Роль сидеральных паров в повышении продуктивности севооборотов и сохранении плодородия черноземов Средней Сибири

В связи с рассматриваемой проблемой, важное значение представляют и данные по балансу растительного вещества в севооборотах с чистыми и сидеральными донниковыми парами, полученные А.А. Шпедтом (1995).

В балансе растительного вещества им учтены начальные и конечные запасы, продукция, отчуждение с урожаем и разложение. Баланс оценен по величине отношения поступление : разложение.

Установлено, что при больших первоначальных запасах растительного вещества в 19-20 т/га (при запашке донника 15.VII) отношение поступление : разложение в зернопаровом неудобренном звене и в звеньях с сидеральными парами примерно одинаково и составляет 0,68-0,70. При первоначальных запасах в 10-11 т/га (запашка 15.VI) отношение поступление : разложение в звеньях с чистыми парами составляет 0,87, а в звеньях с сидеральными парами 0,83-0,94. После периода парования и двух лет возделывания зерновых культур равновесия между поступлением и разложением растительного вещества не достигнуто. Во всех случаях баланс оценен как переходный с потерями растительного материала.

Отрицательный баланс растительного вещества в различных звеньях севооборотов связан прежде всего с высокой интенсивностью разложения в паровых полях. Чем больше разлагается растительного материала в паровых полях, тем сильнее проявляется несбалансированность процессов поступления и разложения в звеньях севооборотов.

Проведенный нами расчет баланса гумуса в почве на основе выноса азота урожаями основной и побочной продукции культур севооборотов с чистыми и сидеральными парами, минерализации почвенного гумуса и образования его из поступающих в почву растительных остатков позволил установить, что наибольший вынос азота с урожаем культур был при органо-минеральной системе удобрения в севооборотах с сидеральными парами (табл. 4.36).

Вынос азота соотносится с урожайностью сельскохозяйственных культур в севообороте. Чем выше уровень урожайности, тем больше вынос азота с урожаем.

Образование гумуса из растительных остатков полностью определяется их количеством, поступившим в почву. Минимальное количество гумуса образовано в севообороте с чистым паром без удобрений, в котором больше минерализуется гумуса и он не восполняется вновь образованным (10,4 ц/га). Баланс гумуса в этом севообороте отрицательный и составляет - 13,5 ц/га.

Таблица 4.36

Баланс гумуса в севооборотах с чистыми и сидеральными парами в зависимости от систем удобрения (в среднем по двум закладкам опыта)

Сево-обо-рот	Системы Удобрения	Вынос азота урожаем основной и побочной продукции, кг	Минерализо-вано гумуса, ц/га	Образовано гумуса из растительных остатков, ц/га	Баланс гумуса, ±ц/га
		всего	в т.ч. из почвы
А*	Без удобрений (контроль)	370	600	24,0	10,4	-13,5
	NРК	420	489	19,5	11,0	-8,0
	Навоз в пар	387	436	17,4	12,4	-5,0
	Навоз в пар и под кукуру- зу+NPK	430	401	16,0	17,9	+1,92
В	Биомасса оз.ржи+N20 в пар	367	461	18,4	15,8	-2,2
	То же+навоз под кукуру- зу+NPK	443	420	16,8	19,7	+2,9
С	Биомасса донника в пар	417	476	19,0	12,5	-6,5
	То же+навоз под кукуру- зу+NPK	442	360	14,4	18,3	+3,86

Примечание*: А - севооборот с чистым паром, В - севооборот с сидеральным ржаным паром,

С - севооборот с сидеральным донниковым паром.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Органическая и минеральная системы удобрений в отдельности не приводят к положительному балансу гумуса. При минеральной системе удобрения продуктивность севооборота по выходу з.ед. в среднем по двум закладкам больше, чем на контроле, на 3,4 ц з.ед. Однако при этом образование гумуса из растительных остатков при минеральной системе удобрения всего на 0,6 ц/га больше, чем на контроле, и меньше по сравнению с органической и органо-минеральной системами удобрения. Из этого следует, что применение минеральных удобрений не только не уменьшает дефицит органического вещества в почве, но, и наоборот, несколько увеличивает его, по сравнению с органической системой удобрения. Это объясняется тем, что при внесении удобрений увеличение массы надземных органов опережает прирост корневой массы (И.И. Синягин, Н.Я. Кузнецов, 1979).

Максимальное количество гумуса образуется при органо-минеральной системе удобрения в севооборотах с сидеральными парами (18,3-19,7 ц/га) и несколько меньше в севообороте с чистым паром при двухразовом внесении навоза за ротацию и применении минеральных удобрений под все культуры (17,9 ц/га). В итоге баланс гумуса в севооборотах с сидеральными парами был положительным (+3,86 и +2,9 ц/га). В севообороте с чистым паром он также был положительным при внесении за ротацию 60 т навоза + NPK (+1,92 ц/га).

Нам представляется важным обратить внимание на факт, свидетельствующий о том, что образование гумуса определяется не только количеством растительного вещества, поступившего в почву, но и первоначальными запасами его в почве. Данное обстоятельство имеет немаловажное значение, если принять во внимание непродолжительный период интенсивных биологических процессов и малую мощность биологически активного слоя почв в условиях Красноярского края. Такие условия способствуют накоплению и консервации растительных остатков в почве.

Установлено, что на фоне больших первоначальных запасов растительного материала (в слое почвы 0-40 см - порядка 19-20 т/га) запашка зеленых удобрений не приводила к увеличению содержания в почве общего гумуса и подвижных гумусовых веществ, извлекаемых 0.1Н NаОН. Вместе с тем, внесение сидерата не приводило и к повышению урожайности пшеницы по сравнению с контролем (табл. 4.37). Положительное действие зеленых удобрений начинало проявляться при запасах растительного вещества в почве на уровне 9-11 т/га.

Таблица 4.37

Действие паровых предшественников на урожайность яровой пшеницы и содержание гумусовых веществ в почве в зависимости от первоначальных запасов растительного вещества в слое 0-40 см (полевой опыт 1990-1991 гг.)

Предшественник	Запасы растительного вещества в почве, т/га
	5-7	9-11	19-20
Урожайность яровой пшеницы, т/га
Чистый неудобренный пар (контроль)	1,03	2,02	2.92
Чистый пар+ 30 т навоза	-	2,41	2,18
Сидеральный пар	2,16	2,69	2,76
Содержание общего гумуса, % С
Чистый неудобренный пар	4,21	4,97	4,65
Чистый пар+30 т навоза	-	5,50	4,85
Сидеральный пар	4,41	5,32	4,64
НСР05	0,18	0,43	0,32
Содержание подвижных гумусовых веществ, мг С/100 г почвы
Чистый неудобренный пар	502	530	742
Чистый пар+30 т навоза	-	708	842
Сидеральный пар	544	664	806
НСР05	33	99	131

В этом случае был отмечен достоверный рост урожайности яровой пшеницы. Наиболее существенно сидеральные удобрения влияли на урожайность пшеницы при малых начальных запасах растительного материала в почве, всего 5-7 т/га, здесь прибавка зерна достигала 1,13 т/га. При запасах растительного вещества в почве 9-11 т/га и менее внесение зеленых удобрений приводило к увеличению содержания общего гумуса и подвижных гумусовых веществ. Содержание последних возрастало на 42-134 мг С/100 г почвы, или в 1,1-1,2 раза. Необходимо указать, что новообразованные гумусовые соединения довольно быстро расходуются в результате микробиологической деятельности и не закрепляются в почве.

Использование зеленых удобрений, способствуя увеличению поступления в почву органического вещества, улучшало питательный режим возделываемых культур, увеличивало количество лабильных форм гумуса и, тем самым, повышало эффективное и потенциальное плодородие почвы. При этом необходимо отметить, что растительные остатки имеют важное значение не только как фактор накопления гумуса, но и как источник питательных веществ, высвобождаемых в результате минерализации. Содержание лабильных гумусовых веществ в растительных остатках в 7,1-9.3 раза выше, чем в почве, а они легко минерализуются и служат источником минерального азота для растений.

Внесение минеральных удобрений совместно со злаковым и бобовым растительным материалом усиливает образование новых гумусовых веществ. В связи с этим поддержание гумусового состояния чернозема выщелоченного возможно только при постоянном поступлении в почву органических субстратов. Так, повторное внесение органических удобрений в паровое поле в начале второй ротации севооборотов сопровождалось увеличением содержания общего, водорастворимого и, особенно, лабильного гумуса (табл. 4.38).

Таблица 4.38

Влияние органических удобрений на содержание общего (Собщ,%), водорастворимого (СН20, мг С/кг) и лабильного (С в 0.1Н NаОН, мг С/100 г) гумуса в черноземе выщелоченном через 3 года после их внесения

Звено севооборота	Собщ	СН2О	С в 0.1Н NаОН вытяжке
			сумма	ГК	ФК
С чистым паром без удобрений 30 т навоза	4,48	255	593	290	303
	4,90	258	715	359	356
С сидеральным паром с запашкой 10-11 т/га сидерата 15.VI.90 г.	4,97	301	809	448	361
То же с запашкой 19-20 т сидерата 15.VII.90 г.	5,03	283	822	464	358
НСР0.5	0,37	37	67	50	35

При этом кумулятивный эффект от сидерации был более заметным через 3 года после внесения сидерата на фоне запашки 19-20 т/га растительного вещества.

Если учесть, что в ближайшие годы сельское хозяйство страны не будет обеспечено минеральными удобрениями по агрохимическим нормативам, то в качестве основного требования по рациональному их применению должно заключаться в комплексном применении минеральных удобрений с органическими, поскольку последние повышают эффективность первых.

4.3.3 Биологическая активность и питательный режим почвы в севооборотах с чистыми и сидеральными парами

Биологическая активность почвы - понятие многостороннее и оценивается по целому ряду показателей: по составу почвенных микроорганизмов, окислительно-восстановительному потенциалу почвы, нитрификационной, целлюлозно-разлагающей способности и ферментативной активности почв. При изучении почвенной биодинамики широко используется учет количества выделяемой почвой СО2 (дыхание почвы), по количеству которого судят в основном о энергии процесса разложения органических соединений в почве. Об активности целлюлозных микроорганизмов и о напряженности хода микробиологических процессов вообще судят и по интенсивности распада в исследуемой почве полос бумаги или льняной ткани (метод аппликаций). С помощью этого метода, например, достаточно хорошо выявляется интенсивность процессов в разных горизонтах, устанавливается влияние различных удобрений и других агротехнических приемов на биологическую активность почвы.

В результате микробиологических исследований, проведенных Д.Е. Полонской (1989), установлено, что в выщелоченном черноземе Красноярской лесостепи формируются микробные ассоциации, в составе которых развиваются почти все группы микроорганизмов, участвующих в круговороте азота.

В пахотном слое почв учхоза преобладают неспорообразующие формы бактерий - 59,8%, бациллы составляют 9,0%, грибы - 3,8%, актиномицеты - 27,4% от общего числа микроорганизмов. Такое соотношение групп микроорганизмов является стабильным, характерным для данной почвы

Подтверждением высокой биологической активности микробной ассоциации являются наблюдения за динамикой численности целлюлозо-разрушающих микроорганизмов в опытах (табл. 4.39).

Таблица 4.39

Динамика численности целлюлозоразрушающих микроорганизмов (среда Гетчинсона, тыс.клеток на 1 г почвы)

Месяц	Вариант
отбора образцов	Чистый пар н/уд. (кон- троль)	Донниковый сидеральный пар	Ржаной сидеральный пар	Чистый пар 30т/га навоза+NPK+30т/га навоза под кукурузу
Агроценоз пшеницы (1- й год после запашки сидератов)
Май	2,7	7,7	22,5	5,3
Июль	31,6	23,1	35,7	170
Август	7,7	26,5	16,7	2,4
Сентябрь	2,3	31	3,9	0
Агроценоз ячменя (2- й год)
Май	13,6	18,2	47,5	91,0
Июнь	37,7	215,9	76,2	217,0
Июль	193,8	15,9	225,2	10,7
Август	0	2,6	3,2	7,8
Агроценоз кукурузы (3 - й год)
Май	5,3	11,3	-	3,9
Июль	9,5	13,7	2,4	24,8
Август	15,7	6,9	13,5	17,3
Агроценоз пшеницы (4- й год)
Май	57,6	6,4	-	95,0
Июль	3,6	3,3	-	10,4
Август	5,2	2,5	-	5,0
Сентябрь	7,4	2,6	-	5,1

Максимальное значение этого показателя на контроле приходится на июль - в это время зафиксирована наивысшая активность разложения растительных остатков прошлых лет. Под повторными посевами зерновых по сидеральному донниковому пару и унавоженному пару наивысшая активность разложения растительных остатков приходится на июнь.

В агроценозе кукурузы, размещаемой третьей культурой по чистым и сидеральным парам, обнаруживается положительное последействие сидерального донникового пара, повышающего по сравнению с контролем биологическую активность почвы в мае и июле, а также прямое действие навоза, внесенного под кукурузу. На фоне органо-минеральной системы удобрений, когда дважды за ротацию вносился навоз, биологическая активность почвы под продуцирующей кукурузой в июле и августе была выше, по сравнению с остальными вариантами. Выше она была и под посевами пшеницы по удобренной навозом кукурузе в мае, июле следующего года. В данном случае можно говорить не только о положительном прямом действии, но и последействии навоза.

По данным Д.Е. Полонской, Н.Г. Вороновой (1988), запашка сидератов приводит к увеличению численности целлюлозоразрушающих микроорганизмов, так как появляется дополнительный субстрат для их развития. При этом биомасса донника разлагается в период парования и продолжается в следующем году. В данном случае в микробной ассоциации за счет уменьшения доли бактерий значительно увеличивается количество актиномицетов и бацилл.

Бактериальная флора восстанавливает свое доминирующее положение только к концу второго вегетационного сезона. Можно предположить, что минерализация основной сидеральной массы в данном случае происходит в течение двух лет. На третий год повышение биологической активности почвы отмечено только в севообороте с сидеральным донниковым паром. К концу севооборота влияние сидератов уже не прослеживается.

Данные по разложению льняной ткани, находившейся в почве под посевами второй зерновой культуры с 15 июня по 16 июля, показали, что наибольший процент разложения полотна отмечен в варианте с чистым унавоженным паром и сидеральным донниковым паром, где в слое 0-20 см разложилось за месячную экспозицию 17,8 и 16,2% полотна. В варианте с внесением только минеральных удобрений под пшеницу и под ячмень он составил 9,5%. Самый низкий процент разложившегося льняного полотна за указанный период был на контроле - 7,2% (табл. 4.40).

Таблица 4.40

Интенсивность разложения льняного полотна в пахотном 0-20 см слое почвы агроценоза ячменя при экспозиции с 15 июня по 15 июля 1985 г.

Варианты	Фон	% разложения полотна
Чистый пар (контроль)	Без удобрений	7,2
пшеница - ячмень	Минеральный	9,5
Чистый пар+30т/га на-	Органический	17,8
воза-пшеница-ячмень	Органо-минеральный	11,7
Сидеральный ржаной	Органический	13,5
пар-пшеница-ячмень	Органо-минеральный	12,9
Сидеральный доннико-	Органический	16,2
вый пар-пшеница-ячмень	Органо-минеральный	9,5

Следует отметить, что в засушливые годы наряду с ухудшением условий влагообеспеченности растений, снижается и биологическая активность почвы. Так, данные по разложению льняной ткани, находившейся в почве с 26 мая по 13 июня 1974 г., показали, что наибольший процент разложения полотна отмечен в варианте с посевом пшеницы по чистому пару, но и здесь 49 дней экспозиции в слое 0-30 см разложилось только 8% полотна. Процент разложения полотна в этом же слое по сидеральным парам был еще ниже и составлял: по гороху 3,7, по доннику - 3,0, а по овсу всего лишь 1%. Если в варианте с чистым паром небольшое разложение ткани обнаруживалось в слое 40-50 см (3%), то в вариантах, где сидератами являются овес и донник, оно отсутствовало уже в слое 20-30 см.

Одним из основных факторов внешней среды, оказывающих влияние на формирование урожая, является режим минерального питания. Поэтому в комплексе агротехнических мероприятий, способствующих росту урожайности сельскохозяйственных культур, важное значение отводится использованию удобрений, и особенно органических удобрений, поскольку внесение свежего органического вещества позволяет поддерживать высокий уровень биологической активности почвы и пополнение запасов доступных растениям питательных веществ.

Основная часть урожая (80-90%) создается за счет нитратной формы азота. Черноземы земледельческих районов Красноярского края отличаются повышенным содержанием и запасами общего азота по сравнению со своими аналогами Русской равнины. Между тем, в черноземах края содержится меньше азотных соединений, подвергающихся гидролизу (П.С. Бугаков, В.В. Чупрова, 1995).

Основной запас почвенного азота находится в форме органической, которая довольно медленно минерализуется почвенными микроорганизмами, после чего азот становится доступным растениям. В результате совсем незначительная часть (1-2%) от общего количества азота в черноземах приходится на непосредственно усвояемый растениями азот, преимущественно азот нитратов и меньше в форме обменного аммония.

Рассматривая влияние сидерации на питательный режим выщелоченного чернозема, следует отметить, что к периоду запашки сидеральных культур в опыте 1 количество нитратного азота в пахотном слое, как правило, снижается за счет потребления его сидеральными культурами (прил. 18). Что касается чистых паров, то к моменту запашки сидератов его количество увеличивается в 2-3 раза. В очень засушливые годы (1973-1974) чистые пары уходят в зиму с низкими запасами нитратного азота, а в годы с более благоприятными условиями увлажнения (1975-1976) - со средними, высокими и очень высокими. По этому среднемноголетнему показателю предшественники перед уходом в зиму располагались в следующей убывающий ряд: чистый унавоженный пар (20,78 мг/кг N-NO3),чистый неудобренный пар (9,49 мг), сидеральный донниковый пар (6,27 мг). В условиях влажного 1975 г. сидеральные пары по запасам нитратного азота в предзимний период не уступали чистому неудобренному пару, а в варианте с сидеральным гороховым паром содержание N-NO3 в 1,6 раза превышало контроль.

С динамикой азота сходна и динамика подвижного фосфора, когда от периода посева сидеральных культур до их запашки содержание его в пахотном слое, как правило, падает, а к уходу в зиму увеличивается, достигая более высокого уровня по сравнению с весной (прил. 19). На всех типах паров степень обеспеченности почвы доступным фосфором перед уходом в зиму оценивается как высокая, а в отдельные годы (1973) - как очень высокая.

В связи с установленными закономерностями напомним, что в очень засушливые 1973-1974 гг. как чистые, так и сидеральные пары уходили в зиму с очень низким и низким содержанием нитратного азота в почве. В результате в 1974-1975 гг. содержание нитратного азота под посевами пшеницы в течение всего вегетационного периода также характеризуется как низкое (табл. 4.41).

Низкая обеспеченность нитратным азотом посевов пшеницы в 1975 г. связана не только с тем, что предшествующий посеву пар создал невысокий фон обеспеченности азотом, но и с тем, что в условиях этого года был сформирован и самый высокий урожай пшеницы, а, следовательно, имел место и более значительный вынос азота из почвы по сравнению с 1974 г.

В условиях влажного 1975 г., а также в условиях слабозасушливого с влажной второй половиной лета 1976 г., как чистые, так и сидеральные пары уходили в зиму с более высокими запасами нитратного азота по сравнению с сильно засушливыми 1973-1974 гг. В результате и под посевами пшеницы в течение всего вегетационного периода 1976 и 1977 гг. запасы нитратного азота в почве были существенно выше, чем в предыдущие годы, достигая в отдельных случаях очень высоких значений (25-30 мг/кг).

Оценивая влияние предшественников по содержанию N-NO3 под посевами пшеницы в 1974-1975 гг., следует расположить их в следующей возрастающей последовательности: чистый неудобренный пар, сидеральный гороховый пар, сидеральный донниковый пар, сидеральный овсяный пар. В годы, когда условия для разложения зеленых удобрений и запасенного ранее органического вещества складывались более благоприятно, этот ряд выглядит следующим образом: чистый неудобренный пар, сидеральный овсяный пар, сидеральный донниковый пар, сидеральный гороховый пар, чистый унавоженный пар.

Как видим, и в том, и в другом случаях, чистый не удобренный пар оценивается ниже по сравнению с парами, удобренными органическими удобрениями. При этом сидеральный гороховый пар, уступая чистому унавоженному, является лучшим в ряду с другими сидеральными парами. Преимущество гороха, как сидеральной культуры, очевидно и при анализе среднемноголетних значений, отражающих динамику содержания N-NO3 под посевами пшеницы (рис.7). В целом динамика N-NО3 носит практически однотипный характер, когда содержание азота в почве уменьшается от периода посев-всходы и вплоть до уборки пшеницы.

Таблица 4.41

Динамика нитратного азота под посевами пшеницы по чистым и сидеральным парам (мг/кг, слой 0-30 см)

Годы	Сроки определения	Чистые пары	Сидеральные пары
		Неудоб- ренный	30 т/га навоза	Горох	Донник	Овес
1974	Посев	5,5	-	5,1	5,3	5,3
	Всходы	3,7	-	5,7	6,4	4,0
	Кущение	3,7	-	5,5	5,3	5,3
	Выход в трубку	4,6	-	5,3	6,2	5,5
	Колошение	4,2	-	4,2	4,2	4,8
	Цветение	3,3	-	4,6	3,1	4,4
	Уборка	3,0	-	4,8	4,6	4,6
1975	Посев	5,3	-	5,4	5,5	6,2
	Всходы	4,0	-	5,3	6,1	5,9
	Кущение	4,0	-	5,1	6,2	6,4
	Выход в трубку	3,6	-	4,0	5,7	5,8
	Колошение	3,4	-	3,3	3,1	4,9
	Цветение	2,4	-	2,9	2,9	4,0
	Уборка	2,7	-	3,6	5,1	4,6
	Посев	8,6	23,5	25,5	31,2	11,7
	Всходы	11,4	24,9	10,9	8,4	14,1
1976	Кущение	6,4	17,8	7,7	6,8	11,4
	Выход в трубку	8,4	17,8	7,5	9,2	12,1
	Цветение	5,1	9,5	5,9	5,1	6,8
	Уборка	4,2	7,0	2,0	1,2	7,4
	Посев	18,1	25,0	15,3	-	8,8
	Всходы	14,5	17,9	24,3	-	11,0
1977	Кущение	13,4	14,2	17,7	-	12,1
	Цветение	6,9	8,2	8,3	-	4,7
	Уборка	5,2	63	6,7	-	3,4

О преимуществе сидеральных паров по отношению к чистым свидетельствуют и данные по содержанию подвижного фосфора в полях пшеницы. При этом оно прослеживается в течение всего вегетационного периода и очевидно не только по отношению к контролю, но и по отношению к удобренному навозом пару (табл. 4.42).

Таблица 4.42

Содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-30 см под посевами пшеницы по чистым и сидеральным парам (мг на 100 г почвы)

Годы	Сроки определения	В и д п а р а
		Чистые пары	Сидеральные пары
		Неудоб- ренный	Унаво- женный	Горох	Донник	Овес
1974	Посев	13,7	-	15,2	17,7	15,7
	Всходы	14,2	-	17,0	16,6	17,9
	Кущение	10,7	-	16,6	16,1	17,2
	Выход в трубку	13,5	-	17,5	18,6	17,5
	Цветение	11,9	-	14,3	15,9	14,7
	Уборка	16,1	-	16,9	17,3	16,1
1975	Посев	19,8	-	22,3	27,3	23,6
	Всходы	22,0	-	23,4	22,6	24,1
	Кущение	19,9	-	23,5	20,9	20,5
	Выход в трубку	17,1	-	19,3	23,3	22,2
	Колошение	22,9	-	26,8	24,8	23,4
	Цветение	20,2	-	22,1	19,9	19,6
	Уборка	19,0	-	19,9	18,1	16,8
1977	Посев	13,1	15,2	16,8	-	15,7
	Всходы	12,0	13,2	15,7	-	15,1
	Кущение	11,3	12,4	14,5	-	13,5
	Выход в трубку	11,1	14,3	14,8	-	13,5
	Цветение	9,2	10,9	13,2	-	11,5
	Уборка	7,3	9,0	11,1	-	9,6

Динамика в содержании подвижного фосфора складывается таким образом, что в засушливые годы (1974) от посева и до цветения пшеницы идет постепенное уменьшение его в пахотном слое, но к периоду уборки содержание подвижного фосфора, как правило, достигает значений, отмеченных в весенний период. В годы с благоприятными условиями увлажнения содержание фосфора падает вплоть до уборки яровой пшеницы.

Перед посевом пшеницы по чистому пару в 1974, 1977 гг. наблюдалась низкая обеспеченность подвижным фосфором, а по сидеральным парам почва характеризовалась средней обеспеченностью фосфором. В благоприятном по влагообеспеченности 1975 г. под посевами пшеницы по сидеральным парам почва характеризовалась повышенной степенью обеспеченности подвижным фосфором.

Если оценивать предшественники по среднемноголетнему содержанию подвижного фосфора, то оказывается, что под посевами пшеницы по сидеральным парам его содержится больше, чем на контроле. При этом по своей значимости сидеральные культуры располагаются в следующем убывающем ряду: горох, донник и замыкает ряд сидеральных культур овес.

Сопоставляя данные по содержанию в пахотном слое нитратного азота и подвижного фосфора под посевами пшеницы, размещаемой первой и второй культурой по парам, необходимо отметить, что, если под первыми посевами отмечалось ежегодное преимущество сидеральных паров по сравнению с чистым неудобренным паром, то под повторными посевами пшеницы такой ежегодной закономерности не было. Так, в 1975-1976 гг. зеленые удобрения не оказывали последействия на содержание N-NO3 в почве и только в условиях 1977 г. оно было существенным. В этот обычный по увлажнению год в севооборотном звене с сидеральным гороховым паром содержание N-NO3 в фазу кущения превышало контроль на 8,7 мг/кг почвы, в звене с сидеральным овсяным паром - на 2,3 мг/кг, а в звене с донниковым паром - на 2,1 мг/кг почвы. Последействие навоза, внесенного в пар, выражалось увеличением содержания N-NO3 в почве на 12,0 мг/кг (табл. 4.43).

Такие различия в определенной степени связаны с погодными условиями и с количеством поступающего в паровое поле свежего органического вещества. Так, в условиях влажного 1975 г. урожайность зеленой наземной массы сидеральных культур была вдвое выше по сравнению с засушливым 1974 г., когда напряженность гидротермических условий обусловливала низкую микробиологическую активность почвы, замедленные темпы биохимических процессов, медленную мобилизацию питательных веществ. Благоприятные погодные условия 1975 г. обеспечили самый высокий уровень накопления нитратного азота перед уходом сидеральных паров в зиму. На этом созданном фоне условия питания азотом были заметно лучше как под первыми, так и под повторными посевами пшеницы.

Таблица 4.43

Динамика N-NO3 в слое 0-30 см под повторными посевами пшеницы по чистым и сидеральным парам (мг/кг почвы)

Годы	Сроки определения	Предшественники
		Пшеница по чистым парам	Пшеница по сидеральным парам
		Неудобренный	Унавожен-ный	Горох	Донник	Овес
1975	Посев	3,5	-	2,1	3,2	1,9
	Всходы	4,2	-	2,7	3,3	2,2
	Кущение	0,9	-	1,6	1,1	1,3
	Цветение	1,6	-	1,0	1,1	1,8
	Уборка	1,9	-	2,2	1,7	2,0
1976	Посев	7,4	-	7,7	6,4	4,2
	Всходы	8,4	-	5,3	8,8	5,1
	Кущение	6,8	-	3,7	4,6	3,1
	Цветение	4,2	-	4,2	4,0	5,5
	Уборка	1,6	-	0,9	1,21	1,1
1977	Посев	12,0	28,7	20,5	10,0	12,3
	Всходы	9,8	28,8	18,3	10,0	11,9
	Кущение	7,4	19,4	16,1	9,5	9,7
	Цветение	2,9	9,1	12,6	4,4	11,1
	Уборка	2,7	8,3	11,9	4,4	11,0

Полученные данные о содержании подвижного фосфора в почве под повторными посевами яровой пшеницы показали, что, если в условиях 1975 г. более высокое по сравнению с контролем содержание P2O5 наблюдалось по всем вариантам сидеральных паров, то в 1977 г. фосфатный режим улучшался только на фоне последействия навоза и запаханной биомассы гороха (табл. 4.44). При этом следует отметить, что в 1975 г. степень обеспеченности почв подвижным фосфором на контроле оценивается как средняя, а в севооборотных звеньях с сидеральными парами - как повышенная. В 1977 г. повторные посевы пшеницы испытывали дефицит в обеспеченности растений фосфатным питанием, когда практически на всех вариантах опыта в отдельные фазы развития обеспеченность Р2О5 оценивалась как низкая.

Таблица 4.44

Содержание Р2О5 в слое почвы 0-30 см под повторными посевами пшеницы по чистым и сидеральным парам (мг на 100 г почвы)

Годы	Сроки определения	Предшественники пшеницы
		Пшеница по чистым парам	Пшеница по сидеральным парам
		Н/у	Навоз	Горох	Донник	Овес
1975	Посев	18,3	-	19,3	19,0	19,0
	Всходы	18,3	-	24,5	22,4	20,9
	Кущение	17,7	-	20,3	20,4	19,7
	Цветение	19,0	-	18,9	22,5	19,3
	Уборка	21,9	-	22,6	23,2	21,2
1977	Посев	16,6	18,9	17,2	10,7	13,8
	Всходы	14,7	15,9	14,5	10,6	12,2
	Кущение	12,8	13,8	14,7	10,3	11,7
	Цветение	17,5	17,6	12,7	10,3	11,7
	Уборка	8,8	9,3	10,8	9,0	9,2

На последнее обстоятельство следует обратить особое внимание, поскольку общеизвестным считается положение, которое сводится к тому, что для хорошего роста корневой системы необходимо с момента всходов обеспечить высокий уровень фосфатного питания, так как недостаток фосфора на первых этапах развития уже не может быть компенсирован последующим внесением удобрений.

Недостаток фосфора резко сказывается и на образовании репродуктивных органов. В частности, у зерновых - на количестве зерна - более, чем вегетативной части (Д.Н. Прянишников, 1965).

С учетом этого следует признать, что в условиях 1977 г. низкий уровень фосфатного питания являлся одним из существенных факторов, лимитирующих величину урожая.

Постепенное обеднение доступными для растений соединениями фосфатов характерно не только для неудобряемых почв, но возможно и на фоне применения органических удобрений. Так, например, Д.Н. Прянишников (1965) отмечал, что без внесения минеральных удобрений должно происходить постепенное обеднение почвы фосфором "даже при полном и правильном использовании навоза" (стр.350). Однако не следует недооценивать положительное влияние органического вещества на содержание фосфора в почве. Так, по данным Н.М. Майбороды (1982), 67,2% всех изменений в содержании общего фосфора в гумусовом горизонте почв связано с запасами органических веществ. По проведенным им подсчетам, коэффициент корреляции между данными по общему содержанию фосфора и гумуса в почвах составляет r=0,820,15.

Анализируя динамику подвижных фосфатов в течение лета на выщелоченных черноземах учхоза "Миндерлинское" Красноярского СХИ, Н.М. Майборода отмечает, что она выражена в слабой степени, но количество подвижных фосфатов несколько возрастает при внесении органических удобрений.

По мнению многих исследователей, зеленые удобрения оказывают последействие в течение 3-5 последующих лет.

По нашим данным, сидеральные пары не оказали существенного последействия на влагообеспеченность размещаемой по ним третьей зерновой культуры (ячмень). Однако запашка зеленого удобрения в занятом пару оказывала положительное последействие на обеспеченность растений азотом в течение всего вегетационного периода 1977 г. и в предпосевной период 1976 г. (табл. 4.45).

В 1976 г. обеспеченность посевов ячменя азотом была низкой. В какой-то степени это объясняется тем, что урожайность ячменя в этот год была более чем в 2 раза выше по сравнению с 1977 г., и, естественно, имело место более значительное потребление азота из почвы.

Что касается содержания подвижного фосфора в почве, то в отличие от нитратного азота оно оценивается как очень низкое и низкое, как в севооборотном звене с чистым паром, так и в звене с сидеральным паром. Напомним, что в этот год оно было низким и под повторными посевами пшеницы по сидеральному донниковому и овсяному парам.

Таблица 4.45

Содержание N-NO3 (мг/кг) и Р2О5 (мг/100 г) в слое почвы 0-30 см под посевами ячменя, размещаемого третьей зерновой культурой после чистого и сидерального пара

Вид пара	Сроки определения	1976 г.	1977 г.
		N-NO3	N-NO3	P2O5
Чистый не удобренный	Посев Кущение Цветение Уборка	4,0 1,5 3,5 0,6	12,8 12,1 3,2 2,9	12,6 11,7 8,7 9,1
Сидеральный гороховый	Посев Кущение Цветение Уборка	5,9 0,9 2,6 0,7	14,6 13,3 3,5 3,1	10,7 9,2 8,1 9,6

Для обеспечения расширенного воспроизводства плодородия почв и эффективности интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур важно создать наиболее благоприятный круговорот питательных веществ в зональном земледелии.

По мнению В.И. Кирюшина (1995), в качестве идеальной формы интенсификации должна быть биологическая система земледелия, в которой высокая продуктивность растениеводства достигается преимущественно за счет биологических средств при очень ограниченном применении пестицидов и азотных удобрений. В данной связи возрастает роль сидеральных культур как акцепторов минеральных удобрений с последующим высвобождением питательных веществ под пропашные и зерновые культуры в севооборотах.

Многочисленные исследования показывают, что органические удобрения способствуют росту эффективности использования минеральных удобрений, а органо-минеральная система удобрения обеспечивает получение наибольшего сбора сельскохозяйственной продукции, поддержание бездефицитного и положительного баланса питательных элементов в почвах. При этом зачастую применение одних органических удобрений менее эффективно. Так, например, на дерново-подзолистых почвах Северо-Запада РСФСР наиболее эффективными являются минеральная и органо-минеральные системы (И.Н. Донских, Т.К. Павлова, А.И. Иванова, 1990).

Полевые опыты на дерново-подзолистой супесчаной почве Волынской сельскохозяйственной опытной станции (Украина), проведенные в 7-и польном севообороте также показали, что по действию на урожай минеральные удобрения имеют некоторое преимущество перед навозом, но уступают сочетанию этих удобрений. Сочетание минеральных удобрений с навозом способствует сохранению гумуса, получению дополнительно 1,8 ц/га зерновых единиц и условно чистого дохода 36,1 руб (Б.Б. Котвицкий, 1990).

По данным А.Д. Воронина, Л.Б. Боровинской, Н.Ф. Гомоновой (1990), при длительном (39 лет) применении минеральных удобрений ухудшаются физико-химические свойства дерново-подзолистой почвы, что вызывает в свою очередь негативные изменения в качественном составе гумуса и миграцию его вниз по профилю. На унавоженном и известкованном фонах, наоборот, произошли положительные изменения в микроагрегатном составе почвы - уменьшалась плотность почвы, создавалась хорошая водопрочная структура.

В модельном мелкоделяночном опыте на дерново-среднеподзолистой почве в Западной Сибири наибольшая эффективность минеральных удобрений также отмечена на фоне органических удобрений (П.А. Барсуков, 1990).

В опытах, проведенных Т.М. Андроновой (1967) в 1964-1966 гг. на черноземах Канской лесостепи, навоз в дозе 20 т/га повышал урожай зеленой массы кукурузы на 10-20%. Минеральные удобрения в дозе N60P60K60 увеличивали урожай кукурузы на 25-40%. Совместное применение минеральных удобрений и навоза в половинной дозе (навоз 10 т/га+N30P30K30) давало на 17-25 центнеров зеленой массы больше, чем раздельное применение этих удобрений в полной дозе.

Позднее в типичной лесостепи Канского лесостепного природного округа на комплексе черноземов с преобладанием выщелоченных, с 1968 по 1990 гг. изучали 12 систем удобрения - минеральных, органических, органо-минеральных. Стационар представляет собой шестипольный зернопаропропашной севооборот: пар-пшеница-пшеница-кукуруза-пшеница-пшеница или ячмень.

В данном опыте эффективность навозной системы удобрения (с внесением навоза в пар и под кукурузу) значительно ниже, чем минеральных. При внесении навоза в пар урожай последующих пшениц увеличился незначительно - на 2,1 и 1,5 ц/га. Навоз был более эффективен под кукурузой, урожай зеленой массы которой повысился на 82 ц/га, а зерна последующих зерновых культур - на 3,0 и 1,9 ц/га. Максимальный выход продукции обеспечивали органо-минеральные системы удобрения (среднегодовое увеличение 9,7-12,5 ц/га зерновых единиц). Только эти системы удобрения стабилизировали и даже несколько повышали плодородие почвы (П.И. Крупкин, Т.И. Членова, А.Г. Разумовский, 1992).

В данном случае нам представляется принципиально важным подчеркнуть вывод авторов о более высокой эффективности внесения навоза под кукурузу, поскольку в предыдущей главе мы обращали внимание на то, что при внесении навоза в паровое поле прибавка урожая зерна в 3,5 ц/га, полученная в зернопаровом звене севооборота, не компенсирует затрат, связанных с его внесением, на расстояние до 5 км.

В то же время наши данные, полученные в 60-х годах, подтверждают вывод, сделанный П.И. Крупкиным, Т.И. Членовой и А.Г. Разумовским, о высокой эффективности навоза, вносимого под кукурузу.

Опыты, проведенные в учхозе «Миндерлинское» в 1963-1965 гг., показали, что при внесении 20 т/га навоза в варианте, где кукуруза возделывалась как монокультура, урожай зеленой массы в среднем за три года был почти в два раза выше (28,5 т/га), чем в варианте без удобрений (14,5 т/га).

При возделывании кукурузы в севообороте внесение 20 т/га навоза обеспечивало прибавку урожая зеленой массы на 32%. При этом абсолютная величина урожаев в севообороте как на удобренном (32,3 т/га), так и на неудобренном фонах (24,5 т/га) значительно выше, чем в вариантах, где кукуруза возделывалась бессменно в течение трех лет подряд.

С 1967 по 1970 гг. в экспериментальных севооборотах кукуруза высевалась на фонах без удобрений, полного минерального удобрения (N60P60K60) и навоза в дозе 30 т/га. В этом опыте прибавка урожая зеленой массы кукурузы на удобренных фонах в среднем за три года составила 66-71 ц/га, причем эффективность навоза и минеральных удобрений была одинаковой.

Анализ данных последействия вносимых удобрений показал, что внесение навоза оказывало большее влияние на плодородие почвы по сравнению с полным минеральным удобрением. Так, например, содержание нитратного азота в слое 0-20 см перед посевом яровой пшеницы по кукурузе составляло: на неудобренном фоне - 14,7 мг, на фоне N60Р60К60 - 15,3, а на фоне навоза - 17,3 мг/кг почвы.

Внесение навоза под кукурузу увеличивало количество нитратов на 3,5 мг и во второй год последействия.

Урожай первой пшеницы по кукурузе, удобренной минеральными удобрениями, в среднем за 4 года составил 18,1, а на фоне последействия навоза - 19,2 ц/га, что на 1,8 и 2,9 ц/га выше, чем на контроле. Навоз в первый год последействия давал на 1,1 ц/га зерна пшеницы больше, чем минеральные удобрения.

Если на второй год последействия полного минерального удобрения прибавки урожая практически не было, то навоз обеспечил прирост урожая на 3,5 ц/га. Таким образом, в течение двух лет последействия N60Р60К60 было дополнительно получено 2,7, а от навоза - 6,4 ц/га зерна яровой пшеницы с гектара. В целом по звену севооборота от внесения N60Р60К60 под кукурузу дополнительно получено 19,9, а от 30 т навоза - 22,8 ц к.ед.

Несмотря на заметное увеличение продуктивности гектара пашни на фоне применения навоза, его экономическая эффективность остается ниже минеральных удобрений. Так, если уровень рентабельности от разового внесения N60Р60К60 составил 144,6%, то от внесения навоза - 8,7%.

Изложенные выше результаты лишний раз подтверждают большую значимость проблем, связанных с рациональным использованием минеральных и органических удобрений, и, в частности, применением сидерации, к несомненным преимуществам которой относится не только экологическая безопасность, но и возможность существенного сокращения энергозатрат, связанных с применением удобрений вообще и навоза в частности.

Если вести речь о использовании зеленых удобрений, то следует учитывать отечественный и зарубежный опыт, который свидетельствует о повышении их эффективности при длительном функционировании сидеральных севооборотов и особенно на фоне применения минеральных удобрений. При этом весьма важно установить влияние различных систем удобрения на агрохимические показатели наиболее плодородного типа почв - чернозема.

Определение содержания нитратного азота в почве, проведенное в опыте 2 перед запашкой сидеральной массы, показало, что под вегетирующими озимой рожью и донником запасы нитратного азота значительно уступают чистым парам, что свидетельствует о высокой интенсивности процессов нитрификации в почве чистого пара (табл. 4.46). Этому способствует ряд обстоятельств. Прежде всего это отсутствие растительности, а также обработки, проведенные в течение весенне-летнего периода, которые поддерживали почву в рыхлом и свободном от сорняков состоянии.

В чистых парах содержание нитратного азота в первой декаде июня оценивается как повышенное. Под продуцирующими посевами донника и озимой ржи содержание нитратного азота в слое почвы 0-20 см на 10,8-11,3 мг/кг меньше, чем в чистом пару. Сильную потребность в азоте испытывают в этот период посевы озимой ржи.

При понижении температуры и увеличении влажности почвы интенсивность нитрификационных процессов падает. Запасы нитратного азота перед уходом в зиму оцениваются как низкие на всех вариантах опыта и лишь на варианте чистого унавоженного пара их можно отнести к средним (8,5 мг/кг).

Таблица 4.46

Содержание нитратного азота (мг N-NO3/кг почвы) и подвижного фосфора (мг/100 г почвы) в чистых и сидеральных парах в слое почвы 0-20 см (1981 г.)

	N-NО3	Р2О5
Виды паров	Перед запашкой сидератов	Перед уходом в зиму	Перед запашкой сидератов	Перед уходом в зиму
Чистый н/у (контроль)	15,0	7,3	16,0	16,7
Чистый унавоженный	16,5	8,5	18,0	19,1
Сидеральный ржаной	3,7	5,3	17,2	18,9
Сидеральный донниковый	4,2	6,0	18,0	18,4
Отавно-сидеральная донниковая зябь	3,9	4,3	20,2	18,0

Что касается подвижного фосфора, то его количество, как в чистых, так и сидеральных парах, находится в пределах одного класса обеспеченности, характеризующегося как средняя (от 15 до 20 мг/100 г почвы). В то же время нельзя не заметить преимущества органических удобрений, внесенных в паровое поле.

На фоне органической системы удобрения, созданной в начале 1-й и 2-й ротации севооборотов, самое высокое содержание нитратного азота (10 мг/кг) к уходу паров в зиму вновь отмечено в варианте с унавоженным чистым паром (табл. 4.47).

Запашка в паровое поле 2 т соломы, 5,3 т зеленой массы донника и 4,7 т зеленой массы озимой ржи в начале второй ротации приводила к незначительному по сравнению с контролем увеличению содержания нитратного азота. Однако эти же органические удобрения, внесенные в паровое поле на фоне органо-минеральной системы удобрения, созданной за годы 1-й ротации севооборотов, существенно повышали содержание нитратного азота в почве. При этом наибольшее его количество было в севообороте с сидеральным донниковым паром - 15 мг/кг, против 9,7 мг на контроле.

Таблица 4.47

Содержание элементов питания перед уходов паров в зиму (4.XI.87 г.) в зависимости от фона предшествующей удобренности, слой 0-20 см

Внесено удобрений на 1 га за 1981-1987 гг.	N-NO3, мг/кг	Р2О5, мг/100 г	К2О, мг/100 г
Без удобрений (контроль)	8,0	9,8	28,8
60 т навоза в пары	10,7	11,7	28,8
То же + N210P270K210	9,7	16,0	28,1
90 т навоза +N210P270K210	13,0	18,5	27,0
3,9 т отавы донника + 2 т соломы + N20	9,0	9,7	26,6
3,9 т отавы донника+30 т навоза+2 т соломы+N230P270K210	11,2	11,8	32,0
18,2 т надземной массы донника	8,3	13,0	33,7
То же + 30 т навоза + N210Р270К210	15,0	19,0	35,5
17,2 т надземной массы оз.ржи+N40	8,7	13,6	25,8
То же + 30 т навоза + N210Р270К210	9,5	20,5	28,9

Точно такая же закономерность зафиксирована и по отношению к таким элементам питания, как фосфор и калий.

Полученные данные свидетельствуют о том, что на фоне органических и органо-минеральных систем удобрения, примененных в годы первой ротации, создаются более благоприятные условия для накопления питательных веществ к началу второй ротации севооборотов с чистыми и сидеральными парами. При этом применение органо-минеральной системы удобрения оценивается выше, по сравнению с органической системой и тем более с вариантом, где в течение всей первой ротации удобрения не применялись.

Анализ результатов почвенной диагностики по содержанию элементов питания под посевами яровой пшеницы по чистым и сидеральным парам подтвердил преимущество органо-минеральной системы удобрения, но только в севооборотах с ржаным и донниковым парами. В этих севооборотах посевы яровой пшеницы были лучше обеспечены элементами питания в течение всего вегетационного периода, по сравнению с севооборотом, в котором в качестве органического удобрения использовался только навоз (табл. 4.48, 4.49).

Таблица 4.48

Влияние систем удобрения на содержание N-NO3 (мг/кг) в слое 0-20 см под посевами пшеницы по чистым и сидеральным парам (1988 г.)

Варианты	Внесено удобрений на 1 га	Всхо- ды	Куще- ние	Убор- ка
	за 1-ю ротацию (1981-1986 гг.)	за 1987-88 гг.
1	Без удобрений (контроль)	36,5	10,0	25,5
2	30 т навоза	30 т навоза	25,0	13,2	22,0
3	12,5 т оз.ржи+N20	4,7 т оз.ржи+N20	39,1	10,7	24,0
4	12,9 т донника	5,3 т донника	35,7	12,1	25,0
5	3 т отавы донника	2 т соломы+N20	31,2	6,0	22,5
6	60 т навоза+ N210P270K210	30 т навоза + Р30	37,0	6,0	29,5
7	12,5 т оз.ржи+30 т навоза+N230P270K210	4,7 т оз.ржи + N20+Р30	43,5	13,4	33,8
8	12,9 т донника+30 т навоза +N210Р270К210	5,3 т донника + Р30	39,7	6,7	29,5
9	3 т отавы донника+ 30 т навоза+N210Р270К210	2 т соломы + N20 + Р30	39,0	-	22,5

Внесение в паровое поле 20 кг/га азота совместно с соломой преследовало снижение отрицательных последствий от возможного процесса иммобилизации почвенного азота в ходе разложения соломы. Если судить по содержанию нитратного азота в пахотном слое, то в период всходов и перед уборкой этот вариант существенно не отличался от контроля, и, как во всех вариантах опыта обеспеченность растений пшеницы азотом находится выше оптимальных значений (более 30 мг/кг почвы). Но в период кущения пшеницы в варианте с использованием соломы отмечается снижение содержания нитратного азота в почве до 6 мг/кг почвы, что свидетельствует о сильной потребности растений пшеницы в азоте (Е.С. Кускова, 1971). До критического уровня упало содержание нитратного азота в почве (6,0-6,7 мг/кг) и в вариантах с унавоженным чистым паром, а также с сидеральным донниковым паром. При этом в обоих случаях речь идет о 3- кратном (за 8 лет) внесении в почву органических удобрений. В условиях несколько лучшего увлажнения пахотного слоя на этих вариантах в период всходов и кущения вероятней всего мы имеем дело с более высоким выносом азота из почвы более развитыми растениями пшеницы.

Таблица 4.49

Влияние систем удобрения на содержание Р205 (мг/100 г) и К2О (мг/100 г) под посевами пшеницы по чистым и сидеральным парам (1988 г.)

№№	Всходы	Кущение	Уборка
вариантов	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О
1 (контроль)	22,5	11,7	25,2	19,0	31,5	17,1
2	16,7	10,9	26,6	21,7	30,5	19,6
3	22,6	12,8	30,5	18,6	30,5	21,9
4	23,2	13,9	30,7	14,3	25,5	19,9
5	22,0	11,7	34,3	11,9	26,7	22,9
6	21,0	16,6	33,7	11,5	30,5	22,5
7	23,5	15,3	34,4	10,8	30,0	21,1
8	27,0	21,8	38,8	13,6	31,5	18,2
9	21,0	16,6	-	-	26,2	18,2

Анализ образцов надземной части яровой пшеницы в фазу ее кущения на валовое содержание элементов питания (%) показал следующие результаты:

азот в естественной влажности - 0,85; азот на абсолютно сухое вещество - 4,50; фосфор на естественную влажность - 0,06; фосфор на абсолютно сухое вещество - 0,39; калий на естественную влажность - 0,72; калий на абсолютно сухое вещество - 3,80.

Несмотря на то, что по результатам почвенной диагностики мы обнаружили напряженность в обеспечении растений азотом в фазу кущения на трех вариантах, данные о валовом содержании азота в надземной массе пшеницы свидетельствуют об оптимальном уровне обеспеченности растений этим элементом питания. По градации В.В. Церлинг и др. (1983), оптимальный уровень обеспеченности растений зафиксирован и для таких элементов, как фосфор и калий. Но если уровень обеспеченности фосфором в течение всей вегетации не опускался ниже среднего, то содержание подвижного калия в почве в фазу кущения пшеницы снижалось до уровня низкой обеспеченности. При этом так же, как и по азоту, напряженность обнаруживается на фоне органо-минеральных систем удобрения, что мы опять же связываем с более интенсивным выносом этого элемента питания из почвы лучше развитыми растениями.

Оценивая в целом питательный режим по результатам почвенной и растительной диагностики, следует заключить, что растения пшеницы в условиях умеренно влажного вегетационного периода 1988 г. формировали урожай на фоне оптимального уровня питания на всех вариантах опыта. Вместе с тем, на общем фоне более благоприятно складывались условия питания в севооборотных звеньях с сидеральными парами.

В годы 1-й ротации севооборотов последействие чистого унавоженного и сидеральных паров на содержание нитратов прослеживается на второй год, особенно в начальный период вегетации ячменя. Однако в годы 2-й ротации, в условиях 1989 г. такое положительное последействие обнаруживается лишь в фазу цветения ячменя, но только в вариантах с сидеральными парами и пара, удобренного соломой (табл. 4.50).

Следует заметить, что в варианте с запашкой соломы в паровое поле количество нитратов оказывается наименьшим по сравнению с другими вариантами в фазу кущения ячменя, совпадающей с периодом наибольшей нитрификационной деятельности, когда образование нитратов превосходит их вынос из почвы растениями. Вероятно, в этот период мы еще имеем дело с иммобилизацией почвенного азота в процессе продолжающейся минерализации соломы, несмотря на то, что при ее запашке вносилось по 20 кг/га минерального азота.

Наиболее благоприятный режим азотного питания от фазы всходов до цветения ячменя складывался при сочетании внесенных в парах органических удобрений с минеральными удобрениями под зерновые культуры. При этом в фазу всходов преимущество имеет вариант сочетания навоза с минеральными удобрениями, а в последующие два срока (кущение, цветение) наилучшая обеспеченность азотом отмечается в варианте с запашкой фитомассы донника в паровое поле и внесением минеральных удобрений под зерновые культуры. В этом отношении сидеральный ржаной пар не уступает унавоженному, а иногда (всходы) даже и превосходит последний.

Таблица 4.50

Динамика содержания нитратного азота под посевами ячменя в слое 0-20 см (мг/кг почвы) в зависимости от систем удобрения (1989 г.)

Вид пара	Внесено удобрений на 1 га в звене: пар- пшеница-ячмень	Сроки определения
		всходы, 6.VI	кущение 27.VI	цветение, 18.VII	уборка, 7.IX
	Без удобрений (контроль)	15,5	30,5	9,0	5,8
Чистый	2 т соломы+N20	16,0	22,0	14,2	3,1
	30 т навоза	15,7	30,5	8,2	3,2
	30 т навоза+Р30+ N45P45K45	32,2	39,5	22,0	3,5
	4,7 т зеленой массы 4,8 т оз.ржи+N20	13,6	30,0	11,0	3,1
	Тоже + Р30 + N45Р45К45	22,1	39,8	22,0	4,4
Сидераль- ный	5,3 т зеленой массы донника	16,5	30,5	12,7	2,8
	То же + Р30 + N45Р45К45	19,5	45,2	49,7	3,1

Что касается динамики азота, то она практически однотипна на всех вариантах опыта. От посева до фазы кущения в пахотном слое идет накопление нитратов, а затем количество их уменьшается вплоть до уборки, вследствие поглощения вегетирующими растениями ячменя.

Если оценивать варианты по содержанию нитратного азота в почве с точки зрения обеспеченности им растений ячменя, то следует отметить, что в фазу всходов средняя обеспеченность зафиксирована лишь в одном варианте - запашка в сидеральном пару фитомассы озимой ржи (13,6 мг/кг). В большинстве вариантов, включая контроль, потребность ячменя в азоте классифицируется как слабая. На двух вариантах отмечен самый высокий шестой класс обеспеченности азотом (20-24 мг/кг почвы). При внесении навоза в паровое поле и применении минеральных удобрений под зерновые культуры содержание нитратного азота под посевами ячменя достигало 32,2 мг/кг почвы, а при внесении минеральных удобрений в звене с сидеральным ржаным паром - 22,1 мг/кг почвы. На этих двух, а также в варианте с внесением минеральных удобрений в звене с сидеральным донниковым паром и в последующие два срока наблюдений (кущение, цветение) отмечен самый высокий класс обеспеченности азотом. Высокая обеспеченность азотом характерна для всех вариантов опыта в фазу кущения ячменя. Очень сильная потребность в азоте обнаружена только перед уборкой ячменя.

Различные виды пара не оказывали существенного влияния (последействия) на содержание в почве и обеспеченность растений ячменя подвижным фосфором и обменным калием (табл. 4.51). За некоторым исключением не обнаружено существенного влияния на содержание этих элементов питания и от внесения минеральных удобрений под посевы ячменя.

Во все сроки наблюдений и на всех вариантах опыта обеспеченность растений доступным фосфором находилась в пределах средней и выше средней.

Что касается динамики в содержании обменного калия в почве, то снижение его количества отмечается в период от фазы кущения до фазы цветения ячменя, а к уборке, как правило, запасы обменного калия начинают восстанавливаться. В период всходы-кущение обеспеченность обменным калием растений ячменя квалифицируется как средняя, а в цветение и перед уборкой находится в пределах от средней до низкой. Как мы уже отмечали выше, существенных различий между вариантами по содержанию обменного калия не обнаружено. Однако на органо-минеральном фоне несколько выделяется по лучшей обеспеченности калием вариант с сидерацией донником в сочетании с минеральными удобрениями. Можно отметить и некоторое положительное последействие от внесения навоза, выражающееся в заметном по отношению к контролю увеличении обменного калия в период всходов ячменя.