CC BY
16
УДК 633.3
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ ОДНОЛЕТНИХ ТРАВ И ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЛЕСОСТЕПНЫХ ПОЧВАХ
ДОЛГОПОЛОВА Н.В.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры экологии, садоводства и защиты растений, ФГБОУ ВО Курская ГСХА; [email protected].
Реферат. Более одной четверти пашни Курской области подвержено водной эрозии. В процессе эрозии почва постепенно теряет свой верхний, самый плодородный горизонт, что снижает урожайность сельскохозяйственных культур на 20-30 % в зависимости от степени смытости почв. В условиях Курской области вопросы применения удобрений на эродированных темно-серых лесостепных почвах под зерновые, и особенно используя однолетние культуры, как предшественники, изучены достаточно и досконально, но вот склоновые земли области рассматривались с опаской и недоверием к урожаю и используются с неполной производительностью. При всем этом по литературным данным, подсчитано, что на миллионе гектаров эродированных почв средней степени смытости ежегодно недобирается 6,25 млн. ц зерна. Поэтому восстановление почвенного плодородия на этих землях имеет актуальное значение.
Важным условием высоких урожаев сельскохозяйственных культур является плодородие почвы, т. е. ее способность обеспечить растения всем необходимым для жизни. Почва, в широком интервале своего состояния, может обеспечивать растения необходимыми условиями, но установить наивысшую их оптимальность не так легко, так как они создаются очень многими природными процессами и явлениями, да и само растение в ходе развития изменяет свои потребности. Поэтому не случайно, что вопрос оптимальности условий почвенного плодородия всегда решается через урожайность растений. Однако в науке разработаны и другие методы учета почвенного плодородия: фенологическое наблюдение, учет водного режима, физических, физико-химических свойств почвы, содержания в почве доступных элементов питания растений и др.
Ключевые слова: однолетние травы, яровая пшеница, урожайность, серые-лесные почвы, эродированность земель.
INFLUENCE OF FERTILIZERS ON HARVEST OF ANNUAL GRASSES AND SPRING WHEAT ON FOREST-STEP SOILS
DOLGOPOLOVA N.V.,
Doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Ecology, Horticulture and Plant Protection, Kursk State Agricultural Academy; [email protected].
Essay. More than one quarter of the arable land of the Kursk region is subject to water erosion. In the process of erosion, the soil gradually loses its upper, most fertile horizon, which reduces agricultural productivity by 20-30%, depending on the degree of soil erosion. In the conditions of the Kursk region, the use of fertilizers on eroded dark gray forest-steppe soils for grain, and especially using annual crops as predecessors, has been studied thoroughly and thoroughly, but the sloping lands of the region were considered with caution and distrust of the crop and are used with incomplete performance. For all this, according to the literature, it is estimated that 6.25 million tons of grain is annually not obtained on a million hectares of eroded soils of moderate degree of erosion. Therefore, the restoration of soil fertility on these lands is relevant.
An important condition for high crop yields is soil fertility, that is, its ability to provide plants with everything necessary for life. The soil, in a wide interval of its state, can provide plants with the necessary conditions, but it is not so easy to establish their highest optimality, since they are created by so many natural processes and phenomena, and the plant itself changes its needs during development. Therefore, it is no coincidence that the question of the optimal conditions of soil fertility is always resolved through plant productivity. However, in science, other methods for accounting for soil fertility
have been developed: phenological observation, accounting for the water regime, physical, physico-chemical properties of the soil, the content of available plant nutrients in the soil, etc.
Keywords: annual grasses, spring wheat, productivity, gray-forest soils, land erosion.
Введение. В последнее время большое место в диагностике плодородия почвы принадлежит севообороту и сидеральным культурам. Установление таких связей основано на том, что с увеличением количества доступных элементов питания в почве увеличивается их содержание, как в растении, так и в урожае.
Результаты и их обсуждения. Наши исследования по выявлению эффективности использования однолетних трав в качестве предшественников, а также минеральных удобрений под яровую пшеницу, возделываемых на эродированных темно-серых лесостепных почвах, проводились на полях серых лесных почв агрофирмы «Курск Агро Актив». На склонах полярных экспозиций были выделены постоянные площадки. В исследуемом агроландшафте были использованы однолетние травы, горох, эспарцет, кормовые бобы,и за ними проводились наблюдения. Почвы представленного участка темно-серые лесные, с содержанием гумуса в момент закладки опыта - среднее 3,9 %, суглинистые, с удовлетворительными физическими свойствами, слабо обеспечены азотом, средне -фосфором, калием и молибденом - 2,5 мг/кг почвы.
Под предпосевную культивацию нитрофоска внесена в дозе 200 кг/га, весной на всех вариантах опыта - в дозе 100 кг/га. Посев проводился в оптимальные сроки - 2 декада апреля, норма высева - 250 кг/га Сорт яровой твердой пшеницы - Безенчукская 182. Повторность - четырехкратная. Площадь посевной делянки составляла 200 м2, учетной— 100 м2, повторность трех- и четырехкратная, размещение делянок систематическое. Особая ценность яровой твердой пшеницы в высоком качестве зерна. Благоприятные условия для возделывания этой зерновой культуры складываются в условиях Центральной Черноземной зоны. Опыты располагались на склонах западной экспозиции с уклоном
от 2 до 5°. Степень смытости определялась согласно классификации С. С. Соболева. Почвы на водоразделе характеризовались как несмы-тые темно-серые лесостепные среднесуглини-стые, на склоне - слабо- и среднесмытые и тяжелосуглинистые. Почвообразующей породой являются лессовидные суглинки средне- и тяжелосуглинистые. В 2012 г. высевали яровую пшеницу. Агротехника возделывания культур была общепринятой для зоны. Все агротехнические приемы, проводили в оптимальные для данной культуры сроки. Уборка и учет урожая производились прямым комбайнированием по деляночно. Минеральные удобрения, как на водоразделе, так и на склоне вносились рано весной под первую глубокую культивацию по следующей схеме: 1. Без удобрений (контроль), 2. N60; 3. КбоРбо; 4. КбоРбо Кбо; 5. КдоРбоКо.
Полевая влажность несмытой почвы на водоразделе во все годы опытов была несколько выше среднесмытой (таблица 1).
Слабосмытые почвы по увлажнению мало отличались от несмытых. Результаты анализа изучаемых почв по механическому составу, физическим и химическим свойствам приводятся в таблице 2. Помимо традиционного внесения удобрения, крупным резервом органических удобрений, являются растительные остатки, которые в свою очередь изменяют состав почвы, и влияют на ее качество. Как указывал Д.Н. Прянишников, для полной оценки эффективности удобрений важно знать их влияние не только на урожай, но и на свойства почвы. Данные наших четырехлетних исследований показали, что однолетние травы в составе севооборота, как предшественники, а также при систематическое внесение минеральных удобрений под исследуемые культуры и их предшественников, способствует тому, что утраченное плодородие эродированных почв постепенно восстанавливается.
Таблица
- Влажность темно-серых лесостепных почв в слое 0-150 см, %
Годы Несмытая почва С реднесмытая почва
посев выметывания колошение уборка посев выметывания колошение уборка
2011 20,9 20,3 19,6 20,2 19,1 18,6
2012 21,4 22,4 18,2 20,1 19,3 15,9
2013 20,5 19,4 15,8 19,9 18,8 14,8
2014 22,2 22,7 19,0 21,6 21,3 16,9
Таблица 2 - Физические свойства и структура эродированных темно-серых лесостепных почв, ^ механический состав______
Почва Горизонт Глубина, см Гигро-скопич-ность вода, % Удельный вес, г/см3 Объемный вес, г/см3 Пористость общая, % Содержание частиц размером, мм Кол-во агрегатов размером 0,25-10 мм, %
< 0,001 < 0,01 сухое про-сеива-ние мокрое про-сеива-ние
Не- смы тая Ап 0-25 2,91 2,64 1,28 51,5 14,8/3 8,6 40,4/15,0 66,3 55,2
Al A2 30-40 2,84 2,69 1,35 49,8 29,8 50,1 56,7 41,1
Bl 50-60 3,64 2,71 1,48 44,8 29,5 51,5 74,2 58,2
Сла бос-мытая Ап 0-25 3,84 2,67 1,32 50,9 16,8/1 4,7 41,5/41,3 56,5 49,7
Al A2 25-30 2,92 2,69 1,37 48,7 20,5 42,4 63,3 54,0
Bl 30-50 3,15 2,71 1,42 48,0 23,6 51,0 76,6 61,3
Сре днес мытая Ап 0-25 3,13 2,77 1,40 49,4 22,3/2 8,7 44,0/51,5 48,9 33,3
Bl 35-45 4,05 2,74 1,42 44,5 35,4 56,8 70,7 42,5
B2 45-60 4,36 2,77 1,53 44,7 30,9 54,0 54,6 51,6
Содержание частиц размером по числителю в слое 0-10, знаменатель - в слое 10-25 см.
Таблица 3 - Агрохимические свойства пахотного слоя в севообороте после гороха, с применением удобрений, 2011-2014 гг._____
Год исследования, фон pH т Гидролитическая кислотность Сумма поглощенных оснований P2O5 Гумус, %
м-экв на 100 г почвы мг на 100 г почвы
Несмытая почва
2011 (без удобрений) 2014(без удобрений) на фоне N6oP6oK6o 6,1 3,9 20,8 5,7 10,5 2,87
5,9 3,7 20,5 5,6 11,0 2,80
6,2 3,1 21,3 9,0 12,0 2,79
Слабо смытая почва
2011 (без удобрений) 2014(без удобрений) на фоне N6oP6oK6o 6,0 3,8 20,8 6,1 11,7 2,69
5,8 3,5 21,1 5,0 12,1 2,73
6,3 2,7 22,0 9,4 13,4 2,65
Средне смытая почва
2011 (без удобрений) 2014(без удобрений) на фоне N6oP6oK6o 6,2 2,8 23,3 5,4 9,8 2,51
5,0 3,0 23,8 5,0 9,0 2,48
6,3 2,5 23,0 7,3 10,1 2,54
Большое влияние на структуру почвы оказывает сам структурно-агрегатный состав пахотного слоя, количество водопрочных агрегатов. Под влиянием ряда факторов, и почвообрабатывающих машин, смыв потоками воды верхнего слоя почвы, ударное действие дождевых капель и внесение удобрений во время вегетации растений, структура почвы нарушается. Восстанавливается она главным образом биологическими факторами, растительностью и ор-
ганизмами, населяющими почву. По литературным данным многих авторов [Гончаров, Карта-мышев], на агрофоне с заделкой однолетних трав на глубину пахотного слоя, наибольшее количество водопрочных агрегатов было на мелкотой обработке. Это вызвано, тем, что на участках с уплотненной пашней, корневая система сосредотачивается в самом верхнем слое, а на вспашке она равномерно распределяется в пахотном и подпахотном слоях почвы. Кроме
оструктуривающего действия корней растительности предшественника, непосредственное воздействие на почвенную структуру оказывает поступление органических веществ в почву из мульчи и остатков при сборе пшеницы, в процессе разложения и повышенной активности микроорганизмов в этом горизонте.
Как видно из приведенных в таблице 3 данных, на четвертый год в севообороте, где предшественник был горох и применения удобрения на несмытой, слабо- и среднесмытой темно-серой лесостепной почве произошло заметное повышение суммы поглощенных оснований, увеличилось содержание подвижных форм фосфора и калия. В то же время на контрольных делянках, где удобрения не вносились, плодородие почвы за эти годы мало изменилось. Содержание валового азота и гумуса за упомянутый период практически не изменилось. Минеральные удобрения на эродированных темно-серых лесостепных почвах оказали существенное влияние на рост, развитие растений и урожай возделываемых культур. На делянках, где вносились удобрения, прохождение всех фаз развития растений, как правило, отмечалось на 3-4 дня раньше, чем на контрольных делянках, повышался прирост надземной массы.
Вопросы сохранения и повышения плодородия почв в условиях современного земледелия, актуальны во все времена. Особенно это звучит в сегодняшнее время, так как необходимо в данных условиях получать оптимальные урожаи культур повышенного сельскохозяйственного назначения.
Следует определить в этом случае возможность максимально насыщать севообороты такими культурами, которые бы в каждый вегетационный год были полезны, как земледельцу, так и давали урожай без снижения плодородия.
Предшественники пшеницы, если это однолетние травы, или травы, идущие на корм скоту,
но оставляют максимальное количество азота, фосфора и калия в растительных остатках, как в специализированных севооборотах, так и в зернобобовых, зернотравянопропашных. Таким образом, в зависимости от предшественника и количества минеральных удобрений, варьирует, как количество пожнивно-корневых остатков, так и урожай последующей культуры в севообороте.
На склоновых почвах особенно эффективными оказались азотные удобрения, вносимые отдельно или в сочетании с фосфорными удобрениями (таблица 4).
Как видно из приведенных в таблице 4 данных, урожай яровой пшеницы на несмытой почве без удобрений составил 22,9 ц/га, а при внесении полного минерального удобрения К9оРбоКбо - 27,7 ц/га, т.е. прибавка зерна, составила 4,8 ц/га, или 20 %. На среднесмытой же почве урожай яровой пшеницы от внесения полного минерального удобрения повысился на 7,5 ц/га, или на 48 %. Следовательно, эффективность удобрения на этой почве по сравнению с несмытой возросла более чем в 2 раза.
В среднем за три года на опытном поле прибавка урожая от применения полного минерального удобрения и при содействии предшественников, составила на среднесмытой почве 33,4 %, на слабосмытой - 17,6 %, а на несмытой - 15,6 %.
Во все годы опытов наивысший урожай от применения удобрений на темно-серых лесостепных почвах получен при внесении под яровую пшеницу полного минерального удобрения в следующем соотношении: К90Р60К60. Проведенные исследования подтверждают, что однолетние травы, в качестве сидеральной культуры и минеральные удобрения, положительно влияют как на уровень урожая, так и на структуру почвы, а в дальнейшем и на качество урожая.
Варианты опыта Несмытая почва Слабо смытая почва Средне смытая почва
средн.уро ж. зерна ц/га прибавка средн.ур ож. зерна ц/га прибавка средн.ур ож. зерна ц/га прибавка
ц/га % ц/га % ц/га %
Контроль без удобрений 22,9 21,3 15 ,7
^оКбо 24,4 1,5 6,55 22,8 1,5 7,0 16,8 1,1 7,0
N60 Рбо Кбо 26,4 3,5 15,7 25,4 4,1 16,1 21,5 5,8 36,0
N90 Р6о К6о 27,7 4,6 20,1 27,0 5,7 26,7 23,2 7,5 47,8
N120 Р60 К6о 27,0 4,1 17,9 25,7 4,4 20,6 22,5 6,8 43,3
т, % 1,75 3,93 2,7
Таблица 4 - Влияние предшественников и минеральных удобрений на урожай яровой твердой пшеницы
Выводы. Агрономическая ценность однолетних культур, хозяйственного назначения, определяется, не только распределением по хозяйственному направлению, урожайности, качеству и кормовым единицам, а еще и ценностью растительных остатков, с содержанием в них азота и углерода, т.е. соотношением С^. Чем выше этот показатель, тем интенсивнее разлагаются растительные остатки. Таким образом, создаются благоприятные условия для сохранения и восстановления плодородия почвы, как на эродированных темно-
серых, так и на других, с любой степенью эродированности почвы. Применение на эродированных темно-серых лесостепных почвах сидеральных культур совместно с удобрениями, восстанавливают плодородие, повышают урожай. С увеличением степени эродированности почвы эффективность применения удобрений повышается, структура почвы совершенствуется. Наивысший урожай яровой пшеницы на эродированных темно-серых лесостепных почвах получен при внесении полного минерального удобрения в дозе ^0Р60К60.
Список использованных источников
1. Долгополова Н.В. Влияние минеральных удобрений на зимостойкость озимой пшеницы в зависимости от способов подкормки и сроков внесения // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2018. - № 1. - С. 23-26.
2. Долгополова Н.В., Пигорев И.Я., Грудинкина В.В. Методология проектирования севооборотов, агрохимическая характеристика почв и оптимальная структура посевных площадей в адаптивно-ландшафтном земледелии (на примере Центрального Черноземья) // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2018. - № 6. - С. 71-77.
3. Роль естественных и антропогенных факторов на состояние чернозема выщелоченного в адаптивно-ландшафтном земледелии ЦЧЗ / И.Я. Пигорев, Н.В. Долгополова, Е.А. Батраченко, Е.В. Широких // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2017. -№ 1. - С. 2-5.
4. Долгополова Н.В. Влияние сидеральных культур на урожайность яровой пшеницы в Центральном Черноземье // Региональный вестник. - 2017. - № 4 (9). - С. 2-4.
5. Долгополова Н.В., Широких Е.В. Влияние местоположения и эродированности угодий на запасы компонентов органического вещества чернозема выщелоченного // Региональный вестник. - 2016. - № 1 (2). - С. 22-25.
List of sources used
1. Dolgopolova N.V. The effect of mineral fertilizers on the winter hardiness of winter wheat, depending on the methods of feeding and timing of application // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2018. - No. 1. - S. 23-26.
2. Dolgopolova N.V., Pigorev I.Ya., Grudinkina V.V. The methodology of crop rotation design, the agrochemical characteristics of soils and the optimal structure of sown areas in adaptive landscape farming (for example, the Central Black Earth Region) // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2018. - No. 6. - S. 71-77.
3. The role of natural and anthropogenic factors on the state of leached chernozem in adaptive-landscape agriculture of the Central Emergencies Center / I.Ya. Pigorev, N.V. Dolgopolova, E.A. Batrachenko, E.V. Shirokikh // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2017. - No. 1. - S. 2-5.
4. Dolgopolova N.V. The influence of green manure crops on spring wheat productivity in the Сentral Chernozem region // Regional Bulletin. - 2017. - No. 4 (9). - S. 2-4.
5. Dolgopolova N.V., Shirokikh E.V. The influence of the location and eroded lands on the stocks of the components of the organic matter leached chernozem // Regional Bulletin. - 2016. - No. 1 (2). - S. 22-25.
