Баланс органического вещества и гумуса в севооборотах

Содержание и запасы органического вещества в почве традиционно служит основным критерием оценки почвенного плодородия, а в последние годы все больше рассматриваются с точки зрения экологической устойчивости почв, как компонента биосферы.

Органическое вещество в целом и отдельные его группы разносторонне влияют на агрономические свойства почв. Циклические процессы синтеза и трансформации органического вещества в агроэкосистеме лежат в основе биогеохимических круговоротов всех элементов. В свою очередь эти циклические процессы выполняют важнейшую роль в воспроизводстве свойств почвы, лежащих в основе ее плодородия. [27].

Длительная эксплуатация черноземов в условиях недостаточной культуры земледелия привела к ухудшению их физических и физико-химических свойств, в результате чего повсеместно отмечается снижение уровня и устойчивости продуктивности черноземов. [11].

Исходным материалом для образования гумуса является свежее органическое вещество и в первую очередь, растительные остатки. Поэтому в повышении биологической активности почвы важное значение имеет пополнение запасов свежего органического вещества. Поступления органического вещества из растительных остатков в почву зависит от почвенно-климатических условий, севооборотов, а главное от уровня получаемого урожая.

Растительные остатки в почве подвергаются гумификации, при этом 70 — 80% превращаются в минеральные формы, и около 30% исходной массы превращаются в гумусовые вещества. [14].

Одна из причин уменьшения содержания гумуса в черноземахнедостаточное внесение удобрений, и в первую очередь органических. Другие причины — усиленная минерализация гумуса и эрозия почв.

Многочисленные данные, касающиеся баланса гумуса в черноземах, свидетельствуют, что значительные потери его происходят не столько от недостаточного поступления органического вещества в почву, сколько от интенсивности обработки почвы, резко усиливающей минерализацию гумуса. [13].

В период вегетации растений процессы накопления органического вещества преобладают над его разрушением. Но после уборки до последующей культуры в почве идет разрушение органического вещества. Конечный результат будет зависеть от количества и состава оставляемого после уборки культуры органического вещества в почве и на ее поверхности, от возврата питательных веществ с навозом, а так же от условий разложения органического вещества в почве. [26].

Д. Н. Прянишников (1908 — 1965) рекомендовал вносить солому злаковых культур под бобовые культуры. Неблагоприятное воздействие соломы в первый год можно уменьшить, если заделывать ее в почву на 0 — 10 см. дисковыми орудиями, так как она там быстро минерализуется вследствие высокой биологической активности (Е. И. Мишустин; Н. С. Дорофеев 1965 г., Ю. Р. Долгих 1970, П. И. Кузнецов 1963 гг.). В то же время происходит биологическое закрепление подвижных форм аммиачного и нитратного азота в первоначальный период разложения, поэтому весенняя заделка соломы или позднеосенняя может привести к снижению урожая первой культуры и в этом случае применять глубокую вспашку. [15].

По данным Камышенской госселектстанции, среди всех предшественников из группы яровых культур, просо оставляло в почве наибольшее количество растительных остатков: в среднем за 2 года 20,3 ц. воздушно — сырой массы, против 18,6 ц. кукурузы; 13,1 ц. у яровой пшеницы и 10,8 ц. у нута. [22].

Зерновые и зернобобовые оставляют в среднем органического вещества в 2- 2,5 раза, а сахарная свекла в 3,3 раза меньше, чем многолетние травы второго года пользования. [23].

Е. В. Кунин установил, что зерновые культуры оставляют в почве 9 — 15% корней абсолютно — сухого вещества (в % от валового сбора урожая). [25].

Пропашные культуры даже при мощной корневой системе накапливают корневых остатков на одном гектаре меньше, чем культуры сплошного посева. Но поскольку пропашные дают самые высокие урожаи, они получают много органических удобрений или размещаются после люцерна. [23].

В опытах учебного хозяйства ОГАУ, яровая пшеница дала большую урожайность после посевов кукурузы, чем размещение этой культуры после других пропашных культур. Многолетние опыты сортоучастков так же свидетельствуют об эффективности размещения посевов яровой пшеницы после кукурузы. Все это позволяет отнести кукурузу в разряд наиболее ценных предшественников яровой пшеницы. [25].

Так же хорошим предшественником для пшеницы является и просо, так как мощная корневая система его оставляет после себя большое количество органических веществ, которые обогащают почву элементами питания. [10].

В связи со слабой устойчивостью проса к засорению, его необходимо размещать на очищенных от специфических сорняков почвах за счет последействия чистого пара, или подавлении в посевах культурой другой биологической группы. [23].

Севооборот, включающий разные культуры по биологическим признакам, способствует уменьшению их поражаемости болезнями и вредителями, а так же изменению состава почвенной микрофлоры, усилению ее биологической активности, а вследствие этого и улучшению питательного режима. [14].

Улучшение пищевого режима почвы, способствует обеспечению повышения урожайности яровой пшеницы после гороха на всех пунктах проведения полевых опытов, а вследствие оставления соломы в почве под основную обработку в значительной степени возросло поступление органического вещества в почву. В условиях южных черноземов на Камышенском опытном поле ее урожай после гороха был на 2,7 ц/га выше, чем после кукурузы. [25].

Чередование культур с разной способностью усваивать питательные вещества и извлекать их из разных почвенных горизонтов, дает возможность соблюдать снабжение питательными элементами всех культур севооборота.

Баланс органического вещества зависит так же и от его минерализации. Степень его разложения зависит от продолжительности послеуборочного теплого периода и интенсивности обработки почвы. Наиболее активно минерализуется органическое вещество в чистом пару, а так же в посевах пропашных культур, меньше под зерновыми культурами. [25].

По данным Е. В. Блохина и А. И. Клименко ежегодная минерализация гумуса на почвах среднесуглинистого механического состава в Оренбургской области составляет на посевах зерновых культур в среднем — 0,5 т/га, пропашных культур — 1,5 кг/га, а в чистом пару — 2,2 т/га.

Коэффициент гумификации значительно меньше, так на зерновых культурах он равен — 0,3 т/га., пропашных — 0,15 т/га и на посевах многолетних трав — 0,5 т/га.

Приведенные коэффициенты минерализации и гумификации объективно обусловливают дефицит гумуса в почве при наличии севооборота без многолетних трав. [25].

Положительная агрономическая роль консервативных составляющих почвенного гумуса наглядно проявляется в засушливые периоды. Поэтому наиболее устойчивыми оказывается земледелие на почвах с высоким содержанием гумуса. [27].

В настоящее время большое значение придается переходу на биологическое земледелие, при котором повышение плодородия почвы и содержания гумуса предусматривается за счет активизации биологических процессов в почве и использования отходов сельскохозяйственного производства, в частности — соломы.

Целью нашего исследования и было установить роль изучаемых севооборотов в повышении содержания органического вещества в почве за счет запашки соломы озимой ржи, яровой пшеницы и остатков кукурузы при ее выращивании на зерно.