Удобрение дерново-подзолистых почв в адаптивном растениеводстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тверская государственная сельскохозяйственная академия

Удобрение дерново-подзолистых почв в адаптивном растениеводстве

Дроздов И.А., Акимов А.А., Тюлин В.А.,

Сутягин В.П., Шоля П.С.

Аннотация

Изучена система удобрений в зависимости от орографического и антропогенного факторов. Предложена адаптивная система удобрений, при которой сохраняется содержание гумуса в почве за счёт возобновляемых ресурсов. Полевые исследования проводились во Всероссийском научно-исследовательском институте мелиорируемых земель (ВНИИМЗ) и Тверской государственной сельскохозяйственной академии (ТГСХА). Продуктивность рапса и пшеницы увеличивается при удобрении компостом многоцелевого назначения (КМН), разработанным во ВНИИМЗ. Прибавка продуктивности составляет 13,4 ц/га кормовых единиц. Величина её сильно варьирует в пределах агроландшафта, где на вершине холма она превышает 15 ц/га кормовых единиц. В Тверской ГСХА установлено, что максимальная урожайность картофеля (207 ц/га) отмечена при внесении субстрата ОСВ+торф в соотношении 1:3. На делянке с более широким соотношением компостируемых материалов (1:5) урожайность картофеля на 12 ц/га была ниже. Плодосменный севооборот продуктивнее зернотравяных и бессменного севооборотов на 3-16 ц корм. ед./га. Многолетние травы в севооборотах способствуют поступлению 30-35 т/га условного навоза, что значительно снижает окупаемость удобрений. Применение помётно-опилочного компоста при норме внесения 10 т/га обеспечивало прибавку урожайности ячменя, равную 6,4 и 11,1 ц/га, или 32,6 и 47,0 %, по сравнению с другими вариантами опыта.

Ключевые слова: ОРОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКТОР, ПОЧВА, УДОБРЕНИЯ, СЕВООБОРОТ, ПРОДУКТИВНОСТЬ, КОМПОСТ, АГРОЛАНДШАФТ

Введение

В системе земледелия, которая ведётся на адаптивной основе абиотическими компонентами, важными являются орографический, эдафический факторы, антропогенный, при котором поступление органического вещества в почву, в основном, осуществляется за счёт пожнивно-корневых остатков, особенно многолетних бобово-злаковых трав [1-3].

Орографический фактор непосредственного влияния на жизнь растения не оказывает [4-6].

На ландшафтном полигоне Всероссийского научно-исследовательского института мелиорированных земель (ВНИИМЗ) изучили изменение урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от природных условий [7-10]. Для адаптивного земледелия важным фактором является накопление пожнивно-корневой массы культурных растений [11-13].

Научные исследования в нашей стране и за рубежом за последние 80-90 лет свидетельствуют о том, что удобрение - основной фактор получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур хорошего качества и повышения плодородия почв [14, 15]. Однако из-за высокой стоимости минеральных удобрений необходимо искать альтернативные методы повышения продуктивности пашни и сохранения плодородия почв. Одним из способов решения данной проблемы является более интенсивное использование биологических методов повышения продуктивности пашни за счёт бобовых культур, таких как козлятник восточный [16, 17]. На бобовых травостоях расчётные дозы удобрений неэффективны. За счёт биологических источников получено 7,13-9,2 т/га сухой массы бобово-злаковых травостоев. Участие в них козлятника восточного повышает корневую массу до 23-25 % [18, 19].

В условиях Тверской области бобово-злаковые травосмеси с участием люцерны обеспечивают получение 6,4 т/га сухой массы [20]. В адаптивном земледелии, в первую очередь, необходимо использовать многолетние бобовые растения [21].

Материалы, методы и результаты исследований

На ландшафтном полигоне ВНИИМЗ в опыте №1 были проведены исследования применения КМН как удобрения культур.

Полевой опыт №2 проводился на дерново-подзолистой почве. Объектом исследования являлись компосты, полученные на основе ОСВ г. Твери.

Схема опыта

1. Контроль без удобрений.

2. Компост (ОСВ: опилки 1:3) в дозе 18,8 т/га.

3. Компост (ОСВ: торф 1:3) в дозе 10,5 т/га.

4. Компост (ОСВ: торф 1:5) в дозе 9,47 т/га.

Опыт проводился на опытном поле Тверской ГСХА. Размеры каждой делянки - по 6 м² (2х3 м), повторность - 4-хкратная, расположение делянок - систематическое со смещением в шахматном порядке.

Изучение влияния севооборотов на продуктивность пашни выполнялось в Тверской ГСХА в 1997-2005 годах на опытном поле, где были заложены двухфакторные опыты (опыт № 3). Были заложены севообороты с различным количеством полей и структуры (фактор А): С1 - 5 полей; С2 - 4 поля; С3 - 2 поля; С4 - 1 поле; С5 - 4 поля; С6 - 4 поля.

Фон питания предполагал изучение культур: без удобрений; с применением минеральных удобрений; с применением органических удобрений (фактор В):

1) контроль (0);

2) применение минеральных удобрений (25 кг/га д.в. NPK);

3) применение навоза КРС в среднем 5 т/га (навоз).

В 2014-2016 гг. на опытном поле Тверской ГСХА проводились исследования по изучению различных органических удобрений, в составе которых преобладал куриный помет на фоне применения баковой смеси гербицидов и без нее. Опыт 2-хфакторный, заложен методом расщепленных делянок в 4-хкратной повторности. Площадь под опытом - 1440 м².

Обсуждение результатов исследований

адаптивный удобрение гумус компост

Урожайность рапса и пшеницы (опыт №1) изменяется в зависимости от природных условий ландшафта и агрофона.

Рапс в большей степени реагировал на удобрения компостом. Это послужило причиной роста продуктивности звена севооборота в целом. Как следствие, - прибавка продуктивности на 13,4 ц/га кормовых единиц.

Однако водное мелиоративное состояние ландшафта, в свою очередь, вызывает колебание урожайности, что определяет 10% ее вариабельности.

Эффективность внесения компоста зависит от агроландшафта. В ландшафтах с замедленным водообменом прибавка урожая от внесения КМН максимальная (рис. 1).

Применение компостов на основе остатков сточных вод существенно повлияло на урожайность картофеля. Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что наибольшая урожайность получена на варианте, где применялся компост ОСВ+торф (1:3), она составила 207 ц/га.

Несколько ниже она оказалась на варианте с более широким отношением ОСВ+торф (1:5): 195 ц/га. Минимальная урожайность получена при внесении компоста с опилками.

Рис. 1. Изменение продуктивности зернотравяного звена севооборота

Таблица 1. Влияние вида компоста на основе сточных вод на урожайность картофеля, ц/га

Анализ результатов опыта №2 свидетельствуют о том, что продуктивность культур зависит от типа севооборота и чередования культур в севооборотах (рис. 2).

Рис. 2. Продуктивность севооборотов на разных фонах питания, ц корм. ед./га (1999-2005 гг.)

Плодосменный севооборот С6 наиболее предпочтителен для производства. Менее подходит для производства бессменный картофель при той норме минеральных и органических удобрений, которая используется в севообороте С4. Несмотря на то, что в севооборотах С3, С5 и С6 площадь клевера составляет 50%, продуктивность культур в С5 и С6 на 10-45 % меньше. Исследования показывают определяющую роль чередования культур в севооборотах. Видовое разнообразие культур также играет большую роль в урожайности культур различных севооборотов. Это прослеживается при анализе продуктивности севооборотов С1, С2, С3 и С5.

Наличие бобово-злаковых трав в структуре посевных площадей способствует поступлению в почву до 6-7 т/га сухой массы органического вещества, что составляет 30-35 т/га условного навоза. Такая масса органического вещества снижала окупаемость минеральных и органических удобрений.

Исследования, проведенные в двухфакторном опыте №4, показали, что наибольшую прибавку урожайности в среднем за 3 года, равную 6,4 и 11,1 ц/га, или 32,6 и 47,0 %, обеспечивало применение пометно-опилочного компоста, по сравнению как с контролем, так и с другими изучаемыми удобрениями, независимо от фона гербицидов (рис. 3).

Рис. 3. Урожайность ячменя (ц/га) в зависимости от применения гербицидов и удобрений, в среднем за 2014-2016 гг.

Применение пометно-опилочного компоста обеспечивало большую хозяйственную эффективность баковой смеси гербицидов, равную 33,5%. Данный показатель выше, чем на неудобренном фоне, на 13,1%; на фоне биокомпоста и верми-удобрения - на 5,2 и 6,2 %.

Выводы

1. Эффективность внесения компоста зависит от возделываемых сельскохозяйственных культур и характера водного баланса участка. Наибольшая прибавка урожая отмечается при выращивании рапса в элювиальных ландшафтах.

2. Наибольшая урожайность картофеля (207 ц/га) получена на варианте, где применялся компост ОСВ+торф (1:3). На варианте с отношением ОСВ+торф (1:5) урожайность картофеля ниже на 12 ц/га.

3. Продуктивность севооборота зависит от его структуры и схемы культур в их чередовании. Плодосменный севооборот эффективнее зернотравяных севооборотов на 3-16 ц корм.ед./га, но менее продуктивен, чем зернопаротравяной севооборот.

4. Наибольшую прибавку урожайности ячменя, равную 6,4 и 11,1 ц/га, или 32,6 и 47,0 %, обеспечивало применение пометно-опилочного компоста. Эффективность баковой смеси гербицидов на фоне пометно-опилочного компоста увеличивается на 33,5%.

Список использованных источников

1. Губейдуллина З.М., Губейдуллина А.Х. Специфика использования кормовых угодий в зависимости от эдафических факторов // Научный вестник Технологического института. - 2013, № 12. - С. 58-59.

2. Замятин С.А., Изместьев В.М. Влияние культур севооборота на среднегодовое поступление растительных остатков за ротацию севооборотов // Вестник Марийского государственного университета. Серия: сельскохозяйственные науки. Экономические науки. - 2016, № 5. - С. 18-22.

3. Дербенева Л.В. Эффективность длительного применения разных систем удобрения в зернопаропропашном севообороте и их влияние на баланс гумуса в дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве // Пермский аграрный вестник. - 2017, № 4. - С. 62-68.

4. Дорохина О.А., Мушинская Н.И. Влияние элементов рельефа на флористическое разнообразие // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2017, № 5. - С. 218-221.

5. Юлмухаметов Ф.Ф. Урожайность зерновых культур на склоне поля / Сб. материалов II международной студенческой научно-практической конференции: «Студенческая наука: современные реалии». - Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс». - 2017. - С. 11-14.

6. Сафаров З.Ф., Гиниятуллин Р.О. Изменчивость факторов на элементе рельефа поля // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков. - 2016, № 16. - С. 33-40.

7. Иванов Д.А, Карасева О.В., Тюлин В.А., Сутягин В.П. Пространственные изменения продуктивности и энергетической эффективности севооборотов // Земледелие. - 2004, № 5. - С. 10-11.

8. Тюлин В.А., Карасева О.В., Петрова Л.И., Салихов Р.А., Иванов Д.А. Дифференциация агроприемов в условиях ландшафтного земледелия // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2001, № 3. - С. 61-63.

9. Тюлин В.А., Иванов Д.А., Петрова Л.И., Салихов Р.А. Продуктивность сельскохозяйственных культур в различных микроландшафтах // Земледелие. -2000, № 2. - С. 18-19.

10. Ковалев Н.Г., Тюлин В.А., Иванов Д.А. Формирование адаптивно-ландшафтной системы земледелия // Земледелие. - 1999, № 5. - С. 22-23.

11. Мерзлая Г.Е., Тюлин В.А., Нечушкин С.М., Тельбиз В.В. Влияние числа укосов и распределения сезонной нормы азота на продуктивность злакового травостоя в условиях Калининской области // Известия ТСХА. - 1982, вып.5. - С. 35-39.

12. Борисова Е.Е. Роль в севооборотах многолетних трав // Вестник НГИЭИ. - 2015. - С. 12-19.

13. Постников Н.А. Сохранение плодородия почвы через биологизацию земледелия // АПК России. - 2017, № 5. - С. 1128-1133.

14. Акимов А.А., Шоля П.С. Влияние баковой смеси современных гербицидов и удобрений на основе куриного помета на засоренность и урожайность ячменя // Вестник ТвГУ, серия: Химия. - 2016, № 4. - С. 194-205.

15. Акимов А.А., Шоля П.С. Эффективность органических удобрений на основе куриного помета и баковой смеси гербицидов в посевах ячменя // Научная жизнь. - 2016, №10. - С. 37-49.

16. Глушко В.В., Макаров В.И., Юнусов Г.С., Маслова Н.Ф. Козлятник восточный - восстановитель плодородия почвы // Плодородие. - 2010, № 4. - С. 35-36.

17. Зубарев Ю.Н., Фалалеева Л.В., Субботина Я.В., Нечунаев М.А. Козлятник восточный - культура XXI века // Пермский аграрный вестник. - 2016, № 4. - С. 4-9.

18. Афанасьев Р.А., Тюлин В.А. Влияние азотных удобрений на продуктивность бобово-злакового травостоя на осушенной дерново-глеевой супесчаной почве // Бюллетень ВИУА. - 1991, № 105. - С. 44-51.

19. Кобзин А.Г., Тюлин В.А., Иванова Н.Н., Вагунин Д.А. Влияние состава травосмесей с участием козлятника восточного и уровня минерального питания на продуктивность агрофитоценозов // Достижения науки и техники АПК. - 2011, № 10. - С. 25-27.

20. Тюлин В.А., Кобзин А.Г., Амбросимова Н.Н., Вагунин Д.А. Эффективность приемов обработки почвы при создании бобово-злаковых травостоев // Кормопроизводство. - 2011, № 11. - С. 14-16.

21. Тюлин В.А., Лазарев Н.Н., Иванова Н.Н., Вагунин Д.А. Многолетние бобовые травы в агроландшафтах Нечерноземья: монография. - Тверь: Тверская ГСХА. - 2014. - 234 с.

Размещено на Allbest.ru