Влияние предшественника на содержание гумуса на светло-серых лесных почвах

» - Аграрный вестник Урала № 4 (122), 2014 г. - < JJJf^L

_Агрономия

УДК 631.582:631.452

ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКА НА СОДЕРЖАНИЕ ГУМУСА НА СВЕТЛО-СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ

Е. Е. БОРИСОВА,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,

Нижегородский государственный инженерно-экономический институт

Ключевые слова: гумус, плодородие, предшественники, светло-серые лесные почвы, сидераты. Светло-серые лесные почвы занимают более 52 % от всей площади серых лесных почв Нижегородской области и характеризуются низким естественным плодородием -1,82-2,15 % гумуса. Проблема воспроизводства плодородия этих почв в настоящее время является особенно актуальной. При недостатке органических удобрений, когда на пашню вносится только 1-1,5 т/га, для окультуривания данных почв необходимо найти другие малозатратные приемы. При недостатке или отсутствии источников пополнения органического вещества необходимо шире использовать биологические возможности возделываемых культур, особенно бобовых, солому и сидераты. Исследования, проведенные в различных регионах страны, подтверждают, что биологизация земледелия является основным приемом повышения урожайности культур, продуктивности пашни, сохранения и воспроизводства плодородия. В севообороте, где проводились наши исследования, кроме сидератов и запахивания стерни клевера и ботвы картофеля, на полях оставляли измельченную солому зерновых культур. Под озимыми культурами, которые были предшественниками яровой пшеницы, размещаемыми по клеверу на сидерацию, в среднем за 3 года наблюдений существовала тенденция большего содержания гумуса в пахотном слое почвы, чем в вариантах, где в качестве предшественника озимых были отава клевера на сидерацию или стерня клевера, убранного на корм. Как показали исследования, применение сидерации с помощью клевера (основной урожай) под озимую рожь способствует большему содержанию гумуса под яровой пшеницей, идущей по этой ржи, чем при использовании под рожь в качестве сидерата отавы клевера или при запашке стерни клевера. Бессменные посевы яровых зерновых при оставлении на поле соломы не ведут к снижению содержания гумуса в почве.

INFLUENCE OF THE PREDECESSOR ON HUMUS CONTENT ON LIGHT GREY FOREST SOILS

E. E. BORISOVA,

candidate of agricultural sciences, associate professor, Nizhniy Novgorod state engineering-economic institute

(22А Oktyabrskaya Str., 606340, Knyaginino; tel: +7 908 735-95-60; e-mail: borisova.lena1978@yandex.ru) Keywords: humus, fertility, predecessors, light grey forest soil, siderites.

Light-grey forest soils occupy more than 52 % of all grey forest soils area of the Nizhniy Novgorod region and are characterized by a low natural fertility -1.82-2.15 % of humus. Nowadays the problem of fertility reproduction of these soils is especially actual. With a lack of organic fertilizers when about 1-1.5 ton/hectares are brought to an arable land, for culturizing these soils it is necessary to find other low-cost methods. At a lack or absence of organic substance replenishment sources, it is necessary to use more widely biological possibilities of cultivated cultures, especially bean, straw and siderites. The researches led in various regions of the country confirm that biologization of agriculture is a basic method of cultures productivity increase, efficiency of an arable land, conservation and reproduction of fertility. In a crop rotation where our researches were carried out, except for siderites and plowing of clover and potato tops, the crushed straw of grain crops was left at fields. Under winter crops which were the predecessors of spring wheat placed on the clover for a sideration, on the average for 3 years of supervision there was a tendency of a larger humus content in an arable layer of soil, than in versions where the predecessors of winter crops were the second clover plants as siderites or clover stalks, harvested for a forage. The researches have shown that application of siderites by means of clover (the basic crop) under a winter rye leads to a greater content of humus under the spring wheat going on this rye, than a use of the second clover plants as siderites under a rye or at plowing of clover stalks. Permanent sowing of spring grain-crops while leaving straw on the field, do not lead to a decrease of humus content in the soil.

Положительная рецензия представлена Н. Н. Кучиным, доктором сельскохозяйственных наук, профессором Нижегородского инженерно-экономического института.

Аграрный вестник Урала № 4 (122), 2014 г. - <

Агрономия ф

Содержание гумуса в почве является одним из важнейших показателей ее плодородия, а динамика органического вещества и составляющих его частей в конкретном регионе зависят от системы земледелия [1]. Роль гумуса в почвенном плодородии многообразна.

Во многих исследованиях отмечается, что одни минеральные удобрения не обеспечивают воспроизводство гумуса почв до установления его бездефицитного баланса, и поэтому не происходит улучшения водно-физических и биологических свойств почвы, поэтому при недостатке органических удобрений эффективно введение в севообороты многолетних трав [2]. По мнению ряда исследователей, сидерация способствует существенному повышению гумуса в почве [3, 4, 5].

Как показали исследования Ю. А. Малышевой [4], на светло-серых лесных почвах Нижегородской области использование на удобрение основного урожая клевера лугового способствовало достоверному повышению содержания гумуса под озимыми, идущими по сидеральному пару. То же отмечалось в исследованиях А. Ю. Лисиной [5] на этих почвах. Как свидетельствуют исследования, проведенные на кафедре земледелия Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии в 1990-2007 гг., применение средств биологизации (многолетние травы, клевер 1 г. п. и сидеральный люпиновый пар) способствовали накоплению в почве до 400 кг д. в. азота, 80 кг фосфора и до 500 кг калия, что обеспечивало положительный баланс гумуса в почве. Расчеты показывают: если расширить площади под клевером и сидеральным паром в 1,5 раза, то дефицит гумуса можно сократить вдвое [6].

Цель и методика исследований.

Целью нашего исследования являлось изучение влияния разных предшественников на содержание органического вещества светло-серых лесных почв.

Полевые опыты проводили в 2006-2010 гг. на опытном поле кафедры земледелия НГСХА. Наблюдения и учеты вели в севообороте: 1) черный и горчичный сидеральный пар; 2) озимая рожь и озимая пшеница; 3) картофель; 4) яровая пшеница с подсевом клевера; 5) клевер (на зеленый корм, сидерат основной укос, сидерат отава); 6) озимая рожь и озимая пшеница; 7) яровая пшеница

Кроме того, яровую пшеницу возделывали при бессменных посевах яровых зерновых, с 2006 г. повторные посевы яровой пшеницы. Повторность полевых опытов 4-кратная, размещение полей систематическое. Схема опыта представлена в табл. 1.

Агротехника культур общепринятая для хозяйств Нижегородской области. В качестве удобрений использовали только массу сидеральных культур, солому зерновых культур, ботву картофеля.

Общее количество органической массы запаханной в почву при использовании всей массы клевера на зеленое удобрение составило 33,1 т/га, горчицы — 13,9 т/га. Содержание в почве N03, Р2О5, К20 после клевера составило 6,2 мг/кг, 293,1 мг/кг, 119,2 мг/кг соответственно, после горчицы 4,3 мг/кг, 282,9 мг/кг, 108,2 мг/кг.

В опыте возделывали районированные сорта культур: озимая пшеница—Московская 39, озимая рожь —

Валдай, яровая пшеница — Московская 35, картофель — Аспия, клевер — Вадский местный.

Норма высева яровой пшеницы составила 7 млн всхожих зерен на гектар.

Таким образом, было изучено влияние четырех предшественников, которые возделывали по сиде-ратам и без них, в последействии сидератов (картофель). Яровую пшеницу по яровой пшенице возделывали повторно, но бессменно как яровую зерновую культуру.

Система зяблевой обработки после стерневых культур заключалась в лущении стерни на глубину 8-10 см сразу после уборки культур и культурной зяблевой вспашки на глубину 18-20 см через 2-3 недели после лущения. Посев зерновых проводили сеялкой СЗУ-3,6.

Уборку зерновых проводили прямым комбайни-рованием Сампо-2,2.

Методика проведения исследований в опытах была общепринятой.

Для агрохимической характеристики почвы опытного участка отбирали средний смешанный образец почвы перед закладкой опыта на глубину пахотного слоя (0-30 см), при этом почву брали в 25 точках с 4 повторений. Гумус определяли по И. В. Тюрину ГОСТ 26213-84. [7].

Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по методике, представленной в учебном пособии Б. А. Доспехова [8].

Результаты исследований.

Установили, что под озимыми культурами, которые были предшественниками яровой пшеницы, размещаемыми по клеверу на сидерацию, в среднем за 3 года наблюдений существовала тенденция большего содержания гумуса в пахотном слое почвы, чем в вариантах, где в качестве предшественника озимых были отава клевера на сидерацию или стерня клевера, убранного на корм. Так, в 2006-2007 гг. содержание гумуса под озимой рожью, возделываемой по клеверу на зеленое удобрение, составило 1,88 % к массе почвы, а под озимой рожью по клеверу на корм — 1,68 %, под озимой пшеницей эти величины составляли соответственно 1,74 и 1,78 %.

В 2006 г. в почве под озимой рожью по сидераль-ному клеверу содержалось 2,00 % гумуса, а под озимой рожью по клеверу на корм (контроль) на 0,30 % меньше, а под озимой пшеницей по клеверу на корм на 0,20 % меньше.

Под яровой пшеницей по этим предшественникам происходило значительное выравнивание содержания гумуса (табл. 1).

Как показали исследования, применение сидерации с помощью клевера (основной урожай) под озимую рожь способствует большему содержанию гумуса под яровой пшеницей, идущей по этой ржи, чем при использовании под рожь в качестве сиде-рата отавы клевера или при запашке стерни клевера. В среднем, за два года наблюдений, в почве под озимой рожью по клеверу на сидерацию содержание гумуса было на 0,2 % больше, чем под рожью по клеверу на корм или по отаве клевера, что подтверждается статистически.

333^»— Аграрный вестник Урала № 4 (122), 2014 г. -

_Агрономия

Таблица 2

Содержание гумуса в почве в период колошения яровой пшеницы, %

Предшественник яровой пшеницы Год

2006 2007 2010 в среднем

за 2 года за 3 года

1. Яровая пшеница повторно 2,0 1,93 1,97 1,97 1,97

2. Картофель 1,92 1,77 - 1,85 -

3. Озимая рожь по клеверу на сидерацию 2,0 1,76 2,01 1,88 1,92

4. Озимая рожь по скошенному клеверу (контроль) 1,7 1,65 - 1,68 -

5. Озимая рожь по отаве клевера на сидерацию 1,7 1,66 - 1,68 -

6. Озимая пшеница по клеверу на сидерацию 1,7 1,77 1,90 1,74 1,79

7. Озимая пшеница по скошенному клеверу 1,8 1,76 - 1,78 -

8. Озимая пшеница по отаве клевера на сидерацию 1,9 1,67 - 1,79 -

НСР05 Fф < Fт Fф < Fт Fф < Fт 0,18

Таблица 3

Влияние сидерации в звене севооборота на содержание гумуса, %

Культура звена севооборота по годам Содержание гумуса по годам

2005 2006 2007 2005 2006 2007

Клевер на сидерацию Озимая рожь Яровая пшеница 1,87 1,83 1,85

Клевер скошенный Озимая рожь Яровая пшеница 1,55 1,77 1,58

Отава клевера на сидерацию Озимая рожь Яровая пшеница 1,77 1,68 1,55

Клевер на сидерацию Озимая пшеница Яровая пшеница 2,29 1,89 1,79

Клевер скошенный Озимая пшеница Яровая пшеница 1,94 1,98 1,87

Отава клевера на сидерацию Озимая пшеница Яровая пшеница 1,81 1,69 1,66

Звено с рожью 0,07 0,10 0,03

Звено с озимой пшеницей 0,15 0,12 0,04

Наши данные подтверждаются результатами исследований Ю. А. Малышевой [4], что под озимой рожью сидерация (основной урожай клевера) способствует повышению содержания гумуса. Сидерация под озимую пшеницу не оказывала такого влияния. По нашим данным, использование в опытах в качестве зеленого удобрения основного урожая клевера способствовало стабилизации содержания гумуса, а отавы клевера на сидерацию — вело к снижению содержания гумуса в почве под второй культурой звена севооборота после клевера яровой пшеницы. В 2005-2006 гг. в почву поступало при запашке основного урожая клевера вместе с корнями 33,1 т/га или 9 т/га воздушно-сухого вещества, а с отавой клевера эти величины составляли соответственно 19,3 и 6,1 т/га. Так, в почве под яровой пшеницей по озимой ржи размещаемой после клевера на сидерацию составило 1,85 %, а под яровой пшеницей после озимой ржи по отаве клевера на 0,03 % меньше (табл. 2). В почве под яровой пшеницей после озимой пшеницы разница между этими вариантами составила 0,13 % при НСР05, равным 0,04 %.

Под бессменными посевами яровых зерновых (яровая пшеница повторно), при оставлении на поле измельченной соломы урожая содержание гумуса не

изменилось в течение трех лет исследований и колебалось от 1,93 до 2,0 % от массы почвы в пахотном, что позволяет заключить, что при бессменных посевах яровых зерновых на светло-серых лесных почвах при оставлении на поле соломы, не происходит снижения содержания гумуса в почве.

Таким образом, использование в качестве зеленого удобрения всей массы клевера лугового под озимую рожь способствует увеличению содержания гумуса в почве под последующей яровой пшеницей по сравнению с почвой под яровой пшеницей после озимой ржи, возделываемой по отаве клевера на сидерацию. Под яровой пшеницей после озимой пшеницы этого не было отмечено. Видимо, это связано с тем, что озимая рожь за счет более развитой корневой системы и большего количества оставляемой стерни способствует накоплению гумуса по сравнению с озимой пшеницей.

Выводы.

1. При бессменном посеве яровых зерновых (яровая пшеница повторно), отсутствие многолетних бобовых культур в структуре севооборота, при оставлении на поле соломы, не происходит снижение содержания гумуса в почве.

^^^SSSS^* - Аграрный вестник Урала № 4 (122), 2014 г. - < JJJ^^L

_Агрономия

2. Использование озимой ржи, размещаемой по- вышению содержания гумуса в пахотном слое после клевера лугового на сидерацию, в качестве пред- чвы на 0,2 % по сравнению с вариантом озимой ржи шественника яровой пшеницы способствовало по- по клеверу на корм или по отаве клевера на сидерат.

Литература

1. Лошаков В. Г. Севооборот как агроэкологическая основа систем земледелия // Научные основы систем земледелия и их совершенствование. Н. Новгород, 2007. С. 10-14.

2. Егорова Г. С., Кириличева Н. А., Лемякина П. М. Рациональное использование пласта многолетних трав в условиях богары // Земледелие. 2001. № 5. С. 27-28.

3. Лыков А. М. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья. М., 2004. 635 с.

4. Малышева Ю. А. Динамика органического вещества светло-серой лесной почвы под влиянием сидератов и приемов обработки : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Киров, 2009. 21 с.

5. Лисина А. Ю., Власов В. Р. Влияние сидерации на повышение урожайности зерновых культур // Совершенствование технологий производства и повышения качества продукции растениеводства : сб. науч. тр. Н. Новгород : НГСХА, 2008. С. 93-94.

6. Заикин В. П., Ивенин В. В. и др. Эффективная технология применения в качестве сидеральной культуры клевера лугового : рекомендации. Н. Новгород, 2010. 30 с.

7. Методы определения органического вещества. М. : Издательство стандартов, 1992.

8. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М. : Колос, 1985. 351 с.

References

1. Loshakov V G. Crop rotation as an agro ecological basis of agricultural systems // Scientific bases of agriculture and its improvement. N. Novgorod, 2007. P. 10-14.

2. Egorova G. S., Kirillicheva N. A., Lemyakina P. M. Rational use of a long-term grasses layer in conditions of boghara // Agriculture. 2001. № 5. P. 27-28.

3. Lykov A. M. Organic substance of arable soils of Non-Black Earth Region. M., 2004. 635 p.

4. Malysheva Yu. A. Organic substance dynamics of light-grey forest soil under the influence of siderites and processing methods : autoref dissertation of the candidate of agricultural sciences. Kirov, 2009. 21 p.

5. Lisina A. Yu., Vlasov V. R. Influence of sideration on productivity increase of grain crops // Perfection of production techniques and improvement of plant growing quality : scientific works. N. Novgorod : NGSHA, 2008. P. 93-94.

6. Zaikin V. P., Ivenin V. V et al. Effective technology of meadow clover application as siderated cultures : recommendations. N. Novgorod, 2010. 30 p.

7. The method of organic substance identification. M. : Publishing house of standards, 1992.

8. Dospekhov B. A. The methods of field experience. M. : Kolos, 1985. 351 p.