АГРОХИМИЯ, 2007, № 8, с. 5-10
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Плодородие почв
УДК 631.57:631.452:631.445.41(470.326)
ПОБОЧНАЯ ПРОДУКЦИЯ УРОЖАЯ КАК ИСТОЧНИК ВОСПОЛНЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ
© 2007 г. Н. Д. Коновалов, С. Н. Коновалов
Тамбовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 393502 Тамбовская обл., Ржаксинский р-н, п. Жемчужный, ул. Зеленая, 10 Поступила в редакцию 01.12.2006 г.
В опытах в течение ротации десятипольного севооборота исследовали возможность восполнения питательных веществ в почве за счет ежегодного запахивания пожнивных остатков и всей побочной продукции урожая, взаимодействие с оптимальными дозами минеральных удобрений и навоза, а также их совместное влияние на продуктивность севооборота.
ВВЕДЕНИЕ
В Тамбовской области к 1990 г. вся посевная площадь занимала 2.1 млн. га. В последующие годы она постоянно уменьшалась и к 2000 г. составила 1.4 млн. га. За эти же годы уменьшилась и урожайность возделываемых культур. Так, посевная площадь зерновых культур уменьшилась с 1165 тыс. га до 702 тыс., урожайность - с 24.1 до 15.2 ц/га, а валовой сбор зерна соответственно - с 2449 тыс.т до 1025 тыс.т.
Основной причиной снижения урожайности следует считать резкое уменьшение внесения на поля минеральных и органических удобрений. Если за 1986-1990 гг. среднегодовое внесение минеральных удобрений составило в действующем веществе 108 кг/га, то за 1996-2000 гг. - 3.6 кг (т.е. в 30 раз меньше). Внесение органических удобрений уменьшилось в 4 раза. По сути их вносили только на поля, прилегающие к местам хранения навоза.
За 1981-1990 гг. среднегодовой валовой сбор продукции растениеводства в земледелии области составил 5495 тыс. т з.е. и повысился по отношению к результатам предшествующего десятилетия на 35% благодаря росту внесения в почву питательных веществ с минеральными и органическими удобрениями в 3.9 раза. За это же десятилетие вынос питательных веществ из почвы урожаем был восполнен за счет внесения удобрений на 88.5%, вынос азота и калия восполнялся на 78-84%, а фосфора - на 140-150%. Тогда как за последнее пятилетие прошедшего века при значительно меньшем валовом сборе продукции растениеводства внесением в почву минеральных и органических удобрений было компенсировано только 10% питательных веществ, потребленных на формирование урожая. Среднегодовая урожайность зерновых культур за 1995-2000 г. в сравне-
нии с полученной в 1986-1990 гг. уменьшилась на 4.9 ц/га и составила 15.2 ц/га. Максимальные урожайности в отдельные годы этих периодов отличались на такую же величину, хотя годы второго периода были благоприятнее по погодным условиям для формирования более высокой урожайности зерновых и других культур. Следовательно, чтобы эффективнее использовать погодные условия на формирование продуктивности культур севооборота необходимо соответствующее количество питательных веществ в корнеобитае-мом слое почвы. Полученная урожайность зерновых и других культур за 1991-2000 гг. удерживалась на данном уровне за счет последействия внесенных в 1981-1990 гг. удобрений. В последующее время, если не будут приняты меры по восполнению в почве питательных веществ, урожайность может снизиться до уровня 1970 г. Однако увеличение внесения на поля минеральных удобрений экономически не выгодно и необходимо искать более дешевые источники питательных веществ.
Средством удешевления восполнения и повышения почвенного плодородия черноземных и других пахотных угодий еще в начале XX в. английские ученые считали всестороннюю биоло-гизацию земледелия [1], которая должна была уменьшить необходимость применения химических средств в земледелии. Эту точку зрения разделяют ученые нашей страны [1-4]. В первую очередь в этих целях должна максимально использоваться побочная продукция урожая полевых культур. За счет побочной продукции (солома, стебли подсолнечника, ботва сахарной свеклы) происходит не только обогащение почвы органическими и минеральными веществами, но и улучшается экологическое состояние пашни и окружающей среды [5, 6].
В общем количестве питательных веществ, вносимых в почву, внесенные с органическими
Таблица 1. Совместное действие побочной продукции урожая и удобрений на продуктивность севооборота, ц з. е./га (среднее из трех повторений во времени за 1991-2001 гг.)
Вариант
а ц
и
« й 13 &
п п « §
2 я мо ир
О к
й
о) § ^
иг £ 2
ер19 к С
а
« ь
я и о ^
а9
н1
р-
ар2 ОС
9 9
ь1
нО СП
м9 ч9 ^ С
9 9
е9 я о
О С
о
9 9
8Т 5 ж
с9
а 19 к С
р9 9
а-
и9 з9
о с
ас г на9
у1 & я,-!
а ц)
к •
я &
е г
! §
п0 « ^
а-« 2? о9 р9
Прибавка
0
а0 и-
е
ч9
9
о РР &
у т
К ьч
18
ро а
Я ■©<
1. Без удобрений (контроль) 32.6 84.8
2. №К 35.0 102.2
3. Навоз 33.7 89.4
4. Навоз + №К 34.3 102.2
В среднем 33.9 94.7
1. Без удобрений (контроль) 33.9 82.9
2. №К 36.8 101.7
3. Навоз 36.6 90.0
4. Навоз + №К 35.6 99.3
В среднем 35.7 93.5
1. Без удобрений (контроль) 33.9 83.2
2. №К 35.1 103.2
3. Навоз 35.3 90.2
4. Навоз + №К 35.0 100.4
В среднем 34.8 94.3
НСР05 2.7 9.6
Фон I 31.8
38.0 32.3 38.7 35.2
удаление побочной продукции 23.8 18.0 29.6 39.4 14.4
26.2 23.8 26.5 25.1
22.8 17.4 21.1 19.8
39.9 30.4 40.1 35.0
53.9
41.1 54.4
47.2
18.0 15.3 18.1 16.5
13.0
17.6
15.1 17.1
15.7
287.4
353.6
298.5 352.5 323.1
0
66.2 11.1 65.1
Фон II - запахивание пожнивных остатков 30.9
37.7 31.1 38.9 34.7
Фон III - запахивание побочной продукции 31.9
38.4
33.6
38.7 35.7 5.6
23.4
25.8 24.2 25.1 24.6 4.7
17.5
21.8
19.8
21.9 20.3 7.1
30.6
40.3
30.2
39.3 35.1 4.4
42.2
54.7 43.4 53.4 48.4 8.0
13.3
18.3 15.9 18.9 16.6
3.6
13.4
17.5 15.0 16.9 15.7
2.8
289.4
355.1 307.6 349.6 325.4
2.0
67.7 20.2 62.2
23.9 18.3 27.1 43.4 13.6 12.5 286.5 -0.9
26.8 20.4 38.6 57.5 17.6 18.1 355.2 67.8 3.9
24.2 18.7 28.6 39.3 13.9 13.0 295.4 8.0 1.8
25.2 19.5 38.9 50.5 17.4 16.1 341.4 54.9 2.5
25.0 19.2 33.3 47.7 15.6 14.9 319.6
Примечание. Нумерация вариантов та же в табл. 2, 3.
удобрениями в среднем из многих лет составляют: в США - 64, Англии - 46, Германии - 42, Голландии - 54%. В Тамбовской области к 1990 г. ежегодное внесение органических и минеральных удобрений позволило достичь суммы внесения 135 кг д. в. /га. Из них 25% вносили с органическими удобрениями, главным образом навозом. Более 80% валового урожая соломы зерновых культур, как правило, сгорало на поле - несмотря на то, что в Тамбовском НИИСХ была разработана технология содержания скота и производства навоза, позволявшая при имевшейся численности скота использовать всю солому на нужды животноводства и существенно увеличить производство навоза. В данное время такая возможность сведена к минимуму из-за резкого уменьшения численности всех видов скота, а многие, даже крупные по площади пашни, землепользователи скота не имеют. Цель работы - исследование воз-
можности использования побочной продукции урожая как источника восполнения плодородия черноземов Тамбовской области.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В Тамбовском НИИСХ с 1990 г. функционирует стационарный опыт по использованию побочной продукции урожая зерновых культур и сахарной свеклы в качестве органического удобрения. Опыты проводят на типичном черноземе с мощностью гумусного слоя 100-120 см и содержанием в пахотном (0-30 см) слое почвы гумуса 7%, действующих веществ фосфора 15.7 -18.2 (по Чирикову), калия 14.3-18.4 мг/100 г почвы, рНн о 5.5-6.0.
Опыты заложены в трехкратной повторности в пространстве и проведены в трехкратной повторности во времени. Схема опыта предусматри-
вала создание трех фонов удобренности за счет внесения массы побочной продукции культур де-сятипольного севооборота с полем чистого пара и с чередованием культур, указанным в табл. 1. На каждом фоне размещены в трех повторностях четыре варианта внесения удобрений: 1. Без удобрений (контроль); 2. Внесение оптимальных доз №К под каждую культуру; 3. Внесение полуперепревшего навоза один раз за ротацию в дозе 40 т/га при перепашке черного пара; 4. Внесение минеральных удобрений в дозах второго варианта + навоз в дозе третьего варианта. Питательные вещества вносили в следующих дозах: под озимую пшеницу во втором варианте внесено в среднем из трех лет №60Р103КШ - такое количество №К содержалось в дозе навоза. Под сахарную свеклу вносили -К90Р90К90, озимую рожь - Ш0Р60К60, под остальные культуры - К40Р40К40. Всего за ротацию севооборота в среднем из трех лет внесено: во 2-м варианте -К590Р533К611, 3-м (с навозом) -Ш60Р103К181, 4-м варианте Ш50Р636К792.
Многие исследователи считают обязательным дополнительно вносить в почву на каждую тонну запаханной соломы 8-10 кг азота [7-10]. Но есть данные и о том, что внесенный в почву органический углерод на каждый грамм помогает фиксировать 15-40 мг азота [11, 12]. В наших опытах кроме указанных доз удобрений при запахивании части и всей побочной продукции дополнительного азота не вносили, так как от запахивания соломы могло накапливаться его дополнительно до 30-40 кг/га, к тому же почва опытного поля содержала высокий запас аммиачного и нитратного азота.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В Тамбовской области величина урожайности часто зависит не столько от количества применяемых удобрений, сколько от погодных условий и, в первую очередь, от количества выпавших осадков. С 1991 по 2000 гг. их выпало за год от 320 мм в 1996 г., до 674 мм в 1997 г. Но урожайность большинства культур зависит не столько от количества осадков, выпавших в течение года, сколько от того, сколько их выпадает в мае и в июне. В первом месяце за годы проведения опытов выпадало от 12 мм в 1993 г. до 71 мм в 1991 г., во втором- от 7 мм в 1992 г. и до 134 мм в 2000 г. Для озимых важны осадки августа и сентября в год их посева. За годы опыта август можно отнести к засушливым в пяти годах, а сентябрь - в трех, количество лет с засушливыми августом и сентябрем во второй половине XX в. увеличилось. За 20012005 г. август в трех годах был засушливым и неблагоприятным для подготовки полей к севу озимых и их осеннего роста и развития. В связи с этим обогащение почвы органикой необходимо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.