Агроэкологическое воздействие многоукосных бобово-злаковых смесей с подсевом райграса однолетнего на накопление органических остатков, содержание в них азота и структуру почвы

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

При оптимизации органического вещества почв необходимо исходить из того, что его регулирование должно осуществляться всеми средствами систем земледелия: структурой высеваемых культур и подбором высокопродуктивных травосмесей, системой обработки почвы, применением органических, минеральных удобрений, долей занятого пара и т. д.

Системы земледелия должны быть построены так, чтобы воспроизводство гумуса в почвах не требовало больших затрат, а являлось следствием мероприятий, направленных на повышение продуктивности агроценозов и защиту почв от разрушения. Примером такой технологии является возделывание однолетних бобово-злаковых смесей с подсевом райграса однолетнего [1-4].

В целях более полной оценки агротехнической роли райграса однолетнего при возделывании его с бобово-злаковыми смесями и в чистом виде учитывалась не только урожайность отчужденной массы, но и то количество органического вещества в виде корневых и поукосных остатков, которое накапливается в почве. Необходимо было выяснить влияние различных травосмесей на структуру почвы, качественную сторону корневых и пожнивных остатков.

Изучением агротехнической роли райграса однолетнего занимались многие авторы. По Беларуси данные об агротехнической роли райграса имеются в работах И.М. Огнева, П.М. Шерснева, Н.И. Калиновской, В.Н. Шлапунова, Л.И. Чухлей и др. [5-6]. Однако упомянутые авторы изучали этот вопрос, в основном, при возделывании райграса однолетнего как парозанимающей культуры. Выращивание райграса в системе однолетних трав, используемых в зеленом конвейере в течение вегетации, имеет существенное отличие в том, что длительность воздействия растений на почву значительно увеличивается, а, следовательно, возрастает и размер накопления органических веществ в почве за счет корневых и пожнивных остатков.

Исследования проводились по следующим вариантам травосмесей и монокультур:

1. Вика + овес.

2. Вика + овес + райграс.

3. Пелюшка+овес.

4. Пелюшка + овес + райграс.

5. Люпин + овес.

6. Люпин + овес + райграс.

7. Люпин.

8. Райграс.

Полевые опыты проводились в 2012-2014 г.г. по общепринятым методикам на опытном поле Гродненского государственного аграрного университета. Почва дерново-подзолистая супесчаная, подстилаемая с глубины 40-60 см моренным суглинком. Агрохимическая характеристика была следующая: гумус - 1,94%; Р2О5 - 396 мг/кг; К2О - 129 мг/кг; рНКCl - 6,27; сумма поглощенных оснований - 16,2 м-экв. на 100 г почвы.

Агротехника возделывания культур - общепринятая, учет урожайности проводился поукосно по трем укосам в год. Размер делянки - 80 м2. Повторность опыта - четырехкратная. В ходе исследований использовались следующие удобрения: мочевина, двойной суперфосфат, хлористый калий; ассоциативные - азотобактерин.

Результаты и обсуждение

Результаты авторских исследований по вышеуказанной проблеме показали, что подсев райграса в бобово-злаковые смеси значительно увеличивает количество корневых и поукосных остатков в пахотном горизонте [7-18]. При выращивании его с вико-овсяной смесью в среднем за три года количество корневых и поукосных остатков увеличилось на 55,7%, с пелюшко-овсяной - на 72,3%, с люпино-овсяной - на 49,2% по сравнению с аналогичными смесями без райграса. Вико-овсяная смесь оставляла после себя 2,46 т/га корневых и поукосных остатков, пелюшко-овсяная - 2,31; люпино-овсяная - 2,99; а те же смеси, но с подсевом райграса однолетнего - 3,83, 3,98, 4,46 т/га, соответственно (табл. 1).

Таблица 1. Накопление корневых и поукосных остатков в пахотном горизонте бобово-злаковыми смесями (т/га воздушно-сухого вещества)

Больше всего растительных остатков накапливалось под посевами райграса в чистом виде (5,01 т/га).

Почва имеет только два источника пополнения органического вещества - растительные остатки и органические удобрения. С каждым годом внесение навоза, торфо-навозных компостов на поля уменьшается. Если в 1986-1990 гг. в среднем по республике вносилось 14,4 т/га органических удобрений, то в 1995-1996 гг. было внесено на 1 га 9,2; 8,9 т, в 2000-2001 гг., соответственно, - 3,9 и 4,2 т/га. Второму источнику органического вещества, растительным остаткам, в производстве уделяется недостаточно внимания, хотя их количество в пересчете на сухое вещество значительно превышает размеры вносимых органических удобрений. В то же время азот корневых и пожнивных остатков для растений является лучшим источником питания, чем азот гуминовых соединений. Поэтому во многих странах мира научным исследованиям по изучению влияния различных сельскохозяйственных культур, технологий и систем ведения сельскохозяйственного производства на плодородие почвы придается особое значение. Ценным достоинством растительных остатков является и то, что они не требуют дополнительных затрат на их заготовку и внесение [19-22].

Поскольку райграс однолетний вегетирует до поздней осени, а корневая система отмирает с наступлением холодов, ее разложение идет в условиях избыточного увлажнения с накоплением значительного количества гумуса в почве (табл. 2).

Таблица 2. Влияние райграса однолетнего и его смесей на гумусовый баланс почвы

Используя коэффициент гумификации растительных остатков (25%) [23], определили количество гумуса, образовавшегося от их разложения. Среднее содержание гумуса в почве, где проводились исследования, составило 2,1%. Отсюда вычислены запасы его в слое 0,25 см - 52 т/га. Плотность почвы - 1,3. Определив общее содержание гумуса, по коэффициенту минерализации (0,015) нашли количество разложившегося гумуса. Данные таблицы 3 показывают, что возделывание райграса однолетнего позволяет не только получать сравнительно высокие урожаи надземной массы, но также накапливать значительное количество органического вещества в почве и поддерживать в ней положительный баланс гумуса.

При ведении интенсивного земледелия это обстоятельство с каждым годом будет иметь все большее значение.

Однако ценность корневых и поукосных остатков определяется не только их абсолютной величиной, но и содержанием в них основных элементов минерального питания для растений, в частности, азота.

Данные авторских исследований показывают (табл. 3), что содержание азота в растительных остатках колеблется как по годам, так и по укосам.

Во все годы в первом укосе корневые и поукосные остатки двойных бобово-злаковых смесей были богаче азотом на 0,17-0,25 % по сравнению с аналогичными смесями, но с подсевом райграса однолетнего. Отмечено также, что содержание азота в растительных остатках увеличивалось от первого укоса ко второму, а от второго к третьему - опять снижалось.

Таблица 3. Содержание азота в корневых и поукосных остатках бобово-злаковых смесей с подсевом и без подсева райграса однолетнего и его накопление в почве (в % на абсолютно сухое вещество)

Подсев райграса однолетнего в вико-овсяную смесь позволяет увеличить количество азота, накапливаемого в корневых и поукосных остатках, на 68,2%, в пелюшко-овсяную - на 97,7%, в люпино-овсяную смесь - на 45,0% по сравнению с аналогичными смесями без райграса.

Наибольшее количество азота накапливалось в растительных остатках под посевами райграса в чистом виде - 71,5 кг/га.

Райграс однолетний и его смеси не только обогащают почву органическим веществом, но и положительно влияют на образование мелкокомковатой структуры почвы.

Приведенные авторами данные согласовываются с иными исследованиями по этой проблеме.

Данные таблицы 4 показывают, что к концу вегетации содержание наиболее ценных в агрономическом отношении агрегатов почвы (7,00-0,25 мм) под райграсом однолетним и его смесями значительно возросло.

райграс пахотный злаковый бобовый

Таблица 4. Агрегатное состояние почвы под бобово-злаковыми смесями с райграсом и без райграса однолетнего, в среднем за годы эксперимента, %

Под вико-овсяной смесью с райграсом однолетним их содержание увеличилось на 3,8%, пелюшко-овсяно-райграсовой смесью - на 7,2%, люпино-овсяно-райграсовой - на 13,7% по сравнению со смесями без подсева райграса. Коэффициент структурности (отношение суммы агрегатов 7,00-0,25 мм к сумме агрегатов больше 7 мм и меньше 0,25 мм) в этих вариантах также был выше и составлял, соответственно, 1,04; 1,14; 1,15, а без райграса - 0,87; 0,86; 0,66.

Таким образом, следует отметить, что подсев райграса в многоукосные бобово-злаковые травосмеси увеличивает содержание азота в почве, улучшает ее оструктуренность и повышает содержание органического вещества в почве.

Литература

1. Щур А.В., Виноградов Д.В., Гогмачадзе Г.Д., Валько В.П. Динамические процессы содержания свободных почвенных аминокислот на различных уровнях агротехнического воздействия при возделывании пелюшко-овсяно-райграсовой смеси в условиях Беларуси // Агроэкоинформ. - 2014, №3 (16).

2. Щур А.В., Валько В.П., Виноградов Д.В., Гогмачадзе Г.Д. Агроэкологические особенности донника белого в условиях радиоактивно загрязненных территорий Беларуси// Агроэкоинформ. - 2016, №1 (23).

3. Щур А.В., Виноградов Д.В., Гогмачадзе Г.Д. Экологические особенности микробиоты почв в условиях радиоактивного загрязнения территории Республики Беларусь при применении биологически активных препаратов // Агроэкоинформ. - 2016, №1 (23).

4. Виноградов Д.В., Гусев В.И., Кузнецов Н.П., Степура Е.Е., Синиговец М.Е. Деградационные процессы почв и земельных угодий Рязанской области // Агроэкоинформ. - 2013, №2(13).

5. Шлапунов В.Н. и др. Райграс однолетний: рекомендации. - Мн.: Ураджай, - 1980.

6. Шофман Л.И. Однолетние кормовые культуры в составе смесей. - Мн. - 1997.

7. Валько В.П., Щур А.В. Особенности биотехнологического земледелия. - Минск: БГАТУ. - 2011. - 196 с.

8. Щур А.В., Валько О.В., Алещенкова З.М., Валько В.П.Е. Картыжова В.П. Агроэкологические особенности многолетних бобовых трав в условиях радиоактивного загрязнения территории Могилевской области при применении микробиологических препаратов // Проблемы устойчивого развития регионов Республики Беларусь и сопредельных стран: сб. науч. статей 2 Межд. науч.-практ. конф. 27-29 марта 2012 г., МГУ им. А.А.Кулешова, г. Могилев: в 2 ч. / под ред. И.Н. Шарухо [и др.]. - Могилев: УО «МГУ имени А.А. Кулешова». - 2012, ч. 2. - С. 313-316.

9. Щур А.В., Вульвач Е.Н., Маджуга Т.М. Накопление 137Сs в зеленой массе донника белого (Melilotus albus Med.) и эспарцета (Onobrychis Mill.), возделываемых на радиоактивно загрязненных территориях Республики Беларусь // Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки». Материалы VIII Международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 75-летию профессора А.Т.Фарниева. Часть 1. - Владикавказ: Изд. «Горский госагроуниверситет». - 2012. - С. 219-222.

10. Щур А.В., Вульвач Е.Н., Маджуга Т.М. Агроэкологические особенности возделывания донника белого (Melilotus albus Med.) и эспарцета (Onobrychis Mill.) на радиоактивно загрязненных территориях Республики Беларусь // Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяйстве». Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию профессора С.Х. Дзанагова. - Владикавказ, Изд. «Горский госагроуниверситет». - 2012. - С. 317-319.

11. Щур А.В., Агеева Т.Н., Головешкин В.В., Самусев А.М. Альтернатива клеверу для загрязненных почв // Белорусское сельское хозяйство. - 2012, № 7 (123). - С. 38-41.

12. Валько В.П., Щур А.В. Биотехнологическое земледелие - основа эффективного сельскохозяйственного производства // Исследования, результаты (научный журнал). // Казахский национальный аграрный университет. - Алматы. - 2013, №2 (058). - С. 84-89.

13. Щур А.В., Валько В.П., Валько О.В. Агроэкологические особенности применения биологически активных препаратов в условиях радиоактивно загрязненных территорий Республики Беларусь // Исследования, результаты (научный журнал). // Казахский национальный аграрный университет.

14. Курчевский С.М., Виноградов Д.В. Роль агромелиоративных приемов в улучшении основных агрофизических свойств супесчаной дерново-подзолистой почвы // Агропанорама. - Республика Беларусь, Минск. - 2013, №6. - С. 10-12.

15. Курчевский С.М., Виноградов Д.В. Изменение основных свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы под действием органо-минеральных удобрений и бактериального препарата «Байкал ЭМ-1».

16. Щур А.В., Валько В.П. Особенности перехода радионуклидов в хозяйственно-ценную растительность // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии (Теоретический и научно-практический журнал). - ФГПОУ ВПО «Курская ГСХА». - Курск. - 2014, №2. - С. 37-42.

17. Щур А.В., Виноградов Д.В., Валько В.П. Нитрификационная активность дерново-подзолистых супесчаных почв при различных уровнях агротехнического воздействия в Беларуси // Вестник РГАТУ. - 2015, №2. - С. 21-27.

18. Ушаков Р.Н., Виноградов Д.В., Головина Н.А. Физико-химический блок плодородия агросерой почвы // Агрохимический вестник. - 2013, №5. - С. 12-13.

19. Щур А.В., Виноградов Д.В., Валько В.П., Валько О.В., Фадькин Г.Н., Гогмачадзе Г.Д. Радиоэкологическая эффективность биологически активных препаратов в условиях Беларуси // АгроЭкоИнфо. - 2015, №5 (21).

20. Щур А.В., Виноградов Д.В., Агеева Т.Н., Шапшеева Т.П., Фадькин Г.Н., Гогмачадзе Г.Д. Радиологические риски и направления их снижение в агропромышленном комплексе Могилевской области Республики Беларусь // АгроЭкоИнфо. - 2015, №5 (21).

21. Щур А.В., Виноградов Д.В., Валько В.П., Фадькин Г.Н., Гогмачадзе Г.Д. Радиоэкологические особенности миграции 137Cs в растительность лесных экосистем Могилевской области Беларуси, пострадавших от катастрофы на Чернобыльской АЭС // АгроЭкоИнфо. - 2015, №4 (20).

22. Фадькин Г.Н., Виноградов Д.В., Щур А.В., Гогмачадзе Г.Д. Миграция азота в системе «удобрение - почва - растение» под влиянием длительного применения удобрений // АгроЭкоИнфо. - 2015, №4 (20).

23. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. - М.: Изд-во АН СССР. - 1963.

Размещено на Allbest.ru