CC BY
2314
$лаЭимгрскш ЗешеШод
кислых почв - высокоэффективный приём, нейтрализующий кислотность, и вместе с тем весьма энергоёмкий. Поэтому результативным путём снижения энергозатрат будет получение селекционерами наиболее кислотоустойчивых сортов растений.
Уборка урожая, а также послеуборочная его обработка в условиях Кировской области значительно затрудняются повышенной влажностью обрабатываемого материала. Приведенные выше виды работ характеризуются большим расходом топлива и электрической энергии.
Уборка соломы с полей - одна из энергоёмких технологических операций возделывания зерновых культур. На неё приходится 8-12% общих энергозатрат. Исходя из необходимости возврата элементов питания в почву, а также обоснования нужного количества соломы для скармливания животным рационально будет часть её оставлять на полях.
Прямой расход энергии на возделывание сельскохозяйственных культур осуществляется средствами механизации. Наиболее результативные мероприятия снижения ресурсоэнергоза-трат при использовании технических средств приведены в таблице 3.
Таким образом, специфика распре-
деления в пространстве регулируемых факторов среды с учётом высокой неравномерности и в соответствии с выделенными агроэкологическими районами обеспечит возможность выявить факторы среды, лимитирующие показатели урожая сельскохозяйственных культур, а затем высокоадресно и дифференцированно их оптимизировать с использованием энергосберегающих технологий и технических средств.
Литература
1. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). Теория и практика: В трёх томах. Том III. М.: Изд-во Агрус, 2009. С. 360.
2. Сысуев В.А., Мухамадьяров Ф.Ф. Методы повышения агробиоэнергети-ческой эффективности растениеводства. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2001. 216 с.
3. Подолинский С.А. Труд человека и его отношение к распределению энергии. Слово, 1880.
4. Одум Ю. Экология: В 2-х т. Т. I. Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 328 с.
5. Одум Ю. Экология: В 2-х т. Т. II. Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 376 с.
6. Жученко А.А., Афанасьев В.Н. Энергетический анализ в сельском хозяйстве. Кишинёв: АН МССР, 1988.
128 с.
7. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство. Кишинёв: Штиинца, 1990. 432 с.
8. Болотов А.Т. Избранные труды. М.: Агропромиздат, 1988. 416 с.
9. Тимирязев К.А. Солнце, жизнь и хлорофилл. М.: Сельхозиздат, 1937.Т 1. 500 с.
10. Ацци Дж. Сельскохозяйственная экология. М., 1959. 480 с.
11. Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция). Пущино, 1994. 148 с.
12. Раменский Л.Г. Избранные работы. Л., 1971. 234 с.
13. Скворцов А.И. Хозяйственные районы европейской России. СПб., 1914. Вып. 1 С. 3.
14. Цыпленков В. Сельскохозяйственное районирование Вятской губернии. Вятка, 1925. 161 с.
15. Мосолов В.П. Агротехника. Сочинения: В 5 т. Т.1. М.: Изд-во сельскохозяйственной литературы, 1952. 500 с.
16. Алёшкин В.Р. Повышение эффективности процесса и технических средств механизации измельчения кормов: Дисс...д-ра техн. наук. Киров, 1995. 446 с.
УДК 631.582; 631.452
ВЛИЯНИЕ СЕВООБОРОТОВ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ
Н.В. Шрамко, к. с.-х. н. - ГНУ Ивановский НИИСХ Россельхозакадемии. E-mail: [email protected]
Агротехнической основой интенсивного земледелия как фактора, обеспечивающего оптимальные условия жизни растений и воспроизводства органического вещества почвы, служат правильные севообороты с соответствующим набором культур. В статье рассмотрено использование многолетних бобовых трав (40-50% в структуре севооборотов) как перспективное мероприятие, способствующее не только укреплению кормовой базы животноводства, но и воспроизводству почвенного плодородия.
Ключевые слова: плодородие, севообороты, биологизации земледелия, гумус, структура посевных площадей, продуктивность.
В сложившихся социально-экономических условиях, когда резко снизилось применение минеральных удобрений и возросла их стоимость, а внесение органических удобрений стало высокозатратным, в арсенале земледельца остаются биологические факторы восстановления плодородия почвы, которые рассматриваются как источник азота и зольных элементов для питания растений, энергетический материал для микроорганизмов, исходный материал для образования гумуса (табл. 1).
В стационарном опыте (2000-2009
гг.) по изучению севооборотов установлено, что использование бобовых трав 40-50% в структуре севооборота без дополнительного внесения органических удобрений обеспечивает положительный баланс гумуса, повышая продуктивность пашни на 25-30%. Кроме этого, биологизированная система земледелия позволяет снизить потребность в минеральных удобрениях. Например, только по Ивановской области закупка минеральных удобрений может быть снижена на 20-25%, а это экономия 7-7,5 тыс. т минеральных удобрений в действующем веществе,
или 23-25 тыс. т в физической массе, что сокращает расходы на приобретение минеральных удобрений на 200-250 млн. руб.
О необходимости введения в структуру пашни бобовых растений известно с давних пор. Например, обосновывая необходимость чередования сельскохозяйственных культур, Ю. Либих [1] писал: «Путем чередования колосовых злаков с картофелем и клевером, т. е. с растениями, которые нуждаются в ином соотношении питательных веществ и которые способны брать нужные им
ВлаЗтшрскт ЗемлеШецг
15
питательные вещества из почвенных слоев, до которых не доходят корни колосовых, мы обеспечиваем себе возможность собирать с одного и того же поля большее количество растительного органического вещества...». Ж.Б. Буссенго [2], примерно в то же время экспериментально доказал, что большинство растений обедняют почву азотом и только бобовые растения им обогащают, так как избыток азота они берут из воздуха. Д.Н. Прянишников [3] по этому поводу отмечал, что: «Там, где для улучшения почв особенно необходимо обогащение их органическим веществом, а навоза по той или иной причине не хватает, зеленое удобрение приобретает особенно большое значение. В сочетании с навозом и другими органическими удобрениями, а также с удобрениями минеральными, зеленое удобрение в качестве одного из элементов системы удобрения должно стать весьма мощным средством поднятия урожаев и повышения плодородия почв». Зеленое удобрение - неисчерпаемый, постоянно возобновляемый источник органического вещества. Это не что иное, как использование сидератов для улучшения плодородия почв.
Велика роль сидератов в улучшении физико-химических свойств почвы, в повышении ее биологической активности. Сидеральные культуры помогают бороться с сорными растениями, способствуют снижению засоленности почв, их окультуриванию, защищают почву от всех видов эрозии. К основным сидеральным культурам, возделывание которых возможно в нашем регионе, относятся: клевер луговой, люпин многолетний и однолетний, горох, вика яровая и озимая; из семейства капустных - горчица белая, рапс яровой и озимый, редька масличная, сурепица яровая и озимая. В зависимости от культуры их можно использовать в различных вариантах. Незадолго до посева основной культуры выращенные сидераты скашивают и заделывают в почву, возвращая тем самым в неё питательные вещества и обогащая почву азотофиксирую-щими бактериями. При соблюдении рекомендаций можно повысить продуктивность возделываемых культур минимум на 25-30% и, что самое главное, получать экологически чистую продукцию.
Балансовые расчеты, выполненные на основе фактических данных накопления органического вещества в ПКО и соломе в динамике на дерново-подзолистой почве длительного использования, полученные в опытах, показали роль однолетних и многолетних культур (преимущественно
бобовых трав) в изменении запасов органического вещества (табл. 2).
В 3-польном севообороте (33% многолетних бобовых трав: донник -озимые - яровые с подсевом донника) 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 соотношения культур в ротации севооборота. Это подтверждено данными в 5 и 6-польном севооборотах, в которых увеличение доли многолетних бобовых трав до 40 и 50% в структуре
севооборота способствовало увеличению запасов органического вещества почвы. Таким образом, в структуре посевных площадей при 40-50% доле многолетних трав даже без применения удобрений (естественный фон) создаются условия положительного гумусового баланса. При поддерживающем фоне минеральными удобрениями (в нашем случае это нормальный фон) и интенсивном тенденция к существенному увеличению органического вещества в почве наблюдается как ежегодно, так и за многолетний период.
Полученная продуктивность по изучаемым севооборотам и технологиям
1. Динамика содержания гумуса в севооборотах на дерново-подзолистых почвах Верхневолжья, (среднее за 2000-2009 гг.)
Севооборот Уровень интенсификации ПКО, т/га Содержание гумуса, % Изменения, +, -
исходное, 2000 г. 2009 г.
3-польный: 33% мн. бобовых трав 1. Донник 2. Озимая пшеница (поукосно горчица) 3. Овес + донник Е 4,8 1,55 1,55 -
Н 5,9 1,68 + 0,13
И 10,3 1,70 +0,15
5-польный: 40% мн. бобовых трав 1. Яровая пшеница 2. Клевер 1 г.п. 3. Клевер 2 г.п. 4. Оз. пшеница (поукосно рапс) 5. Горчица Е 5,9 1,57 1,57 0
Н 7,5 1,69 + 0,12
И 11,8 1,72 + 0,15
6-польный: 50% мн. бобовых трав 1. Донник 2. Яр. пшеница 3. Клевер 1 г.п. 4. Клевер 2 г.п. 5. Оз. пшеница (поукосно горчица) 6. Овес + донник Е 5,0 1,57 1,58 -
Н 7,9 1,70 + 0,13
И 15,0 1,75 + 0,18
Примечание. Е - естественная технология (естественный уровень плодородия, контроль) - без внесения удобрений; Н - нормальная технология - ЫРК на продуктивность севооборота в 2,02,5 тыс. корм. ед./га; И - интенсивная технология - ЫРК на продуктивность севооборота 3,0-3,5 тыс. корм. ед./га.
2. Баланс органического вещества в слое 0-20 см почвы в экспериментальных севооборотах, кг/га
Изменение органического вещества Агрофон* Схемы экспериментальных севооборотов
3-польный зерно-травяной: 33% мн. бобовых трав 1. Донник 2. Озимая пшеница (рожь) 3. Овес + донник 5-польный зерно-травяной: 40% мн. бобовых трав 1. Ячмень + клевер 2. Клевер 1 г.п. 3. Клевер 2 г.п. 4. Озимая пшеница (рожь) 5. Горчица 6-польный зерно-травяной: 50% мн. бобовых трав 1. Донник 2. Яровая пшеница + клевер 3.-4. Клевер 1 г.п. и 2 г. п . 5. Озимая пшеница (рожь) 6. Овес + донник
За ротацию (+, -) Е 0 0 + 12
Н + 70 + 75 + 92
И + 150 + 192 + 217
За год (+, -) Е 0 0 0
Н + 14 + 23 + 30
И + 28 + 43 + 56
*Е - естественный агрофон; Н - нормальный; И - интенсивный агрофон
16
¡)лаЭим1рскт ЗешеЗЬлецТ)
возделывания заметно разнилась. Она была ниже в вариантах 3-польного севооборота, а по мере насыщения севооборотов бобовыми травами продуктивность увеличивалась (табл. 3).
В соответствии со специализацией хозяйств структуру посевных площадей и севообороты следует дифференцировать, увеличив в структуре полевых севооборотов долю зернобобовых культур (горох, вика яровая, люпин однолетний), а в кормовых - капустных культур (рапс яровой и озимый, сурепица озимая, редька масличная и горчица белая) как в чистом виде, так и в смеси со злаковыми культурами.
В системе кормовых травопольных севооборотов доля многолетних бобово-злаковых трав должна составлять 65-75%. Увеличение срока продуктивного использования бобовых трав до 3-4 лет можно достичь расширением посевов клевера розового и клевера лугового в смеси с люцерной гибридной.
В системе специальных приферм-ских севооборотов для овощей и картофеля отличным предшественником может послужить донник белый (желтый), который отличается высокими темпами симбиотической азото-фиксации (до 200-270 кг/га азота) и не предъявляет повышенных требований к технологии возделывания.
Таким образом, в природных условиях Верхневолжья рациональное использование многолетних бобовых трав в полевом производстве (40-50% в структуре севооборотов) следует рассматривать как перспективное меро-
3. Динамика продуктивности гектара севооборотной площади в зависимости от их насыщения бобовыми травами
Севооборот Агрофон" Продуктивность по годам, в ц зерн. ед. Среднее за 20022009 гг.
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
3-польный: 33% бобовых трав 1. Донник 2. Озимые (рожь, пшеница) 3. Овес + донник Э 17,2 26,0 23,1 26,4 22,0 19,5 24,1 20,4 22,3
Н 29,9 31,9 31,5 33,8 30,1 28,8 33,6 28,3 30,1
И 31,1 31,6 36,7 37,8 36,4 32,2 37,0 38,1 35,3
5-польный: 40% бобовых трав 1. Ячмень + клевер 2.- 3. Клевер 1 г.п.и 2 г.п. 4. Озимые (рожь, пшеница) 5. Горчица Э 24,2 23,4 25,4 23,7 24,6 20,0 21,9 19,5 22,8
Н 31,0 27,7 33,9 35,1 32,6 28,0 31,1 26,0 30,7
И 34,7 28,9 40,0 40,1 36,9 32,6 34,5 34,3 35,2
6-польный: 50% бобовых трав 1. Донник 2. Яр. пшеница + клевер 3.-4. Клевер 1 г.п. и 2 г. п . 5. Озимые (пшеница, рожь) 6. Овес + донник Э 20,8 24,8 24,9 33,1 28,5 18,5 24,0 19,0 24,2
Н 27,3 29,0 36,4 42,1 38,2 28,1 33,6 26,0 32,6
И 33,7 32,9 44,3 46,6 43,2 31,9 37,6 33,6 38,0
*Э - естественный агрофон (экстенсивный); Н - нормальный, поддерживающий ЫРК агрофон; И - интенсивный фон на запланированный урожай - насыщенный удобрениями с использованием средств защиты растений
приятие, способствующее укреплению кормовой базы животноводства и воспроизводству почвенного плодородия, полностью отвечающего принципам биологического земледелия.
Литература 1. Либих Ю. Химия в приложении к земледелию и физиологии. - М. - Л.: Сельхозгиз, 1936. - 407 с.
2. Буссенго Ж.Б. Избранные произведения по физиологии растений и агрохимии. 2-е изд. - М.: Сельхозгиз, 1957. - 554 с.
3. Прянишников Д.Н. Новые перспективы применения зеленого удобрения в Европейской части Союза // Научный отчет ВИУА за 1941-1942 гг. - М.: 1944.
По решению Ученого совета ГНУ ВНИИСХ Россельхозакадемии в 2010 г. подготовлено методическое пособие «Оценка почвенно-биологического комплекса агроценозов Владимирского Ополья». Авторы М.К. Зинченко, Л.Г. Стоянова, Л.М. Полянская, А.А. Корчагин.
При разработке агротехнических приемов возделывания сельскохозяйственных культур необходимо учитывать характер их влияния на биологическую активность почвы и деятельность полезных почвенных микроорганизмов. Показатели биогенности, биологической активности, степени фитотоксичности почвы позволяют выявить направление изменения почвенного плодородия, причем это становится очевидным значительно раньше, чем происходит изменение других объективных показателей плодородия (например, содержание гумуса).
На основе анализа полученных результатов в пособии приводится комплекс показателей, которые следует использовать для оценки влияния агрогенной нагрузки на агроэкосистемы.
Методическое пособие предназначено для студентов, аспирантов вузов агрономических, почвенно-экологических, биологических и агрохимических направлений, а также для практических исследований при внедрении агро-ландшафтных подходов в земледелии.
