Роль сидеральных паров в повышении продуктивности севооборотов и сохранении плодородия черноземов Средней Сибири

• Автор: Берзин, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 06.01.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 388 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В области земледелия важнейшей задачей была и остается разработка комплексных мер, обеспечивающих сохранение плодородия почв, повышение продуктивности сельскохозяйственных культур, охрану окружающей среды, рациональное природопользование.
Динамика количественного и качественного состава земельного фонда Красноярского края отражает немало негативных процессов в использовании земли. Так, за период с 1975 по 1995 гг. общая площадь земельных угодий в сельскохозяйственных предприятиях края сократилась на 480 тыс.га (Ю.А. Лютых, 1995). При этом площадь пашни за десятилетний период перехода к рыночным отношениям (1990-2000 гг.) сократилась на 156 тыс.га (с 3200 до 3044 тыс. га), а посевы зерновых - на 545 тыс.га. По имеющимся оценкам, в настоящее время до 1,3 млн. га пашни подвержено ветровой и водной эрозии.
Результаты трех циклов агрохимического обследования почв, проведенного ГЦАС "Красноярский" с 1965 по 1996 гг., свидетельствуют о том, что в эти годы урожай сельскохозяйственных культур в целом по краю на 60-80% формировался за счет естественного плодородия почв. За указанный период в 18 районах из 37 отмечается тенденция к снижению содержания гумуса в пахотных почвах, а в Канском - достоверное его снижение с 6,4 до 5,7%. Во всех районах края фиксировался отрицательный баланс гумуса, который по сравнению с 1973-1981 гг. к середине 90-х годов увеличился с 3,8 до 4,2 ц/га, а среднегодовой отрицательный баланс питательных веществ в расчете на 1 гектар пашни возрос с 47,6 кг д.в. до 76,6 кг (Ю.П. Танделов, Е.И. Волошин и др., 1997).
По известным причинам за последнее десятилетие объемы внесения минеральных удобрений сократились с 47 кг до 7 кг на гектар пашни, а органических - с 2,5 до 0,4 т/га. В результате в 2001 г. возврат элементов питания в целом по краю составил 21%, в том числе возврат азота от выноса составил 22%, фосфора - 35,9% и калия - 12,7%. Особую озабоченность вызывает резкое со-

кращение объемов использования органических удобрений. Достаточно отметить, что, например, в 1995 г. из 414 коллективных хозяйств органические удобрения не вносились в 303.
Безвозвратное отчуждение органического вещества с пахотных земель в форме урожая неминуемо ведет к деградации почв, а в итоге к спаду производства сельскохозяйственной продукции.
Для достижения бездефицитного баланса гумуса в почвах необходимо ежегодное внесение 5,4-6,2 т/га органических удобрений. Если учесть, что при существовавшем до 1990 г. поголовье скота покрыть потребность в них за счет традиционного навоза можно было только на 50%, то в условиях сегодняшних реалий - в лучшем случае на четверть.
В сложившейся ситуации проблема положительного баланса органического вещества в почвах в наибольшей степени должна решаться путем широкого использования зеленого удобрения - одного из наиболее доступных и эффективных способов повышения плодородия почв в силу многообразного и комплексного положительного воздействия на нее. К несомненным преимуществам зеленых удобрений относятся их экологическая безопасность и возможность сокращения энергозатрат, связанных с применением удобрений вообще и органических в частности.
Несмотря на известные достоинства зеленых удобрений, этот важнейший резерв повышения плодородия не находит широкого применения в хозяйствах края. В большей части это объясняется суровыми климатическими условиями Восточной Сибири. Короткий безморозный и вегетационный период, небольшое количество осадков и неравномерное их распределение ограничивают набор культур, используемых на зеленое удобрение, а поздние сроки уборки зерновых культур не позволяют внедрять пожнивные посевы сидератов. Но следует признать и другую реальность - слабая изученность эффективности сидерации в условиях Приенисейской Сибири.
Вышеупомянутое послужило основным мотивом для обобщения экспериментальных данных, полученных в течение последних 25 лет автором и его

сотрудниками, а также сотрудниками кафедры почвоведения и агрохимии (д.б.н., профессор В.В. Чупрова, к.с.-х.н. A.A. Шпедт), микробиологии (д.б.н. Д.Е. Полонская), проводивших исследования на базе стационарных опытов кафедры земледелия.
Работа являлась частью исследований государственного задания, выполняемого Красноярским государственным аграрным университетом: "Разработать и внедрить зональные системы земледелия, обеспечивающие рациональное использование сельскохозяйственных угодий, сохранение плодородия и защиту почв от эрозии, повышение продуктивности и устойчивости растениеводства". Шифр: 0.51.01. Задание Т. 1а. 03.01.
(№ Гос.регистрации 79065638).
Цель исследований - разработать теоретические основы и практические приемы подготовки сидеральных паров в Средней Сибири, обеспечивающих повышение продуктивности севооборотов и сохранение плодородия черноземов.
Задачи исследований: - создать условия для роста продуктивности сельскохозяйственных культур в севооборотах и обеспечить при этом воспроизводство плодородия;
- изучить влияние сидеральных культур и различных систем удобрения на агрофизические и водно-физические свойства почвы, биологическую активность почвы и обеспеченность посевов подвижными элементами питания;
- определить особенности водного режима почв в чистых и сидеральных парах и под последующими культурами севооборотов и его значение в формировании урожая растений;
- оценить роль систем применения удобрения на засоренность культур агроценозов в севооборотах с чистыми и сидеральными парами;
- определить баланс питательных веществ и гумуса за ротацию севооборота;
- дать оценку продуктивности севооборотов с разными видами паров, их экономической и биоэнергетической эффективности;

плодородия почвы и в первую очередь с внесением азота, источником которого должны являться не только минеральные удобрения, но и биологический азот.
До 1930 г. опыты с зелеными удобрениями проводятся в основном в Белоруссии, Новгородской, Псковской областях, на опытном поле Тимирязевской академии.
Медленное продвижение зеленого удобрения в новые районы страны сдерживалось из-за распространенного неправильного представления о том, что они эффективны лишь на песчаных почвах. Однако Д.Н. Прянишников доказал несостоятельность таких представлений, оперируя данными Новозыбковской опытной станции ( Брянская область ). Здесь люпин, запаханный на удобрение, обеспечивал такую прибавку урожая зерна ( ц/га ): на песках - 4,2; на супесях -4,7; на суглинках - 7,6. По данным этой станции, урожай озимой ржи в среднем за 23 года ( по люпину ) почти удвоился, последействие этого удобрения на урожае картофеля сказалось прибавкой в 44,5% и овса в 24,4%.
К обстоятельствам, не благоприятствующим применению зеленого удобрения в зоне распространения черноземных почв, Д.Н. Прянишников (1965) относил то, что эти почвы и без того богаты азотом и органическим веществом и бедны влагой, а зеленое удобрение уменьшает количество находящейся в минимуме влаги. Однако Дмитрий Николаевич считал, что и здесь можно прибегать к посеву растений на зеленое удобрение в пару перед озимым, так как «незанятыми парами мы пока еще богаты, а значит, богаты и потоками неиспользованной солнечной энергии, которую можно направить на связывание азота воздуха с помощью азотсобирателей в целях удобрения той самой площади, на которой мы их будем выращивать».
По мнению Г. Канта ( 1982 ), к регионам, пригодным для культур на зеленое удобрение, относят прежде всего районы со среднегодовой температурой выше 7°С, обилием осадков ( более 700 мм ), максимумом осадков в июле - августе, с высокой водоудерживающей способностью почв ( гумусные, суглинистые, мощные почвы).
Целесообразность замены чистых паров сидеральными в районах с доста-