Влияние способов основной обработки почвы и удобрений на гумусовое состояние почвы

ЛИТЕРАТУРА

1. Бороевич, С. Принципы и методы селекции растений / С. Бороевич; пер. с сербохорв. В.И, Иноземцева; под ред.

A. К. Федорова. - М.: Колос, 1984. - 344 с.

2. Брач, Н. Б. Внутривидовое разнообразие льна (Linum usitatissimum L.) и его использование в генетических исследованиях и селекции: дис. ... д-ра биол. наук: 03.00.15, 06.01.05 / Н. Б. Брач. - С.Пб., 2007. - 301 с.

3. Лозовая, В. В. Формирование клеточных стенок в тканях стебля растений льна-долгунца / В. В. Лозовая,

B. В. Сальников, Н. В. Юмашев. - Казань, 1990. - 171с.

4. Воронова, В. Г. Итоги изучения коллекции льна как исходного материала для селекции льна-долгунца / В. Г. Воронова // Новое в культуре льна-долгунца. - М., 1965. - С. 33-43.

5. Степин, А. Д. Поиск генотипов льна с ценными признаками из коллекции ВИР/ А. Д. Степин// Научные достижения - льноводству: Материалы междунар. науч.-практ. конф. « Основные результаты и направления развития научных исследований по льну-долгунцу», посвящ. 80-летию образования ВНИИ льна, ред. кол: В. Я. Тихомирова [и др.]. - Тверь, 2010. - С. 39.

6. Генетические основы селекции растений. В 4 т. Т.2. Частная генетика растений / науч. ред. А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева. - Минск: Беларус.навука, 2010. - 579 с.

7. Гужов, Ю. Л. Селекция и семеноводство культурных растений / Ю. Л. Гужов, А. Фукс, П. Валичек. - М., 1991. - 463 с.

8. Кошелева, Л. Л. Новый подход к оценке качества волокна льна на ранних этапах селекции / Л Л. Кошелева, К. В. Бахнова, М. И. Афонин, Е. Д. Миронова// Тезисы докладов научно-методической конференции научно - методические аспекты создания высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур. - Жодино, 1982. - 120 с.

9. Стукач, В. Ф. Современное состояние, проблемы и перспективы развития льноводства в Омской области / В. Ф. Стукач, Э. А. Латыпова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. Барнаул. - 2010. - N 8(70). - С. 93-98.

10. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1973. -336 с.

11. Образцов, А. С. Биологические основы селекции растений / А. С. Оразцов. - М.: Колос, 1981. - С. 271.

12. Лен Беларуси / И. А. Голуб [и др.]; НАН Беларуси, РУП «Белорусский НИИ льна»; под ред. И. А. Голуба. - Минск, 2003. - 245 с.

13. Методические рекомендации по определению качества льна-волокна на первых этапах селекции. - Торжок, 2008. -12 с.

14. Научно-практические рекомендации по возделыванию, уборке льна и приготовлению тресты / И. А. Голуб [и др.]. -Могилев, 2010. - 136 с.

15. Уразалиев, Р. А. Физиологические и физиолого-биохимические методы оценки селекционного материала, разработанные и используемые в селекционной работе в селекцентре Казахского НИИ земледелия/ Р. А. Уразалиев // Материалы 1-й Всесоюзной конференции по применению физиологических методов в селекции растений, г. Жодино Минской области, 18-19 декабря 1981 г. - М., 1981. - 269 с.

16. Крепков, А. П. Селекция льна-долгунца в Сибири / А. П. Крепков. - Томск, 2000. - 186 с.

УДК 633.1:631.816:631.51

И. М. ШВЕД, В. Б. ВОРОБЬЕВ, Н. В. РАДЧЕНКО

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ НА ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЧВЫ

В стационарном опыте установлено, что нет необхо- In a stationary test we have established that soil chiseling

димости в проведении ежегодной отвальной вспашки в helps not only to obtain the same quality of produce as during зернопропашном севообороте. Безотвальная обработка annual moldboard cultivation, but also to maintain and widely почвы позволяет не только получать такое же количество reproduce soil fertility, which has the organic matter of soil as продукции, как и ежегодная отвальная вспашка, но и спо- its basis. It is recommended for use as alternative. собствует сохранению и расширенному воспроизводству почвенного плодородия, основой которого является органическое вещество почвы. Она рекомендуется к использованию в качестве альтернативной.

Введение

Общеизвестно, что гумусовое состояние почвы, занятой в сельскохозяйственном производстве, определяется в первую очередь особенностями хозяйственной деятельности человека. Применяя удобрения, средства защиты растений, подбирая севообороты, выполняя различные виды обработки почвы, он может в значительных пределах изменять содержание в ней гумуса.

Со второй половины ХХ века в мировом земледелии наметился отход от многократных и глубоких обработок почвы, как наиболее энергозатратных [7]. Ведется активный поиск новых, более совершен-

ных приемов обработки почвы с целью снижения на нее отрицательного воздействия тяжелых машин, эрозии, а также экономии времени, ресурсов, сохранения плодородия почвы. Минимизация обработки почвы направлена на сокращение глубины и числа обработок, совмещение технологических операций путем применения комбинированных агрегатов. В условиях Республики Беларусь роль такой обработки в формировании показателей, характеризующих почвенное плодородие, изучена недостаточно.

Цель работы - поиск путей минимизации основной обработки почвы на фоне минеральной, органоми-неральных с применением навоза и соломы систем удобрения. Замена традиционной вспашки мелкой безотвальной обработкой, использование при этом комбинированных агрегатов, выполняющих за один проход несколько операций, может дать экономический и экологический эффект. При этом особое внимание должно уделяться сохранению и расширенному воспроизводству почвенного плодородия.

Анализ источников

Как показали исследования многих научных учреждений стран СНГ и дальнего зарубежья, в севообороте отвальную вспашку с успехом можно заменить безотвальной обработкой почвы [1, 2, 4, 6, 8]. Значительный эффект экономии энергоресурсов в земледелии дает переход на нетрадиционные системы обработки почв: бесплужные почвозащитные, консервирующие, минимальные, нулевые [3]. Минимальная обработка почвы - обработка, обеспечивающая снижение энергетических и трудовых затрат путем уменьшения количества и глубины обработок, совмещения операций и приемов, осуществляемых в одном рабочем процессе, или уменьшения обрабатываемой поверхности поля и применения при необходимости гербицидов. Минимизация обработки почвы на современном этапе обеспечивает экономию времени, накопление и сохранение влаги, повышение производительности труда и сокращение сроков выполнения полевых работ при высоком их качестве как одного из факторов повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Методы исследования

Наши исследования проводились в длительном стационарном опыте кафедры почвоведения УО БГСХА в 2004-2007 гг. на двух полях в звене пятипольного зернопропашного севооборота: кукуруза-яровая пшеница-ячмень+клевер-клевер 1-го года использования, заложенном на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, развивающейся на лессовидном суглинке, подстилаемом мореной с глубины около 1 м. Часть площади опытного участка для способов обработки почвы - 2400 м2, для удобрений -600 м2, расположение расщепленных делянок 4-х кратное рендомизированное.

В опыте изучалось влияние традиционной отвальной и мелкой безотвальной обработок почвы, применяемых на фоне минеральной, органоминеральных с внесением навоза и соломы систем удобрения, на эффективность возделывания яровой пшеницы и ячменя, клевера лугового. Дозы удобрений были рассчитаны на получение 5,0 т зерновых единиц с 1 га. При этом органические удобрения (60 т/га) и солома (6 т/га) были внесены под кукурузу. Из минеральных удобрений в основную заправку (перед предпосевной обработкой) вносились сульфат аммония, суперфосфат, хлористый калий, при подкормке использовалась аммиачная селитра. Контролем служил вариант без применения удобрений (табл. 1).

Таблица 1. Чередование культур и системы удобрения в звене севооборота

Годы Культуры Система удобрения

поле 1 поле 2 контроль №К №К + навоз №К + солома

2003 2004 Кукуруза б / у ^0+30+30Р60К150 Навоз 60 т + N90 Р30 К60 Солома 6 т + ^70 Р60 К150

2004 2005 Яровая пшеница б / у N70+30 Р80 К120 N70 Р70 К100 N70+30 Р80 К120

2005 2006 Ячмень + клевер б / у N70+35 Р70 К120 N70+35 Р70 К120 N70+35 Р70 К120

2006 2007 Клевер б / у - - -

Отвальная обработка осуществлялась путем лущения стерни (КЧ-5,1), проведением зяблевой вспашки (ПКГ-5-40-В), закрытием влаги весной (КЧ-5,1) и предпосевной культивацией с боронованием (АКШ-7,2). Безотвальная обработка состояла из мелкой безотвальной обработки (АКП-4,0), закрытия влаги (КЧ-5,1) и предпосевной обработки почвы (АКП-4,0). Учеты, наблюдения и анализы в опытах проводились по общепринятым методикам в полевых и лабораторных условиях. Учет урожайности осуществлялся сплошным обмолотом каждой учетной делянки. Урожай зерна пересчитан на стандартную влажность (14 %) и на 100 % чистоту.

Масса послеуборочных остатков определялась в 20-сантиметровом слое по Н. З. Станкову с последующей декантацией без отделения от остатков предшествующих культур. При этом стерневые остатки обрезались на высоте 10 см.

Основная часть

Для изучения влияния способов основной обработки почвы на фоне минеральной, органомине-ральных с внесением навоза и соломы систем удобрения на эффективность возделывания яровой

пшеницы и ячменя, клевера лугового зерновых культур нами были проанализированы показатели выхода кормовых единиц, накопления массы послеуборочных остатков пшеницы ячменя и клевера.

Выход кормовых единиц с 1 га колебался при возделывании пшеницы от 3,22 на фоне отвальной вспашки и 3,40 т на фоне безотвальной обработки почвы на контрольных делянках до 5,97 и 5,30 т на делянках с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза соответственно на двух фонах обработки почвы. При возделывании ячменя на двух фонах обработки почвы выход кормовых единиц с 1 га соответственно составил от 1,89 и 1,85 т на контрольных делянках до 6,02 и 6,13 т на делянках с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза, клевера - от 7,10 и 8,09 до 9,64 и 10,34 т. На фоне отвальной и безотвальной обработок почвы в сумме за звено севооборота выход кормовых единиц с 1 га составил от 12,20 и 13,34 т на контрольных делянках до 21,63 и 22,22 т на делянках с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза (табл. 2).

Таблица 2. Влияние способов обработки почвы, систем удобрения и на выход к.ед. и продуктивность культур звена севооборота

Обработка почвы Система удобрения Выход к.ед., т/га

зерно пшеницы зерно ячменя зеленая масса клевера всегок. ед., т/ га % к контролю

Отвальная Без удобрения 3,22 1,89 7,10 12,20 -

№К 5,21 4,99 7,56 17,75 45

Навоз + №К 5,97 6,02 9,64 21,63 77

Солома + №К 5,68 5,51 9,03 20,21 66

Безотвальная Без удобрения 3,40 1,85 8,09 13,34 -

№К 5,30 5,13 8,35 18,77 41

Навоз + №К 5,75 6,13 10,34 22,22 67

Солома + №К 5,66 5,54 9,83 21,03 58

Из данных, приведенных в табл. 2, следует, что применение минеральной системы удобрения увеличило продуктивность звена севооборота в среднем на 43, органоминеральных систем с внесением навоза - на 72, с внесением соломы - на 62 % по сравнению с контрольными вариантами. Наряду с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза, рекомендуется применять органоминеральную систему удобрения с внесением соломы, которая увеличивает по сравнению с минеральной системой выход кормовых единиц с 1 га в среднем на 19 %. На фоне безотвальной обработки продуктивность звена севооборота составила на 5,5 % больше, чем на фоне отвальной вспашки. Следует отметить, что существенного влияния способов обработки почвы на продуктивность зерновых культур не выявлено.

Масса растительных остатков яровой пшеницы зависела в первую очередь от ее урожайности и колебалась в среднем от 5,88 до 9,07 т/га, ячменя - от 4,12 до 5,93, клевера - от 8,90 до 11,37, в сумме за звено севооборота оставили после себя от 18,89 до 26,37 т/га. Наименьшая масса растительных остатков пшеницы - 5,88 т/га, ячменя - 4,12 и клевера - 8,90 т/га была получена на делянках контрольного варианта на фоне отвальной обработки почвы (табл. 3).

Таблица 3. Влияние систем удобрения и способов обработки на накопление растительных остатков культур звена севооборота

Обработка почвы Система удобрения Растительные остатки, т/га В сумме за звено севооборота

пшеница ячмень клевер всего, т/га +, % к контролю

Отвальная Без удобрения 5,88 4,12 8,90 18,89 -

№К 7,05 4,57 9,26 20,88 10

Навоз + №К 8,46 5,67 10,92 25,05 33

Солома + №К 7,34 5,58 9,72 22,64 20

Безотвальная Без удобрения 6,77 4,84 9,26 20,87 -

№К 7,29 5,33 9,62 22,24 7

Навоз + №К 9,07 5,93 11,37 26,37 26

Солома + №К 8,74 5,82 9,94 24,50 17

Применение минеральной системы удобрения увеличило массу растительных остатков пшеницы на 14, органоминеральных систем удобрения с внесением навоза - на 39, с внесением соломы - на 27 %, ячменя соответственно на 11, 30, 28 %, клевера - 4, 23, 8 % .

В сумме культуры звена севооборота оставили после себя от 18,89 на фоне отвальной вспашки и 20,87 т/га растительных остатков на фоне безотвальной обработки почвы на контрольных делянках до 25,05 и 26,37 т/га на делянках с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза соответственно на двух фонах обработки почвы. Применение удобрений увеличило их массу в минеральном варианте в среднем на 9, в вариантах с органоминеральными системами удобрения с внесением навоза -на 30, соломы - на 19 %. На фоне безотвальной обработки почвы масса растительных остатков была при возделывании зерновых выше, чем при отвальной вспашке на 11 %, клевера - 3,6, в среднем за звено севооборота на 7,6 %. Такая существенная прибавка объясняется тем, что мы не отделяли послеубо-

рочные остатки изучаемой культуры от неразложившихся остатков предшественника, значительная масса которых оказалась на поверхности и в верхней части пахотного горизонта, где темпы минерализации органического вещества значительно меньше и соответственно в течение года полностью не разложилась. При этом на обоих фонах основной обработки почвы их максимальное количество обеспечивают варианты с применением органоминеральной системой удобрения с внесением навоза.

Увеличение массы растительных остатков на фоне мелкой безотвальной обработки почвы способствует накоплению органических веществ в почве и тем самым снижает темпы дегумификации.

В наших исследованиях на поле № 1 при содержании гумуса 1,66 + 0,06 % перед закладкой опыта в 1997 г. на фоне отвальной вспашки во всех вариантах удобрения к 2006 г. произошло снижение гу-мусированности почвы. Наибольшие темпы дегумификации почвы отмечены на делянках контрольного варианта и в варианте с минеральной системой удобрения. Здесь содержание гумуса за ротацию звена севооборота снизилось в абсолютном значении соответственно на 0,33 и 0,34 % и составило 1,33 и 1,32 % (табл. 4). Несколько меньшие потери гумуса были на делянках с применением органо-минеральных систем удобрения с внесением навоза (-0,18 %) и соломы (-0,23 %). Соответственно содержание гумуса в этих вариантах составило 1,48 и 1,43 %.

Таблица 4. Влияние обработки почвы и систем удобрения на содержание в почве гумуса

Обработка почвы Система удобрения Содержание гумуса, % 2006 г. + к исходному содержанию в 1997 г.

перед закладкой опыта осень 1997 г. после уборки

пшеницы 2004 г. ячменя 2005 г. клевера 2006 г.

Отвальная Без удобрения 1,66 + 0,06 1,55 1,40 1,33 -0,33

№К 1,57 1,39 1,32 -0,34

Навоз + №К 1,57 1,43 1,48 -0,18

Солома + №К 1,55 1,40 1,43 -0,23

Безотвальная Без удобрения 1,55 1,42 1,45 -0,21

№К 1,58 1,49 1,54 -0,12

Навоз + №К 1,63 1,56 1,71 +0,08

Солома + №К 1,65 1,46 1,62 -0,04

НСР05 для обработки (А) для удобрений (В) 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,03

Замена вспашки безотвальной обработкой почвы способствовала более высокому содержанию гумуса (в среднем на 13,6 %). На ее фоне наименьшее содержание гумуса в почве после уборки клевера также была на делянках контрольного варианта (1,45 %), а наиболее высокое - в вариантах с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза (1,71 %). Причем лишь только эта система удобрения, применяемая на фоне безотвальной обработки почвы, обеспечила бездефицитный баланс гумуса. Близкий к бездефицитному баланс гумуса обеспечила органоминеральная система удобрения с внесением соломы. На делянках этого варианта содержание гумуса после уборки клевера было практически равным содержанию гумуса перед закладкой опыта (1,62 %).

Аналогичная закономерность в изменении гумусового состояния почвы была выявлена и на поле № 2 (табл. 5).

Таблица 5. Влияние обработки почвы и систем удобрения на содержание в почве гумуса

Содержание гумуса, %

Обработка почвы Система удобрения „ после уборки 2007 г. + к исходному

осень 1998 г. пшеницы 2005 г. ячменя 2006 г. клевера 2007 г. содержанию в 1998 г.

Без удобрения 1,37 1,20 1,35 -0,28

Отвальная №К 1,37 1,20 1,37 -0,26

Навоз + №К 1,41 1,48 1,55 -0,08

Солома + №К 1,63 + 0,06 1,40 1,47 1,53 -0,10

Без удобрения 1,38 1,21 1,47 -0,16

Безотвальная №К 1,39 1,20 1,60 -0,03

Навоз + №К 1,42 1,62 1,73 +0,10

Солома + №К 1,39 1,56 1,62 -0,01

НСР05 для обработки (А) 0,03 0,05 0,01

для удобрений (В) 0,04 0,04 0,02

При исходном содержании гумуса в 1,63 + 0,06 % (осень 1998 г.) в 2007 г. после уборки клевера на фоне отвальной обработки во всех вариантах опыта баланс гумуса был отрицательным. Как и на поле № 1, наибольшие темпы дегумификации почвы были отмечены на делянках контрольного варианта и в варианте с применением минеральной системы. В этих вариантах содержание гумуса в пахотном горизонте почвы к концу ротации звена севооборота снизилось соответственно до 1,35 и 1,37 %. При

применении органоминеральных систем с внесением навоза и соломы содержание гумуса в пахотном горизонте почвы снизилась до 1,55 и 1,53 %.

На девятый год после закладки опыта в целом произошло снижение содержания гумусовых веществ в почве. Наиболее высокое содержание гумуса в почве обеспечила органоминеральная система удобрения с внесением навоза (1,71; 1,73 % и 1,48; 1,55 % соответственно на фоне отвальной вспашки и безотвальной обработки почвы для поля № 1 и № 2). Содержание гумуса в почве при применении минеральной системы было выше, чем на контрольном варианте в среднем на 4, органомине-ральных систем удобрения с внесением навоза - на 16, с внесением соломы - на 11 %.

Заключение

Способы обработки почвы не оказали существенного влияния на продуктивность культур. Наряду с органоминеральной системой удобрения с внесением навоза, рекомендуется применять органоми-неральную систему удобрения с внесением соломы, которая увеличивает по сравнению с минеральной системой выход кормовых единиц с 1 га в среднем на 19 %.

На фоне безотвальной обработки почвы накопление растительных остатков при возделывании зерновых выше на 11 %, клевера - 3,6, в среднем за звено севооборота на 7,6 %, чем при отвальной вспашке. Таким образом, замена отвальной вспашки на мелкую безотвальную обработку почвы способствует накоплению органических веществ в почве и тем самым снижает темпы дегумификации.

Для снижения темпов дегумификации дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы и повышения эффективности возделывания сельскохозяйственных культур в зернопропашном севообороте рекомендуется применять мелкую безотвальную обработку почвы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гвоздов, А. П. Элементы энергосберегающей основной и предпосевной обработки почвы под яровые культуры / А. П. Гвоздов, Н. Е. Мурашко, Д. Г. Симченков // Земляробства i ахова раслш. -2006. - № 2. - С. 11-12.

2. Заленский, В. А. Обработка почвы и плодородие / В. А. Заленский, Я. У. Яроцкий. - 2-е изд., перераб. и доп. -Минск: Беларусь, 2004. - 542 с.

3. Кадыров, М. А. Ячмень: как, где, когда и всегда с прибылью / М. А. Кадыров, В. Г.Сенченко, А. М. Кадыров, Ф. Н. Батуро // Современные технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: сб. науч. материалов / Инт земледелия и селекции НАН Беларуси; под ред. М.А. Кадырова. - Минск: УП «ИВЦ Минфина» 2005. - С. 80-91.

4. Кирюшин, В. И. Минимизация обработки почвы: перспективы и противоречия / В. И. Кирюшин // Земледелие.-№ 5. - 2006. - С. 12-14.

5. Маковски, Н. Совершенствование обработки почвы - актуальный вопрос земледелия / Н. Маковски, А. В. Клочков, О. С. Клочкова // Белорусское сельское хозяйство. - № 11 (55). - 2006. - С. 66-68.

6. Ресурсосберегающие системы обработки почвы / под ред. акад. ВАСХНИЛ Макарова И. П. - М.: Агропромиздат, 1990. - 242 с.

7. Трофимова, Т. А. Обработка почвы в биологизированных севооборотах / Т. А. Трофимова, С. И. Коржов // Агро XXI / ООО Издательство Агрорус - № 7-9, 2013. - С. 24-26.

8. Яковчик, Н. С. Энергосбережение в сельском хозяйстве / Н. С. Яковчик, А. М Лапотко. - Барановичи: Укруп. тип., 1999. - 380 с.