CC BY
24ки урожайность составила 22,0 ц/га).
В среднем за 8 опыто-лет в посевах многолетних трав урожаи сена возрастали: с подкормкой аммиачной селитрой +7,9ц, бардой +10,2 ц (без подкормки урожай сена равен 44,9 ц/га).
Таким образом, утилизация свежей барды в качестве допосевного удобрения и в подкормки позволит без ущерба окружающей среде повышать урожайность и снизить расходы на применение минеральных удобрений. Ее можно вносить в виде питательных композиций (совместно с удобрениями). Эта технология уже достаточно апробирована и защищена патентом РФ [5].
Литература
1. Леднев В.П. - Переработка барды: опыт, реальность, перспективы // Ликероводочное производство и виноделие. 2008, №7(103) - с.8-11.
2. Ненайденко Г.Н. - Примерные рекомендации по использованию послеспир-товой барды в качестве органического удобрения. Иваново, 2007. - 48 с.
3. Ненайденко Г.Н., Журба О.С., Ше-реверов В.Д. - Послеспиртовая барда в качестве органического удобрения //
Ликероводочное производство и виноделие. 2008, №7(103). - С. 12-15.
4. Решение вопроса утилизации послеспиртовой барды. Изд. ООО НТЦ «Техалкопром», 2009.
5. Патент № 2385922 РФ, RU(II), ПМК (51), С^3/10 (2006.01) - Журба О.С., Шереверов В.Д., Ненайденко Г.Н. и др. - Способ утилизации барды, полученной при производстве этилового спирта. Опубл. 10.04.2010. Бюл. № 10.
G.N.Nenajdenko, T.V.Sibirjakova. THE BARD AS FERTILIZER
Use bards - a withdrawal spirit manufacture as liquid organic fertilizer is considered.
Keywords: a waste spirit manufactures, organic fertilizers, fertility of soil, grain, long-term grasses, crop.
УДК 631.582 + 631.452
о влиянии удобрений в севооборотах на дерново-подзолистых почвах верхневолжья
Н.В. Шрамко, к. с. - х. н., Г.В. Вихорева - ГНУ Ивановский НИИСХ Россельхозакадемии
E-mail: [email protected]
В статье рассмотрены результаты длительного стационарного опыта на дерново-подзолистых почвах Верхневолжья по изучению севооборотов, структуры использования пашни, эффективности удобрений, роли биологизации земледелия.
Ключевые слова: севооборот, опыт, удобрения, плодородие, структура пашни, ротация, почва.
В сложившихся хозяйственно-экономических условиях из возможных направлений развития земледелия, обеспечивающих улучшение плодородия почв, снижение их деградации и стабилизацию развития аграрного сектора на определенном уровне, наиболее доступным, низкозатратным и экологически безопасным является направление, которое базируется на биологизации земледелия.
В опытах по изучению севооборотов, которые были заложены в 2000 г., ставились задачи по выявлению комплекса показателей, характеризующих рациональное землепользование, установлению оптимального соотношения озимых и яровых в структуре зернового клина области, оценке севооборотов в биологическом и экологическом их использовании, выявлению оптимальных составляющих плодородия дерново-подзолистых почв и ее биокомпонентов, определению продуктивности севооборотов.
Исследования проводили в длительном стационарном опыте. Почва -дерново-подзолистая, по механическому составу легко- и среднесуглинистая,
№ 4 (58) 2011
типичная для региона. В слое почвы 0-20 см содержалось: гумуса 1,54-1,65 %, подвижного фосфора 117-156 мг/кг почвы, обменного калия 104-177 мг/кг, рН 5,6-6,2, сумма поглощенных оснований 3,5-6,7 мг - экв/100 г, плотность сложения 1,25-1,32 г/см3.
Опыт заложен в трехкратной пов-торности. Общая площадь делянки 150-210 м2. Удобрения вносили весной под предпосевную культивацию. Спо-
соб уборки - сплошной поделяночный (табл. 1).
Дисперсионный анализ результатов учета урожая проводили с помощью компьютерных программ, разработанных в лаборатории методики проведения опытов с удобрениями ВИУА (1979), экономическую эффективность оценивали по методике Баздова и Глинки (1983), накопление обменной энергии - по Новоселову и др. (1989).
1. Схема стационарного опыта по изучению севооборотов
Севообороты (фактор А) 3-польный зерно- травяной: 33 % бобовых трав 5-польный зерно- травяной: 40 % бобовых трав 6-польный зерно- травяной: 50 % бобовых трав
Чередование культур в севооборотах 1. Донник белый 2. Озимая рожь (пожнивно рапс) 3. Овес + донник 1. Ячмень + клевер 2. Клевер 1 г.п. 3. Клевер 2 г.п. 4. Озимая рожь (пожнивно сурепица) 5. Горчица белая 1. Донник белый 2. Яровая пшеница + клевер 3. Клевер 1 г.п. 4. Клевер 2 г.п. 5. Озимая рожь (пожнивно рапс) 6. Овес + донник
Технологии (уровни питания) Фактор В Э Н И Э Н И Э Н И
Примечание: Э - Экстенсивный (естественный уровень плодородия) - без удобреН - Нормальная технология - NРК на продуктивность севооборота в 2,0-2,5 тыс. корм. ед./га (М45Р45К45);
И - Интенсивная технология - NРК на продуктивность севооборота в 3,0-3,5 тыс. корм. ед./га (^0Р90К90).
8лаэимгрсш землешеф)
Наши почвы теряют ежегодно до 2 т гумуса с 1 га, а это необходимо рассматривать как продукт нерационального земледелия, которое ведет к дефляции и дегумификации почв, смыву питательных веществ, непродуктивному использованию солнечной радиации и другим негативным явлениям. Например, ежегодные потери гумуса за счет естественной минерализации, дефляции и других процессов на тяжелых и среднесуглинистых почвах составляют 0,6-1,3 т/га, на легких - 0,8-1,4 т, в чистом пару - 1,2-1,3 т, в сидеральном пару - 0,0 + 1,0 т, после многолетних трав - +1,8 - 3,0 т/га. Главная причина - крайне недостаточное внесение органических и минеральных удобрений (1,0-1,5 т/га органических и 20-25 кг/га минеральных удобрений, что в 10-15 раз меньше требуемого). Поэтому восполнение почвы другими видами органического вещества, которые не требуют больших материальных затрат на его производство и внесение, - весьма актуальная тема для дерново-подзолистых почв.
В сложившихся социально-экономических условиях, когда резко снизилось внесение минеральных удобрений, возросла их стоимость, а внесение органических удобрений стало высокозатратным, в арсенале земледельца остаются биологические факторы восстановления плодородия почвы и главные из них: максимальное использование симбиотической азотофиксирующей способности бобовых культур, рациональное использование пожнивных и корневых остатков (ПКО), зеленого удобрения, которые рассматриваются как источник азота и зольных элементов для питания растений, а также как энергетический материал для микроорганизмов и исходный материал для образования гумуса (табл. 2).
Многолетние травы, особенно бобовые, служат хорошим источником пополнения почвы органическим веществом и, благодаря работе клубеньковых бактерий, - биологическим азотом. После их уборки в почве остается от 6 до 17 т/га и более корневых и пожнивных остатков, в составе которых содержится 150-260 кг/га фиксированного биологического азота.
Другим немаловажным звеном экологизации земледелия является возделывание промежуточных, пожнивных и сидеральных культур, которые заметно дополняют экологическую функцию сеяных многолетних трав. Их зеленую массу используют как в качестве корма животным, так и на зеленое удобрение. В последнем случае происходит значительное пополнение почвы органичес-
2. Влияние систем удобрений на выход ПКо бобовых трав по ротациям
Культура Агро-фон 1 ротация 2 ротация 3 ротация
ПКО, т/га ± ПКО, т/га ± ПКО, т/га ±
Донник белый Э 10,1 - 7,2 - 8,4 -
Н 11,6 +1,5 11,4 +4,2 9,6 +1,2
И 13,1 +3,0 12,8 +5,6 11,3 +2,9
Клевер луговой Э 9,8 - 11,4 - 11,3
Н 12,7 +2,9 14,7 +3,3 12,9 +1,6
И 14,3 +4,5 17,9 +6,5 15,0 +3,7
Примечание: Э - экстенсивный (без удобрений), Н - нормальный М45Р45К45 И - интенсивный М90Р90К90
3. изменение содержания гумуса в почве по ротациям севооборота,
горизонт 0-20 см
Агрофон Исходное 2000 г. Сод ержание гумуса в почве, %
1 ротация 2 ротация 3 ротация
содержание, % ± за ротацию, % содержание, % ± за ротацию, % содержание, % ± за ротацию, %
Экстенсивный 1,54 1,55 +0,01 1,56 +0,01 1,57 +0,01
Нормальный 1,54 1,60 +0,05 1,64 +0,04 1,68 +0,04
Интенсивный 1,54 1,60 +0,05 1,65 +0,05 1,70 +0,05
Запасы гумуса, т /га
Экстенсивный 46,2 46,5 +0,3 46,8 +0,3 47,1 +0,3
Нормальный 46,2 48,0 +1,8 49,2 +1,2 50,4 +1,2
Интенсивный 46,2 48,0 +1,8 49,5 +1,5 51,0 +1,5
Мощность гумусового горизонта, см 16 18 +2 19 +1 20 +1
4. изменение основных агрохимических показателей по ротациям севооборота при длительном применении удобрений
Показатель Агрофон Исходное содержание 2000 г. Рот ация севооборота
I II III
Гумус, % Э 1,54 1,55 1,56 1,57
Н 1,54 1,60 1,64 1,68
И 1,54 1,60 165 1,70
Р2О5 мг/100 г почвы Э 66 74 70 68
Н 67 85 93 108
И 71 132 145 168
К2О мг/100 г Э 121 132 150 176
Н 121 134 167 188
И 122 135 173 195
Примечание: Э - экстенсивный (без удобрений), Н - нормальный М45Р45К45 И - интенсивный М90Р90К90
ким веществом, а при его минерализации микро- и макроэлементами. Кроме всего прочего, сидеральные культуры выполняют фитосанитарные функции: снижают засоренность, патогенность в последующих посевах и др.
Для решения комплекса проблем (сколько и каких трав надо иметь в структуре пашни, имея при этом высокую ее продуктивность, каково должно быть соотношение яровых и озимых культур и др.) в институте заложена серия стационарных опытов по изучению севооборотов и агротехнике возделывания трав (табл. 1), которые дали нам основание сделать определенные выводы. Исследования ведут в полевых севооборотах, имеющих в структуре посева 33 %, 40 и 50 % многолетних бобовых трав. Изучают такие травы как донник белый, клевер полевой, горчица белая, редька масличная и другие.
Например, поступление разного количества надземных и подземных растительных остатков в почву и их минерализация неодинаково повлияли
на накопление гумуса по различным севооборотам и технологиям возделывания. Расчеты показывают, что в 6-польном севообороте, где три поля (50 %) были заняты бобовыми травами, его накопление было наибольшим: по экстенсивной технологии (естественный уровень питания) гумуса прибавилось около 300 кг/га, по поддерживающей технологии - 470 кг/га, по интенсивной - 780 кг/га. В пятипольном севообороте, где возделывался клевер луговой в двух полях, эти показатели составили: интенсивная технология обеспечила прирост гумуса 800 кг/га, поддерживающая - 470 кг, экстенсивная технология - 310 кг/га. Заметно ниже изменение накопления гумуса было в 3-польном севообороте: по экстенсивной технологии - 80 кг/га, интенсивной - 280 кг и поддерживающей технологии - 110 кг/га. Объясняется это тем, что интенсивная и поддерживающая технологии обеспечили прирост гумуса за счет более высокой продуктивности ПКО и надземной массы бобовых трав
8лаэишрскт зешейлеф
№ 4 (58) 2011
и их большего (40-45%) удельного веса в структуре 5-6-польных севооборотов.
Целостное представление изменения гумуса в изучаемых севооборотах представлено в таблице 3. Насыщение полевых севооборотов многолетними бобовыми травами на 40-50 % севооборотной площади ведет не только к приостановлению деградационных процессов плодородия почвы, но и к его увеличению. То есть, баланс гумуса в изучаемых севооборотах положителен. За время ротаций севооборотов увеличилось содержание в почве не только гумуса, но и подвижного фосфора и обменного калия (табл. 4).
Внедрение приемов биологизации (возделывание многолетних бобовых трав) и интенсификации (применение удобрений) способствовало улучшению агрохимических показателей почвы и накоплению в ней органического вещества, тем самым увеличивая продуктивность 1га пашни (табл. 5). Прирост продуктивности севооборота в течение трех ротаций составил в среднем 19,2-21,4 ц/га зерновых единиц.
Наибольший процент в структуре посевных площадей института составляет озимая пшеница, так как она более устойчива к неблагоприятным условиям и ежегодно дает стабильно высокие урожаи (табл. 6). Наибольшая прибавка урожая озимой пшеницы была получе-
на во вторую ротацию севооборота и составила 90 %, при интенсивном уровне ее возделывания по пласту донника белого.
Расчеты окупаемости 1 кг д.в. удобрений показали, что наилучший показатель был получен при нормальном уровне интенсификации и составил в среднем за три ротации 11,8 кг зерновых единиц (табл. 7).
Например, в 3-польном севообороте за 10-летний период на естественном фоне не отмечено потери углерода, а при нормальном (поддерживающем) уровне питания и интенсивном имеется реальная возможность поддержания и даже увеличения баланса органического вещества почвы за счет подбора соотношения культур в севообороте. При поддерживающем фоне минерального питания получена наибольшая окупаемость 1 кг д.в. минеральных удобрений. Аналогичная закономерность отмечена и в других севооборотах. Стационарный опыт по изучению севооборотов в перспективе предполагает переход земледелия в Верхневолжье на ландшафтную основу, развитие технологий точного земледелия, дифференциацию подхода к действующим системам земледелия, оптимизацию агроландшафтов, улучшение взаимодействия почвы и культурных растений, а также экологической ситуации за счет
активации биологических факторов и рационального применения почвозащитных мероприятий.
Ивановская область расположена в зоне достаточного увлажнения - за год в среднем выпадает от 600 до 650 мм осадков. Однако их распределение в течение года неравномерное: больше выпадает в теплый период (400-450 мм), меньше - в холодный. Рельеф области в основном равнинный. Максимальная крутизна склонов 1-20. Поля мелкоконтурные со средним размером 20-25 га. Поэтому внедрение АЛСЗ сопряжено с определенными трудностями. Почвенный покров довольно разнообразен, но преобладают дерново-подзолистые почвы среднего и легкого механического состава с малой мощностью (18-22 см) перегнойного горизонта, которые можно разделить на следующие категории:
Первая категория - земли сред-неокультуренные, нормально увлажненные. Содержание гумуса 2,0-2,5 %, мощность (глубина) пахотного горизонта не менее 22 см, степень насыщенности основаниями не менее 75 %, сумма поглощенных оснований 10-12 м-экв., рН 5 и выше, то есть, почвы средне- и слабокислые, оподзоленные.
Вторая категория - земли менее окультуренные, с нормальным увлажнением, содержание гумуса 1,5-2,0 %, глубина пахотного горизонта не менее 20 см., степень насыщенности основаниями 55-75 %, сумма поглощенных оснований 8-10 м экв., рН 4,5-5, контурно подзолистые.
Третья категория - участки в понижениях с временно избыточным поверхностным увлажнением, а на повышенных элементах рельефа плохо обеспеченные влагой. Содержание гумуса менее 1,5 %, глубина пахотного горизонта до 18 см, сумма поглощенных оснований 6-8 м - экв., рН 4,0-4,5, подзолистые.
Группировка почв по категориям обеспеченности и оценке использования позволяет научно обоснованно решать вопросы внутрихозяйственного землеустройства.
В соответствии с научными данными мы рекомендуем в зоне Верхневолжья для земель первой категории в структуре пашни иметь: 40 % площади под многолетними бобовыми травами, 10 % - под однолетней капустной культурой и 40 % - под зерновыми культурами, 20 % из которых - 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 удобре-
5. Влияние систем удобрения на продуктивность севооборота по ротациям
Ротация севооборота Органо-минеральная система удобрений
продуктивность севооборота динамика прироста
Исходная (2000 г.) 11,4
Первая 30,6 19,2
Вторая 32,4 21,0
Третья 32,8 21,4
6. Влияние удобрений на урожайность зерна озимой пшеницы по доннику по ротациям севооборота, ц/га
Вариант Урожайность ц/га Прибавка Урожай-ность, ц/га Прибавка Урожай-ность, ц/га Прибавка
ц/га % ц/га % ц/га %
Ротации Первая Вторая Третья
1. Контроль + масса донника 20,5 - 100 17,4 - 100 24,6 - 100
2- ^45Р45К45 + масса донника 32,3 +11,8 +57,6 28,6 +11,2 +64,4 34,1 +9,5 +38,6
N^90 + масса донника 35,7 +15,2 +74,1 33,1 +15,7 +90,2 42,8 +18,2 +74
7. окупаемость 1 кг д.в. удобрений при длительном их использовании в севообороте, кг зерн. ед.
Вариант Ротации севооборота В среднем
I II III
^5Р45К45 11,3 12,0 12,1 11,8
^0Р90К90 8,5 9,0 9,1 8,9
№ 4 (58) 2011
^лаэимгрскш зешейдець
8. Влияние паровых предшественников на урожайность озимой ржи на дерново-подзолистых почвах Верхневолжья, в ц/га
Предшественник, парозанимающая культура Фон
без удобрений NPK
Чистый пар 39 48
Занятый пар (люпин + овес) 44 47
Сидеральный пар(редька масличная) 46 52
Комбинированный пар 48 53
ние), 5 - горчица или редька масличная на семена. В структуре данного севооборота 40 % пашни отведено под зерновые культуры, 40 % занято многолетними бобовыми травами, 10 % - однолетней капустной культурой, пользующейся хорошим спросом. Плодородие в таком севообороте поддерживается за счет пожнивно-корневых остатков многолетних бобовых трав клевера, органической массой по-укосной капустной культуры и соломы озимых. Возможны и другие варианты севооборотов, но имеющие в структуре посева не менее 40 % многолетних бобовых трав.
На землях первой категории целесообразно использование севооборотов с сидеральными парами, которые по эффективности существенно увеличивают продуктивность гектара пашни, особенно если использовать этот предшественник под озимые культуры (табл. 8).
В качестве схемы севооборота для этих почв можно было бы рекомендовать следующий: 1 - пар сидеральный, 2 - озимая пшеница или рожь (поукос-но горчица), 3 - ячмень или зернобобовые, 4 - горчица или редька масличная. В данном севообороте 25 % пашни отводится под зерновые, 25 % - под зернобобовые или фуражные культуры, 25 % - под масличные культуры и 25 % - под пары. Плодородие почвы в таком севообороте поддерживается за
счет сидерального пара, зеленая масса которого используется как органическое удобрение. В таком же качестве используется и поукосно высеянная горчица.
Для земель второй категории целесообразно было бы иметь 50 % площади пашни под многолетними бобовыми травами, 25 % - под зерновыми озимыми культурами и 25 % - под фуражными и другими злаковыми. Например: 1 - клевер 1 г.п., 2 - клевер 2 г.п., 3 - озимые (пшеница или рожь), 4 - овес с подсевом клевера и другие, в котором 50 % пашни отводится под многолетние бобовые травы, 25 % - под зерновые озимые культуры, и 25 % - под фуражные культуры. В таком севообороте плодородие почвы поддерживается за счет пожнивно-корневых остатков многолетних бобовых трав и соломы озимых культур. Но солому необходимо применять в измельченном виде, то есть уборку озимых нужно осуществлять комбайнами с измельчителями. Эти земли пригодны для возделывания большинства сельскохозяйственных культур.
Для земель третьей категории 70 % площади севооборота должны занимать многолетние и однолетние бобовые травы; 30 % - зерновые или однолетние кормовые культуры. Эти земли характеризуются повышенным увлажнением натечного и грунтового характера, они в основном сенокосного использования. На них наиболее приемлемым возможен такой севооборот: 1 - ячмень или овес с подсевом многолетнего злакового компонента, 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. В таком севообороте 33 % занимают зерновые, 67 % - многолетние и однолетние травы. При необходимости яровые зерновые можно занять и однолетними кормовыми культурами.
Таким образом, в природных условиях Верхневолжья изучаемые севообороты длительного стационарного опыта стали основой рационального использования многолетних бобовых трав в полевом производстве (40-60 % в структуре севооборота). Оптимизацию севооборотов и структуру использования пашни для земель различных категорий следует рассматривать как мероприятие, способствующее воспроизводству почвенного плодородия, улучшению экологической безопасности почвы и стабилизации зональных агроэкоси-стем.
N.V.Shramko, G.V.Vihoreva. ABOUT INFLUENCE OF FERTILIZERS IN CROP ROTATIONS ON DERNOVO-PODSOLIC SOILS OF VERHNEVOLZHJA
In article results of long stationary experience on dernovo-podsolic soils of Verhnevolzhja on studying of crop rotations, structures of use of an arable land, efficiency of fertilizers, roles biologyzation arable lands are considered, etc.
Keywords: a crop rotation, experience, fertilizers, fertility, arable land structure, rotation, soil.
на книжную полку
В октябре 2011г. Владимирский НИИСХ выпустил сборник статей «Новые высокопродуктивные технологии возделывания овса в агроценозах Верхневолжья». Материалы сборника подготовили Л.И. Ильин, В.В. Окорков, Г.Н. Ненайденко, А.А. Григорьев, С.И. Зинченко.
Авторы предлагают новые подходы к обоснованию эффективных ресурсосберегающих, высокопродуктивных технологий возделывания овса в адаптивно-ландшафтных системах земледелия Верхневолжья. Приводятся базовые технологии возделывания овса на трех уровнях интенсификации с привлечением большого экспериментального материала, в котором раскрыта технологическая последовательность и регламенты проведения агротехнических мероприятий. Это поможет земледельцам сделать свой выбор технологии возделывания овса для каждого конкретного поля.
Сборник предназначен для сельхозпроизводителей различных форм собственности, научных работников и может быть использован в качестве учебного пособия для студентов высших и средних учебных заведений.
f^adumipckiù зешейлеф
№ 4 (58) 2011
