Спецвозможности
Аналитика

Регулирование и воспроизведение плодородия черноземных почв

03.11.2020
2857
Регулирование и воспроизведение плодородия черноземных почв фото, иллюстрация

В современных условиях ведения сельского хозяйства при переходе на рыночные основы производства наблюдается резкое снижение плодородия почвы, вызванное нарушением севооборотов, увеличением площадей полей без учета особенности агроландшафта, а также недостаточным применением минеральных удобрений.

 

 

 

 

 

 

Наблюдается снижение содержания гумуса, подвижного фосфора, обменного калия в почве, растет ее кислотность. Одним из ключевых факторов, влияющих на плодородие почвы, является реакция почвенного раствора, а именно его кислотность, которая обусловливает наличие в почвенном поглощающим комплексом высокой концентрации ионов водорода, алюминия и железа.
 
Реакция почвы играет важную роль в развитии растений и почвенных микроорганизмов, влияет на скорость и направление протекания в ней химических и биохимических процессов. Усвоение растениями элементов питания, интенсивность микробиологической жизнедеятельности, минерализация органических веществ, разложение почвенных минералов и растворение различных труднорастворимых соединений, коагуляция и пептизация коллоидов и другие физико-химические процессы во многом определяются реакцией почвы.
 
Эффективность удобрений, применяемых в севообороте, значительно возрастает на фоне известкования, что способствует повышению урожая сельскохозяйственных культур. Известкование имеет многогранное влияние на почву: нейтрализует кислотность, способствует поддержанию баланса кальция, магния, усиливает биологическую активность почвы, мобилизует фосфаты, связывает подвижные соединения алюминия и марганца, усиливает нитрификацию почвы, снижает потери гумуса.
 
У зерновых культур благодаря известкованию повышается белковость, содержание клейковины, а у сахарной свеклы растет сахаристость, уменьшается поражение растений корнеедом, корневыми гнилями.
Исследования, проводившиеся в сети Института биоэнергетических культур и сахарной свеклы НААН, показали, что использование мелиорантов (дефеката) как в прямом, так и последействии способствует оптимизации питательного режима почвы и росту урожая.

При использовании мелиорантов в виде дефеката на органо-минеральном фоне удобрения на черноземах выщелоченных урожайность сахарной свеклы повысилась на 4-5 т/га, а сбор сахара - на 0,5 т/га, зерновых - на 0,5-1 т/га . Под влиянием использования дефеката наблюдалось улучшение питательного режима почвы и повышение содержания минеральных соединений азота, подвижного фосфора, обменного калия. В свою очередь, это улучшило использование элементов питания и способствовало росту производительности сельскохозяйственных культур.

В то же время проведение мелиоративных мероприятий снижает доступность для растений ряда микроэлементов - меди, цинка, кобальта и бора, - что требует дополнительного их внесения путем внекорневой подкормки. Известкование почвы следует проводить раз за ротацию севооборота. Плодородие почвы тесно связано с содержанием гумуса: при использовании только минеральных удобрений ускоряются процессы минерализации органического вещества и растет потеря гумуса. Содержание гумуса в черноземных почвах зависит от концентрации пропашных и зерновых культур в севообороте, наличия многолетних трав, системы удобрения и протекания эрозионных процессов.

На черноземах типичных выщелоченных в исследованиях, которые проводились на Белоцерковской ОСС (зона неустойчивого увлажнения) от запашки 9 т/га навоза и внесения N50P66K66 содержание гумуса в пропашном севообороте составило 3,34%, в зерно-пропашном - 3,51%, без удобрений соответственно — 3,14–3,27%.

В короткоротационном зерно-травяно-пропашном севообороте в условиях Веселоподольской ОСС Полтавской области (зона недостаточного увлажнения) на черноземах типичных слабосолонцеватых при внесении 6,25 т/га навоза + N45P60K60 в плодосменном севообороте содержание гумуса повысилось в пахотном слое за шесть ротаций на 0,26%, до начала ротации - 4,5%. В то же время потери гумусом в варианте без применения удобрений достигали 0,16%, или 0,24 т/га ежегодно.

Для восстановления плодородия черноземных почв нормы применения минеральных и органических удобрений должны быть оптимальными, чтобы компенсировать вынесение элементов питания сельскохозяйственными культурами и пополнить баланс органического вещества.

В среднем для зоны достаточного увлажнения оптимальная норма навоза для поддержания содержания гумуса - 10-12 т/га на фоне N45P50K60. При увеличении доли пропашных культур (более 50%) соответствующее количество навоза можно увеличить до 15 т/га. Для черноземов типичных глубоких в условиях недостаточного увлажнения оптимальной нормой применения органо-минеральных удобрений является 6–7 т/га + N34P45K34 кг/га д. в.
В современных условиях уменьшение использования навоза как органического удобрения и применение только минеральных удобрений не способствует сохранению содержания гумуса в почве, а, наоборот, приводит к усилению процессов дегумификации.
Соответственно, навоз в севообороте могут заменить пожнивные остатки сельскохозяйственных культур - солома озимых и яровых зерновых культур, стебли кукурузы, ботва сахарной свеклы.
 
Исследования, проведенные на Белоцерковской ОСС в течение одной ротации десятипольного севооборота, показали, что на черноземах выщелоченных запахивание пожнивных остатков всех культур севооборота на фоне минеральной системы удобрения поддерживает содержание гумуса на уровне, который близок к исходному. Перед запашкой соломы нужно внести азот в расчете N10 кг/га д. в. на каждую тонну соломистых остатков для лучшего их разложения и уменьшения иммобилизации азота почвенной микрофлорой.
 
В зоне достаточного увлажнения использования только пожнивных культур на зеленое удобрение не способствует накоплению гумуса из-за малого соотношения между углеродом и азотом. Соответственно, посев послеуборочной культуры нужно проводить на фоне применения минеральных удобрений и сочетать с использованием соломы, которую перед посевом следует заделать в почву. Это способствует лучшей ее минерализации и более интенсивному протеканию гумификационных процессов, что способствует образованию гумуса.
 
Для стабилизации содержания гумуса на черноземных почвах система ведения земледелия должна учитывать как особенности ведения севооборотов, удобрения, так и обработку почвы.
 
Восстановление плодородия черноземных почв дает возможность повысить содержание гумуса, что способствует уменьшению деградационных почвенных процессов и повышению продуктивности сельскохозяйственных культур.

Весомым фактором, который влияет на плодородие черноземных почв, является обеспеченность их подвижным фосфором, уровень которого зависит от окультуренности почвы, системы удобрения и звеньев севооборотов. Например, если на залежах уровень подвижного фосфора может составлять по Чирикову - 25-50 мг/кг, то на полях севооборотов - 150-250 мг/кг, а на овощных полях - 350-400 мг/кг, что определяется применением высоких норм органических удобрений.
 
Результаты целого ряда исследований свидетельствуют о тесной взаимосвязи между остаточными фосфатами удобрений и урожаем сельскохозяйственных культур. Он достаточно четко выражен на всех типах почв, особенно на черноземах.
 
Именно поэтому повышение фосфатного уровня почв считают характерным признаком роста плодородия почвы, а его повышение - показателем окультуренности.
Минеральные фосфаты являются главным источником увеличения запасов растворимых и доступных растениям соединений фосфора. Наибольшую ценность в этом отношении имеют его подвижные и растворимые соединения в почве.

На черноземах типичных выщелоченных в условиях Уладово-Люлинецкой ОСС в зоне достаточного увлажнения при применении фосфорных удобрений в дозе Р51, Р75, Р102 содержание подвижного фосфора по Чирикову повысился на 33, 66 и 73 мг/кг относительно неудобреного фона, что составляло 158, 191 и 198 мг/кг.

От сочетания фосфорных удобрений на фоне 12 т/га навоза количество фосфатов повысилось на 73, 85 и 90 мг/кг. Соответственно с этим фосфатный уровень почвы составлял 198, 210 и 215 мг/кг. При запахивании только 12 т/га навоза наблюдали лишь поддержание подвижного фосфора на начальном уровне - 122 мг / кг.

На черноземах типичных выщелоченных в условиях Белоцерковской ОСС при применении N50P66K66 за ротацию севооборота содержание подвижного фосфора относительно неудобренного фона повысился на 104 мг/кг, при запашке пожнивных остатков с добавлением N50P66K66 - на 122 мг/кг, от применения 9 т/га навоза и N50P66K57 - 138 мг/кг, что составило соответственно - 221, 248 и 262 мг/кг, тогда как без удобрений - 127 мг/кг. В черноземе оподзоленном (условия неустойчивого увлажнения, Верхнячская ОСС) при внесении N50P42,5K50 на 1 га севооборотной площади содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы (0-30 см) на конец второй ротации достигало 106 мг/кг, при N50P42,5K50 + 12 т/га навоза - 132; N50P42.5K50 + побочная продукция - 114; 12 т/га навоза + побочная продукция - 102; повышение к исходному уровню - соответственно 14,33, 40,5, 23,4 и 10,1 мг/кг.

Для поддержания наличия подвижного фосфора в почве на достаточно высоком уровне при низком и среднем обеспечении его содержания количество фосфорных удобрений должно составлять 150-200% вынесения его культурами севооборота. Этот показатель колеблется в пределах от Р45-65 за ротацию севооборота на фоне применения органических удобрений.

По мере увеличения обеспечения почвы подвижным фосфором дозу удобрений можно уменьшить. Соответственно, дозы фосфорных удобрений, которые будут использовать под культуры, должны быть обоснованы как с учетом запланированного урожая, так и уровня обеспеченности почвы фосфором.
 
Поскольку избыток фосфора, который применяли под сельскохозяйственные культуры, снижает белковость зерна и содержание сахара в корнеплодах сахарной свеклы, поступление цинка в растения, что ухудшает качество зерна озимой пшеницы и кукурузы.
 
Эффективность фосфорных удобрений прослеживается в большей степени в условиях Левобережной Лесостепи Украины.

Содержание обменного калия связано с зоной увлажнения, особенностью материнской породы и гранулометрическим составом почвы, поэтому эффективность калийных удобрений в зоне достаточного увлажнения самая высокая. На черноземах типичных выщелоченных в зоне достаточного увлажнения количество подвижного калия при применении калийных удобрений в норме K59 и K118 на азотно-фосфатном фоне повысилось на 6,18 мг/кг относительно неудобренного фона - 72 и 84 мг/кг.
 
Применение органических удобрений вместе с минеральными повышает уровень обеспечения почвы калием. На черноземах типичных выщелоченных на фоне 12 т/га навоза азотных, фосфорных удобрений при использовании калийных в норме К59, К99 и К118 количество подвижного калия выросло на 25, 27 и 35 мг/кг, что составляло соответственно 97, 106 и 108 мг/кг почвы.

На черноземах типичных слабосолонцеватых при применении 6,25 т/га навоза + N45P60K45 за ротацию севооборота количество подвижного калия в пахотном слое почвы повысилось на 32 мг/кг относительно неудобренного фона, и его уровень в пахотном слое достигал 134 мг/кг.

Для подвижного калия свойственно переходить в фиксированный состояние, в результате чего количество обменного калия от начала до конца вегетации растений имело существенное снижение.

В отличие от черноземных почв, где содержание обменного калия возрастает от внесенных удобрений, на серых лесных почвах и темно-серых его уровень невысок, особенно на дерново-карбонатных почвах, в частности в западном регионе Украины (Ровенская, Львовская, Тернопольская, Волынская области). Такая особенность этих почв требует применения доз удобрений, которые близки к рекомендуемым, с учетом интенсивности баланса питательных веществ. Учитывая это, при проведении мониторинговых наблюдений для определения количества обменного калия нужно отбирать почву в конце вегетации сельскохозяйственных культур.

Для сохранения плодородия почвы и повышения ее уровня нужно нормы применения удобрений обосновывать в соответствии с прогнозируемым урожаем сельскохозяйственных культур и балансом питательных веществ в севообороте. При разработке системы удобрения культур следует учитывать рекомендации по их применению в соответствии с зоной увлажнения и типом почвы, а также с учетом урожайного потенциала культуры.

 

Я. Цвей, д-р c.-х. наук, профессор,

Институт биоэнергетических культур и сахарной свеклы НААН

Журнал «Пропозиція», №6, 2019 р.

Ключевые слова: плодородие почв, чернозем

Интервью
Земельная реформа отнюдь не завершилась с принятием закона об обороте сельскохозяйственных земель. Она требует принятия сопутствующих законов и подзаконных актов, обеспечивающих функционирование рынка земли. О судьбе этих законов и... Подробнее
В середине декабря официально было сообщено о создании новой общественной организации - «Всеукраинского аграрного форума», целью которой является объединение всех сельскохозяйственных организаций для совместной продуктивной работы и... Подробнее

1
0