Динамика органического вещества и элементов питания почвы в севооборотах Нижнего Поволжья

УДК 631.417

ДИНАМИКА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ ПОЧВЫ В СЕВООБОРОТАХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

В.М. Жидков, А.В. Зеленев

ФГОУВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия»

Внедрение на каштановых почвах Нижнего Поволжья биологизированных севооборотов с донником на сидерат и эспарцетом увеличивает возврат органической массы в почву, оказывает положительное влияние на регулирование пищевого режима и является эффективным приемом стабилизации выхода кормовых единиц и переваримого протеина с 1 га севооборотной площади.

Ключевые слова: агроландшафт, севооборот, антропогенное воздействие, гумус, круговорот органики, динамика элементов питания, кормовые единицы, стабилизация.

Увеличение техногенных нагрузок на все элементы агроландшафтов сопровождается проявлением негативных процессов, таких как дегумификация почв, вынос питательных веществ и загрязнение окружающей среды. В сложившихся условиях резко снизились биоразнообразие и отдача используемых ресурсов.

Исследования по изучению продуктивности и устойчивости севооборотов проводят в ОПХ «Камышинское» Нижне-Волжского НИИСХ. Почва опытного участка каштановая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса 1,77-2,0%. Сумма среднегодовых осадков составляет 325 мм. Погодные условия 1997, 2002, 2003 и 2004 гг. были влажные, а в 2000 и 2001 гг. - средние, в 1995, 1996, 1998, 1999 и 2005 гг. - острозасушливые.

Изучали следующие севообороты и бессменные посевы: 1) бессменный посев кукурузы на зерно, где пропашные занимают 100,0% пашни; 2) бессменный посев ячменя, где зерновые занимают 100,0% пашни; 3) пар черный - озимая рожь, где черный пар и зерновые культуры занимают по 50,0% пашни; 4) пар черный - озимая рожь - яровая пшеница - ячмень (контроль), где пар занимает 25,0% и зерновые культуры 75,0% пашни; 5) пар черный (навоз, 40 т/га) - озимая рожь - просо - ячмень, где пар занимает 25,0% и зерновые культуры 75,0% пашни; 6) пар черный - озимая рожь - горох -кукуруза на зерно - ячмень + донник - донник (сидерат), где пар, зернобобовые, травы занимают по 16,6% и зерновые 50,2% пашни; 7) пар черный - озимая рожь - горох - яровая пшеница - кукуруза на зерно - ячмень + эспарцет - эспарцет 1 года - эспарцет 2 года, где пар, зернобобовые занимают по 12,5%, травы 25,0% и зерновые 50,0% пашни. В опыте применяли общепринятую агротехнику полевых культур.

Важным звеном регулирования органического вещества почв служит оптимизация севооборотов, чья роль усиливается в агроландшафтных системах земледелия. Поэтому подбор и оценка их осуществляют не только по продуктивности и производственно-экономическим критериям, но и количеству лабильного органического вещества, оставляемого каждым предшественником. Особенно велико значение севооборотов с полями люцерны, эспарцета, донника, где потери органики компенсируются за

счет гумификации корневых остатков многолетних трав. Круговорот органики в севооборотах позволяет оценить возможные потери плодородия из-за выноса питательных веществ из почвы возделываемыми культурами.

Из данных таблицы 1 видно, что все варианты по возврату органической массы превышают контроль, кроме варианта, где бессменно на одном месте возделывают ячмень. Наибольшее количество растительных остатков возвращается в четырехпольном севообороте с внесением 40 т/га навоза и при бессменном посеве кукурузы на зерно, что выше контроля на 1,72 и 1,49 т/га. Варианты с донником на сидерат и эспарцетом под черный пар превышают контроль соответственно на 0,85 и 0,31 т/га. Наименьшее количество сухих растительных остатков возвращается с бессменным посевом ячменя, что ниже контроля на 0,62 т/га.

На современном этапе развития земледелия естественные источники поступления питательных веществ (корневые и пожнивные остатки, опад и корневые выделения, остатки микробного и животного происхождения, осадки, азотфиксация бобовыми и свободноживущими микроорганизмами) не компенсируют отчуждение элементов питания с урожаями и тем более не пополняют их запасы. При прогрессивных системах земледелия регулирование пищевого режима почв, расширенное воспроизводство почвенного плодородия и в то же время рост производства продукции растениеводства достигается путем внесения органических удобрений.

Данные таблицы 2 показывают, что наибольшее количество элементов питания возвращается в почву при бессменном возделывании кукурузы на одном месте, что выше контроля по азоту на 12,5 кг, по фосфору на 7,6 и по калию на 24,0 кг/га. Превышают контроль также варианты с внесением навоза запашкой донниковой сидеральной массы и с эспарцетом. Двухпольный севооборот находится на уровне с контролем, а бессменный посев ячменя уступает ему соответственно на 3,6, 2,0 и 7,3 кг/га.

В сухостепной и полупустынной зонах наибольший выход зерна с единицы севооборотной площади достигается в четырехпольных зернопаровых и зернопаропро-пашных севооборотах, включающих различные группы полевых культур (озимые, ранние и поздние яровые),

1. Круговорот органики, поступившей в слой почвы 0-0,3 м по севооборотам, т/га

Вариант Образовалось Отчуждено Возвращено

всего на 1 га всего на 1 га всего на 1 га

1. Бессменный посев кукурузы 5,07 5,07 1,48 1,48 3,59 3,59

2. Бессменный посев ячменя 3,88 3,88 2,40 2,40 1,48 1,48

3. Двуполье 6,81 3,40 1,95 0,97 4,86 2,43

4. Контроль 15,67 3,92 7,27 1,82 8,40 2,10

5. С внесением навоза 19,43 4,86 9,51 2,38 15,28 3,82

6. С донником на сидерат 27,77 4,63 10,07 1,68 17,70 2,95

7. С эспарцетом на сено 35,86 4,48 16,55 2,07 19,31 2,41

2. Динамика основных элементов питания по севооборотам, кг/га

Вариант Об разовалось Возвращено

N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О

1. 56,2 23,3 46,5 28,1 13,2 40,9

2. 41,4 15,8 27,7 12,0 3,6 9,6

3. 36,7 13,8 26,1 16,7 5,8 20,8

4. 44,1 17,3 29,7 15,6 5,6 16,9

5. 58,8 23,7 39,2 26,4 10,5 29,7

6. 60,9 22,1 39,3 28,7 10,2 28,0

7. 60,9 21,1 39,4 23,9 7,9 21,9

Примечание. Расшифровка вариантов дана в табл. 1.

которые имеют разные сроки вегетации и обладают большей устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям. Это позволяет соблюдать и принцип технологического разнообразия, что уменьшает опасность негативного изменения агроэкосистем под влиянием одностороннего антропогенного воздействия.

Исследования, проведенные в засушливой зоне Северного Прикаспия, показывают, что наиболее высокая продуктивность отмечена в четырехпольном севообороте с выводными полями многолетних трав (пар черный -25%, зерновые - 50%, многолетние травы - 25%) - 1,071,09 т корм.ед./га. Наименьшая продуктивность отмечена в пятипольных севооборотах с донником на сидерат и семипольном севообороте с многолетними травами 0,720,73 т корм.ед./га. Использование в севооборотах многолетних трав (эспарцет), двуполья и бессменного посева

ячменя снижает выход зерна по сравнению с контролем соответственно на 0,07, 0,11 и 0,10 т/га. Значительно превышают контроль по выходу зерна с 1 га севооборотной площади только севообороты с навозом, донником на сидерат и бессменным посевом кукурузы соответственно на 0,45, 0,11 и 0,45 т/га.

По выходу кормовых единиц с 1 га пашни все севообороты превышают контроль, кроме двуполья, где он меньше на 0,38 т/га. По сравнению с контролем варианты с донником на сидерат увеличивают выход га кормовых единиц на 0,10 т/га, с эспарцетом - на 0,16 т/га и навозом - на 0,51 т/. Превышение на вариантах с бессменным посевом кукурузы на зерно и ячменя составляет соответствено 0,49 и 0,20 т/га.

Наибольший выход переваримого протеина отмечен в варианте с эспарцетом на сено, что выше контроля на 0,046 т/га. Севооборот с донником на сидерат превышает контроль на 0,011 т/га. Двупольный севооборот, а также бессменные посевы кукурузы и ячменя снижают выход переваримого протеина соответственно на 0,025, 0,007 и 0,019 т/га.

Таким образом, внедрение на каштановых почвах Нижнего Поволжья биологизированных севооборотов с донником на сидерат и эспарцетом при запашке соломы озимой ржи и листостебельной массы кукурузы увеличивает возврат органической массы в почву, оказывает положительное влияние на регулирование пищевого режима и служит эффективным приемом стабилизации выхода кормовых единиц и переваримого протеина с 1 га севооборотной площади.

ПОЗДРАВЛЯЕМ С ЮБИЛЕЕМ

9 мая Николаю Васильевичу Войтовичу, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, академику РАСХН, заслуженному деятелю науки РФ, члену редколлегии нашего журнала исполняется 70 лет.

Свою научно-трудовую деятельность он начал в 1966 г. после окончания Омского СХИ. Под его руководством и личном участии исследованы пойменные почвы Иртыша и его притоков. Разработаны методики и схемы длительных стационарных опытов по изучению эффективности удобрений в системе специализированных севооборотов. С 1982 по 1990 гг. под его руководством были разработаны и освоены интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Московской области и центральных районах Нечерноземной зоны.

В последние годы Н. В. Войтович много внимания уделяет разработке научных основ ландшафтно-адаптивного земледелия и технологии применения удобрений и средств защиты растений. Глубокие теоретические исследования в области агрохимии и их практическая направленность выдвинули его в ряд ведущих ученых.

По материалам исследований соискателем опубликовано 250 научных работ, в том числе 9 монографий и 4 справочника. В центральных журналах издано 29 статей. «Агрохимическом вестнике» — 21 статья, «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук» — 3, в журнале «Агрохимия» — 5.

Войтович Н.В. имеет научную школу и активно участвует в подготовке научных кадров высшей квалификации. Под его научным руководством защищено 15 кандидатских диссертаций, а у шести докторов наук он являлся научным консультантом. Н.В. Войтович - председатель диссертационного совета по защите докторских диссертаций, член коллегии МСХ Московской области, член бюро Отделения земледелия РАСХН, председатель Координационного Совета по проблемам земледелия и растениеводства ЦРНЗ, заведующий филиала кафедры земледелия РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева в НИИСХ ЦРНЗ.

За многолетнюю трудовую и научную деятельность, высокий профессионализм в работе и большой вклад в развитие отечественной науки, агропромышленного комплекса российской Федерации Войтович Николай Васильевич награжден многочисленными медалями, дипломами и почетными грамотами.