CC BY
143
Структура использования пашни в зависимости от степени биологизации севооборотов
Ю.Н. Плескачёв, д.с.-х.н.,
В.Ю. Мисюряев, к.пед.н., Волгоградский ГАУ
Рациональное использование пашни предусматривает производство необходимой для нормального жизнеобеспечения государства растениеводческой продукции, и прежде всего зерна, а также защиту окружающей среды от деградации. Одними из главных звеньев, влияющих на плодородие пахотных земель, являются видовой состав сельскохозяйственных культур, их соотношение в структуре посевов и уровень продуктивности.
Важнейшее условие формирования био-логизированных севооборотов — оптимальное насыщение их однолетними и многолетними бобовыми растениями, использование плодосмена и многообразие культур, энергосбережение, позволяющее надёжно решать проблему повышения плодородия почв и продуктивности культур при экономии затрат. Многовидовые сообщества в меньшей степени поражаются болезнями и вредителями и оказывают конкуренцию сорной растительности, обеспечивая эффективное использование благоприятных местных природных условий и резко снижая отрицательные последствия экологических стрессов на растения.
Возможности биологизированных севооборотов по поддержанию плодородия почвы заключаются в том, что поступление незатратных источников азота с увеличением дозы азотонако-пителей с 30 до 60% возрастает практически до уровня отсутствия необходимости применения азотных удобрений, а по фосфору и калию расход этих элементов при продуктивности 35—38 ц зерновых единиц с 1 га севооборотной площади компенсируется на 30—35% за счёт пожнивнокорневых остатков. Подбор адаптивных культур в структуре севооборотов позволил повысить продуктивность 1 га пашни без дополнитель-
ных затрат на 10—13 ц/га зерновых единиц за счёт ежегодного увеличения на 20—30 ц/га пожнивно-корневых остатков в севооборотах с 40% (соотношение бобовых однолетних и многолетних 1:1) и 60% (соотношение бобовых однолетних и многолетних 1:2) бобовых растений по отношению к 30-процентному насыщению только однолетними бобовыми растениями.
Низкозатратным источником энергии, позволяющим повысить урожайность культур и плодородие почвы, практически неисчерпаемым и экологически безвредным является в настоящее время выращивание растений на зелёное удобрение, особенно в севооборотах, где долевое участие бобовых незначительное в двупольных и монокультурных севооборотах.
Положительное значение многолетних трав проявляется не только в улучшении агрофизических свойств почвы, но и в обогащении её дополнительным органическим веществом.
Применение бобовых культур в виде сиде-ратов позволяет в масштабах Волгоградской области заменить ежегодное внесение 13400 т аммиачной селитры.
Запашка многолетних бобовых трав второго года пользования эквивалентна внесению 60 т/га навоза. Наличие в севообороте 25% многолетних трав за год повышает продуктивность пашни на
0,5 т/га и обеспечивает положительный баланс гумуса (0,56 т/га).
Морфологическая структура и биология развития эспарцета характерна для многолетнего бобового растения. В этом отношении у него много общего с люцерной. А вот для корневой системы этой культуры характерно разветвление боковых корней, в основном в подпахотном горизонте. Благодаря углублённой корневой системе эспарцет не испытывает того недостатка влаги, который наступает в верхних горизонтах почвы во время засухи и при понижении температуры, когда влага почти не может всасываться корнями
вследствие увеличения её вязкости и повышения водоудерживающей силы почвы.
Особенно велика роль эспарцета в накоплении азота благодаря активной деятельности многочисленных бактерий в клубеньках его корней. В различных условиях на корнях одного растения эспарцета образуется от 15 до 150 клубеньков.
После двухлетнего использования посева эспарцета в почве остаётся 60—220 кг биологического азота, то есть немногим меньше, чем накапливает люцерна. После двухлетнего использования он оставляет в почве, кроме того, 406 т/га корневых и пожнивных остатков, что равноценно применению 15—20 т/га навоза.
Некоторые исследователи считают, что эспар-цетовый пар по запасам элементов эффективного плодородия стоит не ниже чёрного пара и, безусловно, превосходит его по формированию водопрочных элементов почвенной структуры [1, 2].
1. Возделываемые культуры и растения, обеспечивающие накопление биологического азота в почве, Нижнее Поволжье
Мощная корневая система многолетних эспарцетов способна усваивать труднорастворимые минеральные соединения почвы, вследствие чего эспарцеты могут быть использованы для залу-жения малоплодородных, щебенчатых склонов и для борьбы с эрозией.
Интенсивность фиксации азота зависит прежде всего от вида бобового растения.
Цель исследований — разработка структуры посевных площадей и пара с учётом биологи-зации севооборотов в агроландшафтах Нижнего Поволжья.
Результаты исследований. В качестве нормативной базы использовали вид бобового растения. Поэтому на первом этапе проведена оценка наиболее адаптированных бобовых культур к условиям Нижнего Поволжья и их ранжирование по накоплению биологического азота в почве [3].
Помимо культур зональные системы сухого земледелия предусматривают наличие чистых паров. Перечень чистых паров, традиционных культур и бобовых однолетних и многолетних растений приводится в таблице 1.
Наиболее подходящие структуры различных видов севооборотов и требования к ним при их насыщении бобовыми культурами должны обеспечивать высокую продуктивность севооборотов [4].
С учётом существующих рекомендаций по севооборотам зерновой специализации при их биологизации надо учитывать следующие требования:
1) зернопаротравяные: 50% S зерн. + 25% 8 чистого пара + 25% S мн. трав, при этом S оз. > S пара;
2) зернопаротравянопропашные: 50% S зерн. + 20% S чистого пара + 10% S пропаш. + 10% S зернобобовые севообороты;
Чистые пары и вид культур Бобовые культуры
вид накопление биологического азота, кг/га
Чистый пар Люцерна 55,8
Озимая пшеница Горох 34,9
Озимая рожь Донник однолетний 30,5
Яровая пшеница Нут 21,9
Ячмень яровой Донник многолетний 17,6
Просо Эспарцет песчаный 15,1
Горчица Фацелия -
Рыжик Соя -
Кукуруза
Овёс
Гречиха
Подсолнечник
2. Предложения по структуре посевных площадей бобовых культур по Волгоградской области
Агроландшафтное районирование (агроландшафт) Административный район Структура зернобобовых культур и многолетних трав
площадь, тыс.га %
Степной равнинно-волнистый чернозёмный Алексеевский, Даниловский, Еланский, Киквидзенский, Михайловский, Нехаевский, Новоаннинский, Новониколаевский, Подтелковский, Руднянский, Урюпинский 280-375 15-20
Сухостепной возвышенный тёмно-каштановый Жирновский, Клетский, Котовский, Ольховский, Серафимовический, Фроловский 220-275 20-25
Сухостепной возвышенный каштановый правобережья Городищенский, Дубовский, Иловлинский, Камышинский, Калачевский, Котельниковский, Октябрьский, Суровикинский, Чернышковский 166-194 10-12
Сухостепной равнинно-волнистый каштановый левобережья Быковский, Николаевский, Старополтавский 92-102 10-12
Пустынно-степной пло ско-равнинный светло-каштановый Палласовский, Светлоярский, Среднеахтубинский, Ленинский 70-75 15-16
3) травопольные: 50% 8 мн. трав + 25% 8 чистый пар + 25% 8 зерн.
4) сидеральные севообороты: 25% 8 мн. тр. + 25% 8 чистый пар + 50% 8 зерн. от севооборотной пашни.
При недостаточном применении органических и минеральных удобрений, а также в отсутствие бобовых растений в севообороте происходит постоянная убыль азота из почвы и связанного с ним органического углерода (гумуса), что сопровождается общим ухудшением физических свойств, питательного режима почвы и плодородия [5].
Одним из главных источников снижения дефицита азота является использование для азо-тонакопления микроорганизмов — фиксаторов азота. В азотном балансе почвы важную роль играют зелёные удобрения, которые оказывают на почву комплексное воздействие: вносимая с ними растительная масса улучшает физические свойства почвы, обогащает её органическим веществом и азотом, обеспечивает им следующую культуру, высвобождает Р, К, М§ и Са из труднорастворимых форм. Зелёные удобрения являются источником энергии для почвенных микроорганизмов, повышают продуктивность севооборота и качество получаемой продукции, осуществляют фитосанитарные функции.
Зональные системы «сухого» земледелия Волгоградской области предусматривают введение и освоение полевых севооборотов, обеспечивающих устойчивое воспроизводство плодородия почвы. С этой целью в структуре посевных площадей площадь под многолетними травами должна составлять 600—650 тыс. га.
Кроме того, для поддержания бездефицитного азотного баланса зернобобовые культуры должны ежегодно размещаться на площади 160—200 тыс. га [6].
С учётом этих требований предлагается следующая структура посевных площадей бобовых культур (табл. 2).
Выводы. Биологизированные севообороты с включением в них бобовых культур сохраняют плодородие почвы. Разработанные рекомендации позволят перевести сельскохозяйственное производство на экологически чистый и в то же время низкозатратный уровень.
Литература
1. Захаров П.Я., Рассадников В.Н. и др. Биологизация севооборотов и предшественники // Технология производства высококачественного зерна озимой и яровой пшеницы (рекомендации). Волгоград, 2002. С. 20—22.
2. Беленков А.И. Агротехнические принципы полевых севооборотов зерновой специализации, основной обработки и регулирования плодородия зональных почв в чернозём-но-степной, сухостепной и полупустынной зонах Нижнего Поволжья: автореф. дисс. ... докт. с.-х. наук. Волгоград, 2006. 44 с.
3. Плескачёв Ю. Н., Борисенко И. Б. Способы основной обработки каштановых почв Нижнего Поволжья в зернопаровом севообороте: монография. Волгоград: Перемена, 2005. 200 с.
4. Петров Н. Ю., Билоус В.В., Онищенко Н.С. Применение и воздействие биопрепаратов на технологические достоинства зерна озимой пшеницы условиях Волгоградской области // Инновационное развитие аграрного производства на аридных территориях. М., 2010. С. 287-289.
5. Пучков М.Ю., Усов А.А., Зволинский В.П.Особенности создания экологически адаптированных фитоценозов на малопригодных почвах дельты реки Волги // Природопользование в аграрных регионах России. М.: Изд-во «Современные тетради», 2006. С. 99—103.
6. Система адаптивно-ландшафтного земледелия Волгоградской области на период до 2015 года / А.Л. Иванов и др. Волгоград: ИПК Волгоградской ГСХА «Нива», 2009. 304 с.
