Введение Использование пожнивных сидеральных культур оказывает многоплановое и комплексное влияние на изменение агрофизических, агрохимических и биологических показателей различных типов почв.
Сидеральные культуры или зеленые удобрения выполняют комплекс мероприятий для улучшения физических свойств почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур:
- пополняют почву органикой и питательными веществами;
- уменьшает непроизводственные потери влаги;
- повышает коэффициент использования осадков;
- предупреждает и снижает эрозионные процессы в почве;
- стимулирует развитие почвенных микроорганизмов;
- снижает уплотнение почвы машинами;
- улучшают агрофизические и агрохимические свойства почвы
Сидерация почвы – лучший метод для того, чтобы повысить плодородие почвы, насытить ее минеральными и органическими веществами, а также улучшить структуру. Однолетние сидераты помогут не только излечить ее после применения ядохимикатов, но и избавить от эрозии и засоленности. Грамотное использование сидеральных культур – самый действенный, недорогой и экологически чистый метод поддержания плодородия почвы.
Целью исследований: возможность посева сидеральных культур в южной зоне Ростовской области, для улучшения агрофизических свойств почвы и поддержания почвенного плодородия которые совместно с пожнивными остатками и минеральными удобрениями, оказали бы существенное воздействие на плодородие почвы и продуктивность озимой пшеницы и ярового ячменя.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
- дать всестороннюю оценку изучаемым сидеральным культурам в условиях Ростовской области, зоны неустойчивого увлажнения;
- изучить влияние сидеральных культур на агрофизические свойства почвы;
-сидеральные культуры должны отличаться высоким урожаем биомассы со значительным содержанием химических питательных элементов, а также ранним сроком ее заделки в почву;
- объектом исследований будут сидеральные культуры, которые могут сформировать высокий урожай зеленой массы для запахивания в почву в условиях зоны неустойчивого увлажнения
- планируется изучать сидераты в качестве самостоятельной паро-занимающей культуры с целью посева после их заделки в почву под озимую пшеницу и яровой ячменя
Материал и методика исследований
Исследования проводятся на почвах учебно-опытного фермерского хозяйства Азово-Черноморского инженерного института. Посев сидеральных культур проводили сеялкой СН – 16. При проведении исследований используются общепринятые методики и ГОСТы:
Опыт закладывался по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Площадь учетной делянки составляла 364 м2, повторность четырехкратная. Количество изучаемых вариантов опыта составило 12, а делянок 48 шт. Отбор проб почвы – ГОСТ 29269-91; подвижные формы фосфора и обменного калия по методу Мачигина – ГОСТ 26205 – 91; гумус общий – ГОСТ 26213-91; нитратный азот – ГОСТ 26951-86; влажность почвы – ГОСТ 29268-89; расчет продуктивной влаги с учетом влажности устойчивого завядания по Е.А. Агафонову (1992); влага в растительных образцах – ГОСТ 21305 – 92; определение азота и сырого протеина в растительных образцах – ГОСТ Р 50466-93; фосфор в растительных образцах – ГОСТ 26657-98; калий в растительных образцах - Руководство по анализам кормов (ЦИНАО. М.: Колос, 1982)
Результаты исследований
Из культур, возделываемых на зеленое удобрение, особый интерес представляют растения семейства капустных и бобовых как наиболее адаптированные для возделывания в различных почвенно-климатических зонах нашей страны и за рубежом. Рапс, горчица белая, в наибольшей мере отвечают основным требованиям, предъявляемым к пожнивным культурам, благодаря холодостойкости, короткому вегетационному периоду, способности интенсивно наращивать зеленую массу, богатую протеином, сравнительно низким затратам на их возделывание и высокой адаптивности к почвенно-климатическим условиям. (1,2,3,5) По результатам исследований выращивание вышеназванных сидератов оказывало благоприятное действие на агрегатный состав пахотного слоя чернозема выщелоченного лесостепи Поволжья. Анализ данных, полученных на делянках с сидератами, позволил установить, что при их выращивании и заделке в почву структурно-агрегатный состав почвы заметно улучшался по сравнению с контролем. При этом на вариантах применения в качестве сидератов горчицы белой и редьки масличной содержание агрономических ценных агрегатов в пахотном горизонте осталось на прежнем уровне или увеличилось незначительно: соответственно, 59 и 60 %, а на вариантах с донником белым и яровым рапсом отмечено заметное их увеличение: соответственно, до 63 и 64 %. (5).
Огромную роль в улучшении агрегатного состава почвы выполняют однолетние и многолетние травы. Использование различных элементов агроландшафта под посевами люцерны оказало значительное влияние на структурное состояние почвы. Сумма фракций от 0,25 до10 ммсоставила 88,13%, тогда как в период, предшествующий посеву трав, показатель составлял 66,98%. Особенно важно, что структурные агрегаты почвы, вышедшей из-под люцерны, более прочны и менее поддаются размыванию. После промывания водой структурных агрегатов почвы из-под озимой пшеницы из 54,0-59,8% осталось 24,7-37,1%, остальные были размыты и образовали ил, а в почве из-под люцерны из 67,1-81,2% осталось 42,0-77,6%, то есть в два раза больше. Следовательно, структурообразующее действие многолетних трав не подвергается сомнению, и оно наиболее сильно выражено на полях, где они дают высокий урожай и образуют большую корневую массу в пахотном горизонте. (1,2,3,4)
В наших опытах агрегатный анализ почвы определяли методом Н.И. Савинова сухое просеивание. Из таблицы №1 видно структурное состояние почвы после влияния используемых сидератов изменилось в лучшею сторону по сравнению с контролем. В посевном слое почвы на контроле преобладали агрегаты размером более 10мм – 23,46, а по вариантам опыта агрегаты менее 0,25мм и не более 10мм – . В слое 10-20см преобладали агрегаты 5-3мм, что и сказалось на процентном содержании агрономических ценных агрегатов (рисунок№1) В наших опытах 2014-15года структуру почвы улучшили нут, эспарцет, рапс озимый и горчица белая, так как содержание агрономических ценных агрегатов после действия сидеральных культур в пахотном слое почвы было: нут-85,22%, рапс-82,83%, горчица-82,19%, эспарцет-79,6%, а контроль озимая пшеница-75,26%
Таблица№ 1. Структурное состояние почвы после сидеральных культур в % (2014-15г)
Вариант опыта |
Глубина, см |
Размеры фракций, мм, % от сухой почвы |
||||||||||
>10 | 10-7 | 7-5 | 5-3 | 3-2 | 2-1,5 | 1,5-1 | 1-0,5 | 0,5-0,25 | <0,25 | Сумма фракций 0,25-10 мм | ||
Оз.пш. (контроль) |
0-10 | 23,46 | 10,9 | 9,57 | 12,50 | 8,44 | 3,72 |
7,40 |
8,32 | 5,69 | 10,0 | 66,54 |
10-20 | 14,12 | 9,84 | 10,4 | 17,01 | 12,03 | 5,32 |
8,92 |
9,16 | 5,4 | 7,81 | 78,07 | |
20-30 | 10,34 | 10,09 | 12,69 | 18,77 | 12,69 | 5,28 |
8,05 |
8,49 | 5,11 | 8,48 | 81,17 | |
эспарцет |
0-10 | 7,15 | 6,15 | 8,34 | 13,30 | 10,09 | 4,68 |
8,93 |
12,54 | 8,99 | 19,82 | 73,03 |
10-20 | 2,70 | 5,29 | 8,17 | 16,43 | 12,16 | 5,87 |
10,44 |
13,05 | 9,45 | 16,44 | 80,86 | |
20-30 | 6,64 | 12,06 | 14,41 | 19,78 | 11,34 | 4,97 | 8,09 | 9,06 | 5,25 | 8,42 | 84,95 | |
рапс |
0-10 | 1,92 | 2,67 | 5,27 | 10,98 | 9,95 | 5,32 |
10,76 |
16,29 | 14,07 | 22,78 | 75,31 |
10-20 | 3,43 | 6,42 | 9,47 | 16,43 | 12,39 | 6,29 |
11,0 |
13,36 | 9,11 | 12,13 | 84,44 | |
20-30 | 3,85 | 9,82 | 13,36 | 20,80 | 12,62 | 6,34 |
9,82 |
10,22 | 5,78 | 7,39 | 88,76 | |
Горчица белая
|
0-10 | 5,05 | 4,94 | 6,51 | 12,11 | 8,44 | 4,85 |
9,67 |
15,28 | 12,66 | 20,4 | 74,54 |
10-20 | 7,15 | 13,37 | 15,79 | 19,74 | 11,72 | 5,52 |
7,49 |
7,77 | 4,67 | 6,77 | 86,08 | |
20-30 | 6,97 | 9,53 | 13,80 | 20,88 | 12,99 | 5,96 | 8,49 | 8,99 | 5,33 | 7,07 | 85,96 | |
нут |
0-10 | 2,96 | 5,71 | 8,07 | 13,41 | 10,24 | 4,80 |
11,0 |
14,60 | 11,82 | 17,4 | 79,64 |
10-20 | 4,43 | 6,81 | 12,8 | 23,21 | 14,60 | 6,22 |
9,65 |
9,41 | 5,81 | 7,06 | 88,51 | |
20-30 | 5,24 | 9,03 | 14,17 | 21,42 | 13,08 | 5,44 | 8,86 | 9,46 | 6,05 | 7,25 | 87,51 | |
Злако-бобовая смесь (ячм.+горох) |
0-10 | 6,49 | 4,62 | 5,59 | 9,44 | 8,49 | 4,48 |
9,69 |
15,8 | 13,40 | 22,02 | 71,49 |
10-20 | 14,20 | 10,38 | 10,88 | 17,08 | 11,07 | 5,13 |
7,75 |
9,17 | 5,88 | 8,46 | 77,34 | |
20-30 | 7,44 | 9,09 | 13,54 | 20,29 | 12,43 | 5,68 |
8,62 |
10,05 | 6,02 | 6,83 | 85,73 |
Рис.1. Содержание агрономических ценных агрегатов в пахотном слое почвы по вариантам опыта
Заключение: Расширение использования таких специфических и экологически чистых органических удобрений, как зеленое удобрение или сидеральные культуры, является одним из важнейших элементов биологического земледелия, определяющих плодородие почвы и экологическую ситуацию в агро-экосистемах. Сидераты – мощный биологический разрыхлитель, улучшающий структуру почвы и ее водопроницаемость. В наших опытах 2014-15 года структуру почвы улучшили нут, эспарцет, рапс озимый и горчица белая, так как содержание агрономических ценных агрегатов выше по сравнению с контролем в пахотном слое почвы на 10%. Сидераты чисты, экологичны и полезны для почвы. Это самый экологичный способ оздоровления почвенной биоты и поддержание плодородия.
Библиографический список
- Вахрушев Н.А., Рудакова Л.В. Результаты оценки структурного состояния обыкновенного карбонатного чернозема Дона на различных агро-ландшафтах. – В кн.: Технология, агрохимия и защита сельскохозяйственных культур. Межвузовский сборник научных трудов. Зерноград,2005 г. с. 176-182.
- Вахрушев Н.А., Рудакова Л.В. Биологизация земледелия – путь к воспроизводству плодородия черноземов. – В кн.: Технология, агрохимия и защита сельскохозяйственных культур. Межвузовский сборник научных трудов. Зерноград,2005 г. с. 182-187.
- Вахрушев Н.А., Рудакова Л.В. Многолетние травы в адаптивно-ландшафтном земледелии и их влияние на агрофизические свойства обыкновенного мицеллярно-карбонатного чернозема. – В кн.: Совершенствование Агротехнологии в Агро науке. Межвузовский сборник научных трудов. Зерноград, 2010.
- Вахрушев Н.А., Рудакова Л.В. Многолетние травы и их роль в снижении деградации чернозема. Монография Зерноград, 2011.
- Нарушева Е.А. Влияние сидерации на свойства чернозема выщелоченного лесостепного Поволжья. №2 2011.