Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Почвоведение и агрохимия №2(49) 2012

58

Институт почвоведения и агрохимии, г. Минск, Беларусь

Эффективность применения дифференцированных почвозащитных севооборотов на дерново-подзолистых эродированных почвах, сформированных на моренных суглинках

А.М. Устинова, С.А. Касьянчик,

И.И. Касьяненко, А.А. Клус

Summary

The results of ecologic-economical estimation of the application of the differentiated soil protective crop rotations on the eroded sod-podzolic soils developed on moraine clay loams, in the conditions of the Belarusian Poozer^,у are shown at the article. It was determined that the maximum effect obtained in food crop rotation with organic-mineral fertilizing system - 150-162 $/ha net income in the level of profitability 47-54 %. Saturation of rotation crops by cereal leaded to a reduction of the ecological and economical efficiency indicators in comparison with the food crop rotation.

В настоящее время в ряде случаев отмечается усиление процессов деградации почв, которое обусловлено следующими причинами: продолжающимся ростом антропогенного воздействия на почвенный покров, недостаточной эффективностью управления земельными ресурсами, слабым контролем за их использованием [1].

Эрозия почв в большинстве случаев - явление малозаметное, однако имеющее не только экономические и экологические, но и социальные, и медицинские последствия [2].

В современных условиях значительно возросла актуальность ресурсосбережения и экономии материально-технических средств. Поэтому важно сформировать такую систему земледелия, которая обеспечивала бы рациональное природопользование, экологическую безопасность и наибольший выход продукции с наименьшими затратами. Результатом эколого-экономической эффективности должна стать система земледелия, в наибольшей степени соответствующая природно-ресурсному потенциалу и особенностям каждого рабочего участка [3]. В эрозионных агроландшафтах приоритетной является почвозащитная адаптивно-ландшафтная система земледелия, которая в максимальной степени учитывает условия различных регионов [4]. почвенный севооборот эродированный почва

Внедрение противоэрозионных комплексов, включающих дифференцированные почвозащитные севообороты, применение адаптивных систем удобрения, а также проведение почвозащитных обработок, способствует ослаблению и прекращению процессов эрозии, а также созданию наилучших условий для роста и развития растений.

Основная роль возделываемых культур заключается в формировании проективного покрытия почвы в наиболее эрозионно-опасные периоды, а также в увеличении поступающих в почву растительных остатков [5].

По данным лаборатории агрофизических свойств и защиты почв от эрозии Института почвоведения и агрохимии, за год с одного гектара водосборной площади с поверхностным стоком смывается в среднем до 10-15 т твердой фазы почвы, 150-180 кг гумусовых веществ, до 10 кг азота, 4-5 кг фосфора, 3-4 кг калия и 5- 6 кг кальция и магния [4].

По современным представлениям о скорости почвообразования в естественных условиях за год образуется 1,65-2,0 т/га почвы. Эти показатели соответствуют уровню предельно допустимого смыва для дерново-подзолистых почв Беларуси.

В культурных ландшафтах скорость почвообразования на 30-40 % ниже.

Цель проведенных исследований заключалась в оценке эколого-экономической эффективности применения дифференцированных почвозащитных севооборотов на эродированных дерново-подзолистых почвах, сформированных на моренных суглинках, в условиях Белорусского Поозерья.

Методика и объекты исследований. Полевые опыты по изучению эффективности применения дифференцированных почвозащитных севооборотов проводились в 2006-2010 гг. на стационаре «Браслав» РУП «Институт почвоведения и агрохимии» (СПК «Межаны» Браславского района) на наиболее подверженных водно-эрозионным процессам в Белорусском Поозерье дерново-подзолистых почвах, развивающихся на моренных суглинках. Почвы опытного стационара представлены единой почвенно-эрозионной катеной, включающей неэродированные, средне- и сильноэродированные, глееватые намытые разновидности. Исследования проводились в кормовом и зернотравяном севооборотах.

Чередование культур по годам исследований следующее:

Варианты опыта в изучаемых севооборотах:

1. Минеральная система удобрения - контроль;

2. Органо-минеральная система удобрения.

Доза минеральных удобрений определялась возделываемой культурой, планируемой урожайностью и агрохимическими свойствами почвы. Органические удобрения (30 т/га навоза) в зерно-травяном севообороте внесены под яровую (2007 г.) и озимую пшеницу (2008 г.), в кормовом - под яровую пшеницу (2006 г.).

Общая площадь делянки на водораздельной равнине - 50 м², на верхней и средней частях склона - 40, в нижней части - 30 м². Размер учетной делянки на водоразделе - 35 м², верхней и средней частях склона - 30, в нижней части склона - 25 м². Количество делянок - 20. Общая площадь опыта - 1,4 га.

Агротехника возделывания сельскохозяйственных культур - общепринятая для республики. Полученные данные статистически обработаны с применением дисперсионного анализа, с использованием пакета стандартных программ STAT на компьютере.

Экологическая эффективность оценивалась по предотвращению потерь гумуса и элементов питания растений, которая тесным образом связана со значениями коэффициента почвозащитной способности (нз) севооборота. В кормовом севообороте он составил 0,90, в зерно-травяном - 0,72. Применение органических удобрений увеличивает нз на 0,06.

Экономический эффект складывается из экономии средств за счет снижения смыва и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур.

При расчете эколого-экономической эффективности применения севооборотов использованы нормативы затрат на внесение удобрений, эксплуатационные затраты на возделывание, уборку, доработку и реализацию урожая, а также стоимость 1 т к.ед. на пашне и 1 т удобрений (на 01.01.2010), представленные в методике РУП «Институт почвоведения и агрохимии» [6].

Результаты исследований и их обсуждение. Известно, что самый высокий смыв гумуса и элементов питания растений наблюдается на сильноэродированной почве - около 60 % общих потерь. на среднеэродированной он составляет приблизительно 40 %. Данные, полученные в многолетних полевых опытах, свидетельствуют, что средние многолетние потери составили на среднеэродированной почве: гумуса - 108 кг/га, азота - 6, фосфора - 2,4, калия 3 кг/га; на сильноэродированной - 72 кг/га, 4, 1,6 и 2 кг/га соответственно.

Установлено, что наибольшее предотвращение потерь получено в кормовом севообороте с органо-минеральной системой удобрения, причем самое высокое - на сильноэродированной почве (гумуса - 100,4 кг/га, азота - 5,6, фосфора - 2,2, калия - 2,8 кг/га) (табл. 1).

Таблица 1. Предотвращенные потери гумуса и элементов питания в севооборотах

На эродированных почвах Поозерья наименее эффективным является применение зерно-травяного севооборота с минеральной системой удобрения, в котором предотвращенные потери составили лишь 46,1-69,1 кг/га гумуса, N - 2,6-3,8, Р₂О₅ - 1,0-1,5, К₂О - 1,3-1,9 кг/га. Отметим, что в таком же типе севооборота, но с органо-минеральной системой удобрения величина предотвращенных потерь в 1,3 раза выше.

Учитывая количественные показатели предотвращенных потерь, определена их стоимость по оплате затрат на приобретение и внесение удобрений, необходимых для восстановления утраченного плодородия почв вследствие водноэрозионных процессов. Стоимость предотвращенных потерь в кормовом севообороте составила 60-94 $/га, что на 16-28 $/га выше, чем в зерно-травяном, особенно на сильноэродированной почве (табл. 2).

Одним из основных критериев оценки эффективности любого агроприема является урожайность сельскохозяйственных культур, которая под воздействием водно-эрозионных процессов значительно уменьшается. на дерново-подзолистых почвах, развивающихся на моренных суглинках, продуктивность культур, возделываемых в опыте, зависела как от системы удобрения, так и от эродированности почвы (табл. 3).

Таблица 2. Стоимость предотвращенных потерь гумуса и элементов питания в севооборотах, $/га

Таблица 3. Производительная способность дерново-подзолистых почв, сформированных на моренных суглинках, ц/га к.ед. (в среднем за 2006-2010 гг.)

Продуктивность культур зерно-травяного севооборота в среднем за 5 лет в варианте NPK изменялась от 42,1 до 54,1 ц/га к.ед. в зависимости от степени эродированности, а при внесении NPK + навоз - от 47,4 до 59,4 ц/га к.ед. Недобор урожайности на эродированных разновидностях составил 8,8-12,0 и 8,4- 11,2 ц/га к.ед. в зависимости от варианта. Совместное применение органических и минеральных удобрений увеличило производительную способность исследуемых почв примерно на 10-14 %, или на 5-6 ц/га к.ед., по сравнению с NPK.

Наиболее продуктивной из культур зерно-травяного севооборота оказалась озимая пшеница - 70-85 ц/га к.ед.

За ротацию кормового севооборота при внесении только минеральных удобрений получено 46,2-66,5 ц/га к.ед., в варианте NPK+навоз - 51,8- 72,6 ц/га к.ед. Производительная способность эродированных почв снизилась в зависимости от системы удобрения на 20-30 % (13,6-20,3 ц/га к.ед.) и 21-29 % (15,3- 20,8 ц/га к.ед.) соответственно. Применение органических удобрений увеличило продуктивность сельскохозяйственный культур на 4,3-6,1 ц/га к.ед. (8 %).

В кормовом севообороте самый высокий выход кормовых единиц отмечен при возделывании многолетних бобовых трав третьего года пользования - 89-114 ц/га к.ед.

Таким образом, наибольший противоэрозионный эффект и высокая производительная способность дерново-подзолистых почв, сформированных на моренных суглинках, могут быть достигнуты, используя их в кормовом севообороте с органо-минеральной системой удобрения.

При расчете экономической эффективности доходными статьями являются стоимость предотвращенных потерь гумуса и элементов питания, а также стоимость продукции.

В среднем за пять лет самая высокая продуктивность получена в кормовом севообороте с органо-минеральной системой удобрения. Стоимость продукции здесь наибольшая - 299-430 $/га. С учетом стоимости предотвращенных потерь доход при таком использовании эродированных почв составил 429-470 $/га (табл. 4). В варианте NPK получено на 30-41 $/га меньше.

Таблица 4. Эколого-экономическая эффективность применения дифференцированных почвозащитных севооборотов (в среднем за 2006-2010 гг.)

Культуры зерно-травяного севооборота менее продуктивны, особенно в варианте NPK. Стоимость продукции здесь составила 272-350 $/га, а доход - 334- 350 $/га. В варианте NPK + навоз доход выше на 34-50 $/га.

К расходным статьям относятся затраты на приобретение, доставку и внесение органических и минеральных удобрений, закупку семян, эксплуатационные затраты на возделывание, уход, уборку и доработку сельскохозяйственных культур. наиболее затратным является возделывание культур в зерно-травяном севооборота с органо-минеральной системой удобрения - 348-378 $/га. Сумма затрат в кормовом севообороте на 56-80 $/га ниже, так как возделывание многолетних трав 2-3 года пользования включало только затраты на удобрение и уборку зеленой массы. Внесение органических удобрений увеличило затраты на 29-33 $/га.

Самый высокий общий доход и наименьшие затраты обеспечили максимальный чистый доход в кормовом севообороте с органо-минеральной системой удобрения. В зависимости от степени эродированности он изменялся от 150,3 до 161,8 $/га при уровне рентабельности 47-54 %. Отметим, что наибольший эколого-экономический эффект получен на сильноэродированной почве - 161,8 $/га с рентабельностью 54 %. В варианте NPK, несмотря на меньшие затраты, чистый доход на 1-9 $/га ниже, чем при совместном применении органических и минеральных удобрений. В то же время рентабельность незначительно выше - на 3-5 %.

Наименьший общий доход и высокие затраты в зерно-травяном севообороте обусловили самый низкий чистый доход (8,6-36,2 $/га при органо-минеральной и 5,6-19,4 $/га при минеральной системе удобрения). При этом на сильноэродированной почве чистая прибыль приблизительно в 4 раза выше, чем на неэродированной почве. Рентабельность изменялась от 2 % на неэродированной почве до 6-10 % на сильноэродированной.

Сравнивая севообороты между собой, отметим что эколого-экономическая эффективность применения кормового севооборота на эродированных дерново-подзолистых почвах, сформированных на моренных суглинках, в 4 и более раз выше, чем зерно-травяного.

Выводы

1. Наибольший противоэрозионный эффект и высокая производительная способность дерново-подзолистых почв, сформированных на моренных суглинках, могут быть достигнуты при использовании их в кормовом севообороте с органоминеральной системой удобрения - 51,8-72,6 ц/га к.ед. в среднем за пять лет.

2. Эколого-экономическая оценка применения дифференцированных почвозащитных севооборотов показала, что самый высокий эффект на эродированных почвах Поозерья получен в кормовом севообороте с органо-минеральной системой удобрения - 150-162 $/га чистого дохода при уровне рентабельности 47- 54 %. При этом предотвращение потерь на эродированных дерново-подзолистых почвах составило: гумуса - 69-106 кг/га, азота - 4-6, фосфора - 2, калия - 2- 3 кг/га.

3. Насыщение севооборота зерновыми культурами привело к снижению показателей как экологической, так и экономической эффективности по сравнению с кормовым севооборотом.

Литература

1. Савченко, В.В. национальная программа действия по борьбе с деградацией земель и роль почвенных исследований в ее осуществлении / В.В. Савченко, А.Ф. Черныш, В.М. Яцухно // Современные проблемы повышения плодородия почв и защиты их от деградации: материалы международ. науч.-практ. конф., посвящ. 75-летию Института почвоведения и агрохимии нАн Беларуси, и III съезда почвоведов, Минск, 27-29 июня 2006 г. / Ин-т почвоведения и агрохимии НАН Беларуси. - Минск, 2006. - С. 228-230.

2. Литвин, Л.Ф. География эрозии почв сельскохозяйственных земель России / Л.Ф. Литвин. - М.: Академкнига, 2002. - 255 с.

3. Эколого-экономические нормативы эффективного использования разнокачественных земель сельскохозяйственного значения: науч. изд. / под ред. В.Г. Гусакова. - Минск, 2003. - 46 с.

4. Проектирование противоэрозионных комплексов и использование эрозионноопасных земель в разных ландшафтных зонах Беларуси: рекомендации / под общ. ред. А.Ф. Черныша; Ин-т почвоведения и агрохимии нАн Беларуси. - Минск, 2005. - 52 с.

5. Черныш, А.Ф. Оценка эффективности применения почвозащитных приемов на склоновых землях Белорусской гряды (по результатам исследований на стационаре «Стоковые площадки») / А.Ф. Черныш, А.Э. Радюк, А.В. Юхновец // Почвоведение и агрохимия. - 2007 - № 1 (38). - С. 54-61.

6. Методика определения агрономической и экономической эффективности минеральных и органических удобрений / И.М. Богдевич [и др.]; Ин-т почвоведения и агрохимии. - Минск, 2010. - 24 с.

Размещено на Allbest.ru