В борьбе за плодородие тамбовских черноземов

Текст: Ю. П. Скорочкин, канд. с/х наук, заведующий отделом, В. А. Воронцов, канд. с/х наук, ведущий научный сотрудник Тамбовского филиала ФГБНУ «ФНЦ им. И. В. Мичурина»

Плодородие почв ничуть не менее важно для урожаев, чем питание растений и агрономические процедуры, оно также нуждается в постоянном контроле и регулировании. и здесь без научных знаний не обойтись.

За длительный период использования черноземов без достаточного возврата минеральных веществ в почву процесс минерализации органического вещества почвы достиг значительных величин. В результате снизилось содержание в почве гумуса, азота, фосфора, калия, ухудшились агрофизические свойства почвы.

Процессы дегумификации черноземных почв особенно заметны в последние десятилетия, когда произошло нарушение научно обоснованных севооборотов. В структуре посевных площадей при одновременном сокращении посевов многолетних трав, зернобобовых культур и сокращении внесения органических удобрений, площади пропашных культур и чистых паров увеличились. Все это привело к тому, что черноземов с содержанием гумуса 10% и более практически не осталось.

В системе мер по сохранению и повышению плодородия почвы огромное значение имеют структура посевных площадей и севообороты. Это доступное, малозатратное и, в то же время, эффективное средство поступления органического вещества в почву.

НЕЗАМЕНИМЫЙ СЕВООБОРОТ

Центральным звеном современного земледелия служит севооборот, незаменимый в качестве главного биологического фактора оздоровления фитосанитарной обстановки в агроценозах. При формировании севооборотов важным условием является обеспечение положительного баланса органического вещества, что возможно только при насыщении их бобовыми культурами.

Многолетние исследования института и практика передовых хозяйств показывают, что в условиях области наиболее рациональная площадь зерновых в структуре от 50 до 55% пашни. При этом приоритет в зерновой группе следует отдать озимым культурам, которые при правильном их возделывании превышают по продуктивности яровые зерновые культуры. Они должны занимать не менее 20–25% пашни. Яровые зерновые — ячмень, яровая пшеница, овес — должны занимать 10–15% пашни.

С особым вниманием следует относиться к таким пропашным культурам, как сахарная свекла и подсолнечник, которые дают максимальный выход продукции и, в то же время, являются высокозатратными при возделывании с большим потреблением питательных веществ из почвы. Площади этих культур увеличились и достигли предельно допустимой величины. Целесообразно площадь посевов их, особенно подсолнечника, уменьшить до 10–15% пашни. Однако увеличение производства должно осуществляться не за счет расширения площадей, а путем совершенствования технологий возделывания, повышения урожайности.

В современных условиях необходимо предусматривать увеличение выхода биологического азота за счет введения в структуру посевных площадей посевов бобовых культур, которые должны занимать в структуре посевов не менее 10%.

Многолетние бобовые травы существенно повышают плодородие почвы, за год они могут накапливать до одной тонны гумуса на гектаре, синтезируют азот из воздуха для питания себя и последующих культур. Многолетние бобовые травы (люцерна, эспарцет, клевер и другие) и их смеси со злаковыми компонентами должны занимать до 15% пашни. Исследованиями установлено, что в зернопропашном севообороте с двумя полями бобовых многолетних трав обеспечивается положительный баланс гумуса. За 10 лет содержание гумуса увеличилось с 6,8 до 7,2% (+ 0,4%).

В регулировании плодородия почв особое внимание уделяют чистым парам, которые улучшают фитосанитарное состояние, способствуют накоплению и сохранению влаги и питательных веществ ко времени посева озимых культур.

С целью снижения данного процесса целесообразно заменить часть чистых паров до 50%.

СИДЕРАЛЬНЫЙ ПАР

Сидеральный пар является одним из источников поступления органического вещества в почву. Для сидерации в наших условиях хорошо использовать горчицу белую, которая за сравнительно короткий промежуток времени накапливает до 200 и более ц/га зеленой массы, или 7–7,5 т/га сухого вещества, содержащего 80–90 кг азота, 50–60 кг фосфора и до 140 кг калия. Причем горчица обладает большим коэффициентом размножения.

Эффективность сидерального (горчичного) пара в нашем институте изучалась в семипольном зернопаропропашном севообороте. По урожайности озимой пшеницы, сахарной свеклы и в целом по выходу продукции с одного гектара пашни он был равноценен чистому пару с внесением 30 т/га навоза

Роль зерновых в улучшении почвенного плодородия резко возрастает, когда и солома используется как источник органических удобрений. После уборки озимых в почве остается 25–30 ц/га воздушно-сухой массы корней, а яровых зерновых — 15–20 ц/га. По наличию питательных веществ солома равноценна биомассе корневой системы. Кроме того, солома содержит некоторое количество серы, калия, магния, бора, меди, цинка и других элементов. Соотношение зерна и соломы у озимых 1:1,5, яровых зерновых — 1:1,2. При урожае зерна озимой пшеницы в 30 ц/га с соломой в почву возвращается азота 35 кг, фосфора 6–8 кг и калия 60–70 кг д. в. на га. При использовании на удобрение всей биомассы озимой пшеницы (корни + солома) резко возрастает поступление в почву элементов минерального питания (азота 55 кг, фосфора 12–15 и калия 80–100 кг д. в. на га). Систематическое использование соломы на удобрение способствует приостановлению деградации чернозема и улучшает его агрофизические, агрохимические и биологические свойства.

Как показали наши многолетние исследования, солома не уступает по своей эффективности внесению в зернопаровом севообороте 20 т/га навоза.

За годы исследований за счет внесения в пар 20 т навоза на га в почву поступило N85P30K142 кг д. в., а при использовании на удобрение соломы озимых культур в двух полях, соответственно — N80P25K140 кг д. в. на 1 га.

При внесении в чистый пар 20 т на га навоза и использовании на удобрение соломы озимых культур была получена практически одинаковая урожайность зерна (30,2–29,9 ц/га) и выход продукции с гектара севооборотной площади (24,5 и 24,2 ц зерновых единиц).

Наиболее быстродействующим средством повышения урожайности всех культур и плодородия почвы являются минеральные удобрения. Применять их необходимо таким образом, чтобы в первую очередь внести под сахарную свеклу, посеять все культуры с рядковым удобрением, при необходимости провести подкормку озимых культур. При этом дозы внесения следует устанавливать с учетом обеспеченности почвы питательными элементами и отзывчивостью полевых культур.

ОБРАБОТКА ПОЧВЫ

Одним из важнейших приемов регулирования плодородия является обработка почвы, которая влияет на физические, химические и биологические свойства почвы. Выбор оптимальной системы обработки почвы определяется экологическими условиями, требованиями сельскохозяйственных культур и уровнем интенсификации производства растениеводческой продукции. Многолетние исследования показывают, что в современных условиях ведения земледелия наиболее эффективной системой обработки почвы является комбинированная отвально-безотвальная с использованием приемов минимизации основной обработки. При этом традиционная отвальная вспашка под зерновые и зернобобовые культуры заменяется безотвальным рыхлением. Под пропашные культуры севооборотов (сахарная свекла, подсолнечник и другие) используется вспашка.

Наиболее благоприятные условия для роста и развития культур зернопаропропашного севооборота складываются в технологиях, основанных на комбинированной отвально-безотвальной системе основной обработки почвы. На фоне данной системы наиболее равномерно распределяются питательные элементы по профилю пахотного горизонта, что положительно сказывается на урожайности культур и продуктивности севооборота в целом. Так, выход продукции с гектара пашни составляет 5,46 т зерна против 5,41 т в технологиях, основанных на традиционной отвальной вспашке. Систематическая поверхностная система обработки почвы в технологиях возделывания культур приводит к существенному снижению продуктивности севооборота (0,39 т/га) зерновых единиц по отношению к традиционной систематической вспашке.

Технологии, основанные на постоянной безотвальной обработке, по продуктивности севооборота занимают промежуточное положение. При этом выход зерновых единиц с гектара пашни составляет 5,21 т/га, что ниже, чем в технологиях с отвальной вспашкой, на 0,20 т/га. Одной из причин снижения продуктивности пашни на фоне технологий, в основе которых присутствуют систематические обработки почвы без оборота пласта, в особенности поверхностная обработка на 8–10 см, является усиление процесса дифференциации пахотного слоя по плодородию с концентрацией питательных элементов в верхнем 0–10 слое почвы. Это негативно сказывается на росте и развитии культур, особенно в условиях недостатка влаги.

Таким образом, в зернопаропропашных севооборотах с короткой ротацией целесообразно применять комбинированную систему обработки, предусматривающую сочетание отвальной вспашки (один раз за ротацию севооборота) под сахарную свеклу на 25–27 см с безотвальной обработкой под зерновые, и в пару на 20–22 см на фоне предварительного лущения стерни. Такая обработка позволяет уменьшить затраты энергии на производство единицы продукции без снижения урожайности и ухудшения агрофизикохимических свойств почвы и засоренности посевов.

Совершенствование структуры посевных площадей, севооборотов, применение удобрений, обработки почвы с учетом современных реалий позволит расширить и усилить роль факторов интенсификации земледелия, остановить процессы деградации чернозема, значительно увеличить производительность пашни при одновременном снижении энергоемкости продукции.