Зависимость агрохимических свойств темно-каштановых почв от приемов регулирования почвенного плодородия

Зависимость агрохимических свойств темно-каштановых почв от приемов регулирования почвенного плодородия

В современных условиях экологизации земледелия решение проблемы управления плодородием почв в целом и режимом органического вещества в частности, должно начаться с поисков более дешевых, менее энергоемких путей пополнения запасов гумуса в почве. В этом плане большой интерес представляют внесение в почву соломы и сидератов.

В исследованиях внесение органических удобрений (навоза, соломы и сидератов) способствовало повышению содержание в почве гумуса, нитратного азота и подвижного фосфора.

Повышение продуктивности и качества сельскохозяйственных культур при сохранении плодородия почв путем активизации биологических факторов, не нарушающих природную сущность и экологическое равновесие агроэкосистем является приоритетным направлением растениеводства. Сюда надо отнести, в первую очередь использование органического вещества растений: навоза, соломы и сидератов.

Все исследователи едины во мнении о необходимости использования всех средств и источников органического вещества. Наиболее доступным и экономически целесообразным в деле улучшения плодородия почв, снижения экологической напряженности и повышения продуктивности пашни является использование биологических источников: навоза, соломы и сидеральных культур. При систематическом применении навоз положительно влияет на содержание гумуса в почве [1,2,3,4].

На темно-каштановых почвах после прохождения пятилетней ротации зернотравяного севооборота отмечалось увеличение гумуса на 0,15% от запашки соломы[5].

Преимущество сидеральных культур заключается в том, что они улучшают агрохимические, агрофизические и биологические свойства почвы, выполняют фитосанитарную роль, повышают эффективность других агроприемов, направленных на повышение продуктивности пашни и предотвращают все виды эрозии в весенне-летний период [6,7].

При запашке зеленой массы сидератов с урожайностью 350−400 ц/га в почву попадает 150−200 кг азота, что равноценно 30−40 т/га стандартного навоза, причем коэффициент использования азота зеленого удобрения вдвое выше, чем навоза [8].

Сидераты считаются наиболее дешевыми, экологически выгодными и перспективными органическими удобрениями. В засушливых условиях, где не удаются другие бобовые культуры, возделываемые на зеленое удобрение, первое место принадлежит двухлетнему желтому доннику. Особое его значение как сидерата отмечено в степных районах Поволжья и Казахстана [9,10].

В условиях Западного Казахстана проблема повышения продуктивности и качества сельскохозяйственных культур на зерно и кормовые цели при сохранении плодородия почвы является актуальной. В связи с этим проводились комплексные исследования по совершенствованию системы возделывания сельскохозяйственных культур с использованием биологических приемов регулирования почвенного плодородия.

Материалы и методы исследований. Экспериментальные исследования проводились в 1 зоне Западно-Казахстанской области на темно-каштановых почвах на зернопаровом севообороте с чередованием культур пар — озимая пшеница — яровая пшеница — ячмень. Изучали различные виды удобрений: контроль без удобрений; минеральное удобрение: пар (Р60) — озимая пшеница (N30) — яровая пшеница (N20P20) — ячмень (N20P20); органическое удобрение: пар (навоз 40 т/га) — озимая пшеница — яровая пшеница (солома озимой пшеницы) — ячмень (солома яровой пшеницы); органоминеральное удобрение: пар (навоз 40 т/га) — озимая пшеница (N30) — яровая пшеница (N20P20+ солома озимой пшеницы) — ячмень (N20P20+солома яровой пшеницы); сидеральное удобрение: донник (сидерат) — озимая пшеница — яровая пшеница (навоз 40 т/га) — ячмень (солома яровой пшеницы). Все сорта, изучаемые в опыте районированные. Агротехника возделывания полевых культур общепринятая для зоны. В почвенных образцах определение нитратного азота проводили реактивом ЛунгеГрисса (дисульфо-феноловым методом), определение подвижных соединений фосфора по методу Мачигина, определение органического вещества по Тюрину; плодородие каштановый почва солома Результаты. Как показывают данные исследований, за период ротации севооборота с чистым паром на контроле отмечено снижение гумуса в почве в слое 0- 40 см на 0,12%.

В опыте с повышением урожая культур увеличивался вынос азота. Вынос питательных веществ с урожаем не покрывался содержанием последних в почве, и компенсировался разложением гумуса почвы, которое было интенсивным в условиях повышенного увлажнения (табл.1).

Изменение содержания гумуса в почве по вариантам опыта, % к массе почвы.

Снижение гумуса в почве равнялось 0,11−0,12%. Внесение навоза и ежегодная запашка соломы в почву приводили к поступлению в почву органического вещества. За ротацию севооборота содержание гумуса увеличилось на 0,03−0,05%.

При внесении только минеральных удобрений в севообороте отмечено снижение содержания гумуса в почве. Снижение гумуса составило 0,05−0,09% или для слоя 0−40 см — в среднем 0,07%.

При запашке биомассы сидератов отмечена прибавка гумуса. Она составила в слое 0−20 см 0,04%, в слое 20−40 см — 0,01% и для слоя 0−40 см в среднем — 0,03%. Такая незначительная прибавка гумуса объясняется неравномерным поступлением органического вещества в почву, которое приходилось главным образом на начало ротации севооборота.

Количество гумуса в почвах опытного участка в годы исследований под озимой пшеницей колебалось от 3,10 до 3,17% с отклонениями ±0,036…0,052%. Содержание гумуса в почве под озимой пшеницей в севообороте изменилось в пределах 0,06. .0,07%. Его увеличение было отмечено в одинаковой степени и на фоне навоза, органоминеральных удобрений, а также сидератов.

При внесении минеральных удобрений изменение содержания гумуса в почве по сравнению с контролем не наблюдалось.

Следует отметить слабое варьирование гумуса по годам. Об увеличении гумуса по вариантам за период ротации можно говорить лишь в годы после внесения навоза и запашки сидератов в почву.

Как показывают данные исследований, виды удобрений оказывают также влияние на содержание в почве нитратного азота и подвижного фосфора под посевами озимой пшеницы (табл. 2).

Содержание нитратного азота и подвижного фосфора в почве по годам первой ротации севооборота, мг на 100 г почвы (всходы).

В уборку содержание азота в слое 0−20 см по минеральным удобрениям, навозу с соломой и сочетание навоза с соломой и минеральными удобрениями было по сравнению с контролем больше на 0,75; 0,73; 0,60 мг на 100 г почвы или на 30,3; 29,5 и 24,3% соответственно. Больше всего остаточного азота в уборку было после запашки сидератов 1,45 мг или 58,7%. Уменьшение нитратного азота к уборке на контроле в слое 0−20см было 1,15 мг, в слое 20−40 см — 0,89 мг на 100 г почвы. При внесении минеральных удобрений эта разница равнялось 0,99 и 0,90 мг; при применении в качестве удобрений навоза и соломы 1,33 и 1,28 мг без минеральных удобрений, и 1,70 и 0,79 мг при внесении в сочетании с минеральными удобрениями.

При запашке сидератов, навоза и соломы снижение азота к уборке по слоям равнялось 0,86 и 1,20 мг на 100 г почвы. На этом варианте отмечена наименьшая разница в содержании азота от весны к осени в посевах озимой пшеницы. Это можно объяснить сравнительно медленным разложением свежего органического вещества.

Внесение минеральных удобрений увеличивало содержание нитратного азота в почве на 15,7%; навоза и органоминеральных удобрений — на 19,7 и 23,7%; а запашка сидератов (донника) — на 27,1%. Видимо, это объясняется биологической азотфиксацией в посевах донника.

Значительно возрастало содержание нитратного азота в темно-каштановых почвах при внесении под озимую пшеницу минеральных азотных удобрений.

При запашке сидератов (донника) содержание нитратного азота в почве в слое 0- 40 см было 4,13 мг; в слое 0−20 см — 4,78 мг; в слое 20−40 см — 3,50 мг на 100 г почвы. Наиболее гомогенным в данном случае был верхний слой почвы.

При внесении минеральных удобрений содержание азота в почве интенсивнее повышалось при меньших дозах по сравнению с органическими удобрениями. Наибольшее содержание фосфора в почве в среднем за годы первой ротации севооборота под озимой пшеницей весной отмечено на вариантах с внесением удобрений.

Внесение навоза под пар повысило содержание фосфора в слое 0−40 см на 0,33 на 100 г почвы или на 17,1%, а навоза совместно с минеральным удобрением — на 0,43 мг на 100 г почвы или на 22,3%. Запахивание донника как сидерата повысило содержание фосфора в слое 0−40 см на 0,44 мг на 100 г почвы, или на 22,8%. Внесение P60 под пар повысило содержание подвижного фосфора на 0,13 мг на 100 г почвы, или на 6,7%. Наилучший фосфорный режим под озимой пшеницей складывался на варианте с совместным внесением органических и минеральных удобрений.

В уборку содержание фосфора в почве было выше на вариантах с внесением органических и органоминеральных удобрений, несмотря на более высокое потребление этого элемента растениями озимой пшеницы за вегетацию.

На контроле в слое 0−40 см содержание фосфора в почве снизилось за счет потребления его растениями на 1,55 мг на 100 г почвы; на варианте с внесением навоза под пар — на 1,59 мг на 100 г почвы; при внесении органоминеральных удобрений — на 1,15 мг на 100 г почвы; при запашке сидератов — на 1,69 мг на 100 г почвы.

В фазу кущения озимой пшеницы содержание фосфора при внесении минеральных удобрений в слое 0−20 см повышалось на 0,43 мг на 100 г почвы или на 10,2%, а в слое 20−40 см всего на 0,05 мг на 100 г почвы; при внесении навоза соответственно слоям 0,68 и 0,56 мг на 100 г почвы или 16,1 и 20,9%.

Совместное применение навоза, соломы и минеральных удобрений увеличивало содержание фосфора в слое 0−20 см на 1,03 мг на 100 г почвы или 24,5%, в слое 20−40 см — на 0,59 мг на 100 г почвы или 22,1%.

При запашке сидератов совместно с навозом и соломой доступного фосфора в слоях 0−20, 20−40 см было больше, чем на контроле на 1,08 и 0,58 мг на 100 г почвы или на 25,7 и 21,7%. Самое высокое содержание фосфора было на вариантах с навозом, навозом и минеральными удобрениями и при совместном применении сидератов, навоза и соломы. Такое распределение фосфора в почве сохранялось до уборки.

Выводы

В условиях Западного Казахстана использование органических, органоминеральных и сидерально-органических удобрений позволяет повысить эффективное и потенциальное плодородие темно-каштановых почв. При этом обеспечивается устойчивый характер накопления органического вещества в почве при запашке навоза и соломы (+0,04%), сидератов (+0,03%). Использование органических, органоминеральных и сидерально-органических удобрений обеспечивало накопление азота в почве и наиболее благоприятно действовал на фосфорный режим.

• 1. Kirkham, Disposal sludge on land: effect on soils, plants and ground water / M. Kirkham // - Compost Sci. — 1974. — Vol. 15. — № 2. — P. 6−10.
• 2. Gaynor, S.D. Soil degradation of wastewater sludges containing chemical precipitants /S.D. Gaynor // - Snuiron. Pulut. -1979. -Vol. 20, № 1. — P. 57−64.
• 3. Скроманис, А. А. Плодородие почв и использование навоза / А. А. Скроманис. — Рига: Авотс, 1989. — 243 с.
• 4. Цуркан, М. А. Агрохимические основы применения органических удобрений / М. А. Цуркан. — Кишинев: Штиинца, 1985. — 287 с.
• 5. Назаров, И. В. Влияние длительного применения удобрений на окислительновосстановительные свойства и буферность чернозема южного / И. В. Назаров // Сб. материалов научной конференции. — Пенза: ВЦ ПГСХА, 2000. — С. 52−54.
• 6. Березин, A. M. Эффективность сидеральных паров в условиях Красноярской лесостепи / А. М. Березин. — Красноярск, 1980. — 85 с.
• 7. Довбан, К. И. Зеленое удобрение / К. И. Довбан. — М.: Агропромиздат, 1990. — 208 с.
• 8. Медведев, В. В. Оптимизация агрофизических свойств черноземов / В. В. Медведев. — М.: Агропромиздат, 1988. — 157 с.
• 9. Насиев, Б. Н. Приемы совершенствование системы возделывания полевых и кормовых культур в Западном Казахстане / Б. Н. Насиев — Уральск, 2006. — 300 с.
• 10. Вьюрков, В. В. Использование соломы для воспроизводства органического вещества почвы в полевых севооборотах сухостепной зоны Приуралья / В. В. Вьюрков // Вестник ЗКГУ. — Уральск, 2001. — № 2. — С. 40−45.