ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ НА ЭРОДИРОВАННОЙ ПАШНЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

УДК 631.452:631.459

д с.-х.н. И.Н. Ильинская, к.б.н. Э. А. Гаевая

ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии, Россия

ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ПРИМЕНЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ НА ЭРОДИРОВАННОЙ ПАШНЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

В статье рассмотрены вопросы сохранения плодородия пахотного слоя почвы в севооборотах на эрозионноопасном склоне с контурно-мелиоративной организацией территории и полосным размещением культур. Установлено, что в течение 26-летнего периода внесение навоза и минеральных удобрений способствует воспроизводству гумуса, сохранению почвенного плодородия и повышению продуктивности севооборотов.

Снижение плодородия почв происходит за счет утраты гумуса, основных питательных элементов (NPK), необходимых микроэлементов. На юге Ростовской области, эрозионными процессами охвачено 60-70 % площади сельскохозяйственных угодий. Среднегодовые потери почвы при совместном проявлении водной эрозии и дефляции оцениваются примерно в 15 т/га. в которых содержится 32 млн. т гумуса и значительное количество элементов питания, что ухудшает экологическое состояние почвы, снижает устойчивость почвенного покрова. За последние 15-25 лет запасы гумуса в черноземах уменьшаются ежегодно на 0,62 т/га [1].

Исследования проведены в многофакторном стационарном опыте, расположенном на склоне балки Большой Лог Аксайского района Ростовской области, в 2007-2011 гг. Опыт был заложен в 1986 году в системе контурно-ландшафтной организации территории склона крутизной до 3,5-4°. Почвы опытного участка – чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке слабоэродированный. Среднегодовой сток составляет 20 мм (максимальный – 34,4 мм), среднегодовой смыв почвы 18,5 т/га (максимальный – 42 т/га). Мощность слоя А_max составляет 25-30 см, А + Б – от 40 до 90 см в зависимости от степени смытости. Содержание общего азота в пахотном слое 0,16-0,18 %, исходное содержание подвижного фосфора – 15,7-18,2 мг/кг, обменного калия 282-337 мг/кг.

Климат зоны проведения исследований засушливый умеренно жаркий континентальный. Среднее многолетнее количество осадков 492 мм при ГТК в пределах 0,8-0,9. Распределение осадков в агрономической оценке часто (3,7 года из каждых 10-ти) малоблагоприятное.

В опыте изучали три севооборота, имеющие структуру посевов: а) чистый пар 20 %, многолетние травы 0 % (пар, озимая пшеница, озимая пшеница, кукуруза на силос, яровой ячмень); б) чистый пар 10 %, многолетние травы 20 % (пар ½ + горох ½, озимая пшеница, кукуруза на силос, яровой ячмень, многолетние травы – выводное поле); в) чистый пар 0 %, многолетние травы 40 % (кукуруза на силос, озимая пшеница, яровой ячмень, многолетние травы – выводное поле, многолетние травы – выводное поле).

Применялись четыре системы основной обработки почвы в севооборотах: чизельная обработка (Ч) и отвальная обработка (О), используемые с 1986 г., поверхностная (дискование) (П) и комбинированная обработка (К) – с 2006 г

Система удобрений включала следующие варианты: «0» - нулевая (без удобрений), естественное плодородие; «1» - первый уровень – 5 т навоза + N₄₆ Р₂₄ К₃₀; «2» - второй уровень – 8 т навоза + N₈₄ Р₃₀ К₄₈.

Проведенные исследования в течение 26-летнего периода показателей почвенного плодородия в севооборотах при различном уровне применения органических и минеральных удобрений в сочетании с другими технологическими факторами - на эрозионноопасном склоне с контурно-мелиоративной организацией территории и полосным размещением культур, показали что, со стоком и смывом почвы теряется органическое вещество почвы и элементы питания.

За этот период наибольший смыв почвы зарегистрирован в севообороте «А» с 20% чистого пара и без многолетних трав, а самый низкий в севообороте «В» – без чистого пара и с 40% люцерны в структуре посевов, разница составляет 50% [2].

При снижении количества гумуса уменьшается, ухудшается экологическое состояние почвы и устойчивость почвенного покрова.

Анализ содержания гумуса в верхнем слое почвы (0-30 см), показал что этот показатель является наиболее стабильным показателем почвенного плодородия, мало изменившимся за пять ротаций севооборотов (рис. 1).

Рисунок 1 – Динамика изменения содержания гумуса в севооборотах различной конструкции в зависимости от уровней применения удобрений в слое 0 – 30 см: а) – севооборот «А», б) – севооборот «Б», в) – севооборот «В».

В сравнении с исходными показателями (3,80 – 3,83%) отмечено на вариантах без применения удобрений во всех севооборотах снижение содержания гумуса на 2,5 – 6,4 относительных процента. На вариантах с применением удобрений в дозе 5 т навоза + N₄₆ Р₂₄ К₃₀ (средний уровень питания) содержание гумуса не изменяется. А на вариантах с повышенным уровнем питания (8 т навоза + N₈₄ Р₃₀ К₄₈) содержание гумуса увеличивается в севообороте с многолетними травами и 10% чистого пара (севооборот «Б») и с наиболее высокой долей многолетних трав, но без чистого пара (севооборот «В») – на 0,26 - 0,31 абсолютных процента. В севообороте с 20% чистого пара, но без многолетних трав (севооборот «А») за тот же период содержания гумуса возросло только на 0,11%.

Воспроизводство гумуса происходит не только за счет навоза, но и за счет корневых и стерневых остатков. В севооборотах накапливается больше органической массы после многолетних трав (свыше 60 ц/га), после паровой озимой пшеницы (до 50 ц/га) и после кукурузы (30-45 ц/га). В качественном отношении органические остатки различных культур не одинаковы. Наиболее богаты азотом они у люцерны (до 120-150 кг азота на гектар), меньше других содержат азота пожнивные остатки колосовых культур (не более 15-20 кг на гектар).

Оосновным органическим удобрением в севооборотах остаётся навоз, несмотря на то, что его количество недостаточно для восстановления плодородия, израсходованного на производство земледельческой продукции, а также утраченной в результате нестабильности экологических условий. Даже при том, что использование дополнительных источников пополнения органического вещества – корневых и пожнивных остатков, соломы, приобретает всё большее значение – полное и эффективное использование традиционного органического удобрения – навоза – остаётся необходимым и обязательным.

Увеличение содержания гумуса на удобренных вариантах следует объяснить не только за счёт разложения органики, но и лучшим развитием корневой системы растений в удобренной почве, а потому и повышенным количеством органических остатков. Кроме того, применение повышенных доз минеральных удобрений существенно изменяет активность и направленность биохимических процессов в почве, способствующих накоплению гумуса.

В целом этот вопрос необходимо рассматривать в комплексе с последующим выходом на регулирование процесса минерализации гумуса, эффективного использования продуктов минерализации, восстановление почвенной органики (гумуса) за счёт использования незерновой части урожая и органических удобрений.

Интегральным показателем оценки севооборотов является их продуктивность, которая зависит от конструкции севооборота, структуры посевов, почвенных и климатических условий и технологических факторов. Различная защищенность севооборотов в зависимости от их конструкции, биологические возможности культур в сочетании со складывающимися условиями влагообеспеченности, температурным режимом и технологией возделывания культур определили уровень их продуктивности (табл.1).

В течение всего периода исследований наиболее высокой продуктивностью отличался севооборот «В» с наиболее сбалансированной структурой посевов. Его продуктивность выше, чем этот показатель севооборота «А» на 21,2 % и выше, чем продуктивность севооборота «Б» на 6,4 %. Севооборот «А» уступает по продуктивности в связи с тем, что его структура посевов недостаточно адаптирована к конкретным условиям и двадцатипроцентное по площади паровое поле значительно снижает его возможности в оптимальные по влагообеспеченности годы

Таблица 1 – Продуктивность севооборотов различной конструкции

2008 -2011 гг.

Севооборот	Контроль без удобрений	Навоз 5 т/га + N₄₆Р₂₄K₃₀	Навоз 8 т/га + N₈₄Р₃₀K₄₈
А	24,8	34,1	39,0
Б	30,3	37,4	41,5
В	35,1	43,5	49,5

Продуктивность севооборотов зависит от уровня применения удобрений, так на среднем уровне увеличение составляет 18,9 - 27,3%, на повышенном – 26,8 - 36,4%. Относительно небольшое различие между показателями продуктивности на различных уровня применения удобрений указывает на более высокий эффект от удобрений при умеренных дозах их использования, а так же на возможность и далее повышать продуктивность пашни, но более высокой ценой.

Таким образом, действенным фактором повышения продуктивности севооборотов является применение органических в дозе 8 т/га навоза и минеральных удобрений дозе N₈₄Р₃₀K₄₈, которые обеспечивают сохранение и даже повышение содержания гумуса в обрабатываемом слое почвы до 0,31%. Минеральные удобрения значительно повышают содержание подвижного фосфора (до 15 %) и позволяют иметь достаточно стабильные запасы обменного калия.

Список использованных источников

1 Программа сотрудничества ЕС – Россия (ТАСИС). Проект «Реформирование земельных и имущественных отношений II» / (EuropeAid/120673/C/SV/RU) – М.: 2007. – 254 с.

2 Гаевая, Э.А. Борьба с водной эрозией в севооборотах на склоновых землях / Э.А. Гаевая, А.Е. Мищенко, И.В Сафонова // Электронный журнал. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2012 - № 1(05). http://www.rosniipmsm.ru/ .