Основные факторы устойчивого развития земледелия в Верхневолжье

cryptopodzolic soil and the second was gray forest soil with second humus-accumulated horizon. Observations of reserves of productive moisture during sowing on the gray forest soil varied from 184.1 to 203.8 mm. despite of methods and depth of tillage. On the gray forest soil with second humus-accumulated horizon the level of productive moisture was higher from 214.8 to 230.6 mm. Reserves of this productive moisture in a meter of gray forest and gray forest soil with second humus-accumulated horizon during vegetation of oats with undersowing of perennial grasses (trefoil + timothy grass) did not depend on depth and methods of tillage. In the gray forest soil with second humus-accumulated horizon more productive moisture was noted. During tillering there were less drawks on cryptopodzolic soil. System of methods of the main tillage on soil phases did not provide suppression of drawks lower than the level of ecological injuriousness. It did not exclude use of herbicides. Growth of the plants mass of oats proceeded on the gray forest soil with second humus-accumulated horizon more actively. During heading stage the mass of 100 plants was 1160-1280 gr., on the gray forest soil it was 824-996 gr. Heavy yield of oats with undersowing of trefoil was provided by gray forest soil with second humus-accumulated horizon. The humus level was there 35.9-37.0 dt/ha (least significant difference 05-1.5 dt/ha) On the gray forest soil it was 33.4-35.0 dt/ha (least significant difference 05-1.8 dt/ha). Keywords: gray forest soil and gray forest soil with second humus-accumulated horizon, methods of the main tillage, nonmoldboard cultivation, moldboard plowing, layer plowing, productive moisture, oats, growth of the plants mass, yield productivity.

Author details: S.I. Zinchenko, Doctor of Sciences (agriculture), deputy director for Science, A.A. Bezmenko, Candidate of Sciences (agriculture), senior fellow.

For citation: Zinchenko S.I. Bezmenko A.A. Systems of methods the main tillage for oats in conditions of soil inhomogeneity of gray forest soils // Vladimir agricolist. 2018. №3. P. 4-8.

УДК 631.582:631.455.2:631.452

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В ВЕРХНЕВОЛЖЬЕ

Г.В. ВИХОРЕВА,старший научный сотрудник

Ивановский НИИСХ- филиал ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ», ул. Центральная, д.2, п. Богородское, Ивановский р-н, Ивановская обл., 153045, Российская Федерация

Резюме. В статье рассмотрены результаты изучения севооборотов, структуры использования пашни, эффективности удобрений, роли биологизации пашни в длительном стационарном опыте на дерново-подзолистых почвах Верхневолжья. Объектом исследования являлись биологизированные севообороты с различным насыщением их многолетними бобовыми травами от 25 до 50 %. Цель работы заключалась в получении экспериментальных данных для разработки приемов сохранения и повышения плодородия дерново-подзолистых почв Верхневолжья путем изучения продуктивности биологизированных севооборотов с разной долей их насыщения зерновыми и бобовыми культурами при различных уровнях минерального питания. Проводились экспериментальные исследования по разработке научно обоснованных ресурсосберегающих приемов использования бобовых трав в качестве органического удобрения в биологизированных севооборотах. За 15-летний период исследований установлена положительная динамика содержания гумуса в почве. Его увеличение отмечено во всех биологизированных севооборотах, но наиболее существенное (16-17 %) в 5-6-польных на 40-60 % насыщенных бобовыми травами. В таких севооборотах более активно используется потенциал минеральных удобрений, увеличивая их продуктивность на 58-60 % в сравнении с севооборотами без применения удобрений. А совместное использование зеленого и минерального удобрения существенно увеличивает продуктивность пашни. Оптимальный вариант использование пашни - биологизированные севообороты, насыщенные на 40-50 % многолетними травами, 50-60 % зерновыми культурами, в том числе 20 % озимыми. Их продуктивность составила 38,4-39,7 ц. зерн. ед/га. Экономически выгодны 5-6 польные севообороты, на 40-50 % насыщенные многолетними бобовыми травами, их рентабельность составила 95,0-98,4 %.

Ключевые слова: севооборот, структура пашни, плодородие почвы, продуктивность, экономическая эффективность.

Для цитирования: Вихорева Г.В. Основные факторы устойчивого развития земледелия в Верхневолжъе // Владимирский земледелец. 2018. №3. С. 8-11.

В современном земледелии на дерново-подзолистых почвах Верхневолжья остро стоят вопросы управления процессами минерализации органического вещества почвы и обеспечения бездефицитного баланса гумуса. В условиях развивающейся многоукладности хозяйствования и новых производственных отношений важно определить стратегию регулирования режима органического вещества почвы в системе управления их плодородием, так как в настоящее время скорость минерализации гумуса заметно опережает интенсивность природного прироста гумусообразования. Стремление к росту урожайности без глубоких знаний почвообразовательного процесса повсеместно привело к неблагоприятным изменениям в агроценозах, уменьшению содержания гумуса, питательных веществ и ухудшению физических свойств почвы. Эволюция почвенного плодородия в агроэкосистемах происходит в режиме, отличающемся от естественного почвообразовательного процесса, и во многом зависит от антропогенной деятельности, которая может приводить как к повышению, так и понижению плодородия. При таких условиях важной задачей земледелия Нечерноземной зоны Верхневолжья и охраны почв является обеспечение сначала бездефицитного баланса гумуса в почве, а затем расширенное его воспроизводство [1].

Агротехнической основой интенсивного земледелия, как фактора воспроизводства органического вещества почвы, общеизвестно являются правильные севообороты с соответствующим набором культур. Севообороты - это ключевой вопрос любой упорядоченной системы земледелия и от того, какие они будут, зависит продуктивность пахотно-пригодных земель. Земля неопределенно долгое время может выполнять функции главного средства производства в сельском хозяйстве и других сферах деятельности человека лишь в том случае, если все компоненты земельных угодий являются взаимообуславливающими элементарными функциональными частями ландшафта. Другими словами, оптимизация структуры земельных угодий, кото-

№ 3 (85) 2018

g/iaSuMtpctii ЗешеЙЪАецТ)

рая в сельском хозяйстве в основном выражается в структуре использования пашни, отражает производственный и качественный потенциал земли. Поэтому особое внимание нужно уделять установлению оптимального соотношения сельскохозяйственных угодий и природных ландшафтов, руководствуясь следующими задачами и целями: улучшение агротехнических и технологических свойств обрабатываемых земель (технологическая задача); повышение продуктивности агрофитоценозов для получения максимума сельскохозяйственной продукции с минимальными затратами (экономическая задача); сохранение оптимального экологического разнообразия ландшафтов путем сочетания естественных и культурных биоценозов, используемых в сельскохозяйственном обороте (экологическая задача) [2].

Приоритетным направлением в решении технологических задач являются такие составные любой системы земледелия, как разработка разнопластичных севооборотов, системы обработки почвы и удобрений, мелиоративные мероприятия, подбор сортов и средств защиты растений, совершенствование комплекса почвообрабатывающих орудий и посевных машин. Решая в комплексе эти вопросы, можно не только приостановить деградацию почв Верхневолжья, но и вести расширенное воспроизводство органического вещества почвы, что очень важно для малопродуктивных почв Нечерноземья [3].

Цель исследований заключалась в получении экспериментальных данных для разработки приемов сохранения и повышения плодородия дерново-подзолистых почв Верхневолжья путем изучения продуктивности биологизирован-ных севооборотов с разной долей их насыщения зерновыми и бобовыми культурами при различных уровнях питания.

Условия, материалы и методы. Исследования проводились в длительном стационарном опыте в течение 14 лет на дерново-подзолистой почве. Содержание гумуса в слое 0-20 см составляло 1,54-1,65 %, подвижного фосфора

- 117-156 мг/кг почвы, обменного калия 104-177 мг/кг, рН

- 5,6-6,2.

Объектом исследования являлись биологизированные севообороты с различным насыщением их многолетними бобовыми травами - от 25 до 50 %. В процессе работы проводились экспериментальные исследования по разработке научно обоснованных ресурсосберегающих приемов использования бобовых трав в качестве органического удобрения.

Результаты и обсуждение. В изучаемых севооборотах за 15-летний период исследований установлена положительная динамика содержания гумуса в почве. Так, при исходном содержании гумуса 1,54 %, его увеличение отмечено во всех биологизированных севооборотах, но наиболее существенное в 5-6-польных на 40-60 % насыщенных бобовыми травами. В таких севооборотах более активно используется потенциал минеральных удобрений, увеличивая их продуктивность на 58-60 % в сравнении с севооборотами без применения удобрений. А совместное использование зеленого и минерального удобрения существенно увеличивает про-

дуктивность пашни.

Совместное их использование в 3-польном севообороте при удельном весе бобовых трав в структуре 33 % увеличило продуктивность пашни на 41-52 %. В 4-польном севообороте, в котором 25 % отведено под многолетние бобовые травы, увеличение продуктивности пашни составило

- 33-40 %, в 5-польном соответственно - 37-60 %, в 6-польном

- 37-58%. То есть, оптимальное насыщение пашни многолетними бобовыми травами для дерново-подзолистых почв Верхневолжья находится в пределах 40-60 %. Предположительно можно считать, что на средне окультуренных с нормальным увлажнением почвах целесообразно иметь 40 % площади под многолетними бобовыми травами, 20 % - под однолетней капустной культурой, 40 % - под зерновыми культурами (в том числе 20 % - под озимыми).

В качестве примера можно было бы привести такой севооборот: 1 - яровая пшеница с подсевом клевера, 2 -клевер 1 г.п., 3 - клевер 2 г.п., 4 - озимая пшеница или рожь (солома на удобрение), 5 - горчица или редька масличная на семена. В структуре данного севооборота 40 % пашни отведено под зерновые культуры, 40 % -занято многолетними бобовыми травами, 20 % - однолетней капустной культурой. Плодородие почвы в таком севообороте поддерживается за счет пожнивно-корневых остатков (ПКО) многолетних бобовых трав - клевера, органической массой поукосной капустной культуры и соломы озимых. Возможны и другие варианты севооборотов, но имеющие в структуре посева не менее 40 % многолетних бобовых трав. На таких землях целесообразно использование севооборотов с сидеральными парами, которые существенно увеличивают продуктивность пашни, особенно если использовать эти предшественники под озимые культуры.

В качестве схемы севооборота рекомендуем следующую: 1 - пар сидеральный, 2 - озимая пшеница или рожь (пожнивно горчица), 3 - ячмень или зернобобовые, 4 - горчица или редька масличная. В данном севообороте 50 % пашни отводится под зерновые и фуражные культуры, 25 %

- под масличные культуры и 25 % - под пары. Плодородие почвы в нем поддерживается за счет сидерального пара, зеленая масса которого используется как органическое удобрение. В таком же качестве используется и пожнивная горчица.

Для земель мало окультуренных, с нормальным увлажнением более приемлема схема, в которой 50 % площади пашни отводится под многолетние бобовые травы, 25 %

- под зерновые озимые культуры и 25 % - под фуражные и другие зерновые культуры. Примером такого севооборота является: 1 - клевер 1 г.п., 2 - клевер 2 г.п., 3 - озимые (пшеница или рожь), 4 - овес с подсевом клевера. В таком севообороте плодородие почвы поддерживается за счет пожнивно-корневых остатков (ПКО) многолетних бобовых трав и измельченной соломы озимых культур. Такие земли пригодны для возделывания большинства сельскохозяйственных культур.

Для земель с повышенным увлажнением схема

5ла<Нш1рска ЗемлебЪАецТ)

№ 3 (85) 2018

севооборота может быть такой: 60 % многолетние бобовые травы, 20 % -однолетние кормовые культуры и 20 % - зерновые, со следующим чередованием культур: 1 - ячмень или овес с подсевом многолетних трав, 2 - многолетние травы 1 г.п., 3 - многолетние травы 2 г.п., 4 - многолетние травы 3 г.п., 5 - однолетние травы в виде бобово-злаковых смесей или рапс на зеленую массу, редька масличная и другие. При необходимости яровые зерновые можно заменить и однолетними кормовыми культурами.

Следовательно, дифференциация севооборотов с учетом характеристики земельного фонда - это фактор снижения рисков неблагоприятных погодных условий в Верхневолжье.

Важным, но недостаточно используемым приемом почвенного плодородия является использование посевов промежуточных и пожнивных культур, которые позволяют полнее использовать агроклиматические ресурсы региона. Благоприятные гидротермические условия позволяют здесь получать до 12-15 т/га воздушно-сухой органической массы, которую можно использовать как в виде сидерата, так и как звено зеленого конвейера для животноводства. В качестве озимых промежуточных культур можно использовать озимую рожь в одновидовом посеве или в смеси с викой озимой (мохнатой).

Хорошо зарекомендовала себя в качестве промежуточной культуры горчица белая как в чистом виде, так и в смеси с рапсом. Однако основным источником возобновления органического вещества в почве являются пожнивно-корне-вые остатки растений. Установлено, что в севообороте с 50 % насыщением бобовыми травами среднее ежегодное поступление растительных остатков в почву было наибольшим -42,9-53,5 ц/га сухого вещества. В бессменных посевах этот показатель был в 2 раза меньше и составил 19,2-26,7 ц/га сухого вещества (табл. 1).

В изучаемых севооборотах наблюдалась прямая зависимость содержания гумуса с поступлением растительных остатков в пахотный слой почвы. Так, в 5 - 6-польных севооборотах на высоком фоне минерального питания увеличение гумуса за 14 лет наблюдений составило 16-17 % по сравнению с исходным содержанием, а в 3 - 4-польном севооборотах всего лишь на 1-3 %. Изменение содержания

№ 3 (85) 2018

1. Поступление растительных остатков в почву в различных севооборотах, ц/га сухого вещества,

Севооборот и % бобовых Удобрение Растительные остатки за год

пожнивные корневые всего

Бессменный посев зерновых 0 7,7 11,5 19,2

(МРК)90 10,7 15,0 26,7

I.- 4-польный -25% 0 10,5 15,6 26,1

13,0 19,6 32,6

II.- 3-польный - 33% 0 11,4 17,1 28,5

(МРК)90 14,2 21,4 35,6

III.- 5-польный - 40% 0 16,3 24,5 40,8

(МРК)90 20,4 30,7 51,1

IV.- 6-польный - 50% 0 17,2 25,7 42,9

(МРК)90 21,4 32,1 53,5

2. Продуктивность севооборотов

Севооборот и % бобовых Удобрение Продуктивность, ц/га к.е. Прибавка от

бобовых трав, % удобрений, %

Бессменный посев зерновых 0 24,6 - -

(МРК)90 36,6 - 49

I.- 4-польный -25% 0 29,2 19 -

(МРК)90 38,9 6 33

II.- 3-польный - 33% 0 31,2 27 -

(МРК)90 46,0 26 47

III.- 5-польный - 40% 0 34,6 41 -

(МРК)90 47,6 30 38

IV.- 6-польный - 50% 0 35,2 43 -

46,1 26 31

гумуса в почве, несомненно, сказалось на продуктивности севооборотов.

Насыщение севооборотов бобовыми травами от 25 до 50 % увеличивало поступление ПКО на 30 %. Внесение полного минерального удобрения в дозе 90 кг/га д.в. увеличивало выход ПКО на 30 - 40 % по сравнению с контролем.

Насыщение севооборотов бобовыми травами до 50 % повышало продуктивность севооборотов на 41-43 % по сравнению с бессменным посевом (табл. 2).

Наиболее высокая продуктивность была получена в 5-польном севообороте с долей бобовых трав 40 % на фоне ^РК)90-47,6 ц/га к. ед. Так же в опыте была отмечена высокая эффективность от внесения минеральных удобрений в дозе 90 кг д. в. на гектар (прибавки в среднем составили 31-49 %). Максимальная прибавка от внесения минеральных удобрений была получена в 3-польном севообороте с долей бобовых трав 33 % и бессменном посеве - 47-49 %.

Введение в севооборот многолетних бобовых трав -обязательное условие для бедных дерново-подзолистых почв. Их удельный вес, как показывают исследования, не должен снижаться ниже 50 % площади севооборота, а также целесообразно насыщать севооборот не менее, чем на

$м<Кт!рскш ЗемдейЪдеци

3. Экономическая эффективность севооборотов

Севооборот и % бобовых Удобрение Сбор продукции, ц/га з.е. Стоимость продукции, руб/га Затраты на производство продукции, руб/га Условный чистый доход, руб/га Рентабельность, %

Бессменный посев зерновых 0 20,5 12300 8860 3440 38,8

(NpK)90 30,5 18300 13289 5011 37,7

I.- 4-польный - 25% 0 24,3 14580 8860 5720 64,5

(NPK)90 32,4 19440 13289 6151 46,3

II.- 3-польный - 33 % 0 26,0 15600 8860 6740 76,1

(NpK)90 38,3 22980 13289 9691 72,9

III.- 5-польный - 40 % 0 28,8 17280 8860 8420 95,0

(NPK)90 39,7 23820 13289 10531 79,2

IV.- 6-польный - 50 % 0 29,3 17580 8860 8720 98,4

(NpK)90 38,4 23040 13289 9751 73,4

25 % озимыми культурами, как более конкурентоспособными в борьбе с сорной растительностью и более продуктивными. Обобщающим показателем целесообразности любого агротехнического приема является его экономическая эффективность (табл. 3).

Наименьшая рентабельность производства получена в бессменных посевах зерновых - 37-38 %. С насыщением севооборотов бобовыми травами рентабельность возрастает с 46,3 до 98,4 %. Ее максимум (95-98 %) отмечается в 5-6 - польных зернотравяных биологизированных севооборотах, насыщенных на 40-50 % многолетними бобовыми травами.

Выводы. Таким образом, в результате многолет-

них исследований выявлено, что на дерново- подзолистой почве во всех биологизированных севооборотах наблюдается увеличение содержания гумуса по сравнению с исходным его содержанием (1,54 %). Особенно активно этот процесс происходит в 5-6-поль-ных севооборотах на 40-60 % насыщенных бобовыми травами, где за 14 лет наблюдений увеличение содержание гумуса составило 16-17 %.

Насыщение севооборотов бобовыми травами до 50 % повышало продуктивность севооборотов на 41-43 % по сравнению с бессменным посевом. В таких севооборотах наблюдается и максимальная рентабельность (95-98 %) производства.

Литература.

1. Степанов Г.А. Накопление органического вещества в дерново-подзолистой почве под различными сельскохозяйственными культурами. Доклады ТСХА. Вып. 63. М, 1961. С. 28-30.

2. Кочетков Г.Г. Результаты корреляционно-регрессионного анализа зависимости количества растительных остатков от урожайности сельскохозяйственных культур//ВСХИЗО - агропромышленному комплексу: сборник науч. трудов. М., 1994. С. 8689.

3. Казанков Ю.К. Урожай и накопление растительных остатков клевера при различных системах земледелия //Научные основы стратегии адаптивного растениеводства Северо-востока европейской части России: сборник науч. трудов. Ч.1. Киров, 1999. С. 92-96.

MAJOR FACTORS OF SUSTAINABLE AGRICULTURE DEVELOPMENT IN UPPER VOLGA

G.V. Vikhoreva

Ivanovo Agricultural Research Institute - branch of the Federal State Budget Scientific Institution «Upper Volga Federal Agrarian Scientific Center» ul. Tsentralnaya 2, poselok Bogorodskoye, Ivanovskij rajon, Ivanovo oblast, 153045, Russia

Abstract. In this article there are results of crop rotation research, structure of use of arable land, fertilizer effectiveness and role of biology of arable land in stationary experiment based on soddy-podzolic soil in Upper Volga. Objects of research were biologized crop rotations with different perennial legumes filling from 25 to 50 % . Aim of the research was to get experimental data to develop methods for preserving and improving soddy-podzolic soil fertility in Upper Volga. Productivity of biologized crop rotations with different legumes and white straw crops filling under various mineral nutrition conditions were analyzed. Experimental studies of development evidence-based resource-sowing methods of use legumes as organic fertilizer in biological crop rotation were carried out. Positive dynamics of humus content in soil was monitored for fifteen years of research. It grew in all biologized crop rotations; the most significant was about 16-17 % in 5-6 course rotation saturated with legume grasses at 40-60 %. In such crop rotation mineral fertilizers were used more active, it increased its fruitfulness by 58-60 % in comparison with crop rotations without fertilizers. Combined use of organic and mineral fertilizers extended fruitfulness of arable land essentially. The best way of using of arable land was biologized crop rotation, which consisted of 40-50 % of perennial grasses, 50-60 % of white straw crops, which included 20% of winter wheat. It yield was 38.4-39.7 dt/ha. Economic profitable were 5-6 course rotations consisted of 40-50 % of perennial legume grasses. Economic efficiency was 95.0-98.4 %.

Keywords: crop rotation, arable land structure, fruitfulness, productivity, economic efficiency.

Author details: G.V. Vikhoreva, senior fellow (e-mail: ivniicx@rambler.ru).

For citation: Vikhoreva G.V. Major factors of sustainable agriculture development in Upper Volga // Vladimir agricolist. 2018. №3. P. 8-11.

gflaBuMipcltii ЗешеЙЪАецТ)

№ 3 (85) 2018