27 февраля 2016г.
В Новгородской области 84% пашни занято дерново-подзолистыми почвами, свыше 50% их имеют слабую окультуренность. Сохранение и повышение плодородия почв невозможно без хорошо организованного применения органических и минеральных удобрений. Однако применение традиционных видов этих удобрений (торфа, навоза, компостов) сопряжено с высокими затратами энергии.
Для современного земледелия характерно резкое сокращение применения минеральных и органических удобрений, значительное ухудшение плодородия почв, и, в конечном итоге, снижение урожайности сельскохозяйственных культур.
В последнее десятилетие в Новгородской области на 1 гектар пашни вносили менее 10 кг в действующем веществе минеральных удобрений и 0,5 т органических [1].
Цель исследований: выявить наиболее рациональное сочетание применения минеральных и органических удобрений, обеспечивающих повышение плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур в севооборотах при низкой энергоемкости производства продукции.
Методика. Исследования проводились в 2006-2010 гг. на дерново-подзолистой легкосуглинистой, на глине почве, средней степени окультуренности с мощностью пахотного слоя 0-20см. Перед закладкой опыта в пахотном слое почвы содержалось: гумуса 2,9-4,0 %, подвижного фосфора по Кирсанову 32,1-45,0 мг, обменного калия по Кирсанову 23,3-27,5 мг на 100г почвы, рНсол 6,0-6,5.
Схема опыта представлена в Табл.1.
Схема опыта.
Таблица 1
Вари- анты
|
Чередование культур в севообороте
|
Органические удобрения
|
Минеральные удобрения, кг д.в./га
|
1
|
1. Вика + овес на сидерат
|
Сидерат
|
N30 P60 K60
|
2. Озимая рожь + солома
|
Солома
|
N30 P30 K30
|
3. Картофель
|
|
N90 P90 K90
|
4. Ячмень* + озим. рожь на сидерат**
|
Сидерат, солома
|
N60 P60 K60
|
5. Овес
|
Солома
|
N60P60 K60
|
2
|
1. Вика + овес (зеленая масса)
|
|
N30 P60 K60
|
2. Озимая рожь + солома
|
Солома
|
N30 P30 K30
|
3. Картофель
|
|
N90 P90 K90
|
4. Ячмень* + озим. рожь на сидерат**
|
Сидерат, солома
|
N60 P60 K60
|
5. Овес + оз. рапс на сидерат
|
Сидерат, солома
|
N60 P60 K60
|
3
|
1. Люпин на сидерат
|
Сидерат
|
N0 P60 K60
|
2. Озимая рожь + солома
|
Солома
|
N30 P30 K30
|
3. Картофель
|
|
N90 P90 K90
|
4. Ячмень* + озим. рожь на сидерат**
|
Сидерат, солома
|
N60 P60 K60
|
5. Овес
|
Солома
|
N60P60 K60
|
4
|
1. Люпин на зеленую массу
|
|
N0 P60 K60
|
2. Озимая рожь + солома
|
Солома
|
N30 P30 K30
|
3. Картофель
|
|
N90 P90 K90
|
4. Ячмень* + озим. рожь на сидерат**
|
Сидерат, солома
|
N60 P60 K60
|
5. Овес + оз. рапс на сидерат**
|
Сидерат, солома
|
N60 P60 K60
|
5
|
1. Картофель
|
|
N90 P90 K90
|
2. Ячмень + кл. + тим.
|
|
N60 P60 K60
|
3. Кл. + тим. I г.п. на з/м
|
|
N0 P60 K60
|
4. Кл. + тим. 2 г.п. на сидерат
|
Сидерат
|
N30 P60 K60
|
5. Картофель
|
Навоз КРС 40т/га
|
N60 P60 K60
|
6
|
1. Картофель
|
|
N90 P90 K90
|
2. Ячмень + кл. + тим.
|
|
N60 P60 K60
|
3. Кл. + тим. I г.п. на з/м
|
|
N0 P60 K60
|
4. Кл. + тим. 2 г.п.(2 укос на сид.)
|
сидерат
|
N30 P60 K60
|
5. Картофель
|
Навоз КРС 80т/га
|
N60 P60 K60
|
Примечание: При запашке соломы на удобрение на каждую ее тонну дополнительно вносить не менее 10 кг азота. При запашке соломы с пожнивным зеленым удобрением азотные удобрения не применяли.
* ячмень уборка на зерно проводилась в фазе молочно-восковой спелости (влажность 35-40 %) на
плющение;
** рапс озимый или озимая рожь - посев данных культур проводим весной.
Под сельскохозяйственные культуры использовали умеренные дозы минеральных удобрений (N48-54P60- 66K60-66 в среднем за ротацию).
В зернотравянопропашных севооборотах № 1-4 на удобрение использовали всю солому зерновых, 3-х кратно за ротацию. Она измельчалась и равномерно распределялась по поверхности поля одновременно с уборкой зерна комбайнами с навесными измельчителями. Среднегодовая доза применяемой на удобрение соломы составила 2,5-3,0 т/га. Для оптимизации азотного питания и компенсации иммобилизованного азота по измельченной соломе зерновых дополнительно вносили по 10 кг д. в. азота на одну тонну соломы, в связи с высоким соотношением С:N=80-90:1. В указанных севооборотах в качестве органического удобрения также использовали сидеральные пары люпина, вико-овса и промежуточные посевы озимой ржи и озимого рапса. Их скашивали, измельчали и разбрасывали по поверхности поля.
В севообороте № 5 зеленую массу клеверотимофеечной смеси 2 г. п. первый укос скашивали, измельчали и разбрасывали по поверхности поля, а затем запахивали вместе с измельченной зеленой массой второго укоса. В севообороте № 6 на сидерат использовали 2-ой укос клеверотимофеечной смеси 2 г.п. В данных севооборотах для сохранения плодородия почвы использовали полужидкий навоз КРС в дозах 40 и 80 т/га соответственно.
Результаты и их обсуждение. Вносимые дозы органических и минеральных удобрений (с учетом связанного азота атмосферы бобовыми растениями), обеспечили вполне благоприятный баланс питательных веществ почвы во всех исследуемых севооборотах. Интенсивность баланса за ротацию по азоту составила 90-122 %, по калию 80-100 %, по фосфору 158-238 %, что вполне обеспечивает устойчивую тенденцию к повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
Баланс гумуса почвы в севооборотах № 1-6 за первую ротацию положительный и составил 2,82; 2,25; 1,62; 1,90; 0,07; 0,01 т/га соответственно.
В севооборотах № 5-6 для поддержания баланса гумуса в почве использовали навоз КРС в дозах 40 и 80 т/га за ротацию, насыщенность органическими удобрениями в пересчете на стандартный навоз КРС составила 14- 15 т/га, что ниже по сравнению с другими севооборотами на 4-7 т/га, но затраты совокупной энергии увеличились на 3-5 ГДж/га (11-18 %) (табл. 2).
Разработанная органоминеральная система удобрений позволила получить повышенный и высокий уровень продуктивности за ротацию более 5,4 т к. ед./га. В севооборотах № 2, 4, 6 с занятыми парами продуктивность за ротацию выше на 0,8; 0,4; 1,4 т к. ед./га по сравнению с аналогичными севооборотами с сидеральными парами. Получили низкую энергоемкость производства т к. ед. сельскохозяйственной продукции менее 2,8 ГДж, прирост энергопотенциала дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы за ротацию положительный 0,23-65 ГДж/га, энергетическая эффективность возделывания сельскохозяйственных культур по применяемым технологиям высокая более 4,8 единиц.
Лучшие энерго-экономические показатели за ротацию получены в севообороте № 6 с занятым паром клеверотимофеечной смеси 2 г. п. и насыщенностью картофелем на 40%: продуктивность с гектара – 8,5 т к. ед., энергоѐмкость производства основной продукции – 2,3 ГДж/т к. ед., рентабельность 105 %, энергетическая эффективность – 5,8 единиц.
Таблица 2 Результаты энерго-экономической оценки органоминеральных удобрений в севооборотах (за 1 ротацию 2006-2010 гг.)
№ севооб орота
|
Внесение органики в пересчѐте на станд. навоз КРС, т/га
|
Затраты совокупной энергии, ГДж/га
|
Урожай-ность основной продукции, т к ед./га
|
Прирост энерго- потенциала почвы, ГДж/га
|
Энергоѐмкость основной продукции, ГДж/т к. ед.
|
Энергетическая эффективность основной продукции, ед.
|
Рентабе льность,
%
|
1
|
21
|
30,2
|
5,4
|
65,0
|
2,8
|
4,8
|
57
|
2
|
18
|
28,9
|
6,2
|
51,9
|
2,6
|
5,5
|
59
|
3
|
20
|
28,7
|
5,4
|
37,3
|
2,8
|
4,8
|
5,8
|
4
|
18
|
28,8
|
5,8
|
43,8
|
2,7
|
5,0
|
56
|
5
|
15
|
31,2
|
7,1
|
1,6
|
2,5
|
5,4
|
114
|
6
|
14
|
33,2
|
8,5
|
0,2
|
2,3
|
5,8
|
105
|
Примечание: * расчѐт в ценах 2006 года.
Заключение. Применение соломы и других растительных остатков в качестве органического удобрения обеспечивает повышение плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур при одновременном снижении энергетических и других затрат, что является важным фактором сельскохозяйственного производства в условиях Новгородской области Северо-Западного региона РФ на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве. В севооборотах лучше использовать занятые пары однолетних и многолетних бобово-злаковых трав. В качестве органических удобрений рекомендуется запахивать измельчѐнную солому зерновых, и возделывать промежуточные сидераты, по необходимости использовать традиционный навоз и вносить под сельскохозяйственные культуры умеренные дозы минеральных удобрений. Это обеспечит благоприятный баланс гумуса и основных элементов минерального питания пахотного слоя почвы, прирост энергопотенциала почвы, высокую продуктивность агроэкосистем более 5,8 т к. ед./га, низкую энергоѐмкость производства продукции – менее 2,7 ГДж/т к. ед. и высокую энергетическую эффективность возделывания сельскохозяйственных культур – более 5 единиц в среднем за ротацию.
Список литературы
1. Покровская Е.В, Ефимова В.С. Динамика плодородия почв Новгородской области. //Плодородие. – 2003. - № 2(11). – С. 13 – 14.