Агрохимические мероприятия по сохранению и повышению плодородия почв

Основными источниками органического вещества и гумуса в почве являются органические удобрения. В связи с большими затратами на транспортировку и внесение органических удобрений их вносят в прифермских севооборотах.

В зернотравяных и зернопаровых севооборотах, размещенных на удаленных полях, поддержание оптимального режима органического вещества рекомендуется за счет использования соломы, сидератов, многолетних трав и их смесей с бобовыми культурами.

Важным источником органических удобрений является солома, в одной тонне которой содержится в среднем 4-5 кг азота, 1,5-2,5 кг фосфора, 7-10 кг калия (табл. 5.9) и все основные микроэлементы (бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт и др.).Это один из наиболее доступных, экологически и экономически эффективных способов повышения плодородия почв. Перспективный объем использования соломы как удобрения в крае составляет 3 млн. т в год. Сжигание соломы и стерни приводит к бесследным потерям около 6 млн. т органического вещества, снижению разнообразия полезной микрофлоры и фауны.

По содержанию органического вещества и влиянию на воспроизводство гумуса одна тонна соломы в условиях Сибири приравнивается к 2,5-3,0 тоннам подстилочного навоза. При этом затраты труда и расходы на её применение на 75% ниже по сравнению с приготовлением и использованием подстилочного навоза.

Таблица 5.9 – Средний состав соломы сельскохозяйственных культур.

Культуры	Влажность	Содержание, кг/т
Органическое вещество	Общий азот	P2O5	K2O	CaO	MgO
Зерновые			4,0	1,5	10,0	2,0	1,0
Зернобобовые			10,0	2,0	11,0	9,0	2,0
Крестоцветные			5,0	1,5	9,0	8,0	2,0
Крупяные			7,0	3,0	12,5	5,0	2,0
Кукуруза			4,5	2,0	12,0	3,0	2,0
Подстилочный навоз			5,0	2,5	6,0	3,5	1,2

Внесение соломы осуществляется комбайнами с соломоизмельчителем - КЗС ЕНИСЕЙ-954, ВЕКТОР-410, AСROS-530 и др. При этом солома измельчается (50-150 мм) и равномерно разбрасывается по поверхности поля, важно чтобы ширина ленты разбрасываемой соломы и ширина жатки совпадали. Заделывается солома в почву последующей основной обработкой. Сразу запахивать солому на большую глубину не целесообразно, рекомендуется сначала заделать ее в почву дискованием или лущением на 6-8 см. В этом случае разложение соломы идет быстрее, интенсивнее размножаются азотфиксирующие микроорганизмы. Все последующие обработки почвы проводят в зависимости от почвенно-климатических условий и биологических особенностей возделываемых культур.

Следует помнить, что при запахивании соломы с целью повышения коэффициента гумификации необходимо дополнительно вносить азотные удобрения (табл. 5.10). Без азотных удобрений разложение соломы почвенными микроорганизмами будет проходить за счёт иммобилизации почвенного азота, что может привести к снижению урожая первой культуры. При внесении соломы в паровые поля дополнительное внесение азотных удобрений рекомендуется только на основании почвенной диагностики на содержание нитратного азота. При использовании соломы под злаковые культуры, в дополнение к удобрениям на запланированный урожай, требуется внести еще 5-10 кг д.в/га азота минеральных удобрений или 30-40 т/га жидкого навоза на 1 т заделанной соломы и провести вспашку отвальным плугом.

Таблица 5.10 – Компенсирующие дозы азота в зависимости от состава соломы

Солома	Состав соломы, %	С:N	Добавка азота на 1 т соломы, кг д.в.
сухое вещество	углерод (С) в сухом веществе	азот (N) в сухом веществе
Озимой пшеницы			0,50
Озимой ржи			0,45
Ячменя			0,50
Овса			0,65
Яровой пшеницы			0,60
Кукурузы			0,75
Рапса			0,70
Редьки масличной			0,92
Сурепицы			0,86
Гречихи			0,80
Гороха			1,40
Люпина			1,10
Сои			1,20
Вики			1,40

Хороший эффект наблюдается при комбинировании соломы и различных видов зеленого удобрения: самостоятельные посевы, пожнивные и подсевные культуры.

На зеленое удобрение обычно возделывают бобовые культуры, которые в результате азотфиксации накапливают большое количество азота в почве. При запашке высоких урожаев зеленой массы бобовых сидератов в почву поступает 150-200 кг азота, что равноценно 30-40 т/га навоза. Коэффициент использования азота зеленого удобрения в первый год действия вдвое выше, чем азота органических удобрений.

Сидеральные культуры используют на удобрение полностью, при этом в почву запахивают всю зеленую массу и корни, и комбинированно, когда основной урожай зеленой массы идет на корм, а в качестве удобрения запахивают корни, стерню и отросшую отаву. Наиболее эффективно комбинированное использование сидеральных культур.

Следует учесть, что зеленые удобрения в начальный период разложения проявляют фитотоксичность. В это период обнаруживаются значительные количества фенольных соединений и аммиачного азота. По этой причине разрыв между посевом пшеницы и внесением удобрений должен быть не менее 8-10 суток.

Эффективность применения зеленых удобрений ограничивает короткий вегетационный период, что обусловливает слабое разложение органического вещества удобрений, вследствие чего в почве накапливается мало легкодоступных для растений элементов питания.

В условиях недостаточного количества осадков возделывание, например донника на зеленое удобрение приводит к иссушению почвы, в результате чего эффективность паров резко снижается.

Использование зеленых удобрений эффективно на фоне небольших (5-7т/га воздушно-сухого вещества) первоначальных запасах растительного материала в почве. Однако такие запасы растительного вещества в почве складываются не часто, так как возделывание зерновых культур в течение нескольких лет способствует накоплению и консервации в почве растительного материала.

Определенные перспективы открываются для сидерации в связи с увеличением доли чистых паров в структуре пашни и переходом, на значительных площадях, к двупольному севообороту пар – пшеница. Данный севооборот приводит к резкому снижению в почве запасов растительного материала и в целом органического вещества. Использование сидеральных паров под культуры с более растянутым периодом потребления элементов питания, например под картофель, может принести видимый эффект. Эффективность сидеральных удобрений можно существенно повысить за счет агротехнических приемов, таких как, посев кулис и предзимнее щелевание почвы.

Запахивать сидеральные удобрения следует в июле-начале августа. Более поздняя запашка приводит к иссушению почвы.

Внедрение сидеральных паров с использованием донника и озимой ржи, возделываемых по технологии весенних подпокровных посевов, способствует сохранению и повышению плодородия почв. При этом озимая рожь высевается перекрестным способом уменьшенными нормами высева покровной культуры на 20 % и озимой ржи на 50 %.

Небобовые сидераты – рапс, горчица, сурепица – хорошо действуют только при внесении под следующую за ними культуру высоких доз азота (80-120 кг/га). Они имеют важное значение как почвозащитные культуры, препятствующие вымыванию нитратов в осенний период.

При введении многолетних бобовых трав в севооборотусиливаются процессы гумификации за счет растительных остатков. Расширение посевов многолетних бобовых трав на 15-20% приводит к дополнительному поступлению в почву 50 т сухого вещества пожнивно-корневых остатков за ротацию севооборота, что обуславливает дополнительное поступление в почву азота (табл. 5.11) в том числе и за счёт азотфиксации (табл. 5.12). В севообороте с клевером заметно повышается содержание органического вещества, поскольку клевер ежегодно оставляет после себя более 8 т растительных остатков. Этого количества пожнивных остатков вполне достаточно для поддержания бездефицитного баланса гумуса без дополнительного внесения минеральных и органических удобрений. При внесении последних содержание гумуса за ротацию севооборота возрастает на 0,25-0,30%. Величина урожая пшеницы, размещаемой по бобовым многолетним травам не уступает урожаю по чистому (неудобренному) пару. Она на 5,8-8,6 ц/га выше урожая пшеницы по зерновому предшественнику. При запашке отавы клевера и донника прирост урожая больше на 3,8-5,8 ц/га, чем по чистому (неудобренному) пару.

Перечисленные выше биологические способы повышения плодородия почв в условиях интенсивного земледелия Сибири абсолютно доступны, экологически и экономически оправданы.

Таблица 5.11– Накопление азота в урожае различных бобовых культур и обогащение им почвы после уборки этих культур

Культуры	Общее количество азота, связанного растением, кг/га в год	Убыль и прибыль азота в почве после уборки урожая, кг/га
Люцерна	300 (до 500-600)	+100 (до 150-200)
Клевер	150-160 (до 250-300)	+75-100 (до 125-150)
Люпин	до 150	около +30
Зернобобовые	50-60	-5 (до -15)

Таблица 5.12 - Размеры азотфиксации свободноживущими микроорганизмами

Почвы	Фиксация за счет продуктов минерализации гумуса, кг/га	Растительные остатки, т/га	Фиксация за счет растительных остатков, кг/га	Сумма фиксированного азота, кг/га
Дерново-подзолистые	1,8-6,0	около 2,5	5,0-7,0	7,5-9,5
Серые лесные	3,0-9,0	3,0-4,5	15,0-20,0	18,0-24,5
Черноземы	9,0-18,0	около 7,0	28,0-35,0	35,0-42,0
Каштановые	3,0-10,0	около 4,0	15,0-20,0	19,0-24,0
Сероземы	3,0-9,0	около 4,0	15,0-20,0	19,0-24,0