сотрудник
Казань, Республика Татарстан, Россия
сотрудник
Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.03 Сельскохозяйственная биология
ОКСО 35.06.01 Сельское хозяйство
ББК 40 Естественнонаучные и технические основы сельского хозяйства
ТБК 56 Сельское хозяйство
В статье представлены результаты исследований по изучению внесения навоза, соломы и промежуточного сидерата в зернотравяном севообороте на фоне внесения расчетных доз минеральных удобрений на серой лесной почве Республики Татарстан. Результатами исследований было установлено, что варианты с внесением навоза и растительной биомассы снижали плотность сложения почвы в слое 0-10 см на 0,02-0,04 г/см3, в слое 10-20 см – на 0,03-0,04 г/см3. Общее содержание структурных агрегатов на вариантах с внесением навоза и совместной заделки соломы и сидерата повысилось до 46,7-72,9%, коэффициент структурности составил 0,87-2,69, против 44,3-63,9% и 0,79-1,77 по минеральному фону. Количество поступивших в почву пожнивных и корневых остатков после уборки многолетних трав больше накопилось на фонах с внесением навоза, соломы и сидерата и составило 10,8-12,1 т/га, тогда как по минеральному фону этот показатель составил только 10,11 т/га. На этих же фонах произошло увеличение содержания гумуса в почве на 0,12-0,16%. Улучшая почвенное плодородие почвы навоз, солома и сидераты способствовали повышению урожайности культур в севообороте по сравнению с минеральным фоном: озимой ржи на 0,2-5,0 ц, яровой пшеницы – на 1,2-6,8 ц, многолетних трав – на 1,2-7,3 зерновых единиц, яровой пшеницы – на 2,5-5,4 ц, овса – на 2,4-5,3 ц/га. Возделывание культур в зернотравяном севообороте на фоне совместного внесения соломы и пожнивного сидерата позволило получить максимальную прибыль 22835,6 руб./га с уровнем рентабельности 162,8 %, против 15540,0 руб./га и рентабельностью 96,4 % на минеральном фоне.
севооборот, плотность сложения, структурность агрегатов, гумус, урожайность
Введение. Повышение урожайности и получение экологически чистой продукции в севообороте возможно только с применением биологических средств воспроизводства плодородия почвы. Важным фактором биологизации земледелия и повышения плодородия почвы является пожнивное зеленое удобрение. В сочетании с минеральными удобрениями и удобрением соломой пожнивная сидерация оказывает положительное влияние на биологическую активность почвы, способствует накоплению органического вещества в почве, повышает коэффициент использования минеральных удобрений, улучшает физические, химические и биологические показатели плодородия почвы [1,2,3].
Расширенное воспроизводство плодородия чернозема выщелоченного в севооборотах интенсивного типа обеспечивают торфонавозный компост при норме более 10 т на 1 га севооборотной площади; применение соломы в качестве органических удобрений 1,2–3,2 т/га при 50–83% насыщении севооборотов зерновыми в сочетании с использованием сурепицы на сидерат – 2,5–3,3 т/га; посев многолетних трав и промежуточных культур на фоне минеральных удобрений из расчета на запланированный урожай зерновых 4,0–4,5 т/га [4,5].
Зеленые удобрения: эспарцет песчаный, донник лекарственный, редька масличная, рапс, горох и викоовсяная смесь – за период вегетации накапливают от 3,8 до 7,0 т/га воздушно-сухой массы, с которой в почву поступает 344–520 кг/га питательных элементов, улучшающих показатели эффективного плодородия почвы. Выращивание и их запашка, не требующие больших затрат, предопределяют устранение причин потери эффективного плодородия и наступления почвоутомления и поступает в виде энергии для выращивания последующих культур в севообороте [6,7,8].
Цель исследований. Для достижений цели исследований нами проведено обоснование эффективности внесения навоза, соломы и пожнивного сидерата в зернотравяном севообороте в условиях серой лесной почвы Республики Татарстан.
Перед закладкой опыта было проведено обследование пахотного слоя на содержание основных показателей плодородия почвы: сожержание гумуса 3,59%, подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) - соответственно 162 и 193 мг на кг почвы; рН солевой вытяжки - 5,6.
Схема опытов и агротехника. Экспериментальная работа проведена в 1994-2002 годах. Полевой опыт был заложен в двух закладках, в четырехкратной повторности с рендомизированным размещением вариантов. Учетная площадь делянок – 70 (7х10) м2. Схема опыта:
Фактор А. Севооборот: 1.чистый пар; 2. озимая рожь; 3. яровая пшеница (с подсевом многолетних трав); 4.многолетние травы (3 летнего пользования); 5. яровая пшеница; 6 овес. Фактор В. Фоны питания: 1 – NРК (расчетно); 2 – навоз; 3 – солома; 4 – сидераты; 5 – солома + сидераты.
Агротехника вариантов: NРК расчетно – внесение расчетных доз минеральных удобрений на запланированные урожаи: озимой ржи на 4,0 т/га (N99 Р114 К82), яровой пшеницы на 3,0 т/га (N65 Р69 К34), многолетние травы 3-х летнего пользования – (N30 Р30 К30 – в период ранневесенней подкормки), яровой пшеницы на 3,0 т/га (N53 Р58 К27), овса на 3,0 т/га (N85 Р95 К54). Внесение 40 т/га навоза в чистом пару РОУ-5 с заделкой дисковыми боронами БДТ-3 на глубину 8-10 см. Заделка измельченной соломы после уборки озимой ржи (4-5 т/га), яровой пшеницы – 3-4 т/га на 8-10 см БДТ-3 с добавлением компенсирующей дозы азота (10 кг д.в. на 1 т соломы). Посев сидератов – после уборки озимой ржи двукратное дискование вдоль и поперек орудием БДТ-3. Прикатывание (до и после посева ярового рапса) катками марки 3ККШ-6. Посев ярового рапса на зеленое удобрение (сорт «Ханна», норма высева 18 кг/га), сеялкой СЗТ-3,6 на глубину 1-2 см. Во второй половине октября заделали зеленую массу (35-40 ц/га) тяжелыми дисковыми боронами БДТ-3 на 8-10 см. Солома + сидераты – заделка измельченной соломы озимой ржи и яровой пшеницы в почву дисковыми боронами (БДТ-3) на 8-10 см, прикатывание с последующим посевом и заделкой сидерата.
Анализ и обсуждение результатов исследований. Плотность сложения пахотного слоя почвы на данном варианте в слое почвы 0-10 см находился в пределах – 1,15-1,18 г/см3, тогда как на других вариантах она была выше, особенно на варианте без использования биофакторов – 1,17-1,22. Аналогичная картина складывалась в слое 10-20 см, где варианты с заделкой биомассы растений и навоза были выше (1,18-1,26 г/см3), чем по минеральному фону 1,21-1,30.
Анализы определения структурности почвы перед посевом культур в звене севооборота показали, что общее содержание структурных агрегатов во все исследуемые годы больше отмечались на вариантах с внесением навоза и совместной заделки соломы и сидерата – 46,7-72,9%., 44,3-63,9% – по минеральному фону. Коэффициент структурности с внесением навоза, соломы и сидерата составил 0,87-2,69, при – 0,79-1,77 по минеральному фону. После многолетних трав трехлетнего пользования по фонам с внесением навоза и растительной биомассы растений в пахотном слое почвы больше содержалось агрономически ценных структурных агрегатов – 67,4-73,4 %, при – 63,9 по минеральному фону. Коэффициент структурности с внесением навоза, соломы и сидерата составил 2,08-2,76, при – 1,77 по минеральному фону.
Проведенный учет поступивших в почву количества пожнивных и корневых остатков после уборки многолетних трав показал, что большее её накопление отмечалось на фонах с внесением навоза, соломы и сидерата и составило – 10,8-12,1 т/га, при – 10,1 по минеральному фону (табл. 1). Наибольшее накопление сухих органических веществ отмечалось на фонах с внесением навоза и совместное внесение соломы и сидерата. Преимущество над минеральным фоном за ротацию севооборота составило 41,8-40,1 т/га.
Изменение в содержании гумуса в севообороте произошло после использования многолетних трав, на минеральном фоне она повысилась на 0,02 %, после внесения перепревшего навоза – на 0,12 %, максимальное увеличение произошло при совместном внесении соломы и сидерата – 0,16 % (табл. 2). В конце севооборота произошло снижение в содержании гумуса, на минеральном фоне на - 0,03% от первоначальных значений, с внесением навоза и растительной биомассы растений она повысилась только на 0,01- 0,12 %. Максимальное накопление гумуса отмечалось на фоне внесения соломы и сидерата 0,12%.
Результаты учета пораженности растений корневой гнилью (табл. 3) показали, что в фазу выхода в трубку распространение болезни на посевах яровой пшеницы была достаточно высокой и составило в 1996-1997 гг. – 30-38 %, в 2000-2001 гг. – 31-42 % и овса в 2001-2002 гг. – 47-67 %. Развитие болезни на посевах яровой пшеницы было не высоким 4,9-6,1% и 6,8-9,4%, а на посевах овса она превысило экономический порог вредоносности и составило 10,3-14,8 %. Заделка сидерата в отдельности, так и в сочетании с соломой позволило незначительно снизить развитие корневых гнилей до 4,9,7,0 и 10,3%, против 5,1, 9,4 и 11,5% на минеральном фоне.
Сравнивая урожайность культур в севообороте в зерновых единицах, исследования показали, что внесение полуперепревшего навоза, измельченной соломы предшественника, пожнивного сидерата и совместное внесение соломы и сидерата позволили увеличить урожайность озимой ржи на 0,2-5,0 ц, яровой пшеницы – на 1,2-6,8 ц, многолетних трав – на 1,2-7,3 зерновых единиц, яровой пшеницы – на 2,5-5,4 ц, овса – на 2,4-5,3 ц/га (табл. 4). За ротацию севооборота прирост урожайности культур от внесения навоза и растительной биомассы к минеральному фону составил14,7-26,4 ц в зерновых единицах. Максимальная прибавка урожая была получена от внесения навоза и соломы и сидерата и составила за ротацию севооборота 26,4 и 26,0 ц.
Экономическая эффективность, рассчитанная по технологическим картам возделывания и приведенная по закупочным ценам 2019 года, показала, что возделывание культур в севообороте с внесением минеральных удобрений, навоза и растительной биомассы растений стало высокорентабельным (110,6 -273,6%), за исключением овса – 39,9-92,5%. Максимальный чистый доход 16117,6 и 15953 руб./га получены при возделывании озимой ржи на фонах с внесением навоза и пожнивного сидерата, уровень рентабельности составил 171,4 и 183,6 %, против 11300,0 руб./га и 110,6 % на минеральном фоне. На посевах яровой пшеницы (1996-1997 и 2000-2001 гг.) максимальный чистый доход получен от совместного внесения соломы и сидерата26875,6 и 38375,6 руб./га с уровнем рентабельности 191,6 и 273,6 %, против 17980,0 и 30880,0 руб./га чистого дохода и 111,5 и 191,6 % уровня рентабельности.
В среднем за ротацию севооборота максимальная прибыль от возделывания культур получена на фоне совместного внесения соломы и пожнивного сидерата и составила 22835,6 руб./га, уровень рентабельности составил 162,8 %, против 15540,0 руб./га и 96,4 % на минеральном фоне. Результаты определения энергетической эффективности культур в севообороте по различным фонам питания растений показали, что возделывания озимой ржи наиболее эффективно на фоне совместного внесения соломы и сидерата, получено энергии с урожаем 22568,6 МДж/га, коэффициент энергетической эффективности составил 1,66, против 15320,0МДж/га энергии с урожаем и 1,22 коэффициент энергетической эффективности. Аналогичные результаты большей энергетической эффективности при возделывании культур в севообороте получены от совместного внесения соломы и пожнивного сидерата.
Выводы. Варианты с внесением навоза, измельченной соломы и пожнивного сидерата снижали плотность сложения и улучшали содержание структурных агрегатов, больше накапливалось количества пожнивных и корневых остатков в почве, увеличивалось содержания гумуса в почве, растения меньше поражались корневыми гнилями, способствовали повышению урожайности сельскохозяйственных культур в севообороте, оказались экономически и энергетически эффективными.
1. Лошаков В.Г. Зеленое удобрение как фактор биологизации земледелия и повышения плодородия почвы / В.Г. Лошаков // Агропромышленные технологии Центральной России. – 2016. – №2(2). – С. 65-81.
2. Сычев В.Г. Воспроизводство плодородия почвы при зерновой специализации земледелия в Центральном районе Нечерноземной зоны / В.Г. Сычев, В.Г. Лошаков, Г.Е. Мерзлая, В.А. Романенков. – М.: ВНИИА, 2012. – 48 с.
3. Ряховская Н.И., Влияние сидерата и органоминеральных удобрений на плодородие почвы и урожайность культур севооборота в условиях Камчатского края / Н.И. Ряховская, Н.М. Шалагина, В.В. Гайнатулина, Н.Ю. Аргунеева // Плодородие. – 2015. – № 5. – C. 48–50.
4. Абрамов Н.В. Воспроизводство плодородия почв УРФО / Н.В. Абрамов // АПК России. – 2007. –Т7. -№5. – С. 1055-1065.
5. Синявский И.В. Влияние системы удобрения предшествующих многолетних трав и биологического азота на урожайность яровой пшеницы в условиях лесостепной зоны Челябинской области /И.В. Синявский, Л.Ф. Гузаерова // Проблемы аграрного сектора Южного Урала и пути их решения. Челябинск. - 2009. - С. 255–261.
6. Сатаров Г.А. Эффективное плодородие почв и применение зеленых удобрений для его улучшения / Г.А. Сатаров // Ульяновский медико-биологический журнал. – 2014. – №1. – С.151-157.
7. Кормилицын В.Ф. Развивать сидерацию в Поволжье / В. Ф. Кормилицын // Земледелие. – 1999. – № 1. – C. 28 –31.
8. Михайлина В.И. Современные направления использования зеленых удобрений в земледелии / В.И. Михайлина // Достижения с.-х. науки и практики. – 1984. – № 6. – С. 31–38.
