CC BY
23
Вестник ДВО РАН. 2017. № 3
УДК 635.1/8:631.582 НА. САКАРА
Влияние видов пара и систем удобрения на плодородие лугово-бурой почвы в овощном севообороте в прибрежной зоне Приморского края
Установлено, что при использовании менее затратной минерально-биологической системы удобрения (ежегодно N6—gP6—gcK12—150 + сидерат из последовательно выращиваемых овса и сои один раз за ротацию 4-польного севооборота) товарная урожайность овощных культур повышается на 19,4 % и создаются условия для поддержания бездефицитного баланса гумуса и макроэлементов.
Ключевые слова: овощной севооборот, система удобрения, урожайность, качество продукции, плодородие почв.
Effect of vapor species and fertilization systems on the fertility of meadow brown soil in the vegetable crop rotation in the coastal zone of Primorsky Krai. N.A. SAKARA (Primorsky Vegetable Experimental Station of All-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Crops, Primorsky Krai, Surazhevka village).
It has been established that with the use of a less cost-intensive mineral-biological fertilizer system (annually Nso«PexKi2o-iso + siderat from successively grown oats and soybeans once per rotation of 4-field crop rotation), the commodity yield of vegetable crops is increased by 19.4 % and conditions for maintaining a deficit-free balance of humus and macroelements are created.
Key words: vegetable crop rotation, fertilizer system, the crop yield, product quality, soil fertility.
Устойчивое развитие земледелия России во многом зависит от сохранности земель. Однако в Приморском крае в настоящее время продолжается сокращение пригодных для производства овощей земель, растет отрицательный баланс элементов питания и органического вещества в почвах, увеличивается площадь кислых почв, усиливаются процессы эрозии, резко ухудшается количественный и качественный состав мелиорированных земель [9].
В предыдущие десятилетия учреждениями Россельхозакадемии предложены разработки, направленные на снижение негативных последствий кризиса в агропромышленном комплексе и повышение устойчивости отечественного земледелия. Речь идет прежде всего о биологических методах воспроизводства почвенного плодородия: расширении посевов бобовых культур, многолетних трав, сидератов, использовании растительных остатков и др. [2]. Комплексное внедрение этих методов в овощеводстве России существенно повысило эффективность этой отрасли [4]. Урожайность овощных культур в целом по стране возросла с 14,3 т/га в 2000 г. до 21,1 т/га в 2012 г., в результате чего потребление овощей на душу населения в Российской Федерации увеличилось с 90 до 115 кг/чел. в год. Ученые Приморской овощной опытной станции Всероссийского НИИ овощеводства также не
САКАРА Николай Андреевич - кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель директора (Приморская овощная опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства, Приморский край, с. Суражевка). E-mail: [email protected]
остались в стороне от решения этой проблемы применительно к овощеводству Приморского края. В 2001 г. завершены начатые в 1985 г. исследования по экспериментальному обоснованию наиболее рациональных схем овощных севооборотов. Получены следующие основные результаты по биологизации овощеводства [6, 7]:
1) обоснованы лучшие севообороты для возделывания основных овощных культур и картофеля, в которых овсяно-соевый сидеральный пар и бобово-злаковые травы составляют соответственно 20-25 и 50 %, а число полей - от 4 до 8;
2) установлено, что в севооборотах с 75%-ным насыщением овощными культурами для обеспечения в почве положительного баланса гумуса и основных элементов питания и получения урожайности моркови, столовой свеклы и белокочанной капусты на уровне 5060 т/га и выше необходимо применять органо-биолого-минеральную систему удобрения: ежегодно 240-330 кг/га №К + 50-100 т/га навоза один раз за ротацию + двойной сидеральный пар. Если в севообороте под сидеральные культуры в виде однолетних и многолетних трав будет отведено не менее 50 % площади, указанной урожайности можно достичь, применяя минерально-биологическую систему удобрения: ежегодно 240-330 кг/га №К + двойной сидеральный пар два раза за ротацию.
По мере внедрения в производство Приморского края рекомендованных методов био-логизации овощеводства возникла необходимость более детальной оценки различных систем удобрения с учетом современных агроэкологических и экономических требований, что и явилось предметом наших исследований.
Основная цель нашей работы - обосновать наиболее эффективную биологизирован-ную систему удобрения капусты белокочанной, столовой свеклы и моркови в интенсивном овощном севообороте применительно к мелиорированной лугово-бурой почве прибрежной зоны Приморского края. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
определить влияние различных систем удобрения на выход общей и товарной продукции за ротацию севооборота;
оценить качество урожая овощной продукции при различных видах пара и системах удобрения;
определить баланс гумуса в почве при различных системах удобрения;
изучить влияние предлагаемых систем удобрения на основные агрохимические показатели плодородия почвы.
Условия и методы исследования
Исследования проведены в 2002-2005 гг. на окультуренной лугово-бурой почве в интенсивном овощном севообороте на опытном поле Приморской овощной опытной станции Всероссийского НИИ овощеводства в прибрежной агроклиматической зоне Приморского края в 60 км от г. Владивосток (с. Суражевка Артемовского городского округа) [5, 6].
Почва опытного участка претерпела коренную мелиорацию в 1991 г., характеризуется тяжелым гранулометрическим составом, средней мощностью гумусового горизонта (до 25 см), слабокислой реакцией среды (рН 5,5-5,9), повышенным содержащем гумуса (5,0-5,1 %), очень высоким содержанием подвижного Р205 (13-14 мг/100 г) и обменного калия (23-24 мг/100 г) [9].
Опыт заложен в конце 3-й ротации овощного севооборота на поле 1, которое в 2002 г. было разделено на три части: чистый пар, овес + повторный посев гречихи и овса + повторный посев сои на сидерат. В 2003 г. на эти фоны накладывались посадка среднепозд-ней капусты белокочанной сорта Вьюга, в 2004 и 2005 гг. - посевы свеклы столовой сорта Бордо 237 и моркови сорта Тайфун соответственно. Повторность в опыте 4-кратная. Площадь опытной делянки 120-130 м2, учетная площадь для капусты - 21,6 м2, столовой
свеклы - 5,4 м2, моркови - 10,8 м2. Агротехнические мероприятия по возделыванию овощных культур в опыте осуществляли в соответствии с разработанной на Приморской овощной опытной станции механизированной технологией с шириной захвата 5,4 м [8, 10].
За основу при составлении схемы и методики проведения опыта была взята работа В.А. Борисова [1]. Полная схема полевого опыта приведена в табл. 1.
Таблица 1
Схема полевого опыта с системами удобрения овощей в прибрежной агроклиматической зоне Приморского края
Тип пара Система удобрения Удобрения под культуру
Капуста белокочанная, сорт Вьюга Свекла столовая, сорт Бордо 237 Морковь, сорт Тайфун
Чистый пар Минеральная (ОТК)
Органо-минеральная (ОУ + №К) Компост из куриного помета 50 т/га + ^0Р60К150 ^0Р60К120
Сидераты: овес + гречиха Биолого-минеральная (С + №К) Сидерат из овса и гречихи 50 т/га + ^0Р60К150 ^0Р60К120
Органо-биолого-минеральная (ОУ + С + №К) Компост 50 т/га + сидерат 50 т/га + ^0Р60К150 ^0Р60К120
Сидераты: овес + соя Биолого-минеральная (С + №К) Сидерат из овса и сои 60 т/га + ^пр«„К,,„ ^0Р60К150 ^0Р60К120
Органо-биолого-минеральная (ОУ + С + №К) Компост 50 т/га + сиде-рат 60 т/га + N,^0 ^0Р60К150 ^0Р60К120
Примечание. Здесь и далее в таблицах ОУ - органическое удобрение, С - сидерат, ОТК - азотно-фосфорно-калийное удобрение.
С использованием трех типов паров и применением минеральных и органических удобрений было опробовано четыре системы удобрения, в том числе минеральная (№К), органо-минеральная (ОУ + №К), биолого-минеральная (С + №К) и органо-биолого-ми-неральная (ОУ + С + №К).
Минеральные удобрения в форме аммиачной селитры, диаммофоски и хлористого калия вносили ежегодно весной под сплошную культивацию почвы из расчета на планируемую урожайность овощных культур: среднепоздняя капуста - М60Р60К150 50 т/га; столовая свекла - М60Р60К150 50 т/га, морковь - М60Р60К120 40 т/га. Органические удобрения в виде сидератов (50-60 т/га зеленой массы) и компоста из куриного помета (50 т/га) применяли под капусту один раз за ротацию севооборота путем запашки зеленой массы овса в июне, сои - в сентябре и внесения компоста под сплошную культивацию - весной.
Агрохимические показатели почвы и качество продукции определяли в лаборатории Приморской краевой проектно-изыскательской станции химизации сельского хозяйства по общепринятым методикам. Общую и товарную урожайность овощных культур оценивали методом дисперсионного анализа [3].
Погодные условия в годы проведения исследований были благоприятными для овощных культур в 2003-2004 гг. и неблагоприятными - в 2005 г. из-за избыточного выпадения осадков и эпифитотийного распространения альтернариоза на моркови.
Результаты исследований
При определении выхода общей и товарной продукции за ротацию севооборота выявлены следующее закономерности. Овсяно-соевый сидерат имеет преимущество по сравнению с чистым паром и овсяно-гречишным сидератом, увеличивая урожайность
соответственно на 5,6 и 9,3 %. По выходу общей продукции органо-биолого-минеральная система, составляющая 152,2 т/га, превышала минеральную на 13,2 % и биолого-минеральную на 7,7 %, но при этом выход товарного урожая у нее был ниже на 10,5 % в сравнении с системой, включающей сидерат из овса и сои + NPK (табл. 2).
Таблица 2
Выход продукции (в числителе — общий, в знаменателе — товарным) в севообороте в зависимости от вида пара и системы удобрения
Тип пара Система удобрения Урожайность, т/га Выход продукции за ротацию севооборота, т/га Средняя урожайность, т/га
Капуста, 2003 г. Столовая свекла, 2004 г. Морковь, 2005 г. по парам по системам удобрения
Чистый пар ОТК ОУ + ОТК 51,2 / 48,7 70,0 / 52,8 13,2 / 2,2 134,4 / 103,7 138,0 / 105,9 ОТК -54,0 / 52,1 71,6 / 51,9 16,0 / 4,1 141,6 / 108,1 134,4 / 103,7
Сидерат: овес + гречиха С + ОТК ОУ + С + ОТК 54,2 / 52,3 67,1 / 51,6 16,0 / 2,3 137,3 / 106,2 138,8 / 104,3 С + ОТК -58,5 / 56,0 66,9 / 43,9 14,8 / 2,4 140,2 / 102,3 141,3 / 115,0
Сидерат: овес + соя С + ОТК ОУ + С + ОТК 62,2 / 60,4 69,0 / 57,3 14,6 / 6,1 145,8 / 123,8 146,6 / 114,0 ОУ + С + 59,4 / 53,3 74,4 / 47,8 13,6 / 3,1 147,4 / 104,2 МРК - 152,2 / 104,0
Таблица 3
Качество урожая овощей при различных видах пара и системах удобрения
Система удобрения Урожайность, т/га Стандартность, %
Тип пара Культура Общая Стандарт- Нестандартная от экземпляров
ная больных мелких треснувших
Чистый ОТК Капуста 51,2 48,7 0,8 1,7 0 99,1
пар Свекла 70,0 52,8 8,9 1,7 6,6 75,4
Морковь 13,2 2,2 6,4 4,0 0,6 16,7
Среднее 44,8 34,6 5,4 2,4 2,4 77,2
ОУ + ОТК Капуста 54,0 52,1 0,8 1,1 0 96,5
Свекла 71,6 51,9 13,0 2,5 4,2 72,5
Морковь 16,0 4,1 8,4 3,3 0,2 25,6
Среднее 47,2 36,0 7,4 2,3 1,5 76,3
Сидерат: С + ОТК Капуста 54,2 52,3 0,8 1,1 0 96,5
овес + Свекла 67,1 51,6 3,6 1,9 9,9 76,9
гречиха Морковь 16,0 2,3 5,9 7,5 0,3 14,4
Среднее 45,8 35,4 3,4 3,5 3,5 77,3
ОУ + С + ОТК Капуста 58,5 56,0 2,5 0 0 95,7
Свекла 66,9 43,9 8,7 3,3 11,0 65,6
Морковь 14,8 2,4 5,9 6,2 0,3 16,2
Среднее 46,7 34,1 5,7 3,1 3,8 73,0
Сидерат: С + ОТК Капуста 62,2 60,4 0,6 1,2 0 97,1
овес + Свекла 69,0 57,3 3,3 3,9 4,5 83,0
соя Морковь 14,6 6,1 2,5 5,5 0,5 41,8
Среднее 48,6 41,3 2,1 3,5 1,7 85,0
ОУ + С + ОТК Капуста 59,4 53,3 4,6 1,5 0 89,7
Свекла 74,4 47,8 5,1 4,0 17,5 64,2
Морковь 13,6 3,1 3,0 7,2 0,3 22,8
Среднее 49,1 34,7 4,2 4,2 6,0 70,7
Примечание. НСР05 (наименьшая существенная разность) для общей урожайности составляет 3,9, для стандартной - 2,7.
При рассмотрении взаимодействия типа пара с системой удобрения установлено, что с системой удобрения «овсяно-соевый сидерат + №К» выход товарной продукции составлял 123,8 т/га и был соответственно на 19,4 и 16,6 % выше, чем с вариантами «чистый пар + МРК» и «овсяно-гречишный сидерат + МРК». При применении органо-биолого-мине-ральной системы удобрения во всех вариантах общий выход продукции за ротацию севооборота повышался несущественно, но на 3,8 и 18,8 % был ниже, чем при использовании сидератов «овес + гречиха» и «овес + соя». По чистому пару эта система удобрения обеспечила выход товарной продукции на уровне 108,1 т/га, что на 4,2 % выше, чем с вариантом «чистый пар + МРК».
Представленные выше результаты можно объяснить, проанализировав табл. 3.
Наиболее затратная органо-биолого-минеральная система удобрения приводит к снижению урожайности стандартной продукции столовой свеклы и моркови, в первую очередь за счет увеличения доли пораженных товарных корнеплодов гнилями. При этом наиболее высокая стандартность (85,0 %) была в варианте «сидерат из овса и сои + МРК». В условиях Московской области на аллювиальной почве наиболее высокий выход товарной продукции получен в варианте «№К + сидерат + навоз» [1]. Исходя из этого можно прийти к заключению, что в Приморском крае на лугово-бурой почве в интенсивном овощном севообороте наиболее перспективной следует признать биологизированную систему удобрения «№К + овсяно-соевый сидерат». Перспективность применения этой системы удобрения в овощном севообороте подтверждается и рассчитанным нами балансом гумуса (табл. 4).
Таблица 4
Запасы гумуса в пахотном слое почвы (0-20 см) в зависимости от различных типов пара и систем удобрения
Тип пара Система Гумус, % Баланс гумуса, Потери (-) или накопления
удобрения 2003 г. 2005 г. % (+), т/га в год
Чистый пар ОТК 5,10 5,05 -0,05 -0,33
ОУ + ОТК 5,10 5,11 +0,01 +0,07
Сидерат: овес + С + ОТК 5,10 5,09 -0,01 -0,07
гречиха ОУ + С + ОТК 5,10 5,12 +0,02 +0,13
Сидерат: овес + соя С + ОТК 5,10 5,11 +0,01 +0,07
ОУ + С + ОТК 5,10 5,13 +0,03 +0,20
Наиболее высокий положительный баланс гумуса (от 0,02 до 0,03 %) достигается при ежегодном применении расчетных доз минеральных удобрений в сочетании с однократным за ротацию внесением органических удобрений в виде компоста из куриного помета (50 т/га) и сидератов (6-10 т/га сухого вещества). Положительный баланс гумуса (до 0,01 %) получен также в варианте «№К + сидерат из овса и сои». В аналогичном варианте, но с использованием овсяно-гречишного сидерата баланс гумуса понизился до -0,01 %. Наиболее выраженный отрицательный баланс гумуса (-0,05 %), создающий некомпенсированные его потери до 0,33 т/га в год, получен при ежегодном применении только минеральной системы удобрения.
Следует отметить, что предлагаемые биологизированные системы удобрения обеспечивают увеличение подвижного фосфора с 19 до 21 и обменного калия с 24 до 33 мг/100 г. При этом обменная кислотность сохраняется на исходном уровне (РНсол 5,8 и 5,9).
Заключение
В условиях Приморского края на лугово-бурой почве в интенсивном овощном севообороте наиболее перспективной и менее затратной является биологизированная система удобрения (ежегодно «№К + один раз за ротацию овсяно-соевый сидерат»), которая
позволяет сохранять положительный баланс гумуса в пахотном слое и имеет преимущества по выходу товарной продукции на 19,4 и 16,6 % в сравнении с вариантами «чистый пар + КРК» и «овсяно-гречишный сидерат + КРК» соответственно. Наиболее затратная органо-биолого-минеральная система удобрения (ОУ + С + КРК) обеспечивает более высокий положительный баланс гумуса, но приводит к сокращению выхода стандартной продукции в среднем до 70,7 %, в то время как с биолого-минеральной системой «сидерат из овса и сои + КРК» этот показатель составляет 85,0 %.
Разработанная нами биологизированная система удобрения с включением сидерата из овса и сои + №К в настоящее время широко применяется в частном и промышленном овощеводстве Приморского края, обеспечивая повышение урожайности овощных культур на 15-20 %, сохранение и улучшение плодородия почв и получение экологически чистой овощной продукции, что свидетельствует о практической значимости данной работы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Борисов В.А. Комплексная оценка различных систем удобрения в интенсивном овощном севообороте на аллювиальной луговой почве // Агрохимия. М.: Наука, 1985. С. 29-36.
2. Борисов В.А. Рациональная система применения удобрений на пойменных почвах центральных районов нечерноземной зоны РСФСР: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. М., 1990. 43 с.
3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Изд. 5-е, доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
4. Литвинов С.С., Шатилов М.В. Эффективность овощеводства в России (анализ, стратегия, прогноз). М.: ВНИИ овощеводства, 2015. 140 с.
5. Сакара Н.А., Жильцов А.Ю. Базовые элементы сортовых технологий овощных культур и картофеля на юге Дальнего Востока // Вестн. овощевода. 2011. № 3. С. 8-11.
6. Сакара Н.А. Итоги многолетней работы Приморской овощной станции по усовершенствованию основных элементов системы земледелия нового поколения в овощеводстве на юге Дальнего Востока // Селекция, семеноводство и сортовые агротехники овощных, бахчевых и цветочных культур: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной VII Квасниковским чтениям. М.: ВНИИ овощеводства, 2016. С. 272-278.
7. Сакара Н.А. Севообороты. Оценка сельскохозяйственных культур и сидерального пара как предшественников овощных культур // Система ведения промышленного производства в Приморском крае. Новосибирск, 2001. С. 142-147.
8. Сидоренко С.П. Технологическое обоснование комплекса машин для возделывания овощных культур в зоне Дальнего Востока: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. М., 1987. 23 с.
9. Синельников Э.П., Слабко Ю.И. Агрогенезис почв Приморья. М.: ВНИИА, 2005. 280 с.
10. Федяй В.П. Современные технологии и машины при возделывании овощных культур на юге Дальневосточного федерального округа России // Приоритетные направления исследований по научному обеспечению АПК в Дальневосточном районе. Хабаровск: Хабаров. краевая типогр., 2011. С. 352-357.
