научная статья по теме СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ УДОБРЕНИЙ КАК ФАКТОР СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛОДОРОДИЯ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ЗЕРНОПАРОВОМ СЕВООБОРОТЕ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ УДОБРЕНИЙ КАК ФАКТОР СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛОДОРОДИЯ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ЗЕРНОПАРОВОМ СЕВООБОРОТЕ»

АГРОХИМИЯ, 2015, № 2, с. 3-12

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Плодородие почв

УДК 631.8:631.452:631.445.25:633.11:631.582

СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ УДОБРЕНИЙ КАК ФАКТОР СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛОДОРОДИЯ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ЗЕРНОПАРОВОМ СЕВООБОРОТЕ

© 2015 г. Н.Н. Дмитриев1, Г.П. Гамзиков,2

1Иркутская государственная сельскохозяйственная академия 664038 Иркутская обл., пос. Молодежный, Россия 2Новосибирский государственный аграрный университет 633039 Новосибирск, ул. Добролюбова, 160, Россия E-mail: gamolgen@rambler.ru

Поступила в редакцию 29.09.2014 г.

В длительном стационарном полевом опыте изучены особенности изменения агрохимических свойств светло-серой лесной почвы Прибайкалья за 30-летний период систематического применения удобрений. За 6 ротаций 5-польного зернопарового севооборота дана оценка эффективности влияния удобрений на продуктивность зерновых культур. Экспериментально установлено положительное действие удобрений на улучшение плодородия почвы и получение высокой урожайности зерна пшеницы и ячменя.

Ключевые слова: систематическое применение удобрений, стабилизация плодородия почв, серые лесные почвы, зернопаровой севооборот, продуктивность, зерновые культуры.

ВВЕДЕНИЕ

Мировой опыт ведения земледелия свидетельствует о тесной зависимости продовольственной безопасности страны от производства продуктов растениеводства [1]. Успешное развитие растениеводства невозможно без рационального использования как природных (почвенное плодородие, климат, ландшафт, биопотенциал растений и т. д.), так и антропогенных (уровни интенсификации, современные системы земледелия, применение удобрений и средств защиты растений, инвестиционные вложения, эффективная организация производства и др.) факторов [2, 3].

Следует полагать, что в ближайшем будущем активная реализация национальной программы по увеличению производства собственной продукции сельского хозяйства в стране позволит обратить пристальное внимание на рациональное использование как природных, так и техногенных ресурсов эффективного повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Среди последних наиболее значимыми являются промышленные минеральные удобрения. Между тем их значе-

ние в развитии земледелия страны игнорируется правительственными органами, необоснованно завышенные цены на удобрения и отсутствие государственной поддержки товаропроизводителей привели к тому, что около 90% производимых удобрений экспортируют за рубеж, а в стране применяют менее 40 кг/га посева, т.е. на уровне слаборазвитых стран [3, 4]. В сибирском земледелии, имеющем четверть посева яровых в стране, применяют лишь 4-5 кг/га, базируясь в основном на использовании почвенного плодородия при постоянном дефиците элементов минерального питания, что ведет к устойчивому снижению продуктивности сельскохозяйственных культур и уменьшению не только эффективного, но и потенциального плодородия почв [5]. Агрохимические мероприятия по широкому использованию удобрений в земледелии страны и региона, к сожалению, не включены в Федеральную программу страны по поддержке сельскохозяйственного производства. В этой связи инвестиционные вложения в организационные мероприятия, селекцию и семеноводство, современные агротехнологии возделывания культур, оснащение новой техни-

кой не будут полно реализованы без соответствующего обеспечения земледелия удобрениями.

Подтверждение вышесказанному находим в работах сибирских агрохимиков [6-13], где убедительно доказана, а затем и подтверждена производственниками высокая и устойчивая эффективность влияния удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур. Однако в регионе проведено немного исследований по длительному систематическому применению удобрений, позволяющих судить об их влиянии на урожайность полевых культур и агрохимические свойства почв [11, 14, 16]. Цель работы - изучение роли систематического внесения удобрений на продуктивность 5-польного зернопарового севооборота и агрохимические свойства серой лесной почвы Иркутского Прибайкалья.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование выполнено на базе длительного стационарного опыта по изучению систем применения удобрений в севообороте на светло-серой лесной почве лесостепи. Опыт заложен профессором А.Н. Угаровым в 1967 г. и проводится на опытном поле кафедры агрохимии Иркутской сельхозакадемии до настоящего времени. При закладке опыта предусматривался 7-польный зернопаротравяной севооборот, который после 2-х ротаций был заменен (с 1981 г.) на 5-польный зернопаровой (пар-пшеница-сидерат (редька масличная)-пшеница-ячмень). Ежегодно под зерновые культуры в соответствии с классической восьмерной схемой вносили минеральные удобрения, варианты опыта: 1 - без удобрений, 2 -N60, 3 - Р40, 4 - К60, 5 - Р40К60, 6 - Ш0Р40, 7 -Ш0К60, 8 - Ш0Р40К60. Удобрения (^а, Рсд, Кх) вносили вразброс до посева. Посевная площадь -480 м2, учетная - 180 м2. Делянки располагаются одноярусно, последовательно. Повторность опыта четырехкратная. В опыте высевали пшеницу сорта Тулунская 12, ячмень сорта Одесский 115.

Агротехнология возделывания полевых культур и подготовка пара общепринятая для лесостепи. Семена пшеницы перед посевом обрабатывали препаратом ВИАЛ-ТТ в дозе 0.2 кг/т, растения в период кущения - баковой смесью гербицидов (гербитокс 0.6 л/га + топик 0.5 л/га).

Исследование проводили на светло-серой лесной среднесуглинистой почве с исходным содержанием гумуса 2% (по Тюрину), подвижных фосфора - 25.8 и калия - 6.5 мг/100 г почвы (по Кирсанову), общего азота - 0.17% (по Кьельда-

лю-Иодльбауэру), рНкс1 4.8 (ионометрический метод), Нг - 4.3 мг-экв/100 г почвы (по Каппе-ну). Минеральный азот: N-NO3 (ионселективным методом) и N-NН4 (по Несслеру) определяли в свежих, остальные виды анализов - в воздушно-сухих образцах. Через 44 года в вариантах опыта применения удобрений проведен отбор почвенных образцов в замыкающем поле севооборота. В образцах общепринятыми методами [17] определены групповой состав гумуса (по Тюрину в модификации Пономаревой и Плотниковой), фракционный состав азота - по Воробьеву в модификации Шконде и Королевой, групповой состав минеральных фосфатов - по Гинзбург-Лебедевой, формы калия - по методикам Масловой, Пчелкина, Воробьевой. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа [18].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Материалы исследования по влиянию системы удобрения за 1-ю ротацию 7-польного севооборота были обобщены в работе [19], в последующем за 3 ротации (1967-1987 гг.) - в монографии [11]. Было установлено, что на светло-серой лесной почве при систематическом внесении наиболее эффективными были азотные удобрения, которые обеспечили повышение продуктивности севооборота на 31-42% при окупаемости 1 кг азота 10-12 кг зерна. Действие фосфорных и калийных удобрений, как каждого, так и в сочетании, было значительно меньше (8-11%). Отмечено, что азотные удобрения на протяжении всех лет исследования оказывали положительное влияние на качество зерновых культур. При этом в течение 14-летнего применения удобрений существенного воздействия на агрохимические свойства почвы отмечено не было. Азотные и фосфорные удобрения оказывали лишь стабилизирующее влияние на содержание гумуса и общего азота.

Обобщение материалов систематического применения минеральных удобрений в сочетании с сидеральной биомассой в течение 30-летнего периода за 6 ротаций 5-польного севооборота (1981-2010 гг.) позволило провести анализ многолетнего их влияния на плодородие почв и продуктивность культур.

Установлено заметное влияние минеральных удобрений на основные физико-химические свойства почвы (табл. 1). При их внесении прослежено возрастание потенциальной кислотности как за счет обменной, так и гидролитической, а также уменьшение суммы и степени насыщенно-

Таблица 1. Влияние длительного применения удобрений на изменение физико-химических свойств светлосерой лесной почвы

Вариант РНка Нг 5 V, %

мг-экв/100 г

1980 г. 2010 г. 1980 г. 2010 г. 1980 г. 2010 г. 1980 г. 2010 г.

Исходный, 1967 г. 5.8 1.93 29.4 93.8

Контроль без 6.1 4.2 3.5 3.3 26.0 22.9 88 88

удобрений

Р40К60 6.2 4.0 3.5 3.6 27.0 21.9 89 86

Ж0Р40К60 6.2 3.9 3.8 3.9 28.7 22.0 88 85

Таблица 2. Изменение содержания углерода гумуса и его группового состава в светло-серой лесной почве при длительном применении удобрений

Вариант Собщ, % С ^ГК С ^ФК Гумин СГК • СФК

% °т Собщ

Контроль без удобрений 0.9 38.9 18.2 30.9 2.1

N60 1.1 48.6 24.4 21.1 1.9

Р40 1.0 40.7 20.6 28.2 2.0

К60 1.0 42.0 19.8 27.8 2.1

Р40К60 1.1 41.0 19.4 28.4 2.1

Ж0Р40 1.2 44.4 24.1 21.8 1.8

Ж0К60 1.2 43.7 24.8 21.9 1.8

Ж0Р40К60 1.2 46.4 27.8 22.0 1.7

сти почвы основаниями. Негативные изменения в ППК вызваны не столько применением удобрений, сколько длительным по времени использованием почвы как пашни. Следует полагать, что для снятия этих негативных воздействий удобрений на почву необходимо проведение периодического известкования.

Ранее в экспериментах на дерново-подзолистой, каштановой почвах и черноземе выщелоченном было показано, что минеральные и органические удобрения могут успешно поддерживать и улучшать гумусное состояние сибирских почв [14, 15, 21]. Аналитические данные анализа образцов серой лесной почвы длительно удобрявшихся вариантов, представленные в табл. 2, наглядно это подтвердили. Во всех вариантах систематического внесения удобрений наблюдали четко выраженную тенденцию увеличения содержания общего углерода в почве. При этом наибольший прирост количества углерода был характерен для вариантов с внесением азотных удобрений. Последние оказывали также влияние на качественный состав гумуса: увеличивалась доля гуминовых и фульвокислот и уменьшалось

содержание гуминов. Следует полагать, что длительное внесение азотных удобрений, приводя к увеличению прихода в почву органического вещества, обогащенного экзогенным азотом, способствует в процессе его разложения к большему образованию более мобильных органических соединений. Подтверждение этому - четко проявившаяся тенденция уменьшения соотношения СГ

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.

Показать целиком