CC BY
133
631.41:631.811
ДИНАМИКА ПЛОДОРОДИЯ ПАХОТНЫХ ПОЧВ РЕСПУБЛИКИ БУРЯТИИ
Ю.Д. ЗАПХАНОВ, начальник отдела (e-mail: [email protected])
Государственная станция агрохимической службы «Бурятская», ул. Октябрьская 2, с. Иволгинск, Республика Бурятия, 671050, Российская Федерация.
Резюме. Исследования проводили с целью определение современного состояния плодородия почв и динамики его изменения по республике Бурятия. Почвенный покров пахотных угодий региона представлен в основном каштановыми, серыми лесными и черноземными почвами. Начиная с 1964г. в республике проведено 8 туров агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий. По данным 8-го цикла, общая доля почв с очень низким содержанием гумуса в струкуре пашни Бурятии составляет 42,9% (228,5 тыс. га), с низким - 39,9% (212,2 тыс. га), средним - 13,1% (69,9 тыс. га). Средневзвешенное содержание подвижного фосфора в 8 цикле было равно 181 мг/кг, что на 23% выше, чем в первом цикле. Обеспеченность обменным калием за годы наблюдений кардинально не менялась, и сегодня она соответствует повышенному уровню. В динамике кислотности почв за период наблюдений значительных изменений также не произошло, средневзвешенная ее величина все эти годы сохранялась на уровне 6,3-6,5 единиц pH. В тоже время 15,7 тыс. га, или 3,0% обследуемой площади это сильно-и среднекислые почвы, которые нуждаются в первоочередном известковании. В республике на протяжений последних 15 лет отмечается очень низкий уровень применения минеральныхи органическихудобрений. Если в 1987г. в целом по Бурятии было внесено 49,7тыс. тд.в. минеральных удобрений, или 35 кг/гад.в., то в 2015 г. - только 0,3 тыс. тд.в., или 3 кг/гад.в. Количество внесенных органических удобрений в 2015 г. составило всего549,5тыс. т. В результате баланс основныхэлемен-тов минерального питания в земледелии республики складывается отрицательно, по азоту в 2015 г. дефицит составлял 49,9 кг/га, по фосфору - 4,5 кг/га, по калию - 6,4 кг/га.
Ключевые слова: почва, агрохимическое обследование, динамика, подвижные формы фосфора и калия, органическое вещество (гумус), удобрения.
Для цитирования: Запханов Ю.Д. Почвенно-климатические условия и динамика плодородия пахотных почв республики Бурятии // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. №10. С. 77-80.
Республика Бурятия занимает большую часть Байкальского региона. Она расположена на юге Восточной Сибири - в Западном Забайкалье. С запада на восток протяженностьее территории составляет 1206 км, с севера на юг - 825 км, общая площадь - 351,3 тыс. км2. Вместе со сложным, преимущественно горным характером рельефа (средняя высота над уровнем моря около 700 м) это приводит к многообразию природных условий в республике [1].
Оценка сельскохозяйственных угодий по уровню плодородия и контроль его изменения на основе систематического обследования почв - задача государственной важности. Обобщение результатов агрохимического обследования пахотных земель дает возможность определять состояние плодородия пашни и по возможности вносить какие-либо коррективы.
Цель наших исследований - определение современного состояния плодородия почв и динамики его изменения в Республике Бурятия.
Условия, материалы и методы. Многолетняя среднегодовая температура на территории Бурятии имеет отрицательные значения: на юге -0,5 °С, на севере -6,5 °С. Лучше обеспечены теплом межгорные котловины и долины рек в южной и центральной частях региона, хуже - северные мерзлотные территории, верхняя тайга и высокогорные склоны. Период со среднемноголетними температурами выше 10 °С в широких котловинах и понижениях продолжа-
ется 100-110 дн., на хребтах среднего уровня - 50-60 дн., а в высокогорных районах его практически не бывает.
Среднегодовая сумма атмосферных осадков в долинах и межгорных понижениях составляет 150-350 мм, в горах -500-700 мм и более. Наименьшее их количество выпадает, как правило, в сухостепной зоне. Основная часть осадков приходится на летний период, особенно июль - август, в течение которого может выпасть более 60% годовой суммы. Весной и ранним летом их количество минимально, что зачастую вызывает засуху. На равнинных территориях отмечается незначительный по мощности неустойчивый снежный покров, что приводит к глубокому промерзанию почв.
Почвенный покров сельскохозяйственных угодий республики достаточно разнообразен по генезису, агрохимическим свойствам и плодородию. Пахотные земли Бурятии в основном расположены на каштановых, серых лесных и черноземных почвах (43,2, 22,5 и 12,3%, соответственно).
В сухостепной зоне наиболее освоены и заняты в аграрном секторе Бурятии каштановые почвы. Они формируются в условиях резко континентального климата с наименьшим количеством осадков (200-250 мм в год) и наибольшей суммой температур во время вегетационного периода. Основные их массивы расположены в Кяхтинском, Заиграевском, Селенгинском, Хоринском, Бичурском, Мухоршибирском, Баргузинском, Курумканском районах. Каштановые почвы преимущественно используют как пахотные угодья и пастбища, под сенокосы отведено около 0,2% освоенной сельскохозяйственным производством площади [2].
В целом каштановые почвы характеризуются легким гранулометрическим составом, неблагоприятными водно-физическими свойствами, жестким водным режимом, малым содержанием гумуса и питательных веществ, особенно нитратного азота [3]. Обеспеченность этих почв подвижным фосфором, согласно общероссийским агрохимическим градациям, обычно соответствует достаточному количеству, тем не менее сельскохозяйственные растения, особенно зерновые, в Бурятии отзывчивы на внесение фосфорных удобрений. Содержание обменного калия для большинства почв такого типа находится на уровне низкой и средней обеспеченности, поэтому эффективно внесение калийных удобрений [4].
Почвы степной зоны Республики Бурятия преимущественно представлены черноземами мучнистокарбонатны-ми. Около 80,0% этих почв используется под пашню - 19,0 и 1,0%, соответственно под пастбища и сенокосы. Наибольшее распространение черноземы получили в Мухоршибирском, Джидинском, Бичурском и Тарбагатайском районах, где их доля колеблется от 11 до 22% от общей площади сельскохозяйственных угодий. Это самые продуктивные почвы в Бурятии, на которых получают более стабильные и относительно высокие урожаи основных сельскохозяйственных культур. Однако потенциал их плодородия значительно ниже, чем у черноземов европейской части России и многих регионов Сибири. Поэтому при интенсивном использовании таких почв в сельскохозяйственном производстве следует самое серьезное внимание уделять внесению оптимальных доз минеральных и органических удобрений, а также освоению научно обоснованных севооборотов [5].
Покров лесостепной зоны в Республике Бурятия преимущественно представлен серыми лесными неоподзолен-ными и оподзоленными длительно сезонномерзлотными и темно-серыми лесными почвами. Их достаточно активно
используют в сельском хозяйстве: около 60,0% занято пашней, 38,0% пастбищами и 2,0% сенокосами. По гранулометрическому составу серые лесные неоподзоленные почвы различны, но преобладают легко- и среднесуглинистые разновидности. Содержание гумуса в них колеблется от1,2 до 4-5%. Собственно серые лесные неоподзоленные почвы содержат 1,2-3,0% гумуса, темно-серые лесные неоподзоленные - 3-5%. Эти почвы отличаются сравнительно благоприятными водно-физическими свойствами и режимом увлажнения [6]. Содержание питательных веществ в них невысокое, особенно нитратного азота. Серые лесные оподзоленные почвы преимущественно распространены в Прибайкалье и Тункинской котловине. Доля их в сельскохозяйственном обороте в целом по республике незначительна, но в Кабанском, Прибайкальском и Тункинском районах они представлены весьма существенно. Используют такие почвы преимущественно под пашню (83,8% от общей площади) и незначительно под пастбища и сенокосы.
Почвенный покров горно-таежной зоны включает достаточно обширную группу лесных почв, которые различаются между собой по условиям почвообразования, генезису, составу и свойствам - это подзолистые, дерново-подзолистые, дерново-карбонатные, дерново-таежные почвы и др. В сельскохозяйственном производстве они задействованы в очень незначительных масштабах, преимущественно в очаговом земледелиии как лесные пастбища.
Кроме того, в сельском хозяйстве Республики Бурятия используется 202,9тыс. га почв речных пойм, что составляет 8,5% от общей площади угодий. Основная их часть отведена под пастбища и сенокосы. Наиболее распространенные почвы пойменных ландшафтов - аллювиальные болотные, аллювиальные луговые и аллювиальные дерновые.
Результаты и обсуждение. Один из важнейших показателей плодородия почв - кислотность. На сегодняшний день даже в Центрально-Чернозёмных областях России, где в структуре пашни преобладают плодородные черно-
зёмы, доля кислых почв составляет 29,2-74,3% [7]. В целом реакция почвенного раствора пахотных почв республики благоприятна для выращивания большинства сельскохозяйственных культур. Доля сильнокислых почв (рН 4,5 и ниже) в Бурятия по состоянию на 1 января 2016 г. составляла 0,6%, среднекислых (рН 4,6-5,0) - 2,4%, слабокислых (рН 5,1-5,5) - 11,4%,близких к нейтральным (рН 5,6-6,0) -19,3%, нейтральных (рН больше 6) - 66,4% площади (табл.1).
Анализируя динамику кислотности почв можно отметить, что средневзвешенный показатель рНсол в течение всего периода обследований остается на уровне 6,3-6,5 единиц. В 1987 г. доля пахотных почв с сильно- и средне-кислой реакцией почвенной среды, которые нуждаются в первоочередном известковании, составляла 1,6%. В последующие годы, несмотря на сокращение обследуемой площади, величина этого показателя постоянно возрастала и в 2016 г. достигла 3,0%. При этом, например, в Еравнинском районе на долю сильно- и среднекислых почв приходится 34,2% пашни, в Кабанском- 28,2%.
На долю почв с низкой обеспеченностью подвижным фосфором в республике приходится 5,3%, со средней - 9,6, с повышенной - 12,4, с высокой - 13,4 и с очень высокой -59,4% (табл. 2). Средневзвешенное содержание фосфора в почве по результатам первого цикла агрохимического обследования составляло 147 мг/кг. Далее вплоть до шестого цикла величина этого показателя постоянно повышалась и достигла 165 мг/кг (высокая обеспеченность),
одновременно происходило уменьшение площади почвы с низким и средним содержанием фосфора. В седьмом цикле было отмечено уменьшение средневзвешенной величины этого показателя, а в восьмом он увеличился на 13,8%. Рост произошел в основном благодаря увеличению доли почв с очень высоким содержанием, что, в свою очередь, было обусловлено расширением площади необрабатываемой пашни и уменьшением выноса этого элемента.
Следует отметить, что в почвах лесостепной зоны содержание подвижного фосфора несколько ниже, чем в среднем
Таблица 2. Динамика подвижного фосфора почв пашни по циклам агрохимического обследования.
Содержание фосфора (мг/кг Р2О5) Распределение площадей по циклам обследования
I (1971 г.) II (1980 г.) III (1987 г.) IV (1993 г.) V (1998 г.) VI (2003 г.) VII (2008 г.) VIII (01.01.2016 г.)
Очень низкое тыс.га 39 236,6 45,3 10,4 9,9 5,8 3,2 1,4
(0-20) % 4,1 24,8 4,6 1,1 1,2 0,9 0,7 0,3
Низкое (21-50) тыс.га 101,4 168,3 99,4 68,9 57,0 26,3 33,6 26,4
% 10,6 17,6 10,1 7,5 7,1 4,0 7,3 5,0
Среднее тыс.га 118,6 174,9 180,1 132,9 95,9 57,0 43,0 51,1
(51-100) % 12,4 18,4 18,3 14,4 11,9 8,7 9,4 9,6
Повышенное тыс.га 95,2 128,0 181,4 162,3 143,0 98,1 57,4 65,8
(101-150) % 10,0 13,4 18,4 17,6 17,8 15,0 12,5 12,4
Высокое тыс.га 126,9 99,3 146,1 159,4 145,2 111,8 96,8 71,2
(151-200) % 13,3 10,4 14,8 17,2 18,1 17,1 21,1 13,4
Очень выское тыс.га 473,0 147,0 334,0 390,6 352,6 356,1 225,0 316,0
(более 200) % 49,6 15,5 33,8 42,2 43,9 54,3 49,0 59,4
Средневзвешенное, мг/кг 147 154 133 149 152 165 159 181
Таблица 1. Динамика кислотности почв пашни по циклам агрохимического обследования
Распределение площадей по циклам обследования
Группа (рН) II III IV V VI VII VIII
(1980 г.) (1987 г.) (1993 г.) (1998 г.) (2003 г.) (2008 г.) (01.01.2016 г.)
Сильнокислые тыс.га 2,6 2,7 0,9 2,5 0,06 6,9 3,1
(4,1-4,5) % 0,2 0,3 0,1 0,3 0,01 1,5 0,6
Среднекислые тыс.га 12,6 12,5 19,7 19,6 7,3 12,6 12,6
(4,6-5,0) % 1,3 1,3 2,1 2,4 1,1 2,8 2,4
Слабокислые (5,1- тыс.га 79,3 78,9 128,3 101,7 55,2 33,9 60,6
5,5) % 8,0 7,9 13,8 12,7 8,5 7,4 11,4
Близкие к ней- тыс.га 343,0 307,6 275,1 204,8 178,1 100,0 102,4
тральным (5,6-6,0) % 34,6 30,9 29,7 25,5 27,3 21,8 19,3
Нейтральные (бо- тыс.га 555,2 593,4 502,3 474,5 411,5 305,7 353,3
лее 6,0) % 55,9 59,6 54,3 59,1 63,1 66,5 66,4
Средневзвешенное, мг/кг 6,4 6,4 6,3 6,4 6,5 6,5 6,3
Таблица 3. Динамика обменного калия почв пашни по циклам агрохимического обследования
Содержание калия (мг/кг К2О) Распределение площадей по циклам обследования
I (1971 г.) II (1980 г.) III (1987 г.) IV (1993 г.) V (1998 г.) VI (2003 г.) VII (2008 г.) VIII (01.01.2016 г.)
Очень низкое тыс. га 31,4 1,4 9,1 0 0 0 0 0,2
(0-20) % 3,3 0,2 0,9 0 0 0 0 0,04
Низкое (21-40) тыс. га 33,2,6 53,7 50,3 5,4 10,9 13,9 14,6 25,0
% 34,9 5,6 5,1 0,6 1,4 2,1 3,2 4,7
Среднее (41-80) тыс. га 392,5 469,7 436,4 401,0 380,5 217,8 223,5 212,2
% 41,1 49,2 44,3 43,4 47,3 33,2 48,7 39,9
Повышенное тыс. га 132,2 283,4 315,0 329,2 256,8 233,1 129,6 174,9
(81-120) % 13,9 29,8 31,9 35,6 32,0 35,6 28,2 32,9
Высокое (121- тыс. га 49,1 101,7 114,0 121,0 99,5 119,8 63,0 74,1
180) % 5,1 10,7 11,6 13,1 12,4 18,3 13,7 13,9
Очень высокое тыс. га 16,3 44,2 61,5 67,9 55,9 70,5 28,3 45,5
(более 180) % 1,7 4,5 6,2 7,3 6,9 10,8 6,2 8,6
Средневзвешенное, мг/кг 60 85 88 94 91 102 90 96
по республике. Так, средневзвешенное содержание этого необходимо шире использовать средства биологизации элемента в почвах Закаменского и Еравнинского районов в земледелия [9, 10]. Многолетние результаты агрохимиче-2005-2006 гг. составляло соответственно 100 и 83 мг/кг. ского обследования показывают, что средневзвешенное Таблица 4. Динамика органического вещества (гумус) почв пашни по циклам агрохимического об-
следования
Содержание гумуса (%) Распределение площадей по циклам обследования
III (1987 г.) IV (1993 г.) V (1998 г.) VI (2003 г.) VII (2008 г.) VIII (01.01.2016 г.)
Очень низкое (0-2,0) тыс. га 308,4 376,8 346,7 280,7 178,0 228,5
% 31,2 40,7 43,1 43,0 38,8 42,9
Низкое (2,1-4,0) тыс. га 343 371,6 280,9 248,2 208,5 212,2
% 34,8 40,1 34,9 38,0 45,4 39,9
Среднее (4,1-6,0) тыс. га 86,3 101,6 90,8 64,9 5,6 69,9
% 8,7 11,0 11,3 9,9 12,2 13,1
Повышенное тыс. га 39,1 37,7 41,7 30,9 15,5 17,1
(6,1-8,0) % 3,9 4,0 5,1 4,7 3,4 3,2
Высокое (8,1-10,0) тыс. га 21,8 20,4 25,9 13,7 0,9 4,3
% 2,2 2,2 3,2 2,1 0,2 0,8
Очень высокое тыс. га 18,7 18,1 17,0 13,6 0,04 —
(более 10) % 1,9 2,0 2,1 2,1 0,01 -
Средневзвешенное, % 2,4 2,8 2,9 2,7 2,0 2,5
За анализируемый период площади пахотных почв с очень низкой обеспеченностью подвижным фосфором сократились с 4,1до 0,7%. Причем этот процесс продолжался вплоть до 2008 г., что, возможно, связано с уменьшением посевных площадей из-за реорганизации хозяйств и выводом из оборота малопродуктивных пахотных земель.
Общее содержание калия в почвах целиком определяется составом и количеством почвенных калийсодержащих минералов, а также степенью их выветривания. По обеспеченности обменными формами этого элемента доля почв пахотных угодий с низкой обеспеченностью на 01.01.2016 г. составляла 4,7 %, со средней - 39,9, с повышенной - 32,9, с высокой - 13,9 и с очень высоким - 8,6%.
Средневзвешенное содержание обменного калия в почвах в первом цикле обследования составляло 60 мг/кг (средняя обеспеченность), а к восьмому туру, несмотря на невысокие дозы применения калийных удобрений, достигло 96 мг/кг (повышенная обеспеченность). За этот период доля почв с низкой обеспеченностью обменным калием сократилась с 53,7% (в 1980 г.) до 25,0% (в 2016 г.), а с повышенным и высоким увеличилась с 40,5 до 46,8%, соответственно.
Содержание и запасы органического вещества в почве традиционно служат основным критерием плодородия. Главными причинами, вызывающими его отрицательный баланс в почве, можно назвать усиленную минерализацию органических компонентов вследствие интенсивной обработки; недостаточное поступление корневых и пожнивных остатков, а также органических удобрений; потерю гумуса в результате развития эрозионных процессов [8]. Для решения этой проблемы, наряду с традиционными мерами,
содержание гумуса в почве за последние годы снизилась с 2,9% в пятом туре до 2,5% по результатам восьмого тура. В течение всего периода наблюдений происходит уменьшение площади угодий с высоким и очень высоким
Рисунок. Внесение минеральных (а, тыс. т д.в.) и органических (б, тыс. т) удобрений в Республике Бурятия (по пятилеткам).
Таблица 5. Динамика баланса питательных веществ в почве по пятилеткам.
Годы Баланс, кг/га
азот 1 фосфор калий I всего
1971-1975 -2,3 -0,2 -7,8 -10,3
1976-1980 -6,7 +0,7 -4,4 -10,4
1981-1985 -9,4 -0,7 -9,8 -19,6
1986-1990 -3,7 -14,5 -15,7 -33,9
1991-1995 -16,4 -9,2 -23,7 -49,3
1996-2000 -33,7 -10,5 -23,1 -67,3
2001-2005 -30,3 -6,2 -16,9 -53,1
2006-2010 -38,6 -4,5 -8,7 -51,8
2011-2014 -42,7 -5,2 -7,8 -55,7
2015 -49,9 -4,5 -6,4 -60,8
содержанием гумуса. Причем почвы которые можно было бы отнести ко второй из этих категорий на 01.01.2016 г. отсутствовали.
Снижение содержания органического вещества в почве, как правило, сопровождается ухудшением ее качества, агро-химическихи агрофизических свойств, а в экологическом отношении - снижением устойчивости к воздействиям природного и антропогенного характера. Поэтому дегумификация почв, наряду с экстремальными природно-климатическими условиями, во многом обусловливает неустойчивое производство продукции растениеводства в республике.
Изменение параметров плодородия почвы во многом связано с динамикой внесения органических и минеральных удобрений. Максимальный уровень их применения в республике был достигнут в 1981-1990 гг. Так, в 1987 г. было внесено по 2341 тыс. т органических удобрений и 49,7 тыс. т действующего вещества минеральных удобрений. В 2015 г. величины этих показателей сократились до 594,5 тыс. т и 300,0 т, соответственно (см. рисунок). Это во много раз меньше того, что рекомендовано зональной системой земледелия.
В результате такой ситуации баланс гумуса и основных элементов питания в почвах республики складывается с большим дефицитом (табл. 5), который в 2015 г. по азоту составил 49,9 кг/га, по фосфору - 4,5 кг/га, по калию -6,4 кг/га, по гумусу - 1,59 т/га. В случае недостаточного внесения органических и минеральных удобрений можно прогнозировать дальнейшее ухудшения агрохимических свойств почвы, особенно пахотных угодий.
Выводы. Таким образом, на 01.01.2016 г. доля пахотных почв с очень низкой обеспеченностью гумуса в Республике Бурятии составляет 42,9% (228,5 тыс. га), с низкой - 39,9% (212,2 тыс. га), средней - 13,1% (69,9 тыс. га). Средневзвешенная величина этого показателя увеличивалась в период с третьего по пятый тур агрохимического обследования с 2,4 до 2,9%, но затем к 2016 г. вернулась к прежнему уровню (2,5%) Средневзвешенное содержание подвижного фосфора в 8 цикле составило 181 мг/кг, что на 23% выше, чем в первом цикле. Обеспеченность обменным калием за годы наблюдений кардинально не менялась, и сегодня она соответствует повышенному уровню (96 мг/кг). В динамике кислотности почв за период наблюдений значительных изменений также не произошло, средневзвешенная ее величина все эти годы сохранялась на уровне 6,3-6,5 единиц рН. В то же время 15,7 тыс. га, или 3,0% обследуемой площади это сильно и среднекислые почвы, которые нуждаются в первоочередном известковании. В земледелии республики практически во все годы наблюдений отмечали отрицательный баланс элементов минерального питания, в 2015 г. его дефицит по азоту составил 49,9 кг/га, по фосфору - 4,5 кг/га, по калию - 6,4 кг/га. В основном это обусловлено недостаточным использованием минеральных и органических удобрений, в 2015 г. в целом по республике их внесли в количестве всего 0,3 тыс. т д.в. (3 кг/га д.в.) и 549,5 тыс. т, соответственно.
Литература.
1. Батудаев А.П., Бохиев В.Б., Цыбиков Б.Б. Земледелие Бурятии. Улан-Удэ. Издательство БГСХА им. В.Р. Филиппова, 2010. 495 с.
2. Геоэкологические аспекты землепользования в Республике Бурятия / Б.Б. Ральдин, Л.Л. Убугунов, В.Н. Хертуев, К.Ш. Шагжиев. Улан-Удэ, 2003. С. 30-42.
3. Важенин И.Г., Важенина Е.А. Забайкалье/Агрохимическаяхарактеристика почв СССР. М.: Наука,1969. С. 5-208.
4. Лапухин Т.П. Система применения удобрений в полевых севооборотах на каштановах почвах сухой степи Забайкалья: автореф. дисс. д-ра с-х наук. Барнаул, 2000. 32 с.
5. Система земледелия Бурятской АССР: рекомендации ВАСХНИЛ СО БурНИИСХ. Новосибирск, 1989. 332 С.
6. Ишигенов И.А. Агрономическая характеристика почв Бурятии. Улан-Удэ, 1972. 211с.
7. Чекмарёв П.А., Лукин С.В., Сискевич Ю.И., Юмашев Н.П., Корчагин В.И., Хижняков А.Н. Мониторинг кислотности пахотных почв Центрально-Чернозёмного района //Достижения науки и техники АПК. 2011. № 7. С. 6-8.
8. Лукин С.В. Динамика основных агрохимических показателей плодородия почв Центрально-Чернозёмных областей России//Агрохимия. 2011. №6. С. 11-18.
9. Чекмарев П.А., Лукин С.В. Итоги реализации программы биологизации земледелия в Белгородской области // Земледелие. 2014. № 8. С. 3-6.
10. Роль люпина в формировании плодородия почвы//П.А. Чекмарев, А.И. Артюхов, Н.П. Юмашев, Л.Л. Яговенко//Достижения науки и техники АПК. 2011. № 10. С. 17-20.
FERTILITY DYNAMICS OF ARABLE LANDS IN THE REPUBLIC OF BURYATIA
Yu.D. Zapkhanov
State Station of Agrochemical Service «Buryatskaya», ul. Oktyabr'skaya 2, s. Ivolginsk, Respublika Buryatiya, 671050, Russian Federation
Summary. The aim of the investigation was to determine the current state of soil fertility and to reveal the dynamics of its changing in the Republic of Buryatia. The soil cover of agricultural lands of the region is presented mainly by chestnut, gray forest and chernozem soils. Since 1964, eight cycles of agrochemical survey of agricultural lands have been carried out in the republic. According to the data of the 8th cycle, the fraction of soils with very low content of humus is 42.9% (228,500 ha), with low one - 39.9% (212,200 ha), with middle content - 13.1% (69,900 ha). The average weighted content of mobile phosphorus in the 8th cycle was 181 mg/kg, which is higher by 23% than in the first cycle. The provision with exchange potassium over the years of observation has not cardinally changed, and now it corresponds to the higher level. In the dynamics of soil acidity there were not heavy changes, the weighted mean has kept on the level 6.3-6.5 units. At the same time 15,700 ha, or 3.0%, of the surveyed land are presented by strongly and middle acid soils, which require liming first of all. The very low level of mineral and organic fertilizer application has been registered in the republic during last 15 years. In 1987 it was applied 49,700 t (a.s.) of mineral fertilizers, or 35 kg/ha, totally for Buryatia, but in 2015 it was introduced 300 t (a.s.) only, or 3 kg/ha. The amount of applied organic fertilizers in 2015 was 549,500t only. As a result, the balance of the main mineral nutrients is negative; in 2015 it was minus 49.9 kg/ha for nitrogen, minus 4.5 kg/ha for phosphorus, minus 6.4 kg/ha for potassium. Keywords: soil, agrochemical survey, dynamics, mobile forms of phosphorus and potassium, organic matter (humus), fertilizers. Author Details: Yu.D. Zapkhanov, head of division (e-mail: [email protected])
For citation: Zapkhanov Yu.D. Soil and Climatic Conditions and Fertility Dynamics of Arable Lands in the Republic of Buryatia. Dosti-zheniya nauki i tekhniki APK. 2016. V.30. No. 10. Pp. 77-80 (in Russ.).
УДК 638.8:631.452
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
Т.А. АСЕЕВА, доктор сельскохозяйственных наук, директор (e-mail: [email protected])
Н.Е. САВЧЕНКО, аспирант
Дальневосточный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Клубная, 13, Восточное, Хабаровский р-н, Хабаровский край, 680521, Российская Федерация
Резюме. Исследования выполнены в полевом севообороте 1963-1965 гг. закладки с целью изучения влияния длительного применения удобрений на основные показатели плодородия лугово-бурых тяжелосуглинистых почв и продуктивность яровой пшеницы. Почва опытного участка лугово-бурая оподзоленная тяжелосуглинистая. В опыте изучали органическую, минеральную, известковую, органо-минеральную, органо-известковую, известково-минеральную, органо-известково-минеральную системы удобрений, в сравнении с чистым контролем (без удобрений). За семь ротаций севооборота внесено 220 т органических удобрений, 18 т - извести, 1905 кг - азота, 2040 кг -фосфора и 1305 кг - калия. В процессе окультуривания почвы в севообороте в течение 50 лет запасы гумуса, по сравнению с первоначальным содержанием, уменьшились на 3,0 т/га. Наибольшие его потери за год (0,28 т/га) отмечены в варианте с односторонним применением извести. Внесение органических удобрений как в чистом виде, так и в сочетании с минеральными и известковыми обеспечило ежегодный рост запасов гумуса на 0,28-0,42 т/га. За длительный период интенсивного использования лугово-бурых сезонно-мерзлотныхпочв при увеличении мощности пахотного горизонта кислотно-щелочные свойства изменились незначительно. При внесении извести из расчета 1,25 г.к. в четвертой ротации показатель рН солевой вытяжки не превышал среднекислого интервала, наибольшее снижение гидролитической кислотность и находилось на уровне 38% и на такую же величину возросло содержание обменных оснований, степень насыщенности ими ППК не превы-шалала 75%. Одностороннее внесение органических и известковых удобрений не оказало положительного влияния на пищевой режим почвы, однако применение минеральных удобрений обеспечило значительное увеличение содержания элементов минерального питания. Окультуривание почвы в севообороте обеспечило рост урожайности яровой пшеницы фактически в 2,5 раза. Комплексные системы удобрений способствовали формированию устойчиво высоких прибавок урожая - от 5,2 до 18,0 ц/га. Ключевые слова: яровая пшеница, системы удобрений, гумус, агрохимические свойства, урожайность. Для цитирования: Асеева Т.А., Савченко Н.Е. Влияние длительного применения удобрений на изменение плодородия почв и урожайность яровой пшеницы // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 10. С. 81-85.
Основные сельскохозяйственные угодья в Хабаровском крае расположены на Среднеамурской равнине, почвы которой имеют тяжелый механический состав и высокую гидролитическую кислотность (9-11 мг-экв./100 г почвы). Формируясь в условиях периодического избыточного увлажнения, они содержат много подвижных полуторных окислов, что способствует образованию труднорастворимых соединений фосфорной кислоты и снижению обеспеченности подвижными фосфатами [1].
Из-за зимнего промерзания почвы на глубину до 1,5-3,0 м и позднего ее оттаивания активность микробиологических процессов в пахотном горизонте в весенний период сравнительно невысокая. Поэтому
ранние яровые культуры, в том числе яровая пшеница, ощущают недостаток минерального питания. Таким образом, продуктивность сельскохозяйственных растений, культивируемых на почвах Среднеамурской равнины, на разных этапах органогенеза лимитирует их обеспеченность питательными веществами, особенно азотом и фосфором, кислотно-щелочные свойства и водно-воздушный режим. В связи с этим большой научный интерес представляет анализ влияния длительного использования земель в сельскохозяйственном производстве на изменение агрохимических свойств почвы, содержание питательных веществ и урожайность возделываемых культур.
В последние годы в связи с сокращением применения удобрений, увеличением площади пропашных культур, снижением запасов растительных остатков в пахотном горизонте, происходит прогрессирующая деградация почв, что, прежде всего, проявляется в потере гумуса и почвенного азота [2-4]. Исходя из результатов, полученных при проведение длительных опытов с удобрениями в различных регионах Российской Федерации, потери гумуса, например, в не удобренном южном черноземе за последние 25-30 лет составили 0,41% [5].
В условиях Северо-Западного Предкавказья длительное систематическое применение минеральных удобрений на черноземе выщелоченном снижало содержание гумуса и отрицательно влияло на физико-химические свойства почвы. В то же время улучшался азотный, фосфорный и калийный режимы почвы [6].
Анализ неблагоприятных тенденций в современном сельском хозяйстве свидетельствует об их долговременном характере. Проблема эта затронула и Дальневосточный регион России. Изучить динамику и оценить изменения агрохимических свойств при длительном использовании почвы в сельскохозяйственном производстве возможно лишь на основе анализа многолетних данных в длительных стационарных опытах.
Систематические исследования по изучению влияния окультуривания почвы путем применения различных систем удобрений, возделывания сельскохозяйственных культур в севооборотах, запашки пожнивных остатков и других приемов на Дальнем Востоке стали проводить после закладки стационарных опытов в 1941 г. в Приморском крае под руководством А.Т. Грицуна и в 1963-1965 гг. в Хабаровском крае под руководством В.П. Басистого [7-10].
Ретроспективный анализ данных сплошного мониторинга содержания гумуса в Среднем Приамурье в последние годы показал, что его потери за время сельскохозяйственного использования почв достигли 40-50%. С балансом гумуса тесно связан и баланс основных питательных веществ. Сложившаяся ситуация обусловлена, прежде всего, крайне низким уровнем применения органических и минеральных удобрений, а также незначительным распространением посевов однолетних зернобобовых культур и многолетних бобовых трав [11]. По данным полевых исследований из-
менение запасов гумуса и азота происходит не только в пахотном, но и подпахотном горизонтах лугово-бурых почв, в зависимости от насыщенности севооборота соей. При ее бессменном посеве, по сравнению с севооборотами с 33 и 50% этой культуры, в слое 0-60 см теряется в среднем за год 1,44 т/га гумуса и 0,13 т/га азота [12].
Цель наших исследований - обобщить результаты 50-летнего применения удобрений в полевом севообороте, оценить влияния этого агроприема на основные показатели плодородия лугово-бурых тяжелосуглинистых почв и продуктивность яровой пшеницы.
Для ее достижения решали следующие задачи: определить динамику изменения запасов гумуса, основных элементов минерального питания и кислотно-щелочных свойств лугово-бурой тяжелосуглинистой почвы под влиянием длительного систематического применения различных систем удобрений; установить степень влияния окультуривания почвы на урожайность яровой пшеницы и окупаемость минеральных удобрений прибавкой зерна.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в длительном стационарном опыте (занесен в «Реестр аттестатов Географической сети длительных опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами Российской Федерации» под №097), заложенном в Хабаровском крае на лугово-бурой опод-золенной тяжелосуглинистой почве последовательно в трех полях полевого севооборота Дальневосточного НИИСХ в 1963-1965 гг. В.П. Басистым.
В первой ротации севооборот включал следующие культуры: кукуруза на силос, яровая пшеница, соя, овес с подсевом клевера, клевер, соя. За ротацию внесли 40 т/га навоза КРС, 6,0 т/га известковой муки (из расчета 0,75 г.к./га) и ^65Р240К135. Во второй ротации выращивали кукурузу на силос, яровую пшеницу, сою, яровую пшеницу, ячмень, сою. Внесли 40 т/га навоза КРС, 4,0 т/га известковой муки (из расчета 0,5 г.к./га с доведением общей дозы СаСО3 до 1,25 г.к.) и ^30Р270К225. Третья ротация - кукуруза на силос, яровая пшеница, соя, овес с подсевом тимофеевки луговой, тимофеевка 1 года пользования (г.п.), тимофеевка 2 г.п., соя. За ротацию внесли 40 т/га навоза КРС, 2,0 т/га известковой муки (из расчета 0,25 г.к./га с доведением общей дозы СаСО3 до 1,5 г.к.), минеральные удобрения в количестве ^75Р360К225. В четвертой ротации выращивали кукурузу на силос, яровую пшеницу, сою, ячмень с подсевом лисохвоста лугового, лисохвост луговой 1 г.п., лисохвост луговой 2 г.п., сою, овес. Всего за ротацию было внесено 100 т/га торфокомпоста, 6,0 т/га известковой муки (из расчета 0,75 г.к./га с доведением общей дозы СаСО3 до 2,25 г.к.) и ^45Р390К240. В пятой ротации высевали кукурузу на силос, яровую пшеницу, сою, ячмень, пайзу, сою, овес. За ротацию было внесено ^боРзЕюКзосг В шестой и седьмой ротациях последовательно возделывали сою, яровую пшеницу, сою, овес с подсевом костреца безостого, кострец безостый 1 г.п., кострец безостый 2 г.п., соя, овес. За ротации внесено ^90Р780К480. Органические удобрения и известковую муку вносили под первую культуру в севообороте - кукурузу. Всего за весь период исследований было внесено на 1 га посевной площади 220 т органических удобрений, 18 т извести, 1905 кг азота, 2040 кг фосфора и 1305 кг калия. В навозе крупного рогатого скота содержание общего азота составляло
0,42%, калия - 0,47%, фосфора - 0,21%, кальция -0,40%, органического вещества - 20,3%.
Мощность гумусового горизонта почвы опытного участка при закладке эксперимента не превышала 20 см, механический состав тяжелосуглинистый. Содержание гумуса (по Тюрину) было равно 3,75%, реакция почвенной среды - кислая (рНсол < 4,5), гидролитическая кислотность - 10-12 мг-экв./100 г почвы, сумма обменных оснований - 15-17 мг-экв./100 г почвы, степень насыщенности почвы основаниями - 59,2%, Р205 (по Кирсанову) - 1,2 мг, К20 ( по Масловой) - 11,8 мг/100 г почвы. В опыте изучали 7 различных систем удобрений: минеральная (М - ^53Р48 6 К321), органическая (О - 4,4 т/га навоза), известковая (И - 0,36 т/га извести) и их сочетания (О + М; О + И; И + М; О + И + М; контроль -без удобрений). Площадь делянок по севооборотам изменялась в пределах 150-585 м2, повторность -четырехкратная. Опыты проводили в соответствии с методикой полевого опыта [13].
Первые четыре ротации в опыте возделывали сорт яровой пшеницы Монакинка, во все последующие годы - сорт Хабаровчанка. Агротехника во все годы исследований была общепринятая для условий Хабаровского края и включала вспашку поля после предшествующей культуры с осени, весеннее внесение удобрений вразброс в соответствии со схемой опыта, культивацию, боронование в два следа. Посев проводили рядовой сеялкой СЗ-3,6, норма высева 5,5-6,0 млн всхожих зерен/га. В фазе трубкования растения обрабатывали рекомендуемыми гербицидами. Учет урожая осуществляли с использованием селекционного комбайна «Хеге».
Во все годы проведения опытов наблюдения и исследования носили однотипный характер и включали наблюдения за пищевым режимом и агрохимическими показателями плодородия почвы.
При окультуривании гидроморфных лугово-бурых почв особое внимание уделяют улучшению водно-воздушного режима пахотного горизонта. Достигают это постепенным увеличением мощности пахотного слоя путем припахивания нижележащего горизонта. За 50-летний период она возросла с 18-20 до 30 см. При-пахивание осветленного горизонта А2 с более низким содержанием гумуса, естественно, понизило величину этого показателя в созданном более мощном пахотном слое. В связи с этим мы оценивали содержание гумуса по его запасам в горизонте почвы 0-30 см.
Для наблюдения за пищевым режимом и агрохимическими свойствами почвы образцы из пахотного слоя отбирали тростьевым буром с каждой делянки опыта. В почве определяли содержание нитратного азота ионоселективным методом; аммонийного - колориметрически с реактивом Несслера; подвижного фосфора - по Кирсанову; обменного калия - на пламенном фотометре; обменных и воднорастворимых оснований - трилонометрически; гидролитическую кислотность - по Каппену-Гильковицу; рН солевой и водной вытяжки - потенциометрически [14].
Результаты и обсуждение. За первые четыре ротации запасы гумуса в слое 0-30 см заметно снизились (табл. 1). Среднегодовые потери гумуса в значительной мере зависели от системы удобрений. По сравнению с неудобренной почвой, в которой ежегодное уменьшение запасов составляло 0,88 т/га гумуса, его потери сильно увеличивались только при одностороннем известковании. Комплексные системы
Таблица 1. Изменение содержания гумуса в лугово-бурых почвах в полевом севообороте при длительном применении различных систем удобрений (в среднем за ротацию севооборота)
Система удобрения, доза (среднее за 7 ротаций) Содержание гумуса, %/т/га Среднегодовая потеря (приход) гумуса, ± т/га
1 ротация, 1965 г.* 4 ротация 1990 г.* 7 ротация 2015 г.*
Контроль 4,2/113 2,8/91 3,4/110 - 0,06
Органическая (О), 4,4 т/га 4,5/120 3,2/105 4,1/134 +0,28
Минеральная (М), М Р486 К321 4,2/115 3,0/91 3,9/118 + 0,06
Известковая (И), 0,36' т/га ' 4,5/125 3,0/93 3,6/111 - 0,28
О + М 4,6/123 3,4/104 4,1/125 + 0,04
О + И 4,2/115 3,3/107 4,4/133 + 0,36
И + М 4,4/125 3,5/106 4,0/120 - 0,10
О + И + М 4,3/116 3,0/98 4,2/137 + 0,42
* - год определения содержания и запасов гумуса на одном и том же поле севооборота под яровой пшеницей
удобрений замедляли темпы дегумификации, хотя и не обеспечивали полного воспроизводства органического вещества.
В течение последующих трех ротаций полевого севооборота скорость сокращения запасов гумуса в пахотном слое почвы заметно снизилась, что связано, в первую очередь, с ростом урожайности зерновых культур и сои, поскольку это способствовало увели-
интенсивного использования при увеличении мощности пахотного горизонта все формы кислотности, содержание обменных оснований, насыщенность ими почвенного поглощающего комплекса в варианте без удобрений остались практически без изменений (табл. 2). Не оказало подкисляющего действия и длительное одностороннее применение минеральных удобрений.
Таблица 2. Изменение кислотно-щелочных свойств лугово-бурой почвы при длительном применении удобрений в полевом севообороте (в среднем за ротацию севооборота)
Система удобрения, доза(среднее за 7 ротаций) Ротация севооборота
I IV VII I IV VII I IV VII I IV I VII
рНсол. Нг, мг-экв/100 г почвы Б, мг-экв/100 г почвы V, %
Контроль 4,0 4,2 4,2 9,5 9,5 9,7 13,4 12,6 15,2 58,5 57,0 61,0
Органическая (О), 4,4 т/га 4,0 4,1 4,0 9,8 10,0 9,9 14,1 12,2 14,2 58,9 55,0 58,9
Минеральная (М), 1\1Р486 К321 Известковая (И), 0,36э , т/га , 4,0 4,1 4,0 10,0 10,2 9,9 13,3 11,6 17,0 57,1 53,2 63,2
4,6 4,9 4,4 7,9 6,9 7,8 17,1 16,4 17,3 68,0 70,4 68,9
О + М 4,1 4,1 4,2 10,4 10,2 10,1 14,6 12,5 15,5 58,4 55,1 60,5
О + И 4,7 4,8 4,6 7,2 5,9 6,5 16,2 16,5 18,0 69,2 73,7 73,5
И + М 4,9 4,8 4,6 6,8 6,0 7,0 16,1 17,4 18,4 70,3 74,4 72,4
О + И + М 4,7 4,5 4,5 6,5 6,2 7,9 16,7 16,7 18,7 72,0 73,0 70,3
чению поступления в почву органического вещества в виде соломы, пожнивных и корневых остатков. Если сравнивать запасы гумуса с изначальными, то при использовании органических и минеральных удобрений отмечен их рост как при одностороннем внесении, так и в парном сочетании органических удобрений с минеральными и известковыми. Наибольшие запасы гумуса формировались при использовании органо-известково-минеральной системы удобрений. Снижение величины этого показателя в пахотном слое сохранилось в вариантах с применением извести и известково-минеральной системы удобрений. Только благодаря окультуриванию почвы (подразумевается использование всех технологических приемов возделывания культуры, кроме внесения удобрений) потери гумуса в контроле снизились на 0,76 т/га.
Особенность лугово-бурых сезонно-мерзлотных почв - высокая буферная способность к подкис-лению и подщелачиванию. За длительный период
Внесение извести из расчета 0,75 г.к. в четвертой ротации не оказало сильного подщелачивающего действия: величина рН солевой вытяжки не вышла за пределы среднекислого интервала, гидролитическая кислотность снизилась не более чем на 38%, содержание обменных оснований возросло на такую же величину, а степень насыщенности ими ППК не превысила 75%.
Еще одна характерная особенность сезонно-мерзлотных периодически переувлажняемых лугово-бурых почв - усиление нейтрализующего воздействия извести в сочетании с минеральными удобрениями. В первой ротации применение известково-минеральной системы удобрений увеличило величину рНсол на 0,9 ед., в четвертую и седьмую - на 0,8 и 0,6 соответственно.
Наибольшее прямое воздействие на растения оказывает пищевой режим почвы и в первую очередь содержание минеральных форм азота, подвижного фосфора и обменного калия.
Таблица 3. Изменение содержания элементов минерального питания в почве при длительном применении удобрений (в среднем за ротацию севооборота)
Система удобрения, доза (среднее за 7 ротаций) Ротация севооборота
I 1 IV VII I 1 IV VII I IV VII
N-N0. + Ы-ЫИ.мг/кг почвы 3 4 Р2О5 мг/100 г почвы К2О мг/100 г почвы
Контроль 25,9 43,3 38,1 3,4 4,1 4,0 23,6 25,2 12,8
Органическая (О) 4,4 т/га 20,6 46,8 31,0 3,6 2,4 4,3 26,3 24,1 12,5
Минеральная (М), 1Ч Р486 К,^ 30,9 80,3 66,3 4,4 3,3 6,8 31,4 31,5 24,3
Известковая (И), 0,36' т/га ' 29,5 31,9 33,1 4,1 2,8 4,6 23,4 22,2 12,2
О + М 54,5 77,0 75,7 6,0 6,1 6,7 30,0 31,8 36,6
О + И 29,5 38,5 32,5 2,7 2,7 3,9 20,2 22,4 13,6
И + М 41,4 78,2 72,6 4,6 6,5 6,3 25,6 30,5 25,2
О + И + М 45,4 59,7 82,1 7,2 5,7 7,1 30,7 30,9 27,5
Таблица 4. Влияние степени окультуривания лугово-бурой почвы и систематического применения
удобрений на урожайность яровой пшеницы
Система удобрения, доза (среднее за 7 ротаций) Ротации севооборота
I 1 III IV I III IV I III 1 IV
урожайность, ц/га прибавка урожая, ц/га окупаемость 1 кг удобрений, кг зерна
Сорт Монакинка
Контроль 6,1 9,8 11,2 - - -
Органическая (О), 4,4 т/га 9,5 14,8 15,7 3,4 5,0 4,5
Минеральная (М), МР Кзо 11,2 14,1 15,4 5,1 4,3 4,2 3,8 3,2 3,1
Известковая (И), 0,36 т/оа 9,2 13,9 15,8 3,1 4,1 4,6
О + М 10,6 14,0 15,8 4,5 4,2 4,6 3,3 3,1 3,4
О + И 10,6 14,8 19,5 4,5 5,0 8,3
И + М 15,6 17,5 19,3 9,5 7,7 8,1 7,0 5,7 6,0
О + И + М 13,2 21,4 23,8 7,1 11,6 12,6 5,2 8,6 9,3
Сорт Хабаровчанка
V VI VII V VI VII V VI VII
Контроль 13,2 14,5 15,2 - - -
Органическая (О), 4,4 т/га 16,1 19,1 22,7 2,9 4,6 7,7
Минеральная (М), М60Р60 К60 20,2 28,5 27,2 7,0 14,0 12,0 3,9 7,8 6,7
Известковая (И), 0,3(5 т/оа 15,8 16,3 19,7 2,6 1,8 4,5
О + М 18,5 29,1 28,7 5,3 14,6 13,5 2,9 8,1 7,5
О + И 14,2 18,1 24,2 1,0 3,6 9,0
И + М 18,4 30,8 30,2 5,2 16,3 15,0 6,5 9,0 8,3
О + И + М 21,9 32,5 29,1 8,7 18,0 13,9 4,8 10,0 7,7
Минеральный азот представлен суммой нитратных и аммиачных форм этого элемента. При увеличении мощности пахотного слоя и снижении относительного содержания гумуса, образование и накопление минеральных форм азота в контрольном варианте не только не ослабело, но и резко не возросло. По сравнению с ним, не оказало положительного влияния одностороннее применение органических и известковых удобрений. Только внесение минеральных удобрений как в чистом виде, так и в сочетании с известковыми и органическими обеспечило значительное увеличение содержания минерального азота, вовлекая в круговорот и почвенные формы этого элемента (табл. 3). Применение минеральных удобрений повысило содержание минерального азота в пахотном горизонте на 19,3-85,4%, по сравнению с контрольным вариантом, использование органо-минеральной и известково-минеральной систем - на 110,4-77,8% и 59,8-90,6% соответственно.
Количество подвижных фосфатов в гидроморфной лугово-бурой почве на фоне естественного плодородия находилось на низком уровне. Одностороннее применение органических и известковых удобрений не оказывало устойчивого воздействия на величину этого показателя. Содержание доступного фосфора возрастает только при внесении минеральных удобрений, особенно в комплексе с органическими и известковыми, под воздействием которых в почве устанавливается средняя обеспеченность этим элементом.
Лугово-бурые тяжелосуглинистые почвы Среднего Приамурья богаты калием. Однако его подвижность зависит от влажности почвы. Поэтому в отдельные годы вследствие фиксации обменных ионов этого элемента почвенными коллоидами его содержание может значительно снижаться, что и наблюдали в седьмой ротации под посевами яровой пшеницы в варианте без удобрений. Органические удобрения и известкование почвы не влияли на подвижность катионов калия. Она сохранялась на уровне, характерном для этого типа почвы. Только внесение минерального калия в составе полного удобрения, которое в совокупном действии препятствовало его фиксации почвенными коллоидами повышало подвижность катионов этого элемента на 33,0-185,9 %.
С улучшением обеспеченности возделываемых в севообороте культур элементами минерального питания благодаря как применяемым системам удобрений, так и окультуриванию почвы отмечен рост реализации их продуктивного потенциала.
В контрольном варианте только окультуривание почвы в III ротации обеспечило увеличение урожайности яровой пшеницы сорта Монакинка в 1,6 раза, по сравнению с первой ротацией. В дальнейшем, прибавка от ротации к ротации не превышала 10,0%. Окультуривание почвы в полевом севообороте обеспечивало рост эффективности применяемых систем удобрений (табл. 4).
Наибольшее влияние на реализацию продуктивных качеств обоих сортов яровой пшеницы оказало использование комплексных систем удобрений, особенно известково-минеральной и органо-известково-минеральной. Каждый килограмм действующего вещества минеральных удобрений в этом случае обеспечивал при выращивании сорта Монакинка получение дополнительно от 5,2 до 9,3 кг зерна, сорта Хабаровчанка - от 4,8 до 10 кг. Эффективность органо-минеральной системы удобрений возрастала по мере повышения плодородия почвы.
Выводы. Длительное возделывание сельскохозяйственных культур в полевом севообороте без применения удобрений привело к снижению запасов гумуса в пахотном слое почвы, по сравнению с первоначальным содержанием, на 3,0 т/га. Внесение органических удобрений в чистом виде, а также в сочетании с известковыми и известково-минеральными повысило его запасы на 14, 18 и 21 т/га, соответственно, ежегодный рост запасов гумуса в этих вариантах составил 0,28-0,42 т/га. Длительное окультуривание почвы в полевом севообороте при систематическом применении удобрений стабилизировало ее кислотно-щелочные свойства, повысило обеспеченность растений основными элементами питания. Наибольшее влияние на реализацию продуктивных качеств яровой пшеницы оказали комплексные системы удобрений, особенно известково-минеральная и органо-известково-минеральная, которые обеспечивали на протяжении всего периода исследований устойчиво высокие прибавки урожая - от 5,2 до 18,0 ц/га.
Литература.
1. Басистый В.П., Назын-оол О.А. Формы фосфора в основных типах Среднеамурской равнины // Труды ДальНИИСХ. Хабаровск: Хабаровское книжное издательство, 1974. Вып. 11. С. 300-307.
2. Синельников Э.П., Слабко Ю.И. Оценка состояния почв по результатам агрохимобслуживания // Химия в сельском хозяйстве. 1995. № 2-3. С. 28-31.
3. Гамзиков Г.П., Кулагина М.Н. Изменение содержания гумуса в почвах в результате сельскохозяйственного использования (обз. инф.). М.: ВНИИА им. Д.Н. Приянишникова, 1992. 48 с.
4. Пронько В.В., Гришин П.Н. Состояние и пути регулирования плодородия черноземных и каштановых почв Саратовской области// Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2005. №3. С. 28-31.
5. Чуб М.П. Оптимизация минерального питания культур и система удобрений в севооборотах на черноземах и темно-каштановых почвах засушливого Поволжья: автореф. дисс. ... д. с.-х. наук. М., 1989. 48 с.
6. Агроэкологическая эффективность системы удобрения полевого севооборота в условиях Северо-Западного Предкавказья / А.Х. Шеуджен, Л.И. Громова, Л.М. Онищенко, В.П. Суетов, В.В.Дроздова // Материалы конф. «Состояние и перспективы агрохимических исследований Географической сети опытов с удобрениями». М.: изд-во ГНУ ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова. 2010. С. 54-59.
7. Грицун А.Т. Применение удобрений в Приморском крае. Владивосток: Приморское книжное издательство, 1964. 438 с.
8. Грицун А.Т., Васичева А.Д. Влияние длительного применения удобрений на агрохимические свойства и плодородие лугово-бурой оподзоленной почвы Приморского края //Агрохимия. 1971. № 3. С. 31-40.
9. Федоров А.А. Повышение плодородия почв и улучшение использования земель // Система ведения сельского хозяйства в Приморском крае. Новосибирск: СО ВАСХНИЛ, 1981. С. 26-54.
10. Басистый В.П., Басистый А.П. Агрохимическая характеристика почв Хабаровского края и эффективность удобрений// Агрохимическая характеристика почв почв СССР. Дальний Восток. М.: Наука, 1971. С. 70-107.
11. Асеева Т.А. Агрохимическая оценка динамики изменения сезонно-мерзлотных почв Среднего Приамурья // Тезисы на VI съезд общества почвоведов им. В.В. Докучаева. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2012. Кн. 1. С. 275-277.
12. Асеева Т.А. Баланс гумуса и азота в севооборотах с соей на почвах Среднего Приамурья. Плодородие. 2008. №5(44). С.14-16.
13. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. М.: Агро-промиздат, 1985. 351с.
14. Агрохимические методы исследования почвы. М.: Наука, 1975. 656с.
INFLUENCE OF LONG FERTILIZER APPLICATION ON THE CHANGES IN SOIL FERTILITY
AND YIELD OF SPRING WHEAT
T.A. Aseeva, N.E. Savchenko
Far East Research Institute of Agriculture, ul. Klubnaya, 13, Vostochnoye, Khabarovskii r-n., Khabarovskii krai, 680521, Russian Federation
Summary. The investigations were carried out in a field crop rotation, which was laid in 1963-1965, in order to study the influence of long fertilizer application on the main characteristics of fertility of meadow-brown heavy loamy soils and productivity of spring wheat. The soil of the test plot was meadow-brown podzolized heavy loamy. Organic, mineral, lime, organic-mineral, organic-lime, lime-mineral, organic-lime-mineral fertilizer systems were studied in the experiment in comparison with the pure control. Over seven rotations it was applied 220 tons of organic fertilizers, 18t of lime, 1905 kg of nitrogen, 2040 kg of phosphorus and 1305 kg of potassium. In the process soil cultivation in the crop rotation during 50 years the amount of humus decreased by 3.0 t/ha compared to the initial content. The maximum loss of humus during a year, 0.28 t/ha, was registered in the variant with lime only. Application of organic fertilizers both in pure form and in combination with mineral and lime fertilizers provided the annual growth of humus amount at 0.28-0.42 t/ha. Over a long period of intensive use of meadow-brown frozen soils acid-alkaline properties changed slightly with the increase in the thickness of the arable layer. With the application of lime at the rate of 1.25 HA in the fourth rotation the value of pH(saline) did not exceed the middle acid interval; the maximal reduction of hydrolytic acidity was at the level of 38%, and the content of exchange bases grew at the same value; the degree of saturation of SAC by them did not exceed 75%. The application of organic and lime fertilizers only did not influence positively the nutrition regime of the soil, however, mineral fertilizers provided a significant increase in its content. Soil cultivation in crop rotation ensured the increase in spring wheat yield 2.5 times. Complex systems of fertilizers provided sustained high yield increase - from 520 to 1,800 kg/ha.
Key words: spring wheat, fertilizer systems, humus, agrochemical properties, productivity.
Author Details: T.A. Aseeva, D. Sc. (Agr.), director (e-mail: [email protected]); N.E. Savchenko, post graduate student.
For citation: Aseeva T.A., Savchenko N.E. Influence of Long Fertilizer Application on the Changes in Soil Fertility and Yield of Spring
Wheat. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No. 10. Pp. 81-85 (in Russ.).
к
ВНИМАНИЮ СОИСКАТЕЛЕЙ УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ И ДРУГИХ ЗАИНТЕРЕСОВАННЫХ ЛИЦ!
Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК» издает монографии и другую книжную продукцию с редактированием и всеми выходными данными.
Цены договорные. Заявки отправлять по адресу: 101000, г Москва, Моспочтамт, а/я 166. Тел.: (495) 557-13-01, (916) 241-63-43. E-mail: [email protected]
