CC BY
47
УДК 631.874: 633.1
Влияние систематического использования сидератов на продуктивность зернопарового севооборота
П.А. ЛИТВИНЦЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук И.А. КОБЗЕВА
Алтайский НИИ сельского хозяйства E-mail: litvin_pavl@mail.ru
В длительном стационарном полевом опыте изучено влияние сидератов на изменение агрохимических свойств почвы и урожайность культур зернопарового севооборота. Показано преимущество донника как сидеральной культуры, в сравнении с яровым рапсом. Установлен положительный эффект от использования препаратов корневых диазотрофов на культурах зернопарового севооборота.
Ключевые слова: сидераты, пар, донник, рапс, корневые диазотрофы
Одним из самых дискуссионных остается вопрос о влиянии зелёного удобрения на накопление гумуса в почве. Некоторые авторы отмечают повышение его содержания при запашке свежей растительной массы [1], исследования других ученых свидетельствуют, что использование такого агроприема не приводит к существенным изменениям величины этого показателя [2], или даже наоборот, вовлекая в процессы минерализации имеющиеся запасы гумуса, уменьшают его содержание [3]. Исследованиями И.Н. Шаркова (1997) установлена слабая способность сибирских почв к консервации свежеобразованных гумусовых веществ, что не позволяет увеличивать содержание гумуса даже при внесении большого количества растительных остатков [4].
Объект нашего исследования -культуры зернопарового севооборота «пар - пшеница - горох - пшеница», а также сидеральные культуры: донник желтый (Melilotus officinalis L.) и рапс яровой (Brassica napus oleifera annua Metz). Работу проводили в полевом стационарном опыте, заложенном в 1997 г Результаты, полученные по заврешению первой ротации севооборота, представлены ранее [5], мы приводим материалы исследований за период 2006-2010 гг.
Почва экспериментального участка - чернозем выщелоченный сред-немощный слабогумусированный среднесуглинистый [6]. Схема опыта включала 4 варианта: пар чистый и 3 вида сидерального пара (донниковый, рапсовый весеннего срока сева и рапсовый летнего срока сева). Дополнительно в эксперименте изучали эффективность бактериальных удобрений, путем расщепления основных вариантов на делянки с растениями неино-кулированными и инокулированными препаратами корневых диазотрофов. Повторность в опыте трехкратная.
Ко времени запашки донник желтый и рапс яровой в среднем формировали близкое по величине количество зеленой биомассы. Некоторое преимущество донника было обусловлено повышенной продуктивностью культуры в отдельные годы, когда он формировал надземную биомассу в 1,6-2,9 раза больше, чем рапс. В отношении накопления органического вещества весенний срок сева рапса в трех из пяти лет наблюдений был предпочтительнее, чем летний. В то же время при неблагоприятных погодных условиях в начальный период вегетации преимущество наблюдалось за рапсом летнего срока сева. Так, в 2009-2010 гг биомасса, сформированная в этом варианте, была на 37-80% выше, чем при весеннем сроке. Следует отметить, что из-за более низкой влажности зеленой массы урожайность сухого вещества (3,4-8,9 т/га) донника была в среднем в 1,7 раза выше, чем у рапса. Хотя в отдельные годы он и уступал рапсу весеннего срока сева (табл. 1).
В зависимости от культуры с биомассой сидератов в почву поступало 135271 кг/га азота, 40-56 кг/га фосфора и
137-199 кг/га калия. Наибольшее количество элементов питания накапливали посевы донника, при запашке которых в почву поступление азота было выше в 2,0 раза, фосфора - в 1,9 раза и калия -в 1,5 раза. При этом у ярового рапса 67% питательных веществ от их общего содержания в целом растении находилось в надземной части, а у донника распределение элементов питания в надземных и подземных органах было примерно одинаковым.
В севообороте с чистым паром содержание гумуса на протяжении двух ротаций практические не менялось (табл. 2). Запашка биомассы сидера-тов привела к повышению величины этого показателя к началу второй ротации на 0,27-0,30%, к началу третьей ротации - на 0,40-0,45%. При этом существенных различий между вариантами с донником и рапсом не установлено. Причиной такой ситуации, на наш взгляд, может быть более интенсивная, чем у рапса, минерализация биомассы донника.
Наибольшее накопление органического углерода за счет биомассы сидератов отмечено в первой ротации севооборота. В дальнейшем процесс новообразования гумусовых веществ замедляется. В результате если среднегодовой прирост гумуса за две ротации составил 0,07 %, то за вторую ротацию он был в 2 раза меньше, чем в первую.
В свете последних представлений [4] возможность пополнения гумуса в пахотных почвах Западной Сибири за счет растительных остатков и си-деральных культур достаточно ограничена в связи с тем, что между количеством органического вещества, поступающего в почву и теряющегося вследствие минерализации, быстро наступает равновесие.
Одно из положительных последствий запашки сидератов - повышение содержания в почве доступных форм элементов питания. По нашим данным, содержание нитратного азота под культурами севооборота не зависит от вида пара, а концентрация подвижного фосфора и обменного калия по донниковому пару возрастает в среднем на 10%.
1. Накопление сухой биомассы сидеральными культурами, т/га
Вариант 2006 г. 2007 г. 2008 г 2009 г 2010 г Среднее
Донник 8,83 3,36 4,28 7,33 8,94 6,55
Рапс:весенний посев 4,29 3,86 3,23 3,97 1,77 3,42
летний посев 5,14 2,20 2,62 4,67 5,63 4,05
НСР„5 0,72 0,53 0,50 1,07 0,95 1,25
Ы (D S ü
(D д
(D Ь S
(D
00 О
2. Влияние зеленых удобрений на содержание гумуса в почве, %
Содержание гумуса в почве (0-20 см)
Вид пара исходное начало II ротации начало III ротации изменения за 12 лет
Чистый 3,79 3,88 3,88 +0,09
Рапсовый 3,63 3,93 4,08 +0,45
Донниковый 3,72 3,99 4,12 +0,40
Некоторое преимущество в обеспеченности нитратным азотом первой пшеницы после пара по сидератам наблюдалось только в первой ротации севооборота. При этом следует отметить, что определение содержания нитратного азота в фазе кущения яровой пшеницы дает не совсем корректные результаты, поскольку в этот период уже идет его активное потребление. В случае же, когда исследования проводили до посева, как правило, преимущество по обеспеченности азотом было за чистым паром.
В целом за ротацию наибольший сбор зерна отмечен в севообороте с донниковым паром: суммарный эффект сидерации и бактериального удобрения составил 0,91 т/га, или 12% (см. рисунок). Самый высокий эффект бактериальных удобрений проявился в варианте с рапсовым паром, прибавка составила 4,9 ц/га, или 5%. В севооборотах с чистым и донниковым паром их действие было ниже, тем не менее использование
такого агроприема обеспечивало получение дополнительно 2,2-2,9 ц/га.
Введение в севооборот сидераль-ных паров взамен чистого пара не гарантирует значительного улучшения экономических показателей (табл. 3). Тем не менее по рапсовому пару возможно получение дополнительной продукции без увеличения затрат на технологические операции, что связано с относительно невысокой стоимостью гектарной нормы семян этой культуры (около 200 руб.). В варианте с донниковым паром технологические затраты несколько выше из-за большей стоимости семян, но и отдача от этого вида сидерата больше. В то же время преимущество зеленого удобрения бесспорно с экологических позиций, а в долгосрочной перспективе биоло-гизация севооборота может не только стабилизировать почвенное плодородие, но и повысить окупаемость затрат на возделывание сидератов.
Следует учитывать, что различия в экономических показателях между
технологиями с чистым и сидераль-ным паром во многом зависят от насыщенности чистого пара технологическими операциями, что определяется фитосанитарным состоянием полей и множеством других факторов.
Таким образом, при выборе си-деральной культуры для условий Алтайского Приобья предпочтение следует отдавать доннику, который при весеннем беспокровном посеве формирует от 3,4 до 8,9 т/га сухой
надземной биомассы, что в среднем в 1,8 раза больше, чем рапс.
Возделывание беспокровного донника в паровом поле четырехпольного севооборота обеспечивает поступление в почву с биомассой сидерата до 350 кг/га азота, 40-60 кг/га фосфора и 100-180 кг/ га калия, что повышает обеспеченность почвы нитратным азотом, подвижными формами фосфора и калия в среднем на 31, 11 и 10% соответственно.
Применение препарата корневых диазотрофов (Азоризин) на пшенице и препарата клубеньковых бактерий (Ризоторфин) на горохе при размещении культур в севообороте с использованием в качестве сидерата донника обеспечивает увеличение урожайности на 12%.
Литература.
1. Зелинский Н.А. Проблемы паров и научные основы повышения продуктивности эродированной пашни на Нижнем Дону: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Воронеж, 1997. 42 с.
2. Каргин И.Ф., Чекайкина Т.С. Влияние сидеральных культур на свойства почвы и урожай озимой ржи // Агрохимия. 1987. №11. С. 63-67.
3. Зезюков Н.И. Научные основы воспроизводства плодородия чернозёмов ЦЧЗ: автореф. дис. д-ра. с.-х. н. Воронеж, 1993. 36 с.
4. Шарков И.Н. Минерализация и баланс органического вещества в почвах агроце-нозов Западной Сибири: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Новосибирск, 1997. 37 с.
5. Старостенко В.П., Шотт П.Р. Зеленые удобрения и продуктивность культур зернопарового севооборота // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2003. №2 (148). С.78-81.
6. Суховеркова В.Е. Основные неэроди-рованные почвы ОПХ им. В.В.Докучаева // Современные проблемы сельского хозяйства и пути их решения: Юбил. сб. науч. тр. Барнаул. С.183-199.
Influence of long-term use green manuring on grain-fallow rotation productivity
P.V. Litvincev, I.A. Kobzeva
In long-term stationaryfield experiment influence green manuring on change of agrochemical properties of the soil and productivity of crops in grain-fallow rotation is studied. It has been shown advantage the field melilot over rape, as green manuring culture. The positive effect in use of preparations root diazotrophes on crops in grain-fallow rotation is established. Keywords: green manum, fallow, field melilot, rape, root diazotrophes
0
СЧ
00
01
z
е и
е
е
е
И
Рисунок. Сбор зерна за ротацию севооборота в среднем за 2006-2009 гг.: П — без инокуляции; в — азоризин.
3. Окупаемость затрат на применение зеленых удобрений,
в сравнении с чистым паром
Вид пара Сбор зерна за ротацию, т/га Стоимость продукции, тыс. руб./га Дополнительная прибыль, тыс. руб./га Окупаемость зеленых удобрений, раз
Чистый 7,68 39,9 - -
Рапсовый 7,99 41,5 1,6 от 1,7
Донниковый 8,34 43,4 3,5 5,5-2,1
