Послеуборочные растительные остатки являются ключевым фактором и важным ресурсом для поддержания плодородия почв и сохранения устойчивости агроэкосистем. Их систематическое удаление имеет весьма значительные отрицательные последствия для плодородия почв: ухудшаются физические, биологические и химические свойства, в результате снижается производительная способность почв и урожайность культур.

В агроценозах растительные остатки выращиваемых культур являются основными источниками пополнения запасов почвенного органического вещества. Солома при недостатке органических удобрений рассматривается как основной дополнительный ресурс органического вещества. В ряде работ показано существенное влияние растительных остатков различных культур на содержание и качество почвенного органического вещества (Алиева, 1985; Русакова, 2009).

Растительные остатки также обеспечивают в агроценозах возврат в хозяйственно-биологический круговорот питательных элементов, которые высвобождаются при их разложении (Заболоцкая, Лютоева, 1974; Донос, Кордуняну, 1980). В 1т соломы зерновых и зернобобовых культур содержится в среднем 18 кг NPK. При заделке ее в дозах 2,5 - 5 т в почву возвращается 50-90 кг/га NPK, 20-26 % азота, 21-34 % фосфора, 60-74 % калия от общего выноса урожаем. По данным модельно-полевых опытов Серой Т.М. с соавт. (2013), в течение первого года после заделки соломы в дерново-подзолистую почву в расчете на 1 т было высвобождено 27-60 % азота, 71-90 % фосфора, 95-99 % калия, 69-83 % кальция, 50-92 % магния, что в расчете на 1 га в среднем составило: азота - 5-44, фосфора - 10-53, калия - 54-217, кальция - 8-34, магния - 2-22 кг, углерода - 1,6-8,6 т.

В России излишки соломы, не нашедшие применения в животноводстве и других отраслях, составляют ежегодно не менее 40-64 млн. т. Использование в качестве удобрения, без отчуждения с поля, этого объема растительной массы, который может быть увеличен еще на 18-20 % с учетом растительных остатков других культур (подсолнечника, кукурузы, рапса, гречихи, сои, картофеля, сахарной свеклы и др.), обеспечит возврат в биологический круговорот до 1160 тыс. т NPK, что составляет около 60 % от уровня их внесения с минеральными удобрениями (Русакова, Еськов, 2011).

Изучение влияния использования соломы зерновых и зернобобовых культур на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы проводили в длительном полевом опыте ВНИИОУ, заложенном в 1997 г. в 5- польном зернопропашном севообороте:  озимая  пшеница – люпин – картофель – ячмень–однолетние травы (люпин + овес). Почва – дерново-подзолистая супесчаная, подстилаемая моренным суглинком, до закладки опыта характеризовалась следующими агрохимическими показателями пахотного слоя: рНKCl – 4,6-4,9; подвижный фосфор – 65-79; обменный калий – 83-99 мг/кг почвы; гумус – 1,0-1,2 %. Солома злаковых культур и люпина измельчается (5-10 см) и равномерно распределяется по делянкам опыта одновременно с уборкой зерна комбайном САМПО-500 с измельчителем, заделывается в верхний слой (0-10 см) почвы дисковой бороной БДТ- 3, через 2-3 недели запахивается плугом ПЛН-3-35 при зяблевой обработке.

В данной работе обсуждаются результаты изучения агрохимических свойств почвы по окончании 2-ой ротации в следующих вариантах опыта: 1.Без удобрений. 2. NPK – фон; 3. Фон + солома озимой пшеницы (СОП), ячменя (СЯ), люпина (СЛ) - 18 т/га; 4. Фон + СОП и СЛ - 12 т/га; 5. Фон + СОП - 6 т/га; 6. СОП, СЛ, СЯ - 18 т/га. Дозы соломы приведены в сумме за 2 ротации севооборота. Фон минеральных удобрений создается весной перед предпосевной культивацией (N30P60K60 – под люпин, N90P90K120 – под картофель, N60P60K60 – под ячмень, N60P45K45 – под однолетние травы).

Анализ данных по изменению агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы за 2 ротации севооборота (1998-2007 г.г.) позволил установить следующие тенденции и закономерности.

Во всех вариантах опыта, включая контроль без удобрений, произошло снижение рНКСl по сравнению с исходным уровнем на 0,22 - 0,46  ед. и  увеличение гидролитической  кислотности (Табл.1). Более заметное изменение кислотно-основных свойств пахотного слоя в сторону подкисления отмечено в вариантах с ежегодным применением (в течение 2-х ротаций севооборота) физиологически кислых форм минеральных удобрений и соломы.

Агрохимические свойства пахотного слоя дерново-подзолистой супесчаной почвы

Таблица 1

 

Вариант	pHKCL		Hг		Ca + Mg		P2O5, подв.		K2Oобм.
			мг-экв./100 г почвы				мг/кг почвы
	1	2	1	2	1	2	1	2	1	2
1.Без удобрений	4,75	4,53	1,95	2,17	4,60	4,40	79	86	99	91
2.NPK – фон	4,90	4,60	1,70	2,08	4,62	4,37	64	191	88	157
3.Фон + солома 18 т/га	4,90	4,45	1,71	2,03	4,25	4,20	73	179	83	174
4.Фон + солома 12 т/га	4,65	4,29	1,82	1,95	3,70	3,63	61	198	93	175
5.Фон + солома 6 т/га	4,60	4,19	1,92	1,95	3,92	3,80	65	142	94	153
6.Солома 18 т/га	4,60	4,32	1,97	2,03	4,38	4,28	68	72	85	106

1 - до закладки опыта (1998 г.); 2 – в конце 2-й ротации севооборота

 

Содержание подвижного фосфора мало изменилось в варианте без удобрений и значительно увеличилось в вариантах с применением минеральных удобрений и соломы – на 77-137 мг/кг почвы.

В вариантах с использованием соломы отмечено более значительное, по сравнению с вар. 2 увеличение в пахотном слое содержания обменного калия – на 22 мг/кг. В варианте 6, где солому вносили без минеральных удобрений, содержание К2Ообм. также повысилось к концу 2-ой ротации на 21 мг/кг по сравнению с исходным (Табл.1), что обусловлено высоким содержанием этого элемента в соломе зерновых и зернобобовых культур. В сумме за 2 ротации изучаемого севооборота в опыте с дозой соломы 18 т/га было внесено 180-200 кг К2О.

Использование на удобрение соломы злаковых культур с широким отношением углерода к азоту, часто сопровождается  уменьшением содержания минерального азота в пахотном слое, за счет его биологической иммобилизации, что приводит к снижению урожайности культур.

Исследованиями азотного режима почвы в данном опыте было установлено, что осеннее внесение соломы в дозе 3 т/га не вызывало заметного снижения содержания минеральных форм азота в пахотном слое. Отмечена лишь мало заметная тенденция уменьшения минерального азота по сравнению с контролем в 1-ый месяц после заделки соломы озимой пшеницы, которая весной, к началу вегетационного сезона практически полностью исчезает. Использование же соломы люпина, химический состав которой характеризуется более высоким содержанием азота по сравнению с соломой озимой пшеницы и ячменя, сопровождалось некоторым увеличением содержания суммы N-NО -+ N-NH + весной перед посевом на 2,12-3,83 мг/кг по сравнению с контрольным и фоновым вариантами (Табл.2).

Таблица 2

Динамика минерального азота в пахотном слое  дерново-подзолистой супесчаной почвы при внесении соломы, мг/кг почвы

Вариант	Солома озимой пшеницы			Солома люпина			Солома ячменя
	1	2	3	1	2	3	1	2	3
1	1,54	4,01	2,66	6,18	5,42	4,10	0,90	1,54	2,26
2	1,54	3,68	3,96	5,34	5,17	4,10	2,55	2,55	2,47
3	1,54	3,85*	3,56	4,55	4,99*	6,22	2,71	2,36*	2,23
4	1,54	4,48*	3,27	4,48	4,53*	7,32	2,09	2,77	2,29
5	1,54	5,60*	2,93	3,88	4,78	4,10	1,59	2,55	2,24
6	0,78	3,88*	2,58	4,25	4,56*	7,93	2,36	2,82*	2,31

1 – до внесения соломы; 2 – через 1 мес. после внесения соломы; 3 – весной перед посевом; * - варианты, где внесена солома

Таким образом, согласно результатам проведенных исследований, многократное внесение соломы в севообороте способствует достоверному увеличению содержания доступного калия и не ухудшает азотный режим в дерново-подзолистой супесчаной почве.

Список литературы

1.      Алиева Е.И. Итоги 12-летнего использования соломы на удобрение // Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова. 1985. № 72. С. 44-48.

2.      Донос А.И., Кордуняну П.М. Роль растительных остатков в пополнении запасов почвы органическим веществом и элементами минерального питания // Агрохимия. 1980. № 6. С.63-69.

3.      Заболоцкая Т.Г., Лютоева М.Н. Послеуборочные остатки полевых культур, их разложение и влияние на содержание подвижных форм азота в некоторых подзолистых почвах // Агрохимия. 1974. № 2. С. 3-7.

4.      Русакова И.В. Содержание и качественный состав гумуса дерново-подзолистой супесчаной почвы при длительном применении соломы зерновых и зернобобовых культур //Агрохимия. 2009. № 1. С. 11-17.

5.      Русакова И.В., Еськов А.И. Оценка влияния длительного применения соломы на воспроизводство органического вещества дерново-подзолистой почвы // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2011. № 5. С. 28-31.

6.      Серая Т.М., Богатырева Е.Н., Бирюкова О.М., Мезенцева Е.Г. Высвобождение элементов питания при заделке соломы в дерново-подзолистые почвы в зависимости от ее видового состава и удобрения азотом // Агрохимия. 2013. № 3. С. 52-59.