ВВЕДЕНИЕ

Высокопродуктивное устойчивое развитие аграрного производства определяется в первую очередь плодородием почвы. Под плодородием понимают способность почвы обеспечивать растения питательными веществами, водой, воздухом, теплом и благоприятными фитосанитарными условиями, которые необходимы для нормальной их жизнедеятельности. Она выражается в количестве веществ и энергии, которые почва имеет для обеспечения определенного уровня продуктивности растений на протяжении многолетнего периода [2]. Состояние плодородия почв в значительной степени определяется запасом гумуса и элементов питания - азота, фосфора, калия, кальция, магния, микроэлементов.

В пахотных почвах плодородие выступает как совокупная функция естественных и антропогенных факторов. Под их влиянием она способна изменяться и поэтому сохранение и повышение плодородия почв требует постоянной заботы аграриев.

В системе мероприятий, которые направлены на повышение плодородия почв и их продуктивности, наиболее важными и эффективными являются применения удобрений и мелиорантов. Это обеспечивает повышение содержания подвижных форм питательных элементов, их общие запасы в почве и улучшает питательный режим [1, 3, 5-7].

В данное время актуальным является поиск альтернативных подходов к улучшению плодородия почвы, усовершенствования систем удобрения и обработки почвы, в направлении энергоэкономии, внедрения элементов биологического земледелия, с использованием в качестве удобрения соломы и другой побочной продукции на фоне внесения невысоких норм минеральных удобрений.

В современном земледелии назрела необходимость перехода к новым ресурсоcберегательным технологиям выращивания культур, в которых широко используется принцип минимизации технологических операций. Это не только экономит ресурсы, но и, что не менее важно, дает возможность все необходимые технологические операции выполнить вовремя.

МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования - агрохимические свойства чернозема типичного в короткоротационном севообороте. Исследования проводили в стационарном опыте Сумского института агропромышленного производства НААН Украины, который был заложен в 2005 году. Почвенный покров опытного поля, где проводились исследования, представлен черноземом типичным глубоким среднегумусным крупнопылевато-среднесуглинистым на карбонатном лессе. Глубина гумусного горизонта - 40-46 см, гумусированной части профиля - 127-132 см, содержание гумуса в слое 0-20 см - до 5%, гидролитическая кислотность -

3,7 мг-экв./100 г почвы, рНсол. - 5,3, рНвод. - 6,8, содержание общего азота - 0,26 %, валового фосфора - 0,18%, калия - 2,2 %, легкогидролизуемого азота по Корнфилду - 112 мг/кг почвы, подвижных Р2О5 и К2О по Чирикову - 190 и 106 мг/кг почвы. Гранулометрический состав почвы характеризуется такими показателями: физической глины - 49,1-52,1%, ила - 23,4-25,5%.

В опыте изучали органическую и минеральную системы удобрения в четырехпольном зерносвекловичном севообороте со следующим чередованием культур: ячмень яровой + эспарцет - эспарцет - пшеница озимая - свекла сахарная. За контроль был принят вариант, где удобрения не применяли. Вторым вариантом была органическая система удобрения, которая предусматривает применение сидератов (сидеральный эспарцетный пар под пшеницу озимую) и нетоварной части продукции растениеводства (соломы пшеницы озимой под свеклу сахарную и ботвы свеклы под ячмень яровой с подсевом эспарцета). Третьим вариантом была минеральная система удобрения с применением умеренных доз минеральных удобрений (припосевное внесение под пшеницу озимую, свеклу сахарную и ячмень яровой с подсевом эспарцета в дозе N15P15K15 а также подкормка пшеницы озимой и ячменя ярового в дозе N30 и свеклы сахарной в два срока по N30.

Разные системы удобрения культур севооборота изучали при двух системах обработки почвы: 1) пахота на глубину 25-27 см; 2) поверхностная обработка дисковыми орудиями - на 6-8 см.

Почвенные образцы отбирали из слоев почвы 0-10, 10-20 и 20-30 см в начале и конце ротации. Количество повторений - 3, посевная площадь участка - 100 м2, учетная - 50 м2. Размещение вариантов систематическое.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

За четырехлетнюю ротацию существенных изменений содержания гумуса в слое 0-30 см не произошло (табл. 1). Но как на контроле, так и при органической и минеральной системе удобрения на фоне поверхностной обработки наблюдается существенное уменьшение содержания гумуса в слоях 10-20 и 20-30 см. На фоне пахоты существенных изменений содержания гумуса не наблюдается. То есть при применении поверхностной обработки в некоторой степени происходит дифференциация содержания гумуса в отдельных слоях почвы.

Таблица 1 Динамика содержания гумуса в почве полевого севооборота при разных системах его удобрения и обработки почвы, %

Примечание. НСР05 для слоя почвы 0-10 см - 0,2%; 10-20 см - 0,2%; 20-30 см - 0,2%.

В зависимости от факторов, которые изучали в опыте, содержание легкогидролизуемого азота изменялось в пределах от 114-117 мг/кг до 104 - 115 мг/кг.

Из данных табл. 2 видно, что наибольшее снижение содержания соединений легкогидролизуемого азота в почве наблюдается в слоях 10-20 и 20-30 см на фоне поверхностной обработки и на варианте без удобрений в целом в слое 0-30 см.

Таблица 2 Динамика содержания легкогидролизуемого азота в почве полевого севооборота при разных системах его удобрения и обработки почвы, мг/кг

Примечание. НСР05 фактор А - 6; фактор Б - 5; АБ - 11.

На фоне органической системы удобрения в слое 0-10 см снижения содержания азота не происходит за счет концентрации здесь остатков зеленой массы эспарцета и соломы пшеницы озимой.

Таблица 3 Динамика содержания подвижных соединений фосфора в почве полевого севооборота при разных системах его удобрения и обработки почвы, мг/кг

Примечание. НСР05 фактор А - 8; фактор Б - 6; АБ - 14.

Изучение фосфатного режима почвы показало, что чернозем типичный в период проведения полевого опыта имел содержание подвижных соединений фосфора в слое 0-30 см 124-134 мг/кг (табл. 3). Это свидетельствует о повышенной степени обеспеченности ими растений. При этом по окончании ротации севооборота отмечена тенденция к снижению содержания подвижных соединений фосфатов на фоне пахоты в варианте без удобрений, в меньшей степени это заметно при органической и минеральной системах удобрения. Но на фоне поверхностной обработки происходит постепенная дифференциация пахотного слоя по содержанию фосфатов. В частности, на участках без внесения удобрений содержание подвижных фосфатов в конце ротации севооборота в слое почвы 0-10 см, было более высоким в сравнении со слоем 20-30 см на 22 мг/кг. Такие же тенденции, но более выраженные, были отмечены так же при органической и минеральной системе удобрения.

Это можно объяснить концентрацией в верхнем слое почвы остатков зеленой массы эспарцета и соломы пшеницы озимой и достаточно низким его поступлением из органических и минеральных удобрений из слоя почвы 0-10 см.

Исследования калийного режима почвы показали, что в черноземе типичном в период проведения опыта содержание подвижных соединений калия изменялось от 68 до 114 мг/кг (табл. 4).

Согласно принятой градации это соответствовало средней и повышенной степени обеспеченности растений этим элементом питания.

Таблица 4 Динамика содержания подвижных соединений калия в почве полевого севооборота при разных системах его удобрения и обработки почвы, мг/кг

Примечание. НСР05 фактор А - 7; фактор Б - 5; АБ - 12.

В динамике во всех вариантах опыта отмечено снижение содержания подвижных соединений калия. Это можно объяснить выносом его урожаями, культурами севооборота, особенно свеклой сахарной.

В частности, в слое почвы 0-10 см его содержание за ротацию полевого севооборота снизилось на пахоте на участках без удобрений от 108 до 98 мг/кг, а при органической и минеральной системах удобрения - от 114 до 104 и от 106 до 101 мг/кг соответственно.

Аналогичные изменения были отмечены и при минимальной системе обработки почвы, за исключением варианта с органической системой удобрения, что можно объяснить значительным возвращением в почву калия с нетоварной частью урожая.

Несмотря на то, что калий способен больше, чем фосфор передвигаться в профиле почвы, нами также отмечена дифференциация пахотного слоя как при пахоте, так и при поверхностной системе обработки почвы. В первом случае это объясняется биологическим перемещением из нижних слоев почвы, а во втором - также еще и дополнительным поступлением с нетоварной частью урожая, оставленной на поле в качестве удобрения и минеральными удобрениями.

ВЫВОДЫ

Применение минеральных удобрений в рядки и подкормки, а также сидеральной культуры и побочной продукции после четырех лет исследований не отразилось на содержании гумуса в черноземе типичном как на фоне пахоты, так и поверхностной обработки. Отмечена лишь тенденция к уменьшению количества гумуса в слоях 10-20 и 20-30 см.

Установлено уменьшение содержания легкогидролизуемого азота в сравнении с исходным, в большей мере в варианте без удобрений и на пахоте, а также во всех вариантах - при поверхностной обработке почвы.

Распределение подвижных соединений фосфора в слое 0-30 см происходило в зависимости от способа обработки - более равномерно по слоям почвы при пахоте и с большей концентрацией в верхнем 0-10 см слое - при поверхностной обработке почвы.

Достоверное уменьшение содержания подвижного калия отмечено только в варианте с внесением минеральных удобрений в рядки и в подкормку при поверхностной обработке почвы. В других вариантах наблюдалась только тенденция к снижению.

гумус почва севооборот удобрение

1. Аркуша, В.Е. И. Влияние длительного возделывания на неудобренном фоне культур зерносвекловичного севооборота на их урожай и агрохимические показатели чернозёма реградированного / В.Е. Аркуша, А.И. Буджерак // Агрохимия. - 1998. - № 11. - С. 11-17.

2. Балаєв, А.Д. Родючість ґрунту, її кількісна та якісна оцінка / А.Д. Балаєв // Агрохімія і ґрунтознавство. Спец. випуск до VII з'їзду УТТГА, книга третя. - Харків, 2006. - С. 4-6.

3. Влияние удобрений на урожайность культур, баланс элементов питания и плодородие почвы в Лесостепи Украины / Л.А. Барштейн [и др.] // Агрохимия. - 1997. - № 7. - С. 12-19.

4. Держави, Л.М. О комплексной оценке плодородия пахотных земель / Л.М. Державин, А.С. Фрид // Агрохимия. - 2001. - № 9. - С. 5-12.

5. Лісовий, М.В. Застосування мінеральних добрив та відновлення родючості ґрунтів в умовах сучасного землеробства / М.В. Лісовий // Вісник аграрної науки. - 1998. - № 3. - С. 15-17.

6. Польовий, В.М. Оптимізація систем удобрення у сучасному землеробстві / В.М. Польовий. - Рівне: Волинські обереги, 2007. - 320 с.

7. Стан родючості ґрунтів України та прогноз його змін за умов сучасного землеробства. За ред. В. В. Медведєва, М. В. Лісового. - Харків: Штрих, 2001. - 98 с.

Размещено на Allbest.ru