Агроэкологические основы построения севооборотов на Южном Урале

Агроэкологические основы построения севооборотов на Южном Урале

А.П. Долматов, к.с.-х.н.;

А.В. Кислов, д.с.-х.н, профессор; ЕЛ. Раваева, к.с.-х.н.; А.В. Кащеев, к.с.-х.н.; ТЖ Байтлюк, аспирант, Оренбургский ГАУ

В условиях перехода на системы земледелия, предусматривающие биологизацию и экологизацию технологических процессов с целью повышения продукционных, средоулучшающих и ресурсовозобновляемых функций агросистем и агроландшафтов, усиливается почвозащитное, почвоулучшающее и фитосанитарное значение севооборотов [1].

В засушливых условиях за севооборотом сохраняется и такая важная функция, как обеспечение устойчивости производства зерна и другой сельскохозяйственной продукции. Как показали исследования кафедры земледелия и ТППР Оренбургского ГАУ по сравнительной оценке различных видов севооборотов в 1992—1999 гг., наибольшую урожайность зерновых обеспечивают зернопаровые севообороты с чистым паром и озимыми по чистым парам [2].

При разработке технологии основной обработки и ухода за чистым паром установлена более высокая урожайность озимой пшеницы по чистому пару по сравнению с яровой. Высокую продуктивность показали также пропашные звенья с кукурузой и сорго на зерно (25—30 ц/га), которые при заделке листостебельной массы одновременно улучшают баланс органического вещества и гумуса в почве, но требуют повышенных затрат энергии, труда и средств на единицу площади при возделывании.

Основу кормовых прифермских севооборотов должны составлять пары, занятые летним посевом суданской травы, злаково-бобовыми зерно-смесями на зерносенаж, донником, который лучше подсевать под ячмень. Суданскую траву нужно также высеивать в обычные сроки в севообороте в чистом виде или в смеси с однолетним донником, который повышает протеиновую питательность корма. Высокую урожайность в при-фермских севооборотах обеспечивает кукуруза на силос и зерно, а в южных, центральных и западных районах Оренбургской области и зерновое сорго на зерносенаж.

На эрозионно-опасных землях целесообразны севообороты с многолетними бобово-злаковыми травосмесями, поставляющие самый дешевый и вместе с тем полноценный по питательности зеленый корм, а также сено и сенаж.

При организации полевых зернопаровых и зернопаропропашных севооборотов с максималь-

ным насыщением их зерновыми культурами, к сожалению, не придерживаются принципа пло-досмены, при которой в севообороте возделываются культуры из различных семейств, различающихся по биологическим особенностям и технологиям возделывания. При этом, особенно при внесении побочной продукции в почву, накапливаются негумифицированые органические остатки, содержащие лигнин и клетчатку, снижается количество бактерий с высокой ферментативной активностью, ослабляются процессы минерализации органического вещества, возрастает зараженность специализированными вредителями и болезнями.

В связи с этим в 1999—2006 гг. на опытном стационаре кафедры земледелия и ТППР по экологизации севооборотов была поставлена цель: за счет совершенствования структуры посевных площадей и чередования культур в севооборотах с чистым паром повысить продуктивность и плодородие почвы. При этом ставились задачи определить рациональные способы обработки и заделки в почву соломы и других растительных остатков, эффективность азотных удобрений при внесении с соломой, установить наиболее эффективные севообороты и культуры в качестве предшественников.

Схема опыта и основные результаты приведены в таблице 1.

Почва опытного участка — чернозем южный, среднемощный, карбонатный, тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 3,8%, не гидролизуемого азота — 8,4 мг, подвижного фосфора — 3,25 мг и обменного калия — 27 мг на 100 г почвы. Погодные условия различались по годам: 2000 г. был влажным, 2002—2005 — засушливыми, 2001 и 2006 — резко засушливыми. Севообороты закладывали в 4-кратной повторности в пространстве и в 3-кратной во времени. Посевная площадь делянки 486 м2. В пар вносили минеральные удобрения Рб0К45 и весной в подкормку озимых N30 кг/га д.в. Изучали два способа основной обработки: разноглубинную вспашку и минимальную (мелкое рыхление на 12—14 см), а также два фона минеральных удобрений при внесении соломы с азотом N20 и без азота.

По пару во всех севооборотах высевали озимую пшеницу как более выгодную культуру по сравнению с озимой рожью и яровой пшеницей. Севообороты различались набором культур в третьем поле между озимой и яровой пшеницей, а также в пятом, последнем перед паром, которые и определили основные различия по продуктивности и влиянию на плодородие почвы.

1. Сравнительная продуктивность и поступление органического вещества в почву в различных видах севооборотов

Примечание: основная обработка включала: 1) разноглубинную вспашку под паровые поля севооборотов на глубину 28—30 см, после озимых культур — на 23—25 см, под яровую пшеницу на 20—22 см и заключительные культуры севооборотов — на 25—27 см; 2) вспашку в пару на 28—30 см, а под последующие культуры севооборотов мелкое рыхление (12—14 см) комплексным агрегатом Смарагд.

Максимальная урожайность озимой пшеницы получена в первом севообороте — 21,1 ц/га после подсолнечника и во втором после гречихи — 19,8 ц/га, где в паровом поле вносили по 50 т/га навоза. Самая низкая урожайность оказалась после зернового сорго, ячменя и овса, у которых солома вывозилась с поля: 16,9—18,0 ц/га.

Среди вторых культур после пара и озимой пшеницы высокую урожайность обеспечили более засухоустойчивые: просо (12,5 ц/га), которое вдвое превосходило гречиху; нут (12,5 ц/га), что на 3,5 ц/га больше, чем у гороха. Кстати возделывался, хотя и районированный, но полегающий сорт гороха Чишминский 95 и в следующей ротации детерминантный сорт гороха Ямаль-

ский, который урожайнее нута на 4,4 ц/га, в связи с отсутствием потерь при уборке.

Кукуруза на силос превосходила зерновое сорго на сенаж по сбору сухого вещества и кормовых единиц — соответственно 55,4 против 30,9 ц/га и 36,1 и 27,3 ц/га. Под все культуры в третьем поле севооборота эффективнее оказалась вспашка, а совместное внесение соломы с азотом повысило урожайность яровой пшеницы на 14,6%, проса — на 23,5, гороха — на 27,7 и гречихи — на 9%.

Яровая пшеница в четвертом поле севооборота по сравнению с повторным посевом повысила урожайность: после кукурузы на силос — на 24%, после сорго на зерносенаж — на 28,

после нута — на 21, после гороха — на 11 и проса — на 17%.

Внесение соломы озимой пшеницы совместно с азотом в почву на 40—50% компенсировало минерализацию гумуса в черном пару. Дальнейшее восполнение расхода гумуса происходило за счет соломы яровой пшеницы, нута, гороха, гречихи, а также стеблей и корзинок подсолнечника, что обеспечивало к концу ротации положительный баланс гумуса во всех севооборотах.

С биомассой соломы озимой пшеницы в почву возвращается 43,0—56,5 кг/га азота, 11,4— 14,2 кг/га фосфора и 48,1—63,1 кг/га калия. При заделке органических остатков после уборки культур: яровой пшеницы, нута, гороха, гречихи, подсолнечника в почву возвращается соответственно: 12,1-14,6; 7,9-10,2; 18,7-24,5; 13,4— 16,5, 15,0—17,1 кг/га азота; от 2,1 до 4,5 кг/га фосфора и от 13,6—16,3 кг/га (у пшеницы) до 36,1—44,2 кг/га калия (у гречихи).

Минимальные способы обработки в связи с засушливой погодой в осенний период в большинстве лет обеспечивали более высокие запасы продуктивной влаги весной перед посевом ранних яровых по сравнению со вспашкой на 2,4 мм, а поздних — на 4,9 мм. Они оказались более эффективными под зерновые культуры при внесении соломы без азота. Солома в этом случае перемешивалась с почвой дисковой бороной, а затем проводилось мелкое рыхление. Азотные

удобрения обеспечивали прибавку урожая, но она не окупалась в связи с высокой стоимостью аммиачной селитры, которая вносилась при этом.

В последнем поле севооборота высокую рентабельность показали подсолнечник на зерно и суданская трава на семена благодаря высокой рыночной стоимости продукции.

Таким образом, в степной зоне Южного Урала для повышения устойчивости земледелия необходимо вводить севообороты с чистым паром и озимой пшеницей по пару с заделкой в почву соломы озимой и яровой пшеницы. Целесообразно размещать культуры, отличающиеся высокой урожайностью и способствующие улучшению фитосанитарного состояния и биологической активности почвенных процессов: зернобобовых — горох и нут, кормовые — кукуруза и сорго, крупяные — просо и гречиху при внесении в почву соломы гречихи и зернобобовых. При внесении соломы в почву (кроме проса, ячменя и овса) совместно с азотом лучше проводить вспашку, а без азота смешивать с поверхностным слоем почвы дисковой бороной с последующим мелким рыхлением под зерновые культуры.

Литература

1. Жученко, А.А. Адаптивное растениеводство / А.А. Жу-ченко. — Кишинев, 1990.

2. Кислов, А.В. Агроэколошческие принципы построения севооборотов / А.В. Кислов и др. // Сохранение и повышение плодородия почв в адаптивно-ландшафтном земледелии Оренбургской области. — Оренбург, 2002. — С. 39—45.