Формирование почвенного плодородия в зависимости от вариантов системы удобрений в севооборотах различного типа

Аннотация

В исследованиях на окультуренных дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах почвенное плодородие способствовало получению 49−85%, органические удобрения — 10−25%, минеральные удобрения — 15−47% продуктивности сельскохозяйственных культур. В зависимости от типа севооборота роль плодородия почвы в формировании продуктивности составила 51−70%, органических удобрений — 6−15%, азотных удобрений — 15−30%, фосфорных и калийных удобрений — 6−14%.

Annotation

The research showed that on domesticated sward-podzolic loamy and sandy loamy soils soil fertility helped to obtain 49−85% of crop productivity; organic fertilizers — 10−25%; mineral fertilizes — 15−47%. Depending on the type of crop rotation, the role of soil fertility in the formation of productivity amounted to 51−70%; organic fertilizers — 6−15%; nitrogen fertilizers — 15−30%; phosphorus and potassium fertilizers — 6−14%.

Эффективное применение удобрений является одной из приоритетных задач земледелия. Современное земледелие решает проблему повышения продуктивности агроценозов путем оптимизации применения органических и минеральных удобрений в комплексе с другими агротехническими приемами [6, 8, 14]. почвенный плодородие сельскохозяйственный окультуренный Применение удобрений в Республике Беларусь обеспечивает порядка 50% урожая на пахотных землях. Интенсивное применение минеральных и органических удобрений в нашей стране позволило также значительно улучшить агрохимические показатели почвенного плодородия. В настоящее время около 30% пашни в Республике Беларусь имеет оптимальные агрохимические показатели.

Анализ источников. Важнейшая роль в повышении плодородия почв, увеличении урожайности сельскохозяйственных культур и улучшении их качества принадлежит органическим удобрениям. Систематическое применение органических удобрений способствует накоплению гумуса, улучшает физико-химические свойства почвы — увеличивает запас питательных веществ, понижает кислотность, повышает содержание поглощенных оснований, поглотительную способность и буферность, влагоемкость, скважность и водопроницаемость, обогащает почву микрофлорой, усиливает ее биологическую активность и выделение углекислоты, уменьшает сопротивление почвы при механической обработке, создает оптимальные условия для минерального питания растений, повышает устойчивость земледелия при неблагоприятных погодных условиях [4].

Применение минеральных удобрений обеспечивает получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур, оказывает существенное влияние на качество товарной продукции и динамику основных агрохимических показателей почвенного плодородия [6, 11].

В полевых севооборотах наиболее эффективной является полная органо-минеральная система, предусматривающая внесение оптимальных доз органических и минеральных удобрений. При научно-обоснованном сочетании органических и минеральных удобрений устраняются специфические недостатки обоих видов и тем самым создаются условия наиболее рационального их использования [1, 4, 6, 8, 11, 13, 14].

Цель исследований — изучить роль удобрений и почвенного плодородия в формировании продуктивности сельскохозяйственных культур и основных типов полевых севооборотов на окультуренных дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах.

Методы исследования. Исследования по изучению роли почвенного плодородия и применения органических и минеральных удобрений в формировании продуктивности сельскохозяйственных культур и основных типов полевых севооборотов (зерновых, зернотравяных, специальных, зернопропашных) проводили на протяжении 1991;2011 гг. в длительных и краткосрочных полевых опытах Исследуемые культуры: озимые зерновые культуры (озимая пшеница, озимое тритикале, озимая рожь); яровые зерновые культуры (яровой ячмень, яровая пшеница, яровое тритикале, овес); пропашные культуры (картофель, кукуруза, сахарная свекла, кормовая свекла); зернобобовые культуры (люпин узколистный, соя, овощная фасоль, овощные бобы), крестоцветные культуры (яровой рапс, озимый рапс); однолетние бобово-злаковые смеси (горохо-овсяная смесь, вико-овсяная смесь, пелюшко-овсяная смесь, горохо-ячменная смесь) и многолетние бобовые травы (клевер луговой однолетнего и двухлетнего пользования).

Агротехника возделывания исследуемых сельскохозяйственных культур общепринятая для Республики Беларусь [9, 12].

Опыты были заложены на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах с индексом агрохимической окультуренности не ниже 0,8 в Минском, Узденском и Пуховичском районах Минской области, а также Пинском районе Брестской области при непосредственном участии автора или под его руководством, в т. ч. аспирантами и соискателями [2−7, 10, 13].

Исследования с озимыми и яровыми зерновыми культурами, крестоцветными культурами, пропашными культурами, однолетними бобово-злаковыми смесями и многолетними бобовыми травами, а также в основных типах полевых севооборотов были проведены на дерново-подзолистых суглинистых почвах, с зернобобовыми культурами — на дерново-подзолистых супесчаных почвах.

Как показали результаты исследований, при возделывании различных групп сельскохозяйственных культур почвенное плодородие способствовало формированию 49−85%, органические удобрения — 10−25%, минеральные удобрения — 15−47% урожайности (таблица). Однако роль почвенного плодородия, минеральных и органических удобрений для различных групп сельскохозяйственных культур существенно отличалась.

Таблица. Долевое участие удобрений и плодородия почвы в формировании урожайности сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых почвах, %.

*Действие и последействие Так, внесение органических удобрений является важной составной частью системы удобрения пропашных культур, где они способствовали получению 25% урожая (средняя доза органических удобрений — соломистый подстилочный навоз крупного рогатого скота — составила 60 т/га). В системе удобрения озимых зерновых культур рекомендуемые дозы органических удобрений ниже (30−40 т/га непосредственно под озимые зерновые или в занятом пару), что обусловило получение 18% урожая. Яровые зерновые используют последействие органических удобрений, поэтому их долевое участие в общей урожайности составило 10%. При возделывании однолетних бобово-злаковых смесей применение органических удобрений обеспечило формирование 12% продуктивности. Следует отметить, что при возделывании однолетних бобово-злаковых смесей внесение органических удобрений в наших исследованиях было рассчитано в первую очередь на их действие и последействие на последующую культуру севооборота (озимые зерновые культуры — озимую пшеницу, озимое тритикале, озимую рожь).

Долевое участие минеральных удобрений наиболее высоким оказалось при возделывании рапса (47%) и яровых зерновых культур (37%). При возделывании озимых зерновых культур долевое участие минеральных удобрений составило 33%, зернобобовых культур — 31%, однолетних бобово-злаковых смесей — 26%, пропашных культур — 25%. При этом среди минеральных удобрений в условиях высокого содержания в пахотном горизонте подвижных соединений фосфора и калия основная роль в формировании продуктивности сельскохозяйственных культур принадлежала азотным удобрениям.

При возделывании многолетних бобовых трав (клевер луговой) внесение фосфорных и калийных удобрений способствовало получению 15%, а почвенное плодородие обеспечило 85% урожайности, что связано, прежде всего, с высокой степенью окультуренности почвы.

В исследованиях с зернобобовыми культурами (люпин узколистный, соя, спаржевая фасоль, овощные бобы) на дерново-подзолистых супесчаных почвах роль почвенного плодородия также оказалась преобладающей — 69%, что связано как с высокой окультуренностью исследуемой почвы, так и с соотношением применяемых под них минеральных удобрений. При возделывании люпина в наших исследованиях вносили только фосфорные и калийные удобрения; сои, спаржевой фасоли и овощных бобов — азотные, фосфорные и калийные удобрения, однако рекомендуемая доза азотных удобрений не превышала 50 кг/га д.в.

В исследованиях с однолетними бобово-злаковыми смесями (горох, вика, пелюшка с овсом и ячменем) почвенное плодородие обеспечило 62% общей продуктивности, полное минеральное удобрение, где рекомендуемая доза азота составила 60 кг/га д.в., — 26%.

В исследованиях с яровыми зерновыми культурами почвенное плодородие (включая роль сорта и агротехники) обеспечило получение 53%, с озимыми зерновыми культурами — 49%, с пропашными культурами — 50% общей урожайности.

Анализ продуктивности основных типов полевых севооборотов на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве показал, что долевое участие средств химизации и почвенного плодородия зависело от типа севооборота и биологических особенностей возделываемых в севооборотах сельскохозяйственных культур (рис.).

Долевое участие отдельных факторов в формировании продуктивности полевых севооборотов на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве:

Зерновой севооборот.

Льняной севооборот.

Зернотравяной севооборот.

Зернопропашной севооборот В зернотравяном севообороте (вико-овсяная смесь — озимая рожь + клевер — клевер луговой — яровая пшеница — овес, среднегодовое внесение 8 т/га органических удобрений + N₇₂P₆₆K₁₁₂), насыщенном бобовыми культурами, почвенное плодородие обеспечило получение 70% продуктивности, а долевое участие удобрений оказалось только 30%. В зерновом севообороте (картофель — яровой ячмень — овес — горохо-овсяная смесь — озимая пшеница, 16 т/га органических удобрений + N₉₀P₆₀K₁₀₄) долевое участие удобрений в формировании продуктивности составило 44%, почвенного плодородия — 56%. В льняном (картофель — яровой ячмень — овес — кормовая свекла — яровая пшеница — лен-долгунец, 17 т/га органических удобрений + N₁₁₅P₇₃K₁₂₃) и зернопропашном (картофель — яровой ячмень — овес — люпин узколистный — яровая пшеница, 12 т/га органических удобрений + N₆₀P₅₈K₁₁₆) севооборотах роль удобрений возросла до 49%, а долевое участие почвенного плодородия в формировании продуктивности оказалась 51%. Минеральные удобрения в зависимости от типа севооборота обеспечили получение 24−36%, органические удобрения — 6−15% продуктивности. Среди минеральных удобрений основное влияние на формирование продуктивности в основных типах полевых севооборотов оказали азотные удобрения, которые способствовали получению от 15 до 30% общей продуктивности.

Применение на окультуренной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве с высоким содержанием подвижных соединений фосфора и калия фосфорных и калийных удобрений обеспечило получение 6−14% продуктивности в основных типах полевых севооборотов.

Заключение

В исследованиях на окультуренных дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах роль удобрений и почвенного плодородия в формировании продуктивности сельскохозяйственных культур зависела от их биологических особенностей и отзывчивости на удобрение.

Среди исследуемых сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых суглинистых почвах наибольшее влияние почвенного плодородия на формирование их продуктивности отмечено для многолетних бобовых трав (клевер луговой — 85%) и бобово-злаковых смесей (горох, вика и пелюшка с овсом и ячменем — 62%). При возделывании зерновых, крестоцветных и пропашных культур плодородие дерново-подзолистых суглинистых почв обеспечило получение 49−53% их продуктивности.

Долевое участие органических удобрений в формировании продуктивности пропашных культур (картофель, кукуруза, сахарная свекла, кормовая свекла) составляло 25%, озимых зерновых культур — 18%, однолетних бобово-злаковых смесей — 12%, яровых зерновых культур (последействие) — 10%.

Вклад минеральных удобрений в формирование урожая крестоцветных культур составил 47%, зерновых культур — 33−37%, однолетних бобово-злаковых смесей — 26%, пропашных культур — 25%, многолетних бобовых трав — 15%.

При возделывании на дерново-подзолистых супесчаных почвах зернобобовых культур (люпин узколистный, соя, спаржевая фасоль, овощные бобы) почвенное плодородие обеспечило получение 69%, применение минеральных удобрений — 31% общей продуктивности.

В исследованиях в основных типах полевых севооборотов (зерновых, зернотравяных, специальных, зернопропашных) на окультуренной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве роль плодородия почвы в формировании продуктивности в зависимости от типа севооборота составила 51−70%, органических удобрений — 6−15%, азотных удобрений — 15−30%, фосфорных и калийных удобрений — 6−14%.

• 1. Адаптивные системы земледелия в Беларуси / В. Г. Гусаков [и др.]. — Минск: ААН Беларуси, 2001. — 308 с.
• 2. Босак, В. Н. Влияние минеральных удобрений на продуктивность сои на дерново-подзолистой супесчаной почве / В. Н. Босак, В. В. Скорина, Т. В. Колоскова // Земляробства і ахова раслін. — 2010. — № 4. — С. 42−44.
• 3. Босак, В. Н. Влияние удобрений на продуктивность озимых зерновых культур на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве / В. Н. Босак, В. В. Цвирков // Почвоведение и агрохимия. — 2009. — № 2. — С. 120−128.
• 4. Босак, В. Н. Органические удобрения / В. Н. Босак. — Пинск: ПолесГУ, 2009. — 256 с.
• 5. Влияние различных видов органических удобрений на продуктивность звена севооборота на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве / В. Н. Босак [и др. ] // Вестник БГСХА. — 2010. — № 3. — С. 75−78.
• 6. Лапа, В. В. Минеральные удобрения и пути повышения их эффективности / В. В. Лапа, В. Н. Босак. — Минск, 2002. — 184 с.
• 7. Минюк, О. Н. Продуктивность овощных бобов в зависимости от сортовых особенностей и применения минеральных удобрений / О. Н. Минюк, В. Н. Босак, В. В. Скорина // Вестник БГСХА. — 2011. — № 3. — С. 98−101.
• 8. Никончик, П. И. Агроэкономические основы систем использования земли / П. И. Никончик. — Минск: Белорусская наука, 2007. — 532 с.
• 9. Организационно-технологические нормативы возделывания сельскохозяйственных культур: сборник отраслевых регламентов / под общ. ред. В. Г. Гусакова. — Минск: Белорусская наука, 2005. — 304 с.
• 10. Параўнальная біялагічная каштоўнасць і амінакіслотны склад збожжавых і збожжаваструкавых культур у залежнасці ад выкарыстання мінеральных угнаенняў / В. М. Босак, Т. В. Каласкова, В.М. Мінюк, В. М. Марцуль // Весці НАН Беларусі. Серыя аграрных навук. — 2011. — № 4. — С. 46−51.
• 11. Рациональное применение удобрений / И. Р. Вильдфлуш [и др.]. — Горки: БГСХА, 2002. — 324 с.
• 12. Современные ресурсосберегающие технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси / Ф. И. Привалов [и др.]. — Минск: ИВЦ Минфина, 2007. — 448 с.
• 13. Smeyanovich, A. Influence of long-term fertilizer application on productivity of crop rotation and fertility of Podzoluvisol / A. Smeyanovich, V. Bosak // Archives of Agronomy and Soil Science. — 2003. — Vol. 49. — P. 97−99.
• 14. Sturm, H. Gezielter dьngen. Integriert. Wirtschaftlich. Umweltgerecht / H. Sturm, A. Buchner, W. Zerulla. — Frakfurt/Main: DLG-Verlag, 1994. — 471 S.