Эффективность биомелиорантов в разуплотнении каштановых почв Нижнего Поволжья

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 631.45: 631.445.51

ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОМЕЛИОРАНТОВ В РАЗУПЛОТНЕНИИ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

BIOMELIORANTS EFFICIENCY IN THE CHESTNUT SOILS LOOSENING ON NIZHNEJE POVOLZHJE AREA

A.B. Зеленев, доктор сельскохозяйственных наук, доцент

ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

A.V. Zelenev

Volgograd state agricultural academy

Применение на каштановых почвах биомелиорантов способствует снижению плотности сложения пахотного слоя почвы и увеличению урожайности полевых культур в севооборотах Нижнего Поволжья.

The biomeliorants use on chestnut soils results on density addition arable layer soil decrease and increases field cultures productivity in crop rotation in Nizhneje Povolhje area.

Ключевые слова: биомелиорант, полевые культуры, плотность почвы, урожайность.

Key words: biomeliorant, field cultures, density soil, productivity.

В настоящее время страны Евросоюза ускоренными темпами развивают органическое земледелие. Выращенная при этом продукция имеет отдельный рынок, где реализовывается по более высоким ценам.

Интенсификация земледелия и недооценка природных факторов развития агроценоза приводят к ухудшению экологических результатов производства и увеличению себестоимости продукции.

В противовес этому предлагается зональная альтернативная экологически безопасная система земледелия, которая повышает эффективность сельскохозяйственного производства за счет

внедрения специализированных полевых биологизированных севооборотов с включением зернобобовых культур, многолетних бобовых трав и применением органических удобрений: навоза, биомассы сидератов, соломы озимых культур и листостебельной массы кукурузы и их сочетаний [1, 2, 3, 4].

Исследования проводили в ОПХ «Камышинское» НВ НИИСХ. Почва каштановая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса 1,8-2,5 %. Агротехника полевых культур - общепринятая для зоны исследований.

В опыте изучали следующие полевые культуры в севооборотах:

№ 1 - пар черный - озимая рожь;

№2 - пар черный - озимая рожь - кукуруза на зерно;

№3 - пар черный - озимая рожь - ячмень;

№4 - пар черный - озимая рожь - яровая пшеница - ячмень (контроль);

№5 - пар черный - озимая рожь - кукуруза на зерно - ячмень;

№6 - пар черный - озимая рожь - кукуруза на зерно - кукуруза на зерно;

№7 - пар черный - озимая рожь - просо - ячмень;

№8 - пар черный (навоз 40 т/га) - озимая рожь - просо - ячмень;

№9 - пар черный - озимая рожь - горох - кукуруза на зерно - ячмень;

№10 - пар черный - озимая рожь - просо - ячмень+донник -донник на сидерат;

№11 - пар черный - озимая рожь - горох - кукуруза на зерно -ячмень+донник - донник на сидерат;

№12 - пар черный - озимая рожь - ячмень +донник - донник на сидерат - яровая пшеница - кукуруза на зерно;

№13 - пар черный - озимая рожь - горох - яровая пшеница -кукуруза на зерно - ячмень+эспарцет - эспарцет 1 г.п. - эспарцет 2 г.п.;

№14 - пар черный - озимая рожь - ячмень+эспарцет - эспарцет 1 г.п. - эспарцет 2 г.п. - яровая пшеница - горох - кукуруза на зерно.

Солома озимой ржи и листостебельная масса кукурузы измельчалась и запахивалась в почву. Донник в фазу бутонизации скашивался, измельчался и заделывался в верхний слой почвы, осенью запахивался под черный пар и яровую пшеницу. В варианте 8 под пар вносился навоз - 40 т/га. После уборки эспарцета 2-го г.п. на сено его пожнивно-корневые остатки запахивались под черный пар и яровую пшеницу.

Сумма среднегодовых осадков составляла 325 мм. Годы исследований 1997, 2002, 2003, 2004 по количеству осадков влажные, 2000, 2001 - средние, 1995, 1996, 1998, 1999, 2005 - острозасушливые.

Важнейшей задачей при биологизации земледелия является придание пахотному слою оптимального сложения (1,1-1,3 т/м3), обеспечивающего лучшее развитие корневой системы полевых культур [6].

В нашем опыте плотность сложения почвы находится в оптимальном интервале, необходимом для роста и развития растений. Запашка биомелиорантов под черный пар снижает плотность почвы в посевах озимой ржи (табл. 1).

Таблица 1 - Плотность почвы под озимой рожью, т/м3

№ Предшественник Срок Слой почвы, м

варианта определения 0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0-0,3

1 Пар черный посев уборка 1,22 1,27 1.35 1.36 1.38 1.38 1,32 1,34

9 Пар черный посев 1,21 1,33 1,35 1,30

(л/с масса кукурузы) уборка 1,24 1,32 1,34 1,30

4 (к) Пар черный посев уборка 1,22 1,26 1.34 1.35 1,36 1,38 1,31 1,33

6 Пар черный посев 1,18 1,31 1,32 1,27

(л/с масса кукурузы) уборка 1,20 1,28 1,30 1,26

8 Пар черный (унавоженный) посев уборка 1,16 1,19 1,26 1,29 1,26 1,32 1,23 1,27

10 Пар черный (донник сидерат) посев уборка 1,18 1,20 1,29 1,26 1,31 1,29 1,26 1,25

11 Пар черный (донник сидерат) посев уборка 1.17 1.18 1,30 1,27 1,30 1,29 1,26 1,25

12 Пар черный (л/с масса кукурузы) посев уборка 1,20 1,22 1,34 1,31 1,34 1,33 1.29 1.29

13 Пар черный (эспарцет) посев уборка 1.19 1.20 1,28 1,27 1,33 1,31 1,27 1,26

14 Пар черный (л/с масса кукурузы) посев уборка 1,20 1,23 1,35 1,32 1.34 1.34 1.30 1.30

Из таблицы видно, что в пахотном слое в среднем 0-0,3 м самая низкая плотность сложения почвы к посеву озимой ржи отмечается при возделывании этой культуры по унавоженному черному пару - 1,23 т/м3. При размещении озимой ржи по пару с запашкой донника на сидерат, пожнивно-корневых остатков эспарцета и листостебельной массы кукурузы плотность почвы снижается по сравнению с контролем соответственно на 3,8; 3,1 и 0,8-3,1 %, где она равняется 1,31 т/м3.

Самая низкая плотность почвы к уборке озимой ржи в среднем 0-0,30 м слое почвы обеспечивается в вариантах с запашкой донника на сидерат - 1,25 т/м3, пожнивно-корневых остатков эспарцета и

листостебельной массы кукурузы в четырехпольном севообороте - 1,26 т/м3, что ниже контроля соответственно на 6,0 и 5,3 %.

Внесение биомелиорантов в севооборотах оказывало положительное влияние на плотность сложения почвы под ячменем (табл. 2).

Таблица 2 - Плотность почвы под ячменем, т/м3

№ вариант а Предшественник Срок определения Слой почвы, м

0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0-0,3

3 Озимая рожь (солома) посев уборка 1,12 1,20 1,26 1,25 1.30 1.31 1,23 1,25

4 (к) Яровая пшеница посев уборка 1,16 1,22 1,30 1,29 1.33 1.33 1,26 1,28

5 Кукуруза (л/с масса) посев уборка 1,13 1,21 1,25 1,27 1.30 1.31 1,23 1,26

8 Просо (навоз-последействие) посев уборка 1,10 1,15 1,25 1,23 1,28 1,27 1,21 1,22

9 Кукуруза (л/с масса) посев уборка 1,13 1,22 1,26 1,27 1.31 1.31 1,23 1,27

11 Кукуруза (л/с масса) посев уборка 1,12 1,19 1,25 1,24 1,28 1,29 1,22 1,24

12 Озимая рожь (солома) посев уборка 1,14 1,20 1,28 1,26 1,31 1,29 1.24 1.25

13 Кукуруза (л/с масса) посев уборка 1,12 1,19 1,26 1,24 1.29 1.29 1,22 1,24

***** ЯЗШСЖИ)Г ***** № 1(21) 2011

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

14 Озимая рожь посев 1,13 1,27 1,29 1,23

(солома) уборка 1,20 1,24 1,28 1,24

Из таблицы видно, что самая низкая плотность сложения почвы к посеву ячменя обеспечивается в севообороте с навозом, где отмечается его последействие в среднем - 1,21 т/м3, что ниже контроля на 4,0 %. Запашка под ячмень соломы озимой ржи и листостебельной массы кукурузы снижает плотность почвы соответственно на 1,6-2,4 и 2,4-3,2 %.

К уборке ячменя пахотный слой почвы уплотняется. Зависимость плотности почвы от внесения биомелиорантов такая же, как при посеве.

Сидерация, а также запашка пожнивно-корневых остатков эспарцета оказывают положительное влияние на плотность сложения почвы в посевах яровой пшеницы (табл. 3).

Таблица 3 - Плотность почвы под яровой пшеницей, т/м3

№ Предшественник Срок Слой почвы, м

варианта определения 0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0-0,3

4 (к) Озимая рожь (солома) посев уборка 1,17 1,24 1.27 1.27 1,30 1,33 1,25 1,28

12 Донник (сидерат) посев уборка 1,12 1,23 1,22 1,26 1,30 1,32 1,21 1,27

14 Эспарцет 2-го г. п. посев уборка 1,13 1,20 1,24 1,26 1,29 1,31 1,22 1,26

Из таблицы видно, что к посеву яровой пшеницы плотность почвы в пахотном слое с использованием донника на сидерат составляет 1,21 т/м3, что ниже контрольного варианта на 3,2 %. Поступление в почву пожнивно-корневых остатков эспарцета снижает плотность сложения почвы под яровой пшеницей по сравнению с контролем на 2,4 %.

Эта закономерность сохраняется и к уборке этой культуры. В среднем по трем слоям 0-0,3 м плотность почвы ниже контроля при возделывании яровой пшеницы по доннику на 0,8 и эспарцету - 1,6 %.

Положительная роль от внесения соломы озимой ржи, последействия навоза и донника отмечается на просе (табл. 4).

Таблица 4 - Плотность почвы под просом, т/м3

№ вариан та Предшественник Срок определения Слой почвы, м

0-0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 0-0,3

7 Озимая рожь (солома) посев уборка 1,12 1,19 1,33 1,29 1,38 1,36 1,28 1,28

8 Озимая рожь (солома) посев уборка 1,10 1,16 1,24 1,26 1,32 1,34 1,22 1,25

10 Озимая рожь (солома) посев уборка 1,11 1,19 1,24 1,27 1,32 1,34 1,22 1,27

Из таблицы видно, что в среднем по трем почвенным слоям 0-0,3 м плотность сложения почвы под просом увеличивается от посева до уборки и соответствует оптимальному ее значению.

Определение плотности почвы перед посевом проса отмечает значительное влияние внесенных ранее биомелиорантов в виде навоза и сидератов под последующие культуры севооборотов, так как разница по сравнению с вариантом, где они не вносились, составила 4,7 %.

К уборке проса различия в плотности сложения почвы в среднем по трем слоям 0-0,3 м между вариантами, где вносилась только солома озимой ржи и солома с последействием донника незначительны и составляют 0,8 %, а с соломой и последействием навоза разница увеличивается на 2,3 %.

Влияние биомелиорантов на урожайность полевых культур проявляется через улучшение физических свойств почвы - плотность сложения.

Расширение состава предшественников - восстановителей почвенного плодородия за счет донника, многолетних трав, а также запашка в почву не зерновой части полевых культур повышает урожайность культур севооборотов за счет более высокой и стабильной урожайности своей биомассы [5].

Из всех изучаемых зерновых культур наиболее урожайной была озимая рожь по черному пару (табл. 5).

Таблица 5 - Урожайность полевых культур, т/га

№ варианта Культура

Озимая рожь Ячмень Яровая пшеница Просо

1 1,95 - - -

2 2,53 - - -

3 2,49 1,43 - -

4 (к) 2,43 1,24 0,81 -

5 2,65 1,45 - -

6 2,99 - - -

7 2,66 1,40 - 0,91

8 3,18 1,82 - 1,20

9 2,52 1,47 - -

10 2,89 1,29 - 1,26

11 2,97 1,41 - -

12 2,86 1,30 0,97 -

13 2,88 1,43 1,13 -

14 2,83 1,39 0,94 -

НСР05 0,10 0,11 0,07 0,09

Из таблицы видно, что в среднем самая высокая урожайность озимой ржи получена на фоне внесения навоза под черный пар - 3,18 т/га, что выше контроля на 0,75 т/га. В севооборотах с размещением озимой ржи по пару, где запахивается донник и пожнивно-корневые остатки эспарцета, урожайность выше контроля соответственно на 0,46-0,54 и 0,45 т/га. Отмечается увеличение урожайности этой культуры в четырехпольном севообороте с двумя полями кукурузы на зерно на 0,56 т/га.

Наибольшая средняя урожайность ячменя (табл. 5) отмечается в севообороте, где вносится в почву навоз - 1,82 т/га. Положительный эффект достигнут при размещении ячменя по кукурузе с запашкой ее листостебельной массы, где урожайность варьировала от 1,41 до

1,47 т/га. Несколько ниже урожайность обеспечивается при возделывании ячменя по озимой ржи с запашкой ее соломы в почву -1,30-1,43 т/га.

Наибольшая средняя урожайность яровой пшеницы (табл. 5) достигается в восьмипольном севообороте по гороху - 1,13 т/га, что выше контроля на 0,32 т/га. Запашка донника на сидерат и пожнивнокорневых остатков эспарцета под яровую пшеницу увеличивает урожайность этой культуры соответственно на 0,16 и 0,13 т/га.

Самая высокая урожайность проса формируется при возделывании его по озимой ржи с запашкой в почву соломы этой культуры в пятипольном севообороте, где проявляется последействие донника на сидерат - 1,26 т/га.

Таким образом, применение на каштановых почвах Нижнего Поволжья биомелиорантов способствует снижению плотности сложения пахотного слоя почвы в посевах полевых культур и является эффективным приемом увеличения их урожайности.

Библиографический список

1. Абугилиев, И. А. Структура посевных площадей - основа устойчивого земледелия [Текст] / ИА. Абугилиев, Е.М. Зенкова, Ж.Ж. Сапарбаев//Зерновое хозяйство. - 1985. -№10. - С. 18-19.

2. Денисов, К.Е. Формирование продуктивных агрофигоценозов зерновых культур и повышение плодородия каштановых почв под влиянием биомелиорации в сухостепной части Заволжья [Текст]: автореф. дис. ... докт. с.-х. наук: 06.01.09 и 06.01.02 / Денисов Константин Евгеньевич. - Саратов, 2009. - 44 с.

3. Караваев, М.А. Влияние многолетних трав на урожайность зерновых культур и плодородие светло-каштановой почвы в Восточной зоне Ростовской области [Текст]: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.09 / Караваев Михаил Александрович. - Волгоград, 2005. - 22 с.

4. Наумкин, В.Н. Биологизированные севообороты - основа современных систем земледелия [Текст] / В.Н. Наумкин, НА. Лопачев, JI.H. Наумкина // Земледелие. - 1998. - № 5. - С. 16.

5. Проектирование полевых севооборотов и их комплексная оценка в сухостепных агроландшафтах Волгоградского Заволжья [Текст] / А.Н. Сухов, К.А. Имангалиев, А.К. Имангалиева, А.С. Мироненко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2008. - № 4 (12). - С. 57-67.

6. Ревут, И.Б. Физика почв [Текст] / И.Б. Ревут. - М.: Колос, 1976. - 396 с.

E-mail: I.Zeleneva@mail.ru