Сельское хозяйство/3. Земледелие, грунтоведение и агрохимия

К.с-х.н. Шилов М.П., магистрант Дмитриева А.В.

РГП «Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова», Казахстан

ТЕХНОЛОГИИ ПАРОВАНИЯ И БАЛАНС ГУМУСА В СТЕПНОЙ ЗОНЕ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

Основная задача сберегающего земледелия заключается в сохранении, воспроизводстве и рациональном использовании почвенного плодородия [1]. Наиболее остро эта проблема стоит перед почвозащитным земледелием Северного Казахстана, где насыщенность зерновыми культурами, ограниченность источников гумуса и высокий удельный вес чистого пара в структуре севооборотов существенно осложняют ее решение [2]. В результате потери гумуса за период парования достигают 1,5 – 2,0 т/га и более. Это обстоятельство накладывает отпечаток на весь севооборот, который заканчивает ротацию с устойчивым отрицательным балансом гумуса [3].

Из всего комплекса агротехнических приемов, направленных на повышение почвенного плодородия, следует выделить технологию занятого пара. Ее применение в сочетании с эффективными влагонакопительными мероприятиями, минеральными удобрениями и современными гербицидами может существенно повысить продуктивность севооборота и накопление органического вещества в зональных почвах [4].

Опыты проводились в 2009–2012 гг. на темно-каштановых почвах Акмолинской области. Объектом исследований служил 4-х польный зернопаровой севооборот с чередованием культур: пар (чистый, занятый) – пшеница – пшеница – пшеница. Севооборот освоен во времени и пространстве, исследования проводились в третьей ротации. Чистый пар готовился по зональной технологии. В занятом пару, 5-10 июля, высевалась горохоовсяная смесь на зеленую массу с уборкой в конце сентября. Приемы основной обработки парового поля представлены в таблице 1, под вторую и третью пшеницы проводилось плоскорезное рыхление соответственно на 10 – 12 и 20 – 22 см. Из удобрения в паровом поле применяли суперфосфат в дозе Р₈₀ кг д.в. на 1 га, под первую пшеницу по фону занятого пара N₃₀P₂₀. Общий гумус определялся по методу Тюрина. Опыт заложен в 4-х кратной повторности, почвенные образцы отбирались с 2-х несмежных повторений по всем полям севооборота в начале и конце ротации. Результаты исследований в таблице 1 представлены в среднем по всем полям севооборота.

В результате проведенных исследований установлено, что за короткий промежуток времени различные технологии парования оказали влияние на режим органического вещества. И хотя в опыте не удалось установить статистически достоверных изменений в содержании гумуса, все же за ротацию 4-х польного севооборота наметились хорошо заметные тенденции (таблица 1).

Таблица 1

Изменение содержания гумуса в слое почвы 0 – 20 см за ротацию 4-х польного севооборота в зависимости от способа подготовки пара, %

Вид пара	Содержание гумуса		Потеря гумуса		Ежегодный расход гумуса, т/га
	исходное	конечное	абсолютная	относительная
Плоскорезное рыхление на 25 -27 см в конце парования (контроль)
Чистый	3,75	3,62	0,13	3,5	0,78
Занятый	3,75	3,71	0,04	1,1	0,24
Плоскорезная обработка на 10 – 12 см
Чистый	3,75	3,63	0,12	3,2	0,72
Занятый	3,75	3,72	0,03	0,8	0,18
Чизельное рыхление на 33 – 35 см в конце парования
Чистый	3,75	3,61	0,14	3,7	0,84
Занятый	3,75	3,70	0,05	1,3	0,30
Вспашка на 25 – 27 см в середине парования
Чистый	3,75	3,57	0,18	4,8	1,08
Занятый	3,75	3,69	0,06	1,6	0,36
НСР05			0,20

Так, технология чистого пара, способствующая активной минерализации и глубокой переработке послеуборочных остатков до конечных продуктов, значительно сокращает объем субстрата для гумусообразования. На фоне недостатка энергетического материала микробному разложению подвергаются и собственно гумусовые вещества почвы. Под последующими культурами севооборота процессы гумификации не в состоянии компенсировать текущие и начальные (паровые) потери органического вещества почвы. Поэтому к концу ротации севооборота с чистым паром складывается хорошо выраженный отрицательный баланс гумуса. За 4 года его содержанием в пахотном слое снижается на 0,12- 0,18%, или на 3,2 – 4,8 % от исходного количества, а ежегодные потери достигают 0,72 – 1,08 т/га.

Наиболее активно окислительные процессы протекали по фону глубокой культурной вспашки, проведенной в середине парования. Здесь отмечались самые значительные изменения в запасах гумуса. Величина абсолютной убыли составили 0,18 % при средней скорости минерализации 1,08 т/га в год. Безотвальные приемы обработки снижают темпы разложения органического вещества, однако они остаются все же достаточно высокими. Так, на варианте с глубоким плоскорезным рыхлением эти показатели составляли соответственно 0,13 % и 0,78т. Аналогичные параметры гумусного состояния формируются и по фону чизельного рыхления на 33 – 35 см. мелкая плоскорезная обработка пара оставляет дефицит баланса гумуса на том же уровне. Полученные результаты свидетельствуют, что технология подготовки чистого пара приводит к ускоренной потере гумуса и снижению потенциального плодородия почвы.

Более рационально органический фонд почвы используется в севообороте с занятым паром. Наличие в технологии парования фитопериода сокращает срок нерегулируемый минерализации, а поступление в почву поукосных остатков горохоовсяной смеси компенсирует потери гумуса. Активизация микробиологической деятельности под яровой пшеницей ограничивается разложением органического вещества растительной массы, собственно гумусовые вещества при этом затрагиваются слабо. Поэтому мобилизация почвенного плодородия происходит здесь в значительно меньших объемах, чем в севообороте с чистым паром. По окончании ротации содержание гумуса удается стабилизировать практически на исходном уровне. Его потери из пахотного слоя составили всего 0,03 – 0,06%, а скорость годичной минерализации снизилась более чем в 2 – 3 раза. Эти процессы протекали в равной степени на всех вариантах основной обработки занятого пара. Следует также отметить, что посев парозанимающей культуры не только снижает темпы биологической эрозии, но и ограничивает расход гумуса по другим каналам, в частности дефляцию и смыв почвы.

В результате проведенных исследований следует заключить, что занятый пар обеспечивает более благоприятный режим органического вещества в севообороте. Сокращение периода «чистого» парования, обогащение почвы растительным материалом, снижение ее биогенности позволяют получить практически бездефицитный баланс гумуса.

Литература

1. Амергужин Х.А.Агроэкологическая характеристика почв Северного Казахстана. Автореф. … докт.с.-х. наук – М.: Почвенный институт, 2008. – 45с.

2. Сейдалина, К.Х. Современное состояние плодородия черноземных почв Северного Казахстана. Автореф. …канд. биол. наук. Тюмень, 2009.–18 с.

3. Высокоэффективные технологии возделывания зерновых культур в полузасушливых условиях Северного Казахстана: Методические рекомендации //НПЦЗХ им. А.И. Бараева. Шортанды, 2009. – 57 с.

4. Шилов М. П. Эффективность чистого и занятого пара в звене севооборота при различных приемах основной обработки почвы в степной зоне Северного Казахстана. Автореф. … канд. с/х. наук. – Новосибирск, 2002. – 18 с.