Russian Federation
Russian Federation
The use of organic and mineral fertilizers and the cultivation of perennial leguminous grasses increased the humus content by 0,8-1,3%. The application of compost at a dose of 150 t/ha increased the humus content by 0,3%, the yield of barley – by 1,4 t/ha, and annual grasses – by 3,3 t/ha. The combined use of liquid organic fertilizer with UAN contributed to an increase in the content of soil organic matter in the fertilizer application zone by 2%, and the yield of spring wheat under drought conditions by 1,3 t/ha.
fertility, productivity, organic fertilizers, organic matter, humus, barley, spring wheat, annual grasses
Актуальность. Основным критерием оценки плодородия почвы служит содержание органического вещества [1]. В разных регионах России выявлена тенденция снижения содержания гумуса для разных типов почв при разных системах земледелия [2-7]. Основные причины потери гумуса пахотными почвами: дефицит поступления в почву органического вещества с растительными остатками и органическими удобрениями, снижение биологической активности почвы, поверхностные обработки, заделка пожнивных остатков без использования азотных удобрений, дисбаланс в применении видов удобрений (отставание по фосфорным и калийным удобрениям в сравнении с азотными) [8-9]. В Тюменской области внесение органических удобрений сократилось в 6 раз – с 5,5 т/га в 1986-1990 гг. до 0,9 т/га в 2011-2018 гг. [10]. Баланс элементов питания в последнее десятилетие складывался с превышением их выноса на 50-60% над их поступлением с минеральными и органическими удобрениями, соломой и растительными остатками [11]. В Тюменской области с 1996 по 2017 гг. наблюдался отрицательный баланс азота – до 44 кг/га в действующем веществе [12].
Задача сельскохозяйственных землепользователей – остановить сокращение запасов гумуса в почве и обеспечить его воспроизводство. В решении этой задачи главное значение придается увеличению объемов применения и повышению качества органических удобрений. Систематическое их применение оказывает положительное влияние на процессы гумусообразования, что поддерживает содержание гумусовых веществ, повышает их запас и улучшает качественный состав [13]. Органические удобрения оказывают положительное действие на плодородие почвы и продуктивность культур на протяжении многих лет [14-17]. В последнее время в сельском хозяйстве резко сократились объемы применения традиционных органических удобрений (навоз, компост) из-за снижения поголовья скота [18]. В среднем по стране поголовье скота сократилось в 3,0-3,5 раза [19], поэтому животноводство не в состоянии удовлетворить потребность в органических удобрениях. Необходимо использовать другие дешевые источники восполнения гумуса почвы, изучать местные резервы органического вещества для сохранения и повышения плодородия почв [20].
Методика исследований. Исследования проводились на пахотных землях АО «Успенское» Тюменской области. Производственная деятельность хозяйства имеет молочно-зерновое направление. Площадь пашни 7280 га, из них 3500 га – кормовые культуры, 3400 га – зерновые, 160 га масличные. Хозяйство испытывает определённую потребность в кормовой базе для существующего поголовья крупного рогатого скота в 4200 голов, под которую и составлена структура посевных площадей. Объектами исследований являлись серая лесная почва и чернозём выщелоченный. Анализ агрохимических свойств серой лесной почвы проведен на 10 полях, занимающих площадь 1890 га, чернозёма выщелоченного – на пяти полях суммарной площади 821 га. Оценка изменения плодородия почв хозяйства проведена на основании данных трёх туров обследования агрохимической станцией «Тюменская».
В производственном опыте соломисто-навозный компост при соотношении соломы к навозу 2:1 внесли в серую лесную почву в дозе 150 т/га. В полевом опыте ГАУ Северного Зауралья изучали действие жидких удобрений на яровую пшеницы сорт Новосибирская 31. Органическое удобрение марка А агрохимиката Тюменский представляет собой жидкую торфогуминовую смесь (отход при производстве гуминового препарата). В составе удобрения имеются механические включения модифицированного торфа, для некорневой обработки использовать нельзя, т.к. будут забиты форсунки, поэтому в опыте изучалось врезание в почву в период сева.
Обсуждение результатов. Применяемые технологии возделывания культур в ЗАО «Успенское» являются типичными для северной лесостепи Тюменской области. Глубина и способ основной обработки почвы подбирались в соответствии с возделываемой культурой. Дозы азотных удобрений в зависимости от планируемой урожайности на серой лесной почве варьировали в среднем от 40,9 до 81,2 кг д.в./га, на чернозёме выщелоченном – от 54,2 до 60,3 кг д.в./га. На полях регулярно вносился соломисто-навозный компост. Семенной материал подвергался протравливанию с добавлением в баковую смесь регуляторов роста и микроудобрения. При химической прополке в баковую смесь к гербицидам были добавлены регуляторы роста и микроудобрения. Анализ технологий возделывания культур в хозяйстве позволил установить степень их влияния на агрохимические свойства серой лесной почвы и чернозёма выщелоченного и на продуктивность культур.
Внесение органических и минеральных удобрений, возделывание многолетних бобовых трав позволили на серой лесной почве повысить средневзвешенное содержание гумуса за девять лет на 1,3% (относит. 25%), на чернозёме выщелоченном на 0,8% (относит. 13%). Снижение содержания гумуса наблюдалось на полях, где возделывались зерновые культуры и кукуруза без внесения органических удобрений.
Применяемые в хозяйстве технологии способствовали получению от 2,7 до 4,9 т к. ед./га урожайности культур на серой лесной почве, на чернозёме выщелоченном – 3,6-4,2 т к. ед./га. Выявлена средняя положительная зависимость урожайности от доз азотных удобрений (r=0,47). Коэффициент вариации урожайности составил на серой лесной почве 41%, на чернозёме выщелоченном 30%, что указывает на однородность исследуемой совокупности на чернозёме и неоднородность на серой лесной почве.
В производственном опыте при внесении компоста в дозе 150 т/га содержание гумуса в слое 0-
Таблица 1 – Влияние компоста на содержание гумуса в слое 0-40 см серой лесной почвы и урожайность культур
|
Срок действия |
Вариант |
|
|
Контроль |
Компост (150 т/га) |
|
|
Содержание гумуса, % |
||
|
Действие |
3,4 |
3,8 |
|
Последействие (1-й год) |
2,9 |
3,2 |
|
Последействие (2-й год) |
3,3 |
3,4 |
|
Урожайность культур, т/га |
||
|
Действие (ячмень) |
3,9 |
5,9 |
|
Последействие (1-й год) (одн. травы) |
27,9 |
31,2 |
|
Последействие (2-й год) (ячмень) |
2,9 |
3,7 |
|
НСР0,5: действие – 0,15, последействие (1 год) – 1,85, последействие (2 год) – 0,49. |
||
Внесение компоста существенно повлияло на урожайность ячменя и однолетних трав. Урожайность ячменя при внесении компоста превышала контроль на 51%, во второй год последействия – на 28%. Урожайность однолетних трав на варианте компост в первый год последействия повышалась по сравнению с контролем на 12%.
Органическое удобрение (марка А) врезалось в почву при посеве яровой пшеницы отдельно и в смеси с карбамидно-аммиачной смесью (КАС), состав которой разработан на кафедре почвоведения и агрохимии. Почву на анализ отбирали в прикорневой зоне (зона размещения удобрений). Содержание органического вещества максимально увеличилось при смешивании марки А с КАС в равных соотношениях на 2,03%, врезание марки А – на 1,69% (табл. 2). Уменьшение дозы марки А до 50 л/га в смеси с КАС (150 л/га) в меньшей степени повлияло на содержание органического вещества – увеличение на 1,28%.
Урожайность существенно выше влажного контроля на всех вариантах: КАС (200 л/га) – на 0,53 т/га (44%), марка А (200 л/га) – на 0,94 т/га (79%), марка А (50 л/га)+КАС (150 л/га) – на 0,79 т/га (66%), марка А (100 л/га)+КАС (100 л/га) – на 1,29 т/га (108%). Значительная прибавка урожайности получена вследствие более сильной изреженности посевов на контроле, вызванной снижением всхожести семян вследствие высокой температуры и недостатка влаги в мае. Удобрения существенно превышали контроль по числу продуктивных стеблей: КАС (200 л/га) – на 21%, марка А (200 л/га) – на 35%, марка А (50 л/га)+КАС (150 л/га) – на 52%, марка А (100 л/га)+КАС (100 л/га) – на 44%.
Таблица 2 – Влияние марки А агрохимиката Тюменский на содержание в почве органического вещества и продуктивность яровой пшеницы
|
Вариант |
ОВ, % |
Урожай-ность, т/га |
Число зерен в колосе, шт. |
Масса зерна колоса, г |
|
Влажный контроль |
5,4 |
1,19 |
18,0 |
0,54 |
|
КАС (200 л/га) |
5,5 |
1,72 |
19,0 |
0,57 |
|
Марка А, 200 л/га |
7,1 |
2,13 |
23,0 |
0,69 |
|
Марка А, 50 л/га+КАС, 150 л/га |
6,7 |
1,98 |
21,5 |
0,70 |
|
Марка А, 100 л/га+КАС, 100 л/га |
7,5 |
2,48 |
25,4 |
0,81 |
|
НСР05 |
- |
0,28 |
1,5 |
0,08 |
Число зерен в колосе существенно выше влажного контроля при применении марки А: самостоятельно – на 28%, в смеси с КАС в дозе 50 л/га – на 19%, в дозе 100 л/га – на 41%. Масса зерна в колосе существенно превышала контроль на вариантах: марка А (200 л/га) – на 28%, марка А (50 л/га)+КАС (150 л/га) – на 30%, марка А (100 л/га)+КАС (100 л/га) – на 50%. Масса 1000 зерен существенно не превышала контроль на всех вариантах. Но применение марки А в смеси с КАС в равных соотношениях повышало массу 1000 зерен на 100%.
Заключение. Применяемые технологии в АО «Успенское» способствовали
повышению содержания гумуса за девять лет на 0,8-1,3%, получению урожайности культур в пределах 2,7-4,9 т к. ед./га. Внесение компоста в дозе 150 т/га повысило относительно контроля содержание гумуса в слое 0-
1. Kiryushin V.I., Kiryushin S.V. Agrotehnologii: Uchebnik. SPb., 2015. 464 s. EDN: https://elibrary.ru/VLRHMB
2. Zhulanova V.N., Chuprova V.V. Ocenka agropochvennogo potenciala zemledel'cheskoy territorii Tuvy // Pochva kak svyazuyuschee zveno funkcionirovaniya prirodnyh i antropogenno-preobrazovannyh ekosistem: Mat. III mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Irkutsk, 2011. S. 265-268.
3. Habirov I.K., Kuznecov V.I., Gilyazetdinov Sh.Ya., Yagafarov R.G., Rafikov B.V., Shakirov Yu.S., Asylbaev I.G. Agroekologicheskaya ocenka pochv Yuzhnogo Urala i priemy upravleniya ih plodorodiem // Resursnyy potencial pochv – osnova prodovol'stvennoy i ekologicheskoy bezopasnosti Rossii: Mat. mezhdunar. nauch. konf. S-Pb., 2011. S. 127-129. EDN: https://elibrary.ru/WHQENH
4. Suleymanov R.R., Haziev F.H., Gimaletdinova G.A., Hamatshin A.M. Chernozemy vyschelochennye Predural'ya v usloviyah dlitel'nogo sel'skohozyaystvennogo ispol'zovaniya // Sovremennoe sostoyanie chernozemov: Mat. mezhdunar. nauch. konf. Rostov-na-Donu, 2013. S. 293-295.
5. Yudina N.V. Izmenenie parametrov gumusnogo sostoyaniya chernozemov yuga Rossii v raznyh usloviyah zemlepol'zovaniya // Sovremennoe sostoyanie chernozemov: Mat. mezhdunar. nauch. konf. Rostov-na-Donu, 2013. S. 381.
6. Bozhkov D.V., Biryukova O.A., Nor-Arevyan V.S., Medvedeva A.M. Monitoring plodorodiya chernozema obyknovennogo Rostovskoy oblasti // Sovremennoe sostoyanie chernozemov: Mat. mezhdunar. nauch. konf. Rostov-na-Donu, 2013. S. 50-52. EDN: https://elibrary.ru/WYDXVO
7. Bortnik T.Yu., Klekovkin K.S., Karpova A.Yu., Bashkov A.S. Posledeystvie dlitel'nogo ispol'zovaniya sistem udobreniya na pokazateli plodorodiya pochvy // Plodorodie. 2022. № 3. S. 42-45. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.126.12; EDN: https://elibrary.ru/TUZYGA
8. Siuhina M.S., Bykova S.L. Sravnitel'naya ocenka izmeneniya soderzhaniya gumusa v chernozeme vyschelochennom pri dlitel'noy antropogennoy nagruzke // Sovremennoe sostoyanie chernozemov: Mat. mezhdunar. nauch. konf. Rostov-na-Donu, 2013. S. 270-272.
9. Bezuglova O.S., Kazeev K.Sh., Kolesnikov S.I., Nazerenko O.G. Sovremennoe sostoyanie chernozemov Rostovskoy oblasti // Sovremennoe sostoyanie chernozemov: Mat. mezhdun. nauch. konf. Rostov-na-Donu, 2013. S. 6-10. EDN: https://elibrary.ru/XGETEX
10. Sistema adaptivno-landshaftnogo zemledeliya v prirodno-klimaticheskih zonah Tyumenskoy oblasti // Monografiya. Tyumen', 2019. 472 s.
11. Sychev V.G., Ruhovich O.V. Dlitel'nye opyty s udobreniyami – nauchnoe nasledie akademika D.N. Pryanishnikova // Plodorodie pochv i ocenka produktivnosti zemledeliya. VІІІ Sibirskie Pryanishnikovskie agrohimicheskie chteniya: Mat. mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Tyumen', 2018. S. 26-35. EDN: https://elibrary.ru/YRUKTR
12. Kotchenko S.G., Eremin D.I., Gruzdeva N.G. Degumifikaciya pashni, ee prichiny i mery predotvrascheniya v Tyumenskoy oblasti // Plodorodie pochv i ocenka produktivnosti zemledeliya. VІІІ Sibirskie Pryanishnikovskie agrohimicheskie chteniya: Mat. mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Tyumen', 2018. S. 302-306. EDN: https://elibrary.ru/YRULPF
13. Gamzikov G.P. Izmenenie organicheskogo veschestva sezonno-merzlotnyh pochv pri dlitel'nom sistematicheskom primeneniya udobreniy // Resursnyy potencial pochv – osnova prodovol'stvennoy i ekologicheskoy bezopasnosti Rossii: Mat. mezhdunar. nauch. konf. S-Pb., 2011. S. 47-48.
14. Novoselov S.I. Vliyanie sevooborota i udobreniy na urozhaynost' sel'skohozyaystvennyh kul'tur i plodorodie pochvy // Vestnik Mariyskogo GU seriya: Sel'skohozyaystvennye nauki. Ekonomicheskie nauki. 2017. № 1. S. 60-65. EDN: https://elibrary.ru/YFZVMH
15. Prihod'ko A.V. Vliyanie posledeystviya primeneniya organicheskih udobreniy v korotkorotacionnom sevooborote na produktivnost' ozimogo yachmenya // Izvestiya s.-h. nauki Tavridy. 2019. № 17 (180). S. 58-64. EDN: https://elibrary.ru/JBYZSX
16. Miller S.S., Demin E.A., Miller E.I., Fomincev A.V. Vliyanie organicheskih udobreniy na produktivnost' zernopropashnogo sevooborota v usloviyah lesostepnoy zony Zaural'ya // Vestnik Michurinskogo GAU. 2022. № 4 (71). S. 93-97. EDN: https://elibrary.ru/HGMVEO
17. Grehova I.V., Miheev M.Yu., Semenov V.K., Gil'manova M.V. Prigotovlenie i primenenie organicheskih udobreniy i pitatel'nyh gruntov v usloviyah Severnogo Zaural'ya // Monografiya. Tyumen', 2023. 214 s. EDN: https://elibrary.ru/MLFKBV
18. Kuz'menko N.N. Vliyanie nasyschennosti sevooborota organicheskimi i mineral'nymi udobreniyami na plodorodie, urozhaynost' i kachestvo l'noprodukcii // Plodorodie. 2022. № 1. S. 29-32. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.124.08; EDN: https://elibrary.ru/MDDSDH
19. Shevchenko V.A., Solov'ev A.M., Bondareva G.I., Popova N.P. Vliyanie mineral'nyh udobreniy i organicheskih othodov na urozhaynost' i kachestvo produkcii rastenievodstva na zemlyah Verhnevolzh'ya // Plodorodie. 2022. № 6. S. 15-19. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.129.04; EDN: https://elibrary.ru/SMVIGU
20. Mudryh N.M. Organicheskie udobreniya v Permskom krae: sovremennaya ocenka potenciala i perspektivy effektivnogo ispol'zovaniya // Plodorodie pochv i ocenka produktivnosti zemledeliya. VІІІ Sibirskie Pryanishnikovskie agrohimicheskie chteniya: Mat. mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Tyumen', 2018. S. 276-281. EDN: https://elibrary.ru/YRULMT
