Баланс элементов питания и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы при использовании соломы на удобрение

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа»

Баланс элементов питания и агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы при использовании соломы на удобрение

Русакова И.В., Кандидат биологических наук

Аннотация

На основании экспериментальных данных, полученных в длительном полевом опыте, установлены изменения показателей баланса элементов питания и агрохимических свойств в дерново-подзолистой супесчаной почве при использовании в качестве удобрения соломы зерновых и зернобобовых культур при различной кратности ее внесения, раздельно и в сочетании с минеральными удобрениями, за 2 ротации 5-польного зернопропашного севооборота.

Ключевые слова: солома, дерново-подзолистая почва, баланс элементов питания, агрохимические свойства

Abstract

Rusakova I.V.

PhD in Biology, All Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat

Nutrients balance and agrochemical properties of soddy-podzolic soils after use of straw as fertilizer

In long-term field experiment studied changes of nutrient balance and agrochemical properties of soddy-podzolic soil when used of cereals and legumes straw as fertilizer at different multiplicity of its application, separately and in combination with mineral fertilizers, during 2 cycles in grain-row crop rotation.

Keywords: straw, soddy-podzolic soil, nutrients balance, agrochemical properties

Введение

В современном земледелии в России вынос питательных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур составляет около 10,8 млн. т, что в 2.4 раза превышает уровень их возврата с удобрениями и растительными остатками. Низкий уровень применения минеральных и органических удобрений приводит к некомпенсированному расходу почвенного плодородия, снижению содержания органического вещества и отрицательному балансу элементов питания в пахотных почвах, дефицит которого составляет в последние годы около 6,26 млн. т д.в., или 84 кг/га посевной площади сельскохозяйственных культур [1]. Существенным ресурсом элементов питания являются послеуборочные растительные остатки [2-4]. В их структуре около 80 % приходится на солому зерновых и зернобобовых культур, содержание NPK в которой в среднем составляет около 18 кг на 1т. 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 этих культур.

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, обеспечит возврат в биологический круговорот до 1160 тыс. т NPK, что составляет около 60 % от уровня их внесения с минеральными удобрениями [4].

Цель данной работы - изучить влияние соломы зерновых и зернобобовых культур при различной кратности ее внесения в течение 2-х ротаций 5-польного зернопропашного севооборота на баланс элементов питания и агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы.

1. Методика исследования

Исследования проводили в длительном полевом опыте, заложенном в 1997 г. на опытном поле ВНИИОУ, по оценке влияния соломы зерновых и зернобобовых культур при одно-, двух- и трехкратном ее внесении в зернопропашном севообороте (озимая пшеница - люпин - картофель - ячмень - однолетние травы (люпин + овес) на плодородие дерново-подзолистой супесчаной почвы и продуктивность культур. Солому измельчали (5-10 см) и равномерно распределяли по делянкам опыта одновременно с уборкой зерна комбайном САМПО-500 с измельчителем, заделывали в верхний слой (0-10 см) почвы дисковой бороной БДТ-3, через 2-3 недели запахивали плугом ПЛН-3-35 при зяблевой обработке. Минеральные удобрения вносили весной перед предпосевной культивацией.

В данной работе обсуждаются результаты изучения баланса элементов питания и агрохимических свойств почвы по окончании 2-ой ротации в следующих вариантах опыта: 1.Без удобрений; 2. N270P255K285 - фон; 3. Фон + солома озимой пшеницы (СОП), ячменя (СЯ), люпина (СЛ) - 9 т/га; 4. Фон + СОП и СЛ - 6 т/га; 5. Фон + СОП - 3 т/га; 6. СОП, СЛ, СЯ - 9 т/га. Дозы минеральных удобрений и соломы приведены в сумме за ротацию севооборота.

2. Результаты и их обсуждение

Научным критерием количественной оценки круговорота веществ, в т.ч. в конкретной агроэкосистеме, является состояние баланса питательных элементов. По данным опыта, 3-х кратное использование на удобрение всей нетоварной части урожая зерновых и зернобобовых культур зернопропашного севооборота обеспечивает возврат в биологический круговорот азота, фосфора и калия в размерах 18-26, 19-27, 35-47 % от общего выноса урожаем всех культур севооборота, соответственно.

Расчет баланса элементов питания во 2-ой ротации севооборота показал, что выращивание культур без удобрений обеспечило дефицит азота - 189 кг/га. В варианте с ежегодным внесением минеральных удобрений баланс азота был менее дефицитным, но остался отрицательным. Использование на удобрение соломы обеспечило дополнительное вовлечение азота в биологический круговорот в размерах - 64-71 кг/га, или 18-26 % от общего выноса урожаем при трехкратной заделке, 38 кг/га, или 12 % от хозяйственного выноса при 2-х кратном внесении, 12 кг/га, или 3 % от его выноса при однократном внесении. Наиболее оптимальным в этом опыте состояние баланса азота с интенсивностью 95 % было в варианте с максимальной дозой соломы. Эта величина близка к оптимальному уровню интенсивности баланса азота в пахотных почвах [5].

Вынос фосфора единицей урожая значительно меньше, по сравнению с азотом и калием, поэтому применяемые в опыте средние дозы Р₂О₅ обеспечили положительный баланс этого элемента с интенсивностью более 200%, что значительно превышает оптимальный уровень. Удобрение соломой обеспечило возврат фосфора в биологический круговорот от 7 кг/га при однократном внесении до 27 кг/га - при трехкратном. Заметного влияния на баланс фосфора заделка соломы не оказала, ввиду низкого содержания этого элемента в послеуборочных остатках.

Минеральные калийные удобрения в применяемых дозах в опыте хотя и обеспечили положительный баланс калия в 112 %, но не повысили его интенсивность до оптимальной величины, которая при расширенном воспроизводстве плодородия почв должна составлять 130-150 % [5]. Трехкратное использование на удобрение соломы озимой пшеницы, люпина, ячменя в изучаемом севообороте позволило возвратить в круговорот до 91-96 кг/га калия, или 35-47 % от его выноса с урожаем. Солома озимой пшеницы и люпина обеспечила восполнение калия в размере 60 кг/га (23 % от общего выноса), солома озимой пшеницы - 26 кг/га (10 % от выноса). Наиболее благоприятно калийный баланс сложился при совместном использовании минеральных удобрений и соломы зерновых и зернобобовых культур в дозе 6-9 т/га за ротацию севооборота, где его интенсивность достигла уровня 133-138 % (табл. 1). зернобобовый урожай севооборот солома

Таблица 1 - Баланс элементов питания в севообороте (2-ая ротация)

* симбиотическая азотфиксация

Как уже упоминалось выше, послеуборочные остатки сельскохозяйственных культур являются существенным ресурсом пополнения почвы элементами питания для высших растений и почвенной микрофлоры. За 2 ротации севооборота с 18 т соломы в почву суммарно поступило 148 кг азота, 59 кг фосфора и 198 кг калия.

Анализ данных по изменению агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы за 2 ротации севооборота позволил установить следующее. Содержание подвижного фосфора мало изменилось в варианте без удобрений и значительно - на 127 мг/кг почвы- увеличилось в вариантах с ежегодным внесением минеральных удобрений (табл. 2). Заметного влияния соломы на содержание подвижного фосфора в почве не отмечено.

Ежегодное внесение минеральных удобрений способствовало увеличению содержания в почве обменного калия на 69 мг/кг. В вариантах с 3-кратным использованием соломы на фоне NPK отмечено более значительное увеличение этого показателя - на 91 мг/кг по сравнению с исходным, что на 22 мг/кг выше относительно фонового варианта. Трехкратное внесение всей соломы зерновых и зернобобовых культур севооборота без минеральных удобрений также сопровождалось ростом содержание К₂О_обм. к концу 2-ой ротации на 21 мг/кг по сравнению с исходным (табл. 2), 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.

Таблица 2 - Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой почвы за 2 ротации севооборота (0-20 см)

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

Таким образом, проведенными исследованиями показано, что использование в качестве удобрения всего объема послеуборочных остатков зерновых и зернобобовых культур за 2 ротации зернопропашного севооборота обеспечивает повторное вовлечение в биохимический круговорот биогенных элементов в размерах: 148 кг азота, 59 кг фосфора и 198 кг калия или 18-26, 19-27, 35-47 % от общего выноса урожаем культур. Дополнительное поступление элементов минерального питания способствует оптимизации их баланса, увеличению содержания К₂О_обм в пахотном слое дерново-подзолистой супесчаной почвы.

Литература

1. Чекмарев, П.А. Состояние плодородия почв и мероприятия по его повышению в 2012 г. /П.А. Чекмарев // Агрохимический вестник. -2012.- № 1.- С. 2-4.

2. Анисимова, Т.Ю. Агрохимическая и технологическая эффективность использования узколистного люпина и соломы в звеньях севооборотов центрального Нечерноземья / Т.Ю. Анисимова // автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Москва, 2002. - 24 с.

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

4. Русакова, И.В. Воспроизводство плодородия почв на основе использования возобновляемых биоресурсов / И.В. Русакова // Агрохимический вестник. - № 4. - 2013. - С. 7-12.

5. Шишов, Л.Л., Кораблева, Л.И., Ефремов, В.В., Губанкова, И.А. Рациональный круговорот и баланс питательных веществ в интенсивном земледелии / Л.Л. Шишов, Л.И. Кораблева, В.В. Ефремов, И.А. Губанкова // Агрохимия. - 1987. - № 2. - С. 28-35.

Размещено на Allbest.ru