы. Содержания гумуса за трехлетнюю ротации звена зернового севооборота снижается. Глубокие системы обработки почвы обеспечивают увеличение урожайности горчицы и сои, а минимальная система обработка почвы дисковой бороной под озимую пшеницу способствует увеличению ее урожайности.
Литература
1. Борин А.А., Коровина О.А., Лощинина А.Э. Обработка почвы в севообороте // Земледелие, 2013, № 2. - С. 20-22.
2. Данилов Г.Г. Система обработки почв. - М.: Россельхозиздат, 1982. - 270 с.
3. Заикин В.П., Ивенин В.В., Шаблыкин А.Г. и др. Механическая обработка почвы / под ред. В.П. Заикина. - Н.Новгород, 1996. - 218 с.
4. Куликова А.Х., Карпова А.В., Семенова Н.В. Системы основной обработки и гумусное состояние почвы // Земледелие, 2003, № 5. - С. 26.
5. Скипин Л.Н., Перфильев Н.В., Захарова Е.В., Гаевая Е.В. Состояние почвы и урожайность культур при разных системах основной обработки // Плодородие, 2014, № 4. - С. 24-26.
6. Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. Микробиология. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2005. - 445 с.
7. No-Till - шаг к идеальному земледелию (сберегающее земледелие для России): уч.-метод. пособие. - М.: Народное образование, 2006. - 122 с.
