CC BY
26
УДК 631.41:631.51:631.452
Изменение потенциального плодородия чернозема при различных способах основной обработки почвы
В.И. ТУРУСОВ, член-корреспондент РАСХН
A.M. НОВИЧИХИН,
B.М. ГАРМАШОВ, кандидаты сельскохозяйственных наук
C.А. ГАВРИЛОВА Воронежский НИИ сельского хозяйства
E-mail: niish [email protected]
В статье приведены результаты исследований по изменению содержания валовых форм основных элементов минерального питания в черноземе обыкновенном при длительном применении различных систем основной обработки почвы (отвальная, безотвальная) в зер-нопропашном севообороте в условиях юго-востока ЦЧЗ.
Ключевые слова: обработка почвы, система обработки, отвальная, безотвальная, комбинированная, удобрения, общий азот, легкогидролизуемый азот, общий фосфор, общий калий.
В настоящее время, при постоянно возрастающем уровне техногенной нагрузки на почву, очень важно вести наблюдения за изменением показателей потенциального плодородия. Поскольку эти показатели являются относительно стабильными почвенными характеристиками, выявить их изменения под воздействием агротехнических приемов, и особенно способов обработки почвы, можно только в условиях длительных стационарных опытов, в течение продолжительных интервалов времени
[I, 2].
Мы изучали влияние различных систем обработки почвы на плодородие чернозема и продуктивность возделываемых культур в почвенно-климатических условиях юго-восто-м ка ЦЧЗ в зернопропашном десяти-5 польном севообороте с чередовани-N ем культур: кукуруза на силос - озимая пшеница - сахарная свекла - од-z нолетние травы - озимая пшеница I - кукуруза на зерно - горох - ози-ф мая пшеница - подсолнечник - яч-ф мень. Исследования проводили в
| многолетнем стационарном опыте, в
ф
и
12
третьей ротации севооборота, на черноземе обыкновенном среднемощ-ном тяжелосуглинистом, содержащем в слое 0-40 см 6,84 % гумуса, 0,277 % азота, 0,1 S6 % фосфора, 1,86 % калия. Гидролитическая кислотность - 0,79 мг-экв., сумма поглощенных оснований - S3,8 мг-экв. на 100 г почвы.
Изучаемые варианты опыта включали отвальные системы обработки (ежегодную вспашку на глубину 2022, 2S-27, 30-32 и 3S-37 см), безотвальные - ежегодную разноглубинную плоскорезную обработку на глубину от 10-12 до 2S-27 см под различные культуры севооборота (в севообороте 100 % безотвальной обработки), а также ежегодное рыхление плугом без отвалов на глубину 2S-27 см.
Способы обработки почвы изучали на удобренном (ежегодно (NPK)60 под все культуры) и неудобренном фонах. Агротехника возделываемых культур - рекомендованная для зоны. Анализ почвы и растений проводили по общепринятым методикам.
Одним из показателей потенциального плодородия почвы является валовое содержание в ней основных элементов минерального питания:
азота, фосфора и калия.
Опыты показали, что различные способы и глубина обработки почвы не оказали существенного влияния на валовое содержание общего азота в черноземе обыкновенном (табл. 1). На фоне без удобрений при отвальной системе обработки на глубину 20-22 см содержание общего азота составляло 0,265 %, при плоскорезной разноглубинной и при увеличении глубины отвальной обработки до 30-32 и 35-37 см отмечена тенденция к снижению его содержания в слое 0-40 см. При рыхлении почвы плугом без отвалов на глубину 25-27 см содержание этого элемента составляло 0,272 %.
Ежегодное применение удобрений способствовало более рациональному расходованию почвенного азота. При длительном сопряженном взаимодействии различных систем обработки почвы с удобрениями содержание общего азота в слое 0-40 см чернозема обыкновенного было несколько выше и в среднем по опыту находилось в пределах от 0,274 до 0,294 %. Эффективность применения удобрений существенно не изменялась в зависимости от способа обработки почвы. При отвальной системе обработки на глубину 20-22 см его содержание составило 0,285 %, на глубину 30-32 и 35-37 см - 0,274 и 0,283 %, при плоскорезной разноглубинной -0,284 %,безотвальной на глубину 2527 см - 0,294 %. Здесь также прослеживается выше установленная тенденция. Опыты показали, что различные способы и глубина обработки почвы не оказали существенного
I. Влияние длительного воздействия различных способов и глубины основной обработки почвы на азотный режим (в третьей ротации десятипольного севооборота)
Система обработки Фон Общий азот, % Легкогидролизуемый
почвы азот, %
I. Отвальная (ХРК)60 0,285 70,87
на 20-22 см Без удобрений 0,265 67,34
2. Отвальная (ХРК)Ш 0,287 79,89
на 25-27 см Без удобрений 0,268 67,31
3. Отвальная (ХРК)Ш 0,274 78,40
на 30-32 см Без удобрений 0,261 72,82
4. Отвальная (ХРК)Ш 0,283 81,00
на 35-37 см Без удобрений 0,259 61,65
5. Плоскорезная (ХРК)Ш 0,284 67,67
разноглубинная Без удобрений 0,263 58,98
6. Безотвальная (ХРК)60 0,294 68,48
на 25-27 см Без удобрений 0,272 60,30
Среднее по опыту (ХРК)Ю 0,284 74,38
Без удобрений 0,265 64,73
НСР05 Обработка 0,01 9,96
частн. эффектов Удобрение 0,01 8,73
läÖääToeä iMü..p65 12 13.09.2013, 14:37
влияния на валовое содержание общего азота в черноземе обыкновенном (табл. I).
С увеличением глубины отвальной обработки с усилением окислительных процессов происходит более интенсивное разложение азотсодержащих органических веществ. Вместе с тем, более глубокая заделка минеральных удобрений и органического вещества пожнивных остатков способствует увеличению миграции азота в нижележащие почвенные горизонты.
При безотвальной системе обработки почвы, выполняемой плугом без отвалов (когда идет просыпание верхних слов почвы и растительных остатков в щель, образуемую широкой стойкой корпуса плуга), этого не происходит в связи с концентрацией минеральных удобрений и массы растительных остатков в верхних слоях почвы и большим количеством растительных остатков, попадающих в почву, по сравнению с плоскорезной обработкой. То есть при необходимости углубления обрабатываемого слоя свыше 20-25 см лучше использовать безотвальные орудия с широкими стойками корпусов (чизель, плуг со снятыми отвалами).
Что касается содержания легко-гидролизуемого азота (см. табл. I), различные способы и глубина обработки почвы даже при длительном систематическом воздействии не оказали существенного влияния на изменение его содержания в черноземе обыкновенном.
Систематическое применение удобрений способствовало увеличению содержания легкогидролизуе-
мого азота в почве. Если на неудобренном фоне в слое 0-40 см в среднем по опыту оно составляло 58,98-72,72 %, то на фоне двадцатилетнего применения удобрений -67,67-81,00 %, т. е. было выше на 14,7-11,4 %.
Длительное применение удобрений способствовало улучшению обеспеченности чернозема обыкновенного, используемого в интенсивном земледелии, легкогидролизуе-мым и общим азотом практически одинаково при всех способах обработки почвы (см. табл. 1).
Валовое содержание фосфора в черноземных почвах составляет 0,15-0,35 % и в основном коррелирует с содержанием фосфора в поч-вообразующих породах и в меньшей степени - с гумусированностью. Содержание органических фосфатов составляет 40-70 % от валовых запасов [3].
Наши опыты показали, что длительное воздействие различных систем основной обработки почвы не оказало существенного влияния на содержание валового фосфора в слое 0-40 см чернозема (табл. 2). Содержание этого элемента по различным системам обработки находилось в пределах 0,162-0,170 %.
При отвальной системе основной обработки почвы с увеличением ее глубины отмечается тенденция повышения содержания общего фосфора на 0,011 % в абсолютных величинах или на 6,7 % в относительных. Увеличение глубины при безотвальной системе обработки не сказалось на изменении содержания общего фосфора в почве.
Ежегодное внесение минеральных удобрений обеспечивало несколько большее содержание общего фосфора в слое 0-40 см. По вариантам опыта оно находилось в пределах от 0,180 до 0,186 %, а в среднем по опыту на удобренном фоне составляло 0,180 %, что выше, чем на неудобренном фоне, на 0,024 %, или 8,4 %.
Эффект сопряженного взаимодействия обработки почвы и фосфорных удобрений был выше в вариантах с оборотом пласта. При отвальной обработке на глубину 20-22 и 25-27 см его содержание составляло 0,180-0,182 %, что выше, чем на неудобренном фоне, на 0,017 %, на глубину 30-32 и 35-37 см - 0,1800,186 %, что выше, чем на неудобренном фоне, на 0,018-0,010 %. По плоскорезной разноглубинной обработке его содержание составляло 0,177 %, по безотвальной обработке на глубину 25-27 см - 0,176 %.
Ежегодное применение минеральных удобрений способствовало более рациональному использованию валовых запасов фосфора в почве. Наибольшая эффективность минеральных удобрений в повышении валовых запасов фосфора отмечалась при отвальных системах обработки.
В пахотном слое черноземов запасы калия в 2-4 раза превышают запасы азота и в 13-16 раз - фосфора. Общее содержание калия колеблется от 1,5 до 2,6 % к массе почвы. Количество обменного калия -1-3 % от валового [3].
В наших опытах (см. табл. 2) различные системы и глубина обработки почвы не оказали существенного влияния на содержание валового калия в слое 0-40 см чернозема. Его содержание по системам обработки составляло 1,72-1,74 %, в сочетании с удобрениями - 1,78-1,80 %. Ежегодное применение минеральных удобрений привело к достоверному повышению содержания валового калия во всех изучаемых слоях и в целом по слою 0-40 см, независимо от систем и глубины обработки почвы. <£
Таким образом, как показывают л
результаты исследований, механи- д
ческая обработка почвы существен- л
но не влияет на изменение валово- ы
го содержания основных элементов 2
питания в черноземе обыкновенном. ^
Наибольший эффект сопряженного р
взаимодействия обработки и приме- 2
со
2. Влияние длительного воздействия различных систем и глубины основной обработки почвы на фосфорно-калийный режим (в третьей ротации десятипольного севооборота)
Система обработки Фон Общий фосфор, Общий калий, %
почвы %
I. Отвальная (ХРК)60 0,180 1,78
на 20-22 см Без удобрений 0,163 1,74
2. Отвальная (ХРК)6о 0,182 1,80
на 25-27 см Без удобрений 0,165 1,73
3. Отвальная (ХРК)6о 0,180 1,78
на 30-32 см Без удобрений 0,162 1,74
4. Отвальная (ХРК)6о 0,186 1,78
на 35-37 см Без удобрений 0,170 1,72
5. Плоскорезная <хрК)6о 0,177 1,78
разноглубинная Без удобрений 0,166 1,72
6. Безотвальная (ХРК)6о 0,176 1,79
на 25-27 см Без удобрений 0,166 1,74
НСР05 Обработка 0,01 0,03
частн. эффектов Удобрение 0,01 0,02
Среднее по опыту (ХРК)6о 0,180 1,78
Без удобрений 0,165 1,73
läöääTöeä iMü..p65 13 13.09.2013, 14:37
нения удобрений в условиях юго-востока ЦЧ достигается при отвальной системе обработки почвы на глубину 20-22 и 2S-27 см.
Литература
1. Азизов З.М. Приемы и системы основной обработки почвы в засушливой степи Поволжья//Земледелие, 2004. -№ 2. - С. 22-23.
2. Азизов З.М., Шубитидзе Г.В. Основная обработка почвы в адаптивно-ландшафтной системе земледелия/Эрозия почв: Проблемы и пути повышения эффективности растениеводства. Материалы международной научно-практической конференции. - Ульяновск, 2009. -С. 63-67.
3. Сычев В.Г. Основные ресурсы урожайности сельскохозяйственных культур и их взаимосвязь. - М.: ЦИНАО, 2003. -228 с.
Статья поступила в редакцию 16.05.2013
а
s Ц
а
4
а ц
5 0) m
Changing the potential fertility of chernozem at various ways of basic soil treatment
V.I. Turusov, A.M. Novichikhin, V.M. Garmashov, S.A. Gavrilova
The article presents the results of research to modify the content of gross forms of major mineral elements in ordinary chernozem long-term use of various systems of basic soil treatment (ploughing, boardless) in corn-intertilled crop rotation in the conditions of south-east of Central Chernozem zone.
Keywords: soil treatment, system of treatment, ploughing, boardless, combined, fertilizers, total nitrogen, hydrolyzable nitrogen, total phosphorus, total potassium.
УДК 631.51:631.581.631.164/.165
Производство зерна озимой ржи при разных способах подготовки пара
В.Е. СИНЕЩЕКОВ, доктор сельскохозяйственных наук Н.В. ВАСИЛЬЕВА, кандидат биологических наук
Сибирский НИИ земледелия
и химизации
E-mail: [email protected]
Многолетние опыты по изучению экономической эффективности производства зерна озимой ржи при разных способах подготовки пара в Центральной Лесостепи Приобья показали, что наиболее высокую рентабельность производства зерна дает возделывание культуры по черному пару с минимальной обработкой и раннему минимальному пару.
Ключевые слова: озимая рожь, черный пар, обработка почвы, рентабельность, прибыль, себестоимость, ресурсосбережение, затраты.
В Новосибирской области устойчивое развитие зернопроизводства в значительной степени определяется агроклиматическим и производственно-экономическим потенциалом. Большая роль в этом принадлежит разработке сначала зональных, а в дальнейшем адаптивно-ландшафтных систем земледелия - логическому продолжению научных исследований Е.И. Овсинского, Т.С. Мальцева, А.И. Бараева [I, 2].
Инновационные агротехнологии на основе ресурсосберегающих систем обработки почвы в сочетании с химическими средствами интенсификации почвозащитного земледелия способствуют более полному использованию агроклиматического потенциала сельскохозяйственными культурами.
Одно из достоинств минимизации обработки почвы - энергосбережение (экономия горюче-смазочных материалов, трудовых ресурсов и др.), обусловливающее снижение себестоимости продукции. Но относительно высокая стоимость средств химизации (удобрений и гербицидов) ведет к снижению эффективности почвозащитной системы. За последние 6-7 лет стоимость средств химизации увеличилась в 9 раз, сель-
хозтехники - в 4-5 раз, тогда как стоимость зерна - только в 2 раза [3].
В наших исследованиях сделана попытка установить насколько рентабельно производство зерна озимой ржи по различным ресурсосберегающим способам подготовки паров на фоне комплексной химизации. Для оценки экономической эффективности производства зерна использовали натуральные (урожайность) и стоимостные (стоимость валовой зерновой продукции, себестоимость, уровень рентабельности и др.) показатели.
Исследования проводили в севообороте чистый пар - озимая рожь - пшеница - пшеница в многофакторном стационарном полевом опыте нашего института, заложенном в 1981 г. на территории ОПХ «Элитное» Новосибирской области (Центральная Лесостепь Приобья). Настоящая работа включает результаты исследований, полученные за 20002003 гг.
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный среднесуглинистый. Содержание гумуса в слое 0-20 см составляет 6,0 %, общего азота - 0,34 %, валового фосфора - 0,30 %, подвижного фосфора (по Чирикову) - 20 мг, калия - 9,7 мг на 100 г почвы.
Варианты способов подготовки черного пара: 1 - вспашка плугом ПН-4-35 на 20-22 см осенью + 4 культивации летом; 2 - безотвальная обработка стойками СибИМЭ на 20-22 см осенью + 4 культивации летом; 3 - минимальная обработка АКП «Лидер-4» на 10-12 см осенью + 4 культивации летом; 4 - четыре летние культивации (ранний минимальный пар). В указанных вариантах пара летние культивации осуществляют культиватором «Степняк», из которых две первые проводились на глубину 6-8 см, третья - на 8-10 и четвертая - на 10-12 см [4]. В каждом из этих вариантов методом расщепленных делянок накладывали три варианта летнего ухода за парами: механический, химический и комбинированный. В первом случае
14
làôààîoêà ïî+âû..p65 14 13.09.2013, 14:37
