CC BY
50
УДК 631.619
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕЯНЫХ ТРАВ ДЛЯ КОНСЕРВАЦИИ ДЕГРАДИРОВАННЫХ ПАХОТНЫХ ЗЕМЕЛЬ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ПОЧВ
В.И. Титова, д.с.-х.н., И.О. Митянин, к.с.-х.н., А.А. Ветчинников, к.с.-х.н., И.В. Вершинина
Нижегородская ГСХА, e-mail: [email protected]
В статье анализируются причины появления в России нарушенных и необрабатываемых земель сельскохозяйственного назначения и возможности их введения в активное использование. Констатируется, что механические нарушения почвенного покрова приводят к физической деградации, ухудшению агрономических свойств почвы и резкому снижению урожайности возделываемых культур. Залужение деградированных почв может рассматриваться как способ повышения их плодородия, а в отдельных случаях - как возможность временной или длительной консервации земель с целью восстановления продуктивности почвы и ее устойчивости к неблагоприятным условиям среды.
Ключевые слова: деградация, техногенно нарушенные почвы, плодородие, урожайность, сеяные травы и травосмеси, консервация земель, биологическая рекультивация почв.
ESTIMATION OF POSSIBILITY OF USE OF GRASSES FOR PRESERVATION OF THE DEGRADED ARABLE LANDS AND REVEGETATION THE MECHANICAL DISRUPTED SOILS V.I. Titova, I.O. Mityanin, A.A. Vetchinnikov, I.V. Vershinina
There are being analyzed in the article the reasons occurrence of disrupted and non-arable lands of an agricultural purpose in Russia and possibility of their introduction in active use. It is ascertained, that mechanical infringements of a soil cover lead to physical degradation, deterioration of soil agronomical properties and sharp decrease in productivity of cultivated cultures. Creation of meadows on degraded soils can be considered as a way of increase of their fertility, and on occasion - as possibility of temporary or prolonged preservation of lands for the purpose of restoration of soil' productivity and its stability to adverse conditions of environment.
Keywords: degradation, technogenic disrupted soils, fertility, productivity, crop grasses and grass mixes, preservation of lands, biological re-cultivation of soils.
Деградация сельскохозяйственных земель - одна из наиболее острых экологических проблем последних десятилетий в России. Она происходит вследствие их нерациональной эксплуатации (отсутствие севооборотов, крайне низкая насыщенность питательными элементами, многочисленные обработки тяжелой техникой и т.д.). При этом интенсивно протекают процессы дегумифика-ции и значительно ухудшаются физические и физико-химические свойства почвы. Кроме этого, большой ущерб землям сельскохозяйственного назначения наносят работы, проводимые на линейных сооружениях (нефте- и газопроводы, линии связи и электропередач и т.д.), в результате которых происходит механическое нарушение почв, в ряде случаев приводящее к полному уничтожению плодородного слоя, а также к значительному ухудшению их агрофизических характеристик.
Не меньшую проблему представляют и так называемые «бросовые» земли. Это понятие распространяется на территории, которые чаще всего в силу экономических причин (недостаток средств у сельхозтоваропроизводителей) выведены из активного оборота. Только за 2008 г. уменьшение площади земель, занятых сельскохозяйственными угодьями, превысило 76 тыс. га и наблюдалось в 54 субъектах Российской Федерации [1]. Площадь необрабатываемых угодий в России достигла значительных величин: в Нижегородской области такие угодья составляют 20% площади пахотных земель (более 370 тыс. га) [2]. Особенно опасен этот процесс для почв, сформировавшихся в таежно-лесной и лесостеп-
ной зонах и, вследствие природно-климатических особенностей, часто имеющих неблагоприятные агрономические свойства. Длительный процесс окультуривания при сельскохозяйственном использовании привел к существенному улучшению характеристик подзолистых, дерново-подзолистых и светло-серых лесных почв, что по мере восстановления естественной растительности может быть быстро утрачено. Кроме этого, в любой поч-венно-климатической зоне бросовые земли на определенном этапе становятся резервациями сорных растений, вредителей и возбудителей болезней, дестабилизирующих фитосанитарное состояние сельскохозяйственных угодий [3].
Следует признать, что в последние годы наблюдается стремление хозяйственников сократить «необрабатываемый клин» и ввести брошенные земли в активное использование. Однако сделать это качественно и ответственно не просто, так как механически нарушенные земли претерпели значительное негативное воздействие и изменили многие агрономические характеристики (водно-физические и физико-химические показатели, содержание основных элементов питания, микроэлементов и загрязняющих веществ). Установлено [4], что основной причиной физического нарушения почвенного покрова чаще всего является несоблюдение строительными организациями технологии проведения работ, а именно перемешивание массы различных почвенных горизонтов при их временном хранении на поверхности и возвращении на соответствующее место в почвенном
профиле. Естественно, это приводит к резкой потере плодородия верхнего слоя почвы и явному недобору урожая, о чем свидетельствуют результаты модельного вегетационного опыта (табл. 1). Выращивание викоов-сяной смеси на механически нарушенной почве (вар. 3, из слоя 0-40 см) было столь же неэффективным, как и на почве подпахотного горизонта (слой 25-40 см), а урожайность в целом обеспечивал скорее овес, чем вика (при соотношении трав при посеве 1:1).
Проблема деградированных, нарушенных и «бросовых» земель в настоящее время - актуальна и требует решения. Для этого необходимо широко использовать два приема: консервация и рекультивация. Консервация - это временное выведение земель из активного оборота, предполагающее создание условий для сохранения и улучшения почвенных характеристик: рекультивация -комплекс работ, направленный на восстановление продуктивности и хозяйственной ценности нарушенных земель. Несмотря на некоторое различие в целях этих двух мероприятий, основным принципом при их реализации служит залужение земель, которое по своей почвозащитной роли и положительному влиянию на свойства почвы стоит на одном из первых мест. Возделывание многолетних трав, благодаря развитой корневой системе и мощному травостою, симбиотической азот-фиксации, большой массе растительных остатков и высокой степени их гумификации, положительно влияет на ряд свойств почвы: питательный режим, водно-физические и физико-химические показатели и др. Особенно значимое влияние на агрономические свойства почвы оказывает включение в травосмесь бобового компонента.
Исследованиями многих ученых [5-7], а также сотрудников кафедры [8] установлено, что бобовые культуры положительно влияют на восстановление утраченной структуры почвы. Так, в условиях многолетнего полевого опыта, проводимого в течение 7 лет на светлосерой лесной легкосуглинистой почве выявлено, что при всех изучаемых схемах залужения (табл. 2) почва харак-
теризуется высоким содержанием агрономически ценных агрегатов, а ее структурное состояние оценивается как хорошее. В варианте с травосмесью (мятлик луговой и клевер красный в соотношении 1:1), выращиваемой в режиме без скашивания, структура почвы по содержанию агрономически ценных агрегатов трактуется как отличная.
В целом многолетние травы, используемые для консервации или рекультивации почв, способствуют увеличению емкости поглощения, снижению кислотности почв, а также, являясь биологическими мелиорантами, способствуют обогащению ее верхнего слоя биогенными элементами (за счет азотфиксации, способности усваивать элементы из труднодоступных соединений и переноса их из глубоких слоев почвы), обеспечивая положительный баланс элементов питания и позволяя накапливать в почве за 7 лет от 1,2 до 5,8 т гумуса на 1 га.
Немаловажной при этом является и экологическая роль бобово-злакового фитоценоза, обеспечивающая почвенно-биотическому комплексу устойчивость во времени (за счет видового разнообразия), а также стабильность в сохранении биогеоценотических функций, выражающаяся в способности противостоять физической деградации и загрязнению почв.
Отдельное направление исследований - разработка системы применения удобрений при рекультивации нарушенных земель. Так, в серии полевых и вегетационных опытов установлено, что наиболее эффективным видом органических удобрений при восстановлении почв по влиянию как на продуктивность выращиваемой травосмеси, так и на гумусовое состояние дерново-подзолистой и светло-серой лесной почвы из изученных (навоз КРС полуперепревший подстилочный, соломона-возный компост, торфо-навозный компост, ОСВ) служит торфонавозный компост в дозе 50-100 т/га. Существенное положительное влияние на свойства нарушенных почв также оказывают сидераты, в частности горчица белая, выращиваемая в течение первого года биологического этапа рекультивации.
1. Урожайность викоовсяной смеси при выращивании культуры на разных горизонтах _ светло-серой лесной почвы, 2010 г.__
Вариант Урожайность, зеленая масса, г/сосуд Соотношение «вика:овес»
среднее по варианту +/- к контролю
г/сосуд %
1. Апах. - контроль 41,2 - - 1 : 1,3
2. ВС (из слоя 25-40 см) 22,3 -18,9 45,9 1 : 2,2
3. Апах + ВС (из слоя 0-40 см) 28,9 -12,3 29,9 1 : 2,1
НСР05 8,7
2. Влияние залужения на агрегатное состояние почвы
Вариант Содержание агрегатов, % к массе воздушно-сухой почвы Коэффициент структурности
0,25-10 мм > 10 мм < 0,25 мм
Жесткий режим консервации, 7 лет без скашивания трав
Злаки 68 25 7 2,13
Бобово-злаковая травосмесь 81 14 5 4,26
Бобовые 75 21 4 3,00
Мягкий режим консервации, 7 лет при ежегодном скашивании трав
Злаки 66 21 13 1,94
Бобово-злаковая травосмесь 78 13 9 3,55
Бобовые 74 16 10 2,85
Проведенные исследования позволили коллективу кафедры сформулировать основные принципы оценки состояния почв как одного из важнейших компонентов окружающей среды [9,10], адаптировать базовую методологию их рекультивации для целей восстановления плодородия деградированных сельскохозяйственных земель и предложить методологические основания для расчета убытков сельхозтоваропроизводи-
телей от механического нарушения [11], вызванного как плановыми строительно-ремонтными работами на линейных объектах (магистральные трубопроводы и пр.), так и аварийными ситуациями. В настоящее время исследования продолжаются в части изучения состояния биотопа нарушенных почв и почвенно-биотического комплекса агроэкосистем при их активном сельскохозяйственном использовании.
Литература
1. Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель в Российской Федерации в 2008 году. - М., 2009. - 260 с.
2. О состоянии и использовании земель Нижегородской области в 2008 году. - Н. Новгород: Управление Роснед-вижимости по Нижегородской области, 2008. - 107 с.
3. Захаренко В.А. Пестициды в аграрном секторе России конца XX - начала XXI века // Агрохимия. - № 11. -2008. - С. 86-95.
4. Ветчинников А.А. Эколого-агрохимическое обоснование технологии рекультивации сельскохозяйственных земель, нарушенных при производстве работ на линейных сооружениях: дисс. к.с.-х.н. - Н. Новгород, 2010. - 155 с.
5. Доспехов Б.А., Васильев И.П., Туликов А.М. Практикум по земледелию. - М.: Агропромиздат, 1987. - 383 с.
6. Бекузарова С.А., Бораева З.Б. Восстановление структуры почвы козлятником восточным и вязелем пестрым // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. - М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2002. - С. 130.
7. Кузнецова И.В. Сложение и структурное состояние почв и их роль в проблеме устойчивости почв к физической деградации // Агрофизика XXI века. Тр. межд. научн.-практ. конф. - С.-Пб., 2002. - С. 53-55.
8. Митянин И.О. Эколого-агрономическая эффективность использования бобово-злаковой травосмеси в целях консервации земель: дисс. к.с.-х.н. - Н. Новгород, 2008. - 143 с.
9. Титова В.И. Рекомендации по оценке экологического состояния почв как компонента окружающей среды - Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2004. - 68 с.
10. Титова В.И. и др. Рекомендации по экологической оценке и мерам снижения загрязнений почв и прилегающих к сельскохозяйственным угодьям компонентов окружающей среды. - Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2005. - 60 с.
11. Титова В.И. и др. Рекомендации по расчету ущерба от нарушения земель сельскохозяйственного назначения при прокладке и ремонте линейных сооружений - Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2007. - 65 с.
УДК 631.82
ИЗУЧЕНИЕ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ
Е.В. Дабахова, д.с.-х.н., Н.В. Забегалов, аспирант Нижегородская ГСХА, е-mail: [email protected]
Рассмотрены результаты 2-х летнего микрополевого опыта с внесением кремнийсодержащих препаратов по фону минеральных удобрений. Установлено, что цеолит и диатомит при внесении в почву обладают статистически доказательным положительным действием на первой культуре (картофель) и существенным последействием на второй (яровая пшеница), повышая урожайность на 30-45% в прямом действии и на 20-22% в последействии при положительном их влиянии на основные показатели качества культур. Нанокомпозитный комплекс с кремнием был эффективен только на картофеле в первый год внесения.
Ключевые слова: цеолит, диатомит, кремний, нанокомпозитный комплекс, картофель, яровая пшеница, урожайность, качество продукции, светло-серая лесная почва.
STUDY OF SILICON CONTAINING PREPARATIONS E.V. Dabakhova, N.V. Zabegalov
The article is dedicated to the results of two-year microfield experience with applying of preparations containing silicon on the background of mineral fertilizers. It is established that zeolite and diatomite with the introduction into the soil possess positive action on the first culture (potatoes) and essential aftereffect on the second one (spring wheat), increasing the yield by 30-45% in the direct action and by 20-22% in the aftereffect with their positive influence on the basic indicators of cultures' quality. Nanocomposite complex with silicon appeared to be effective only on potato in the first year of introduction.
Keywords: zeolite, diatomite, silicon, nanocomposite complex, potato, spring wheat, yield, quality of cultures, light-grey forest soil.
