3.1. Поддержание и повышение плодородия почвы

3.1. Поддержание и повышение плодородия почвы.
Поддержание
органического
выявлением
и
повышение
земледелия
возможности
весьма
плодородия
важная
эффективного
почв
в
условиях
задача. Она связана
производства
на
с
основе
«самообеспечения» или необходимости «импорта» питательных веществ.
На органические методы в Европе переходят обычно хозяйства с
высоким уровнем плодородия почв (Прижуков, 1989). Поэтому пока
трудно предсказать долгосрочную перспективу. Высказывают опасения,
что в более или менее отдалённом будущем при отрицательном балансе
может произойти обеднение почвы, особенно фосфором и калием.
Поэтому ставка на максимальную мобилизацию питательных веществ из
почвенных запасов может привести к отрицательным последствиям, если
одновременно не будут решены проблемы радикального сокращения
потерь, как можно более полного возврата (рециклирования) питательных
веществ и т.д.
Считают также, что по этой причине альтернативное земледелие
возможно только на почвах с высоким начальным содержанием фосфора и
калия (Горчаков, Дурманов, 2002).
Плодородие – сложное интегральное свойство почвы, которое
определяется ее механическим, химическим и минералогическим составами,
но при этом важнейшее значение имеют содержание в почве органического
вещества и его качественное состояние.
Органические вещество почвы образуется из остатков растений,
отмерших микроорганизмов, почвенных животных, а также продуктов их
жизнедеятельности.
Основным источником пополнения органического вещества пашни
являются растительные остатки полевых культур, которые попадают в почву
главным образом после уборки урожая. В состав растительных остатков
входят пожнивные, корневые и лиственные остатки, причем количество их у
сельскохозяйственных культур различно, и оно связано с величиной
урожайности.
Изучение влияния различных культур на содержание органического
вещества почвы в условиях Восточной Сибири показывает, что наряду с
многолетними травами и однолетние культуры могут оставлять немалое
количество растительных остатков. Это очень важно особенно в условиях
недостаточного увлажнения почвы, когда возделывание многолетних трав на
богарных участках легких почв экономически нецелесообразно вследствие
получения
низкой
урожайности
надземной
массы.
В
этом
случае
растительные остатки однолетних культур являются основным источником
пополнения запасов органического вещества в почве.
По количеству органической массы, оставляемой
культурными
растениями в почве, их можно разделить на три группы: многолетние травы,
однолетние зерновые и зернобобовые и однолетние пропашные культуры,
причем в различных почвенно-климатических условиях их остается в почве
разное количество. В среднем в европейской части страны растительные
остатки после зерновых культур составляют 35 − 60 ц с гектара, многолетних
– 60 − 80 ц и пропашных культур – 15 − 40 ц сухого вещества на 1 гектаре.
Количество растительных остатков под травами примерно в два раза больше,
чем под зерновыми. В условиях Бурятии корневых и стерневых остатков
после зерновых культур поступает в пахотный слой почвы (0-20 см) 18 − 34 ц
на 1 гектаре (Чимитдоржиева, 1990).
В
литературе
опубликовано
большое
количество
сведений
о
накоплении в почве корневых и пожнивных остатков различными
культурами. Так, по данным ВНИИ зернового хозяйства, отмечено
следующее количество растительных остатков: после кукурузы и горохоовсяной смеси соответственно 53,6 и 41,7 ц с га, пшеницы, размещенной по
чистому пару, – 46,9, второй пшеницы после пара – 44,5 и ячменя – 39,5 ц/га.
Минимальное количество растительных остатков (24,6 ц) обнаружено после
бессменного возделывания пшеницы.
Исследования Т.Н. Кулаковской (1978, 1982) показали, что при
повышении урожая сельскохозяйственных культур под влиянием удобрений
количество послеуборочных остатков увеличивается на 30 − 40%, при этом
отношение их к основной продукции несколько снижается. Для многолетних
трав при урожае сена 20 ц/га на 1 ц сена приходится 1,2 − 1,5 ц остатков,
свыше 50 ц/га – только 0,7 − 0,8 ц. Масса сухого вещества пожнивных и
корневых остатков в среднем за севооборот составляет примерно 70 − 75%
массы сухого вещества основной и побочной продукции, отчуждаемой с
поля. При среднем урожае в севообороте 25 − 28 ц зерновых ед. с га пашни
их поступает около 20 ц.
У различных культур, даже одного семейства, резко колеблются не
только количество корневых и пожнивных остатков, их химический состав,
но и состав корневых выделений. Часто у одних и тех же растений на разных
почвах и при различных удобрениях количество и качество органических
остатков оказываются неодинаковым. Так, по данным В.П. Нарциссова
(1982), озимая пшеница при урожае 26,0 ц/га накапливала корней в слое 0 −
40 см 40,5, а пожнивных остатков – 6,3 ц/га. Яровая пшеница при урожае 10,2
ц/га накапливала соответственно 27,8 и 1,5 ц/га, овес при урожайности зерна
21,4 ц/га − соответственно 33,7 и 3,8 ц/га.
Таким
образом,
корневые
и
пожнивные
остатки
растений
в
современном земледелии являются важной приходной частью баланса
органического
вещества
почвы.
Особую
ценность
в
севооборотах
представляет возделывание зернобобовых культур и многолетних трав,
сравнительно больше обогащающих почву азотсодержащим органическим
веществом высокой биологической ценности.
Вместе с тем растительные остатки культурных растений нельзя
считать единственным средством регулирования баланса гумуса в почве. К
тому же количество растительных остатков хотя и возрастает абсолютно при
росте урожайности культур севооборота, но заметно снижается на единицу
урожая. Эта закономерность присуща не только пропашным, зерновым и
зернобобовым культурам, но и многолетним травам (бобовым).
Многими исследованиями установлено, что растительные остатки
культурных растений имеют различные скорости разложения в зависимости
от размещения в севообороте и почвенно-климатических условий. По
данным полевых исследований, проведенных в Бурятии (Абашеева, 1989;
Чимитдоржиева,
1990),
разложение
органического
остатка
в
почве
растягивается до 3 − 5 лет, в почвах мерзлотной зоны за этот период
разлагается только половина первоначальной массы.
В условиях Бурятии основным источником пополнения запасов
органического вещества в почве являются растительные остатки однолетних
культурных растений. Вклад многолетних трав здесь незначительный из-за
низкой урожайности на богарных участках. В этой связи трудно переоценить
известную концепцию Т.С. Мальцева о роли остатков однолетних культур, в
частности зерновых, в поддержании почвенного плодородия, по крайней
мере, сокращения дефицита гумуса.
На каштановой почве в опытах А.Д. Николаева (1969) больше было
обнаружено растительных остатков в пахотном слое почвы после яровой ржи
и горохо-овсяной смеси на зеленый корм, кукурузы на силос, чем после
подсолнечника, пшеницы и гороха.
Влияние различных полевых культур на поступление растительных
остатков в почву изучалось на Бурятской сельскохозяйственной опытной
станции (Бохиев, Митюков, 1975).
ТАБЛИЦА 6
Количество корневых остатков в слое почвы 0-40 см после уборки различных
культур и в пару (в ц с га воздушно-сухой массы). Среднее за 1971-1972 гг.
Фон
Овес+горох
Кукуруза
Без
удобрений
39,0
37,0
Минеральные
удобрения
60,3
57,3
Пар
ПодсолГорох Картофель
чистый
нечник
31,7
20,3
17,7
9,8
53,8
30,9
21,6
14,6
При этом показано, что лучше обогащается органическим веществом
почва после горохо-овсяной смеси, которая убиралась в июле на зеленый
корм, а также после кукурузы и подсолнечника, убираемых на силос, чем
после таких культур, как пшеница, горох и картофель. В чистом пару
находились лишь органические остатки прошлых лет, которых было
значительно меньше, чем под возделываемыми культурами (табл. 6).
В наших исследованиях эти культуры и пар сравнивались как
предшественники. В полевых севооборотах по ним высевались яровая
пшеница, а в кормовых – кукуруза. Определение содержания корневых
остатков после пшеницы и кукурузы по этим предшественникам показало,
что они по-разному влияют на количество этих остатков (табл.7).
ТАБЛИЦА 7
Количество корневых остатков в слое почвы 0 − 22 см после пшеницы по
различным предшественникам ( в ц с 1 га воздушно-сухой массы). Среднее за 1972 −
1973 гг.
Предшественники пшеницы
Фон
Без
удобрений
N45Р40К40
пар
горох+овес
чистый
9,9
18,3
16,6
27,3
кукуруза
горох
картофель
19,5
12,0
16,7
бессменная
пшеница
18,4
24,9
18,1
21,7
26,3
В пахотном слое почвы в условиях севооборотов больше было
обнаружено корней после пшеницы, которая высевалась по овсяногороховой смеси, убираемой в июле на зеленый корм, и кукурузе. В это
количество
корневых
остатков,
очевидно,
входили
и
остатки
предшествующих культур. Содержание корней после пшеницы, высеваемой
по чистому пару, оказалось наименьшим. Малое количество растительных
остатков в почве после уборки пшеницы по пару объясняется содержанием
корней лишь убираемой пшеницы, так как органические остатки прошлых
лет в пару в основном разложились.
Под бессменной пшеницей растительных остатков обнаружено больше,
чем под пшеницей, выращиваемой в севообороте по чистому пару, гороху,
картофелю. Накопление органической массы в виде неразложившихся и
полуразложившихся остатков при бессменном выращивании происходит, вопервых, за счет того, что пшеница больше оставляет корней, чем горох и
картофель, и, во-вторых, разложение растительных остатков протекает более
медленными
темпами
из-за
неблагоприятных
почвенных
условий,
складывающихся под бессменной пшеницей. Однако здесь не отмечено
какого-либо повышения уровня эффективного плодородия почвы за счет
большего содержания в ней органических остатков. К тому же повторные
посевы пшеницы во времени снижают поступление растительных остатков в
почву из-за меньшей урожайности в сравнении с другими зерновыми
культурами, например с овсом (табл. 8).
ТАБЛИЦА 8
Количество корневых остатков в слое почвы 0 − 22 см после уборки
вторых культур в звеньях полевых севооборотов. Среднее за 1971 − 1972 гг.
Звено полевого севооборота
Пар чистый − пшеница − пшеница
Подсолнечник − пшеница − пшеница
Подсолнечник − пшеница − овес
Корней, ц/га
18,9
26,8
31,9
В кормовых севооборотах после кукурузы, которая выращивалась по
тем же предшественникам, что и пшеница, корневых остатков в почве
осталось больше. Так, если после пшеницы количество корней в пахотном
слое почвы резко уменьшалось, в сравнении с наличием в них после уборки
предшественников, то после кукурузы снижение в содержании корневых
остатков в почве было менее заметно, а по таким предшественникам, как
чистый пар и картофель, наоборот, происходило увеличение количества
корней (табл. 9).
Сравнение влияния бессменных посевов пшеницы и кукурузы на
содержание в почве органической массы показывает, что, несмотря на
частое рыхление почвы до посева и во время вегетации кукурузы, в почве
органической массы накапливается больше, чем под бессменной пшеницей.
А.И. Ишигенов, В.Е. Максимов (1989) отмечают, что в условиях
Забайкалья в трех-, четырехпольных зернопаровых севооборотах за одну
ротацию при урожае зерновых культур 10 − 15 ц/га в почву поступает 30 − 45
ц/га органического вещества растительных остатков.
ТАБЛИЦА 9
Количество корневых остатков в слое почвы 0 − 40 см после уборки кукурузы
по предшественникам (в ц с 1 га воздушно-сухой массы) Среднее за 1972 − 1973 гг.
Фон
Без
удобрений
Удобрено
навозом
Предшественники пшеницы
пар
подсолкукуруза овес+горох
картофель
чистый
нечник
17,0
40,5
33,1
32,6
32,2
23,2
45,7
39,3
40,0
37,4
бессменная
пшеница
37,3
41,0
В опытах, проведенных В.Б. Бохиевым (1975) установлено, что
количество корневых остатков в слое почвы 0−22 см после пшеницы по
различным предшественникам (пар чистый, овес+горох, кукуруза, горох,
картофель и бессменная пшеница) оказалось неодинаковым и находилось в
пределах 9,9 − 19,5 ц/га на фоне без удобрений и 16,6 − 27,3 ц/га на
удобренном фоне (рис. 1). В этих же опытах показано, что овсяно-гороховая
смесь оставляет после себя в слое почвы 0−40 см на удобренном фоне 60,3
ц/га
воздушно-сухой
массы
корневых
остатков,
кукуруза
–
57,3,
подсолнечник – 53,8, горох – 30,9 и картофель – 21,6 ц/га. На фоне без
удобрений эти культуры дают в среднем на 65% корневых остатков меньше,
чем на удобренном фоне.
В другом опыте неодинаковым оказалось количество растительных
остатков в почве после уборки культур в различных севооборотах (Бохиев,
Митюков, Лапухин, Батудаев, 1988). Так, если в зернопаровом севообороте с
33% чистого пара корневые остатки, поступившие за всю ротацию в
количестве 93,9 ц/га, принять за 100%, то в зернопропашном с сидеральным
паром они составили 169%, в зернопропашном с кукурузой – 143, в
зернопропашном с паром, занятым горохо-овсяной смесью на зеленый корм
– 196%, на пшенице, выращиваемой повторно в течение шести лет, – 115%,
то есть несколько больше, чем в зернопаровом севообороте.
В среднем за две ротации (табл. 10) наибольшее количество
растительных остатков оставалось в севообороте с занятым паром, которое
превышало в среднем по всем фонам удобрений севооборот пар чистый −
рожь − овес − овес+рапс на зеленую массу на 16,3% и севооборот пар чистый
− пшеница − овес − овес+редька масличная на зеленую массу на 22,5%.
Удобренные варианты (N40Р40К40 и навоз 50 т/га) во всех севооборотах
дали практически одинаковое количество остатков и в свою очередь
превосходили вариант без удобрений на 13,7 − 17,1%. Из бессменных
культур повторные посевы овса на 12,8% больше оставляют растительных
остатков по сравнению с пшеницей, что указывает на лучшее развитие его в
этих условиях.
В
другом
нашем
опыте
по
изучению
систем
удобрений
в
шестипольном севообороте: пар чистый − пшеница − ячмень − кукуруза −
пшеница − овес - в течение двух ротаций, который затем был преобразован в
четырехпольный с чередованием культур: пар чистый − пшеница − овес −
овес на зерносенаж -показано, что за 14 лет (с 1967 по 1981 год) поступило
органического вещества в почву в виде растительных остатков на варианте
без удобрений 589,8 ц при внесении ежегодно N25Р31К25 704,6 и при
применении навоза в дозе 9 т/га севооборотной площади – 918,5 ц/га. В
среднем за год здесь поступало соответственно 42,1, 50,3 и 65,6 ц/га. Вариант
с минеральной системой удобрений превысил контрольный вариант на
19,5%, при внесении навоза превышение составило 55,8%.
ТАБЛИЦА 10
Накопление растительных остатков, ц/га воздушно-сухой массы
Удобрения в
паровом поле
Без
удобрений
N40Р40К40
Навоз 50 т/га
Пар
Рожь
Севообороты
Пар зан.
Пар
Пшеница
Пшеница
Овес
Овес
Овес
Овес+рапс Овес+редька Овес+донник
1-я ротация
128,8
144,8
139,5
153,5
151,6
Без
удобрений
N40Р40К40
Навоз 50 т/га
81,3
171,4
166,9
169,1
162,9
2-я ротация
74,8
121,1
86,9
93,3
82,8
91,1
Без
удобрений
N40Р40К40
Навоз 50 т/га
105,5
109,8
130,3
120,2
122,5
127,1
130,1
146,6
149,7
Бессменный Бессменный
посев овса
посев
пшеницы
73,4
79,3
67,2
79,2
70,3
79,3
126,3
136,4
Среднее
Наряду с количеством растительных остатков немаловажное значение
имеют их химический состав, содержание таких важнейших элементов, как
азот, фосфор, калий и другие. Чем выше процент содержания их, особенно
азота, в растительных остатках, тем больше их возвращается в почву.
Нами определялось содержание азота, фосфора и калия в растительных
остатках некоторых культур, которые выращивались без удобрений и с
применением удобрений (табл. 11).
Из данных таблицы 11 видно, что больше содержится азота в корневых
остатках после гороха и кукурузы, меньше после подсолнечника и
картофеля.
Применение
минеральных
удобрений
заметно
повышает
содержание азота в корнях этих культур.
Содержание фосфора выше в корневых остатках кукурузы, а калия – в
остатках подсолнечника и картофеля на неудобренном фоне. Внесение
минеральных удобрений не повлияло существенно на содержание фосфора, а
в содержании калия отмечается некоторая тенденция к снижению.
ТАБЛИЦА 11
Содержание азота, фосфора и калия в корневых остатках,
% (среднее за 1972 − 1973 гг.)
Культура
Горох
Кукуруза
Подсолнечник
Картофель
азот
1,79
1,72
1,60
1,56
Без удобрений
фосфор
030
0,36
0,28
0,23
калий
031
0,34
0,39
0,37
При внесении N60Р60К40
азот
фосфор
калий
2,01
0,29
0,29
1,87
0,44
0,33
1,78
0,27
0,25
1,72
0,22
0,26
Содержание азота, фосфора и калия в растительных остатках также
зависит от вида предшественников. Например, содержание азота в корневых
остатках после уборки пшеницы по различным предшественникам в 1972
году было следующим: по чистому пару – 1,30%, овсу+гороху – 1,46,
кукурузе – 1,15, гороху – 1,30, картофелю – 0,97%.
Известно, что скорость разложения растительных остатков во многом
зависит от содержания в них азота. Органические остатки, более богатые
азотом, разлагаются быстрее и больше выделяют в почву минерального
азота. И, наоборот, разложение остатков с меньшим содержанием азота
происходит медленнее, при этом почвенные микроорганизмы, участвующие
в этом процессе, могут поглощать азот почвы, что уменьшает количество
доступного растениям азота. Следовательно, на содержание органического
вещества в почве и скорость его разложения оказывают влияние на состав
культур в севообороте.
Значительные потери органического вещества отмечаются в чистых
парах, вследствие активизации процессов разложения.
Роль гумуса в почвообразовании и формировании плодородия почв
изучена И.В. Тюриным (1937), М.М. Кононовой (1963), В.В. Пономаревой
(1964), Л.А. Александровой (1980), а в последние годы
Л.А. Гришиной
(1980), Д.С. Орловым (1985). Из анализа этих и других работ вытекает
основополагающее понятие неразрывности почв и гумусовых веществ.
По данным М.М. Кононовой (1963), содержание гумуса в пахотном
слое может изменяться от 30 − 60 т/га в дерново-подзолистой до 180 т в
черноземах. Через 12 − 13 лет после распашки целинных угодий без
удобрений и травосеяния теряется гумуса на дерново-подзолистой почве до
36%, на черноземах зоны умеренного увлажнения − до 25%, на черноземах и
каштановых почвах зоны недостаточного увлажнения − до 6 − 8% от
исходного количества.
По
обобщенным
данным
ВАСХНИЛ
и
наблюдений
научно-
исследовательских учреждений, потери гумуса за десятилетие в среднем
составляют в Нечерноземной зоне – 0,5%, Центрально-Черноземном районе –
0,15, на Северном Кавказе – 0,4, в Поволжье – от 0,2 до 0,5, в Алтайском крае
– 0,42, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке – 0,5%.
В условиях Бурятии наиболее детально гумусное состояние почв
изучено Г.Д. Чимитдоржиевой (1990). По данным автора, каштановые почвы
за год парования могут терять от 0,52 до 1,55 т гумуса на одном гектаре. В
результате
гумификации
растительных
остатков
зерновых
культур
пополнение
гумуса
незначительных
в
этих
количествах.
почвах
Для
происходит
восполнения
при
паровании
потерь
гумуса
в
при
паровании, по расчетам Г.Д. Чимитдоржиевой, необходимо дополнительно
вносить в почву не менее 6-19 т/га навоза. Кроме навоза, содержание
гумусовых
веществ
в
почве
можно
существенно
увеличить
и
стабилизировать внесением зеленой массы и корневых остатков люцерны,
донника и рапса. Показано, что из 1 т навоза может образоваться в среднем
70 кг гумуса, соломы – 31, корней – 40, зеленой массы овса – 30 и рапса –
около 20 кг.
На каштановых почвах Бурятии за 24 года потери гумуса составили 30
− 50% исходного содержания, за этот же период содержание органического
вещества в черноземах снизилось на 30 − 40, на серой лесной почве – на 20 −
30% (Ишигенов, Максимов, 1989). В этой работе указывается, что снижение
содержания гумуса в пахотном слое почвы в четырехпольном зернопаровом
севообороте за ротацию варьирует в пределах 2,0 − 2,5 т/га. При этом на
паровом поле потери гумуса составляют 1,5 − 2,0 т/га, а под зерновыми
культурами – 0,2 − 0,3 т/га.
Определение содержания гумуса в почве, проведенное на маломощном
черноземе в совхозе “Боргойский” Бурятии, показало, что гумусированность
почвы в пахотном слое за 17 лет снизилась на 19,2%, а на каштановой почве
колхоза им. Карла Маркса Селенгинского района за этот период времени – на
23,0% (исходное содержание гумуса определено в 1972 году Бурятским
филиалом института “Востоксибгипрозем”).
Оптимальное
функционирование
агроценозов
тесно
связано
с
круговоротом органического вещества и элементов-биофилов. При этом в
комплексе приемов сохранения и регулирования эффективного применения
каштановых
легкосуглинистых
повышению
содержания
экологическая
почв
важнейшее
органического
устойчивость
почв
к
место
вещества.
внешним
С
принадлежит
ним
связана
эолово-эрозионным
разрушающим факторам, способность утилизовать поступающие вредные
химические вещества.
В
процессе
минерализации
гумуса
элементы-биофилы
из
труднодоступных форм переходят в легкорастворимые. Для восполнения
потерь
почвенного
гумуса,
создания
бездефицитного,
а
затем
и
положительного баланса вносят органические удобрения.
В Бурятии для установления положительного баланса гумуса в почвах
только в паровом клине следует вносить около 8 млн. т навоза в год
(Ишигенов, Максимов, 1989). Между тем максимальное накопление
органики ограничено 2,2 − 2,5 млн. т в год, что диктует необходимость
разработки
мер
по
привлечению
других
источников
восполнения
органического вещества почвы.
Опытами Бурятского НИИСХ (Бохиев и др., 1988) показано, что
стабилизация уровня содержания гумуса возможна при внесении 12-13 т
навоза на гектар севооборотной площади, а его увеличение – только при
совместном внесении органических и минеральных удобрений. При этом
максимальная возможность накопления всех видов органических удобрений
в лучшие годы могла удовлетворить потребности республики лишь на треть.
Поэтому проблема повышения плодородия почв, в частности каштановых,
может быть решена путем включения в севообороты культур, обогащающих
почву органическим веществом. Такой культурой в условиях сухостепной
зоны Бурятии может стать донник. Нами (Бохиев, Батудаев, Бадмаев, 1991), а
также другими исследователями (Ишигенов, Дабаева, 1988) установлено, что
при запашке 7 − 10 т сухой массы пожнивных и корневых остатков донника
при коэффициенте гумификации 20 − 30% образуется 2 − 2,5 т/га гумуса, что
компенсирует его потери в зернопаровых севооборотах без применения
удобрений.
Результаты наших исследований показывают (табл. 12), что после трех
ротаций севооборота содержание гумуса в слое почвы 0 − 20 см на варианте
пар чистый с внесением навоза 40 т/га составило 1,61% при исходном его
содержании 1,45%, в слое 20-40 см соответственно – 1,51 и 1,32%, т.е.
повысилось на 11 и 14,4%.
На уровне данного варианта повышается содержание гумуса и в
севооборотах с занятым и сидеральным парами, где в слое 0 − 20 см оно
составляет соответственно 11 и 13%. Однако дополнительное привлечение
зеленой массы донника при сидерации увеличивает содержание гумуса в
почве относительно занятого пара всего на 2%, что свидетельствует о более
высоком значении пожнивных и корневых остатков, чем зеленой массы.
ТАБЛИЦА 12
Изменение содержания гумуса в севооборотах с различными видами пара, %
(после трех ротаций)
Вариант
опыта
Исходная
почва (1983 г.)
Бессменная
пшеница
(контроль)
Пар чистый
неудобренный
Пар чистый
навоз 40 т/га
Пар занятый
(донник)
Пар занятый
(донник)
+
навоз 40 т/га
Пар
сидеральный
(донник)
Пар
сидеральный
(донник)
+навоз 40 т/га
НСР05
Слой почвы, см
0 − 20
20 − 40
содержание
±изменение
содержание
±изменение
1,45
1,32
1,52
+0,07
1,40
+0,08
1,36
-0,16
1,29
-0,11
1,61
+0,09
1,51
+0,11
1,60
+0,08
1,47
+0,07
1,77
+0,25
1,56
+0,16
1,64
+0,12
1,49
+0,09
1,87
+0,35
1,60
+0,20
0,07
0,07
На варианте без применения удобрений в паровом поле происходит его
снижение до 1,36% в слое 0 − 20 см и до 1,29% в слое 20 − 40 см, что
подтверждает необходимость применения органических удобрений в
севооборотах.
Под бессменной пшеницей, возделываемой на одном месте в течение
12 лет, наблюдается повышение содержания гумуса на 0,07% и 0,08% в слое
0 − 20 и 20 − 40 см соответственно. Несмотря на относительно высокое
содержание гумуса, эффективное плодородие повторных посевов очень
низкое и представляет чисто теоретический интерес.
Варианты с большей заделкой в почву органической массы –
донниковые (занятый, сидеральный) пары с внесением навоза 40 т/га, также
нереальны в производстве, но очень информативны в научном плане.
Повышение содержания гумуса здесь составляет 22 и 29 % в слое 0 − 20 см и
18 и 21% в слое 20 − 40 см соответственно.
Таким образом, внесение в паровое поле навоза, замена чистого пара на
занятый и сидеральный (донниковые) ведут к воспроизводству плодородия
почвы. В связи с этим практический и теоретический интерес в условиях
современных аграрных отношений представляет плодородие почвы в
условиях залежи.
12-летняя залежь (табл.13) ведет к значительному увеличению
содержания гумуса, особенно в верхнем слое 0 − 20 см – на 0,35%
относительно исходного значения, при этом возрастает содержание
лабильных форм органического вещества – детрита. Поэтому вывод в залежь
сильнодефлированных
каштановых
почв
позволяет
восстановить
их
потенциальное плодородие.
Обратная картина наблюдается в бессменном пару, где масса детрита
уменьшается в 2 − 2,5 раза по сравнению с исходной почвой, а содержание
гумуса – на 0,12 и 0,22% соответственно в слое 0 − 20 и 20 − 30 см.
ТАБЛИЦА 13
Влияние различного использования
пашни на содержание гумуса в почве, %
Вариант опыта
Исходная почва
(1983 г.)
Севооборот
Залежь
Пар бессменный
НСР05
0 − 20
1,57
Гумус
Слой почвы, см
20 − 30
1,45
1,54
1,92
1,45
0,10
1,42
1,59
1,23
0,06
30 − 40
0,87
1,06
0,85
0,03
В севообороте изменение содержания гумуса и детрита не столь
значительно по сравнению с исходной почвой.
Таким образом, установлено достоверное влияние на содержание
гумуса вносимого в почву навоза. Этот факт весьма важен и указывает на то,
что органические удобрения в состоянии реально повысить плодородие
интенсивно используемых в сельском хозяйстве супесчаных каштановых
почв. Не меньший эффект в части позитивного влияния на плодородие почвы
оказывают и бобовые культуры, при их включении в полевые севообороты.
Последнее особенно важно в связи с тем, что происходит кардинальная
деградация почв на фоне резко снизившегося объема заготовок и применения
традиционных органических удобрений. По данным А.И. Куликова и др.
(1992), статистически доказанное снижение гумусности каштановых почв в
сухой степи Забайкалья за исторический период (начало XX столетия – конец
80 годов) составило 70% от исходного, при этом подавляющая часть (82%)
потерь гумусного фонда происходит за счет дефляционных явлений. Для
сравнения отметим, что, по данным Б.Г. Розанова и др. (1989), распашка
целинных почв уже через 10 − 20 лет приводит к уменьшению содержания
гумуса на 30 − 50%, а в каштановых почвах Евро-Азиатского и
Американского континентов за последние 100 лет содержание гумуса
снизилось на 35 − 65% (Макунина, 1989).
Следовательно, наличие поля чистого пара в паровых севооборотах
ведет к снижению содержания гумуса в почве, причем, чем выше его доля в
севообороте, тем интенсивнее потери органического вещества почвы.
Внесение минеральных удобрений в эти севообороты не решает полностью
проблему, хотя и сохраняет содержание гумуса несколько ниже исходного
уровня. Остановить падение гумусированности почвы в зернопаровых
севооборотах возможно лишь посредством применения органических
удобрений, в частности навоза. Внесение 12 т на гектар севооборотной
площади не только стабилизирует содержание гумуса, но и определяет
воспроизводство гумусовых веществ почвы.
Полное прекращение уменьшения запасов органического вещества
почвы дает, наряду с внесением навоза, и введение в полевые севообороты
парового поля, занятого донником. Использование этого поля в качестве
занятого пара полностью решает вопрос с компенсацией того дефицита
органического вещества, поступающего в почву, которое имеет место в
севообороте с чистым паром. В отличие от чистого пара, где идет лишь
разложение растительных остатков прошлых лет и части перегноя почвы,
здесь
после
значительным
уборки
парозанимающей
количеством
культуры
растительных
почва
остатков,
обогащается
отличающихся
повышенным содержанием азота. Дополнительное внесение органических
удобрений способствует дальнейшему повышению содержания гумуса.
Наиболее
эффективным
приемом
в
борьбе
за
сохранение
и
расширенное воспроизводство плодородия почвы является использование в
полевых севооборотах Бурятии сидеральных паров. Запашка зеленой массы
сидеральной культуры дает существенное увеличение запасов органического
вещества в почве. Еще более высокая отдача наблюдается при совмещении
сидерации с внесением органических удобрений.
Таким
органических
образом,
в
удобрений
зернопаровых
проблему
севооборотах
сохранения
и
без
внесения
воспроизводства
плодородия каштановых почв Бурятии решить трудно. При огромном
дефиците органических удобрений в республике выход из этого положения
дают занятые и особенно сидеральные пары. Однако с экономической точки
зрения, сидеральные пары, возможно, нецелесообразно применять в каждой
ротации, поэтому есть смысл периодически заменять их занятым паром, а
при необходимости и чистым.
В заключение следует отметить, что в связи с невысоким содержанием
гумуса в пахотных почвах Бурятии (в каштановых его содержится 1 − 3%,
серых лесных – от 1 − 3 до 4 − 5% и черноземных – 1-3%, (А.И. Ишигенов,
1972),
которые
к
тому
же
имеют
легкий
механический
состав,
благоприятствующий разложению органического вещества, необходимо
иметь в виду, какое важное значение будет иметь увеличение содержания
органического вещества в почве, тем более что наличие чистых паров в
полевых севооборотах и большой удельный вес пропашных культур в
кормовых способствуют большим его потерям.
Поэтому, прежде всего, нужно особое внимание уделить правильному
подбору сельскохозяйственных культур для чередования в севообороте, имея
в виду сокращение их набора в последние годы. Следует не допускать
повторных посевов одних и тех же культур, которые, как отмечалось выше,
уменьшают поступление в почву растительных остатков. В полевых
севооборотах важно установить оптимальный процент чистых паров, так как
при увеличении доли их в севооборотах прогрессивно возрастают потери
органического вещества. Сохранению органического вещества в почве будет
способствовать введение в севооборот занятого пара. В противоположность
чистым парам, на которых происходит лишь усиленное разложение
органических остатков прошлых лет и части перегноя почвы, в занятом пару
после уборки
парозанимающих культур (донник, вико-овсяная, горохо-
овсяная
и
содержащими
другие)
почва
значительное
обогащается
количество
растительными
азота.
остатками,
Увеличению
запасов
органического вещества в почве, особенно песчаной и супесчаной, будет
служить и сидеральный пар (зеленое удобрение), в качестве сидеральной
культуры можно использовать донник, редьку масличную, горчицу и др.
В кормовых севооборотах, насыщенных в основном пропашными
культурами, содержание занятых и сидеральных паров экономически не
оправдывается, особенно в условиях недостаточного увлажнения.
Но, с
точки зрения поддержания положительного баланса органического вещества
под пропашными культурами, они целесообразны. В целом для увеличения
содержания органического вещества в почве большое значение имеет
повышение урожайности сельскохозяйственных культур, с ростом урожаев
которых увеличивается поступление в почву растительных остатков.