Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

История развития научного земледелия в нашей стране и за рубежом - это, прежде всего, история учения о системах земледелия и севообороте. Для всех систем земледелия, начиная с примитивных и заканчивая современными, важнейшие отличительные признаки - это способ использования земли и способ воспроизводства почвы, которые реализуются через центральное звено системы земледелия - севооборот [1].

Так, например, К.И. Довбан [2] теоретически обосновал новое направление в использовании сидерации при интенсивном ведении хозяйства. Опытами доказана экономическая целесообразность применения зеленых удобрений не в сидеральных парах, а в качестве промежуточных культур, не занимающих самостоятельного поля.

О положительном влиянии зеленого удобрения на содержание гумуса свидетельствуют и данные исследований российских ученых. Они указывают, что внесение зеленого удобрения увеличивает содержание гумуса на 0,02-0,10% [4].

Выращивание сидерата и заделка его в почву, особенно на дальних участках, почти в два раза дешевле, чем заготовка, вывозка и внесение эквивалентного количества навоза [5].

Промежуточные культуры, являясь важным резервом кормопроизводства, имеют в то же время большое агротехническое, экономическое и агроэкологическое значение. При правильном их подборе и соответствующей технологии возделывания повышается культура земледелия и улучшается плодородие почвы. Промежуточные культуры служат, кроме того, важным источником высококачественного органического (зеленого) удобрения [3].

Цель исследований - подбор промежуточных культур на сидеральные и кормовые цели, соответствующих условиям зоны, улучшающих почвенное плодородие и повышающих продуктивность звеньев севооборотов.

Материал и методы исследований

Исследования проводятся в стационарном опыте по изучению полевых восьмипольных севооборотов. Севообороты размещены в пространстве и во времени. Размещение делянок систематическое, повторность 4-кратная, общая площадь делянки 77 м2. Почва дерново-подзолистая легкосуглинистая. Пахотный слой характеризуется следующими агрохимическими показателями: рН сол. вытяжки 4,59, сумма поглощенных оснований 12,3 мг.-экв., гидролитическая кислотность 6,05 мг/экв. на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 67,4%, содержание Р2О5 - 202,5 мг, К2О - 138,3 мг на кг почвы, содержание гумуса - 1,74%.

Для изучения были взяты 4 звена с озимой рожью, предшественниками которой были чистый пар, однолетние травы, люпин узколистный и клевер на сидеральные цели.

После уборки озимой ржи на зерно подсевались промежуточные культуры (редька масличная, горчица белая, рапс яровой).

1 звено: 1) пар чистый; 2) озимая рожь; 3) ячмень. 2 звено: 1) пар сидеральный (люпин узколистный); 2) озимая рожь + редька масличная; 3) ячмень. 3 звено: 1) пар занятый (редька масличная + вика + овес); 2) озимая рожь + горчица белая; 3) ячмень. 4 звено: 1) пар сидеральный (клевер); 2) озимая рожь + рапс яровой; 3) ячмень.

Звено с чистым паром - принято за контроль. Удобрения вносились двумя фонами N30P30K30 и N60P60K60.

Результаты исследований и их обсуждение

Важным показателем, характеризующим возможность использования культур в промежуточных посевах, является их потребность в тепле (сумма активных температур) и влаге.

Сильнейшая почвенная и атмосферная засуха вегетационного периода 2010 года создала определенные трудности для посева промежуточных культур. Влажность почвы под промежуточными культурами звеньев была ниже контрольной на 3,2%. Запасы продуктивной влаги составили 7,2 мм, что характеризует их как неудовлетворительные (по шкале А.Ф. Вадюниной, З.А. Корчагиной).

Сумма эффективных температур выше 5 °С на 31 августа достигла 1718 °С, что на 500 °С больше средней многолетней величины. Сумма осадков за месяц составила 51 мм, или 76% нормы. Сумма эффективных температур к 30 сентября достигла 1892 °С, что на 530 °С выше климатической нормы. Сумма осадков за месяц составила 53 мм, или 85% нормы.

Ранняя уборка зерновых благоприятствовала раннему посеву пожнивных промежуточных культур, но иссушенная почва не давала возможности своевременной обработки и посева. Получена урожайность редьки масличной 2,2 т/га, горчицы белой 2,7 т/га, рапса ярового 1,8 т/га.

Урожайность озимой ржи составила в звене с чистым паром - 3,6 т/га, в парах с сидеральными культурами была в пределах 2,9-4,0 т/га на уровне контроля. Урожайность ячменя не зависела от предшественника и дозы удобрений (5,02-5,7 т/га). В звене севооборота после посева горчицы как промежуточной культуры получена наибольшая урожайность 5,3-5,6 т/га (НСР05А=Fф< F05, НСР05В= Fф< F05).

Деятельность целлюлозоразлагающих микроорганизмов наиболее эффективно проходила в звене с люпином и в среднем составила 55,6%. В условиях сильного иссушения почвы разложение льняного полотна отмечали в слое 10-20 см до 88%, что свидетельствует о достаточном количестве влаги в нижнем слое для жизнедеятельности микроорганизмов.

В 2011 году влажность почвы в слое 0-20 см под промежуточными культурами была ниже, чем в контрольном звене на 4,7%. Запасы продуктивной влаги в этот период составили 24,8 мм, что характеризует их как удовлетворительные. Сумма эффективных температур выше 5 °С составила в августе 1458 °С, в сентябре 1744 °С при выпадении осадков в сентябре более 133% нормы, что способствовало получению урожайности: редьки масличной 2,8 т/га, горчицы белой 3,3 т/га, рапса ярового 2 т/га.

Озимой ржи по чистому пару получено 3,47 и 4,31 т/га в зависимости от доз удобрений, в звене с сидеральным паром (люпин) урожайность повышалась до 4,16 и 4,3 т/га (НСР05А=0,6; НСР05В=0,24). Урожайность ячменя не зависела от предшественника (3,6-4,1 т/га) и возрастала на 0,63 т/га в звене с сидеральным паром (редька масличная + вика + овес) при внесении дозы удобрений N60P60K60 (НСР05В=0,41).

В звеньях с сидеральными парами (люпин и клевер) разложение льняных полотен увеличивалось в слое 10-20 см - 52,2-61,6%, что превысило контроль на 10,4-19,4% и объясняется, по-видимому, заделкой сидеральной бобовой культуры в нижний слой, которая также способствует развитию микроорганизмов. В посевах ячменя этих звеньев биологическая активность возрастает в слое 0-10 см до 59,2 и 65,0%, а в слое 10-20 см до 56,7 и 68,3% - превышая контроль на 8,6-9,1%, и 12,5-24,1% соответственно.

В условиях 2012 года влажность почвы под промежуточными культурами на 2,3% превышала контроль. Запасы продуктивной влаги в этот период составили 41,1 мм, что характеризует их как хорошие. Сумма эффективных температур выше 5 °С к 31 августа достигла 1522 °С, что на 170 °С больше средней многолетней величины. Сумма осадков за месяц составила 62 мм, или 87% нормы. В сентябре преобладала умеренно теплая с частыми осадками погода. Сумма эффективных температур к 30 сентября достигла 1736 °С, что на 106-369 °С больше средней многолетней величины. Сумма осадков за месяц - 86 мм, или 139% нормы. Посев промежуточных культур проводился в оптимальные сроки при благоприятных климатических условиях, что обеспечило хорошую урожайность. Урожайность промежуточных культур составила: редьки масличной 2,94 т/га, горчицы белой 2,39 т/га, рапса ярового 2,33 т/га.

Урожайность озимой ржи по чистому пару получена 3,27 т/га, в парах с сидеральными культурами снижалась до 2,4-2,8 т/га (НСР05А=0,52). Урожайность ячменя по предшественникам была на уровне контроля (2,8-3,6 т/га), а на фоне удобрений N60P60K60 повышалась до 4,4 т/га в сидеральном пару с люпином (НСР05В=0,29).

В среднем за три года (табл. 1) получено зерна озимой ржи по чистому пару - 3,72 т/га, по сидеральному клеверному - 3,47 т/га, при размещении по сидеральному люпиновому пару и сидеральному (редька масличная + вика + овес) урожайность снижалась до 2,8 и 2,71 т/га.

Таблица 1 - Урожайность культур и продуктивность звеньев севооборотов (2010-2012 гг.)

Увеличение дозы удобрений в два раза обеспечило прибавку урожайности озимой ржи 0,35-0,56 т/га, ячменя 0,19-0,57 т/га.

Наибольшей прибавка урожайности была в сидеральном пару (редька масличная + вика + овес) и составила 1,32 т/га. В среднем за три года получена высокая продуктивность культур по звеньям, выделилось по продуктивности звено с сидеральным паром (клевер), что превысило контроль на 31,7%.

Сидеральные культуры люпин узколистный и смесь (редька масличная + вика + овес) оставляют в почве: азота 28,5-52,2 кг/га; фосфора 8,7-11,2 кг/га; калия 40,0-64,7 кг/га. С корнями и наземной массой клевера поступает: азота - 71,9 кг/га; фосфора - 13,4 кг/га; калия - 55,2 кг/га. При использовании промежуточных культур на сидеральные цели в почву дополнительно сможет поступать: азота 62,1-85,5 кг/га; фосфора 53,8-74,1 кг/га; калия 16,6-22,8 кг/га.

Выводы

Благоприятные условия для посева и роста промежуточных культур складываются не во все годы исследований. Высокие урожаи можно получить при своевременной уборке основной культуры, после которой проводят посев промежуточных культур.

Наблюдается повышение урожайности культур в зависимости от предшественника и доз удобрений. За счет возделывания промежуточных культур увеличивается общая продуктивность звеньев с сидеральными парами относительно контроля на 12,2-22%. По продуктивности выделилось звено с сидеральным клеверным паром. Увеличение дозы удобрений в два раза способствует росту выхода кормовых единиц на 23,8-31,7%.

Рецензенты:

Абашев Василий Дмитриевич, доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией агрохимии ГНУ «НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого Россельхозакадемии», г. Киров.

Козлова Людмила Михайловна, доктор сельскохозяйственных наук, заведующая отделом земледелия, агрохимии и мелиорации ГНУ «НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого Россельхозакадемии», г. Киров.