Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние длительного применения зеленого удобрения на плодородие дерново-подзолистой почвы и продуктивность зерновых севооборотов

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние длительного применения зеленого удобрения на плодородие дерново-подзолистой почвы и продуктивность зерновых севооборотов"

ио МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА

И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ~~~ СИНИХ Юрий Николаевич

УДК 631.582 : 631.874 : 031.452

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЗЕЛЕНОГО УДОБРЕНИЯ НА ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗЕРНОВЫХ СЕВООБОРОТОВ

Специальность 06.01.01—общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1995

Работа выполнена в Московской сельскохозяйственно! академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственны: наук, профессор В. Г. Лошаков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственны: наук, профессор X. П. Пекекьо; кандидат сельскохозяйст венных наук, доцент А. М. Жиляев.

Ведущее предприятие — Научно-пронаводственпсе объ единение «Подмосковье».

189 ов на заседании специализированно!"!

совета К-120.35.07 в Московской сельскохозяйственной ака демии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул., 4£ Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться п ПНБ ТСХА.

состоится

Автореферат разослан « .

»

1995 I

Ученый секретарь специализированного совета

■ - -1-ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАВОТЫ

Актуальность работы ■ Перед сельским хпэяйнтяпм Центральных областей Нечернозёмной зоны России стоит задача значительного увеличения производства зерна, особенно Фуражного. Для ее решения необходимо изу-г-чение возможности специализации . зерновых севооборотов и повторных посевов зерновых культур на высоком , агротехническом уровне. Решение зерновой проблемы необходимо обеспечить значительным повышением уро-«айности зерновы* и других сельскохозяйственных культур при углублений специализации и интенсификации производства, ■ поднятием на качественно новую ступень общей культуры земледелия. Вей более остро встает и вопрос экологического осмысления последствий современного технологического земледелия.

Исследования по изучению длительного использования поанивного зеленого удобрения в чистом виде и совместно с удобрением соломой на плодородие почвы, урожайность и продуктивность зерновых.севооборотов и бессменных посевов ячменя проводились в условиях Центральной части Нечернозёмной зоны России. Обширные площади этой территории заняты малоплодородными, в основном дерново-подзолистыми, слабоокультуренными почвами. Поэтому изучение данного вопроса имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение.'

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных . исследований Московской сельскохозяйственной академии им.К.А.Тимирязева на 1991 1995 г.г. по задание 01.01 общегосударственной научно-технической программы 0.51.01 "Разработать научные основы построения интенсивных Севооборотов Нечерноземной'зоны России" (номер государственной регистрации 0167005287В).

Цель и.задачи исследований. Цель исследований заключалась в изучения влияния длительного использования пожнивного;зелёного удобрения как в чистом виде, так и совместно с удобрением соломой на плодородие дерново-подзолистой почвы в севооборотах с -63*>-ным насыщением зерновыми культурами и при бессменном возделывании ячменя.

Достижение указанной целя осуществлялось решением следующих задач:- ..'-■,

•1. Определение потенциального плодородия дерново-подзолистой поч-

Ш.

: 2. определение баланса питательных веществ.

■ 3. Изучение влияния пожнивного ендерага на урожайность сельскохозяйственных культур. V

4. Изучение влияния пожнивного сидерата на выход зерна и продуктивность зерновых севооборотов.

Научная новизна. В результате исследований впервые в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России дана оценка за две ротации (1980 - 1992 г.г.) шестипольных севооборотов с различным насыщением зерновыми культурами (50, 67-и 83%). Выявлено многостороннее положительное влияние длительного использования зелёной массы пожнивной ■ горчицы на удобрение в чистом вида и совместно с соломой на показатели . плодородия дерново-подзолистой почза, уровай сельскохозяйственных культур и продуктивность зерновых севооборотов. Проведены комплексные балансовые расчёты и оценка возмоаностей воспроизводства плодородия почвы при зерновой специализации.

. Установлено; что длительное использование поанивного зелёного удобрения в чистом виде и совместно с соломой повышает устойчивость положительного баланса основных элементов питания в севооборотах и при бессменных посевах ячменя и позволяет повысить содеркание гумуса в дерново-подзолистых почвах по сравнении с его исходным содержанием.

Практическая ценность и реализация результатов. Установлено, что длительное использование пожнивного зеленого удобрения совместно с удобрением соломой способствует в<?спроизводству плодородия дерново-подзолистой почвы, более аффективному использование влаги и элементов питания, повышает урожайность последующих культур севооборота.

Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в учхозе "Ыихайловское" Подольского района Московской области.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и получили положительную оценку на научной конференции молодых учёных "Актуальные проблемы развития сельского хозяйства", посвящённой 150-летии со дня рождения Е.А.Тимирязева, Э - 4 ищя 1993 г. и на заседаний кафедры земледелия и МОД ТСХА. ' -

Обьём работы. Диссертационная -работа изложена на 150 страницах машинописного текста, включал 43 Таблицы, 4 рисунка и состоит иэ введения, пяти глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы {192 наименования, в том числе 27 работ иностранных авторов) и приложений. '

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия и методика проведения исследований

Полевые исследования проводились в 1992 - 1994 г.г. в стационарном полевой многофакторном опыте, залоаенном в 1980 г. на опытном поле экспериментальной базы ТСХА "Иихайловское" ,Подольского района Московской области. Помимо оригинального материала обобщены результаты • исследований за 1981 - 1992 г.г., проведенные старшим научным сотрудником С.Ф.Ивановой и аспирантами Р.Ю.Асхабовым и З.А.Гадхибрагимовым.

- э -

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая, средней степени окультуренности. Содержание гумуса в пахотном слое (0-20 см) почвы перед закладкой опыта составляло 1.94%. подвижного ФосФора по Кирсанову - 13,1, обменного калия по Ыасловой - 16.4 мг на 100 г почвы. pH -5,7.

Севообороты били полностью развёрнуты во времена и яа делянках с рендомизироваиным их размещением в системе блоков. Общий размер делянок - 80 ма (16м х 5 м), повторность опыта - 4-кратная, размещение блоков — 4-ярусное.

Схема стационарного опита

Варианты севооборотов:

X - 50% зерновых на Фоне HPK: многолетние трави 1-го года пользования (г.п.).- многолетние трави 2-го г.п. - озимая пшеница - кукуруза на силос - овёс - ячмень с подсевом трав.

XI - 67% зерновых на Фоне NPK: клевер - озимая пшеница - овёс - викоовсяная смесь (на зелёный корм) - озимая рожь - ячмень с подсевом клевера.

III - 83% зерновых на Фоне NPK: викоовсяная смесь (на зелёный корм) - озимая пшеница - овёс - ячмень - озимая рожь - ячмень.

IV - 83% зерновых на Фоне NPK с пожнивной горчицей на зелёное удобрение: викоовсяная смесь (на зелёный, корм) - озимая пшеница + пожнивное зелёное удобрение - овёс - ячмень - озимая рожь + пожнквнов зелёное удобрение - ячмень + пожнивное зелёное удобрение.

V - 83% зерновых яа Фоне NPK с пожнивной горчицей и соломой на удобрение: викоовсяная смесь (на зеленый корм) -. озимая пшеница + пожнивное зелёное удобрение + солома на удобрение - овёс - ячмень -озимая рожь + пожнивное зелёное удобрение + солона на. удобрение - ячмень + пожнивное зелёное удобрение + ролома ка удобрение ( в дальнейшем тексте в сокращениях пожнивная горчица" на зелёное удобрение - ПС, солома на удобрение - С).

" Кроме того, в опыте изучали бессменные посевы ячменя; без удобрений. на ФонаШРК. на Фоке NPK + ПС. на Фоне NPK + ПС + С и овёс: без удобрений и на Фоне NPK. ,

Минеральные удобрения вносили в расчёте на запланированный урожай зерновых культур 7 яровых - 40 ц/га. озимых - 50 ц/га в количестве: NeePjaoKiai - ПОД ячмень и! овёс. NtaoPleoKlao - под озимую пшеницу, NiaoPieoKiao- ЙОД'ОЗИМУЮ рожь. .

: Воздельшались сорта, районированные в Московской области. Белую горчицу сорта Лунинская высевали' поянивно посла уборки озимой пшеницы.■ озимой; ржи й ячмёняУВслед за Уборкой зерновых культур вносили азотные удобрения 50 кг/га и. измельченную солому по Фактическому урохаю на

, .' - 4 - • ; : ■:' ■ /;

соответствующих делянках, • обрабатывали поля дисковым лущильником и комбинированный агрегатом КБК. Высевали 40 кг/га. всхожих семян горчицы сеялкой,СЗН-2,4, Запахивали зелйную массу пожнивной горчицы и соломы на глубину пахотного слоя.

Метеорологические условия 1992 г. слокились явно неблагоприятно для яровых зерновых, и кормовых культур. В течение всего вегетационного периода стояла «аркая и сухая погода. За май - август, месяцы выпало всего лишь 114,5 мм осадков вместо 272 мм « по среднемноголетким данным» . Вегетационные.периоды 1993 и 1994 г.г. характеризовались обильным выпадением . осадков .в первой половине лета и прохладной погодой, что вызывало полегание озимых и яровых зерновых культур. Та», ; в -1994 •г: за май - илнь выпало 153 им,атмосферных осадков против 114 мм по норме. . • ■'; '.• ■ .

■'.' РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ .

Накопление а химический состав растительных остатков, поступающих в почву в ¡зерновых севооборотах .

Урожайность зелёной массы пожнивной горчицы в годы исследований была различной и зависела главным образом от предшественника, метеорологических условий похиианогс периода и сроков сева (табл. 1).

Таблица 1.

Урожайность зелёной кассы пожнивной горчицы за 1989 -1992 г.г., ц/га

NN ПОЛЯ Год Средняя

1987 1988 1989 1991 1992

26 Озимая пшеница 255 320 281 185 70 222,2 :

32 озимая пшеница *■ . 20В . ; 305, 264 175 '60;. 202,4

29 . Озимая рожь 230 ¿91 . 306 ; 356 ■ 55 247,6

35 Озимая рожь ~ 160 . 298 , • 29 Г ; 328 "50 . 225.4

30" ^ Ячмень ' ~ 48 283 1 231 I 183 30 166,2'

!'36 Ячмень * 35 293 | 235 ! 198 40 ' . 160.,2

;39 Бессменные посевы: 1 Ячмень / .53 277 | . . 265 1 193- 197,0

40 .Ячмень « ^ • 31. ! 252 ; 255 193 . - 182.7

*> Солома используется на удобрение

В.среднем за 1987 - 1992 г.г, урожай зелёной, массы погниьной горчицы посла озимых зерновых культур был довольно высоким и достигал'от 202,4 до 247,6 ц/га. или от 25.5 до 29,9 ц/га абсолютно сухого вещества. Значительно ниже была урожайность после ярового ячменя, что опре-

делялось в основном поздними сроками сева, и составляла от 160 до 197 ц/га или от 17,7 до 20,7 ц/га абсолютно сухого вещества.

Таким образом, после уборки озимых зерновых культур в условиях Московской области есть хорошие возможности для получения высоких урожаев пожнивной горчицы на зелёное удобрение.

По накоплению в почве растительных остатков (пожнивных и корневых) культуры, возделываемые в изучаемых севооборотах, в порядке убывания располагаются так: клевер - кукуруза - овёс - викоовсяная смесь (на зелёный корм) - озимые зерновые - многолетние травы - ячмень..

В севооборотах с 50* и 67* зерновых культур за счёт многолетних трав, клевера, а так же за счет большей Фитомассы остальных культур, полученной благодаря лучшим условиям роста и развития, среднее ежегодное поступление растительных остатков в почву составило соответственно 40,6 и 39,5 ц/га абсолютно сухого вещества. Этот показатель при насыщении севооборота зерновыми культурами до 83* составляет 34,7 ц/га, что на 14,5* ниже, чем в плодосменном севообороте (табл. 2):

Таблица 2.

Поступление растительных остатков в пахотный слой почвы (0-20 см) в севооборотах с различным насыщением зерновыми культурами ' (ц/га абсолютно сухого вещества, 1987 - 1992 г.г.)

Севооборот и * зерновых Удобрение Растительные остатки, ц/га в год

Пожнивные Корневые Всего

1-50 №К 12.7 27,9 40,6

II - 67 ИРК 13,1 26,4 39,5

III - 83 ИРК 12,9 21,8 34.7

IV - 83 NРК + пожнивное зелёное удобрение 21,4 25,4 46,8

В том числе горчица 17,6 - 17,6

V - 83 №К + пожнивное зелёное удобрение + солома 42,5 27,6 70,1

В том числе -. горчица 15,5 - 15.5

солома 24,2 - 24.2

В севооборота с длительным применением пожнивного зелёного удобрения поступление органического вещества на гектар севооборотной площади за счёт пожнивной горчицы увеличилось на 17,6 ц/га или на 34,9* по сравнению со специализированным севооборотом с 83* зерновых культур на Фоне минеральных удобрений. При совместной запашке пожнивной горчицы и соломы количество абсолютно сухого органического вещества увеличивалось на 15.5 ц/га за счёт пожнивной горчииы и на 24.2 ц/га - за счет соломы на удобрение. Следует отметить, что при длительном использовании в специализированном зерновом севообороте пожнивного зеленого удобрения с соломоп поступление растительных остатков в пахотный слой

почвы увеличивалось до 70,1 ц/га севооборотной площади, а при использовании лишь одного сидерата - 46,6 ц/га.

Динамика содервания гумуса в почве

Анализ исследований по определению динамики гумусового ре&има почвы показал, что во всех изучаемых вариантах содержание гумуса в почве в течение 12 лет имело тенденцию к повышению по сравнению с исходным его содержанием (табл. 3). Однако, в годы первой ротации <1960 - 1986 г.г.) севооборота установлено снижение содержания гумуса как в целом в слое почва 0-40 см. так и по слоям 0-20 и 20-40 см..Это связано с тем, что в годы первой ротации в основном был получен

Таблица 3.

Изменение содержания гумуса (по углероду) в почве за две ротации севооборотов (1980 - 1992 г.г.)

Севооборот и % зерновых Удобрение слой Гумус,. % Отклонение от исходного

см 1980 1986 1992

1-50 0-20 2.00 1,89 2.58

HPK 20-40 1.07 1,08 1,45

0-40 1,52 1,47 2.01 +0.49

II - 67 0-20 1,96 1.79 2.36

NPK 20-40 1,15 1.16 1.34

0-40 • 1.54 1.47 1.85 +0,31

III - 83 HPK 0-20 1.91 1.81 2.19

20-40. ,1.10 1.05 1.64

0-40 1.49 1.43 1.91 +0.42

IV - аз HPK + позаивное зелёное удобрение 0-20 1,90 1;82 2,17

20-40 1.12 1.14 1.41

0-40 1,50 1.47 1,79 +0.29

V - 83 HPK + пожнивное зелёное удобрение + солома 0-20 1.92 1.78 2,28

20-40 1.06 1.09 1.65

0-40 1.48 1.42 1.96 +0,40

НСРоа 0-40 0.11 0,21

эффект, от использования только одних минеральных удобрений, а. за года второй ротации (15Ш7 - 1992 г.г.) начал срабатывать накопительный эф-

Фект, от длительного использования пожнивной горчицы на зелёное удобрение. как в чистом виде, так, и в сочетании с удобрением соломой, которая к тому ие запахивалась в значительно большем количестве (табл.1).

Насыщение полевого севооборота зерновыми культурами с 50 до 83%. без посевов многолетних трав приводило к снижению содержания гумуса от исходного с 0,49 до 0.42 и 0,31% (табл. 3). Длительное использование пожнивного зелёного удобрения способствовало увеличению запасов гумуса в 0-40 см слое почвы (0.29%). Однако, при включении в специализированный зерновой севооборот, длительное пожнивное зелёное удобрение в сочетании с удобрением соломой на Фоне минеральных удобрений увеличивало содержание гумуса в почве на 0,48%, что приближало его практически к плодосмену.

Аналогичная динамика содержания'гумуса в почве наблюдалась и при бессменных посевах ячменя.

Баланс основных элементов питания растений в специализированных зерновых севооборотах

Баланс азота за вторую ротацию при внесении удобрений на запланированный урожай был положительным во всех севооборотах. . Длительное использование пожнивного зеленого удобрения в севообороте с 83% зерновых увеличивает ежегодный положительный баланс азота на 31,2 кг/га или 24,94. а совместная длительная запашка пожнивной горчицы и соломы - на 102,2 кг/га или 81,5%.

В годы второй ротации (1986 - 1992 г.г.) севооборотов отмечена тенденция к повышению запасов общего азота по всем вариантам опыта (табл. 4). При насыщении севооборота зерновыми культурами с 50 до 83% на Фоне применения только одних минеральных удобрений приводит к снижению запасов общего азота в пахотном слое почвы с 0,108 до 0,097%. Однако, ежегодное использование пожнивного зелёного удобрения в специализированном зерновом севообороте обеспечило увеличение запасов общего азота на 0,003% по сравнению с исходным содержанием, а при совместном удобрении с соломой - на 0,008%. Это можно объяснить накопительным эффектом длительного использования зелёного удобрения и удобрения соломой в севообороте.

При насыщении полевого севооборота зерновыми культурами от 50 до 83% в период всходов ячменя в пахотном слое почвы происходило снижение запасов нитратного азота с 35.5 до 30,9 мг на 1 кг почвы или 13%. в почве под посевами овса - с 43.9 до 23,9 пг/кг почвы или 45,6%.

Севооборот и % зерновых Удобрение слой Общий азот, % Отклонение от исходного

см 1980 1986 1992

1-50 0-20 0,094 0,085 0.108

NPK 20-40 0,045 0.051 0.064

0-40 0.069 0.069 0.086 +0,017

11 - 67 HPK 0-20 0,094 0,085 0,100

20-40 0.047 0,054 0.063

0-40 0 ,070 0,069 0.081 +O.0U

III - ВЗ NPK 0-20 0.099 0,083 0.097

20-40 0.049 0,054 0,078

0-40 0.073 0.068 0.087 +0,014

IV - 83 NPK + пожнивное зелёное удобрение 0-20 0,099 0.086 0,102

20-40 0,048 0.056 0,065

0-40 0,073 0,071 0,083 +0,010

V - 83 NPK + пожнивное зелёное удобрение + солома 0-20 0,094 0.082 0.102

20-40 0,044 0.054 0.076

0-40 0.069 0,068 0,089 +0.020

НСРоа 0^40 0.006 0,007 •

Более высокое содержание нитратного азота в слое почвы 0-20 см в плодосменной севооборота под ячменём и овсом наблюдалось в течение всего вегетационного периода, что связано с 2-х годичным возделыванием многолетних трав.

Длительное использование пожнивной горчицы в чистом вида увеличивало содержание нитратного и аммиачного азота в период прохождения Фаз куцанйв - выход в трубку ячменя и овса. Так, например, под посевами ячменя содержание нитратного азота увеличивалось с 17,5 до 35,8 и 44,8 Кг на 1 кг почвы, под посевами овса - с 21,9 до 55,0 мг на 1 кг почвы. Это можно объяснить прежде всего тем, что зелёная масса интенсивно начинает разлагаться в первой половине лета при оптимальной температуре и влажности почвы. И несмотря на интенсивное потребление азота в этот период происходит накопление как нитратного, так и аммиачного' азота в почве под посевами ячменя и овса.

Севооборот и % зерновых Удобрение слой почвы, см РаОв , мг на 100 г почвы Отклонение от исходного

1980 1986 1992

1-50 NPK 0-20 14,7 14,1 16,3

20-40 5,6 6,4 9.7

0-40 10,1 10,2 13.0 + 2,9

II - 67 NPK 0-20 13,1 13,6 13.2

20-40 б, 1 7,1 8.3

0-40' 9,6 10,3 10.7 +■ 1,1

III - 83 NPK 0-20 13,6 14,4 13,7

20-40 6,3 7,9 1' ,6

0-40 9,9 11,1 12,7 + 2,8

IV - 83 HPK + пожнивное . зеленое, удобрение 0-20 13,3 14.5 13.5

20-40 5.6 7.6 8,3

0-40 9,4 11,0 10,9 + 1.5

V - 83 NPK + пожнивное' зелёное удобрение + солома 0-20 14,2 14,4 15,8

20-40 6,8 6.6 10,8

0-40 10,5 10,3 26,6 + 16.1

НСРо» 0-40 1,4 2.7

Баланс ФосФора, рассчитанный разностным методом, хорошо cor- • ласуется с содержанием Подвижного ФосФора в почве. При внесении удобрений на запланированный урожай во всех севооборотах при положительном балансе ФосФора к концу ротации, превышение поступления ФосФора над выносом достигало 70,1 - 97,1 кг/га в год.

За годы второй ротации (1936 - 1992 г.г.) сёвооборотов произошло увеличение запасов подвижного ФосФора по всем вариантам опыта (табл. 5). Наименее выражено оно было при насыщении севооборота зерновыми культурами до 83*. Содержание ФосФора при включении в севооборот пожнивного сидерата увеличивалось на 0,2 мг, а при совместном использовании в сочетании с удобрением соломой - на 1,3 мг на 100 г почвы.

Севооборот и % зерновых Удобрение слой почвы, см КаО . мг на 100 г почвы Отклонение от

i960 1986 1992

X - 50 NPK 0-20 16,9 16.4 17,5

20-40 12,4 14.5 9,8

0-40 14,6 15.4 13,6 - 1,0

XI --67 NPK 0-20 16,1 17.6 18.1

20-40 12,1 14.7 11.2

0-40 14,1 16,1 14.6 + 0,5

III - 83 NPK 0-20 16,8 18.6 17.7

20-40 12,8 15.9 15,9

0-40 14,8 17,2 16,8 + 2.0

IV - 83 HPK -t- пожнивное зелёное удобрение 0^-20 16.0 17.7 18.4

20-40 11,8 15.0 16.4

0-40 13,6 16.3 17.4 + 3,6

V - 83 0-20 15,8 19.6 19,6

зелёное удобрение 20-40 10,8 15.5 14.2

0-40 13,3 17.5 16,9 + 3,6

НСРов 0-40 1,3 4,4

В годы первой и второй ротации во всех севооборотах происходило ■ увеличение содержания обменного калия в пахотном слое почвы (табл. 6). Динамическое равновесие мезду различными Формами калия в почве обуславливает сохранение содержания обменного калия на высоком уровне.

В годы второй ротации наблюдалась тенденция к увеличению обменного калия. При насыщении полевого севооборота зерновыми культурами с 50 до 83*, происходило некоторое увеличение калия в 0-20 см слое с 17,5 до 17,7 мг на 100г почвы. При включении в севооборот длительного пожнивного зелёного удобрения оно увеличивалось до 18,4, а при совместном длительном использовании в сочетании с удобрением соломой, оно оказалось наиболее высоким - 19,6 иг на 100 г почвы (табл. 6).

Урожайность зерновых культур и общая продуктивность пашни в зерновых севооборотах и при бессменных посевах ячменя и овса

Урояайность зерновых культур в годы второй ротации севооборотов и при бессменных посевах зернофуражных культур была различной и в значительной мере зависела от изучаемых вариантов удобрения. Установлено, что расширение в севообороте площади зерновых культур с 50 до 83* приводят к снижению урожайности ячменя в среднем за годы второй ротации (1997 - 1992 г.г.) севооборотов на 4,4 и 6,3 ц/га или на 12,0% и 18,0% (табл. 7). При этом отчетливо проявилась зависимость урожайности ячменя от предшественника в специализированном зерновом севообороте. Применение пожнивной горчицы на зелйное удобрение как в чистом виде, так и в сочетании с соломой позволило повысить урожайность ячменя в среднем на 3,7 и 4.0 ц/га, или на 11,4% и 12,3%. Однако, в эти годы урожайность ячменя по этим вариантам удобрения в зерновом севообороте была ниже, чем в плодосменном. Насыщение севооборота зерновыми культурами с 50 до 83% на Фоне минеральных удобрений снижало урояайность овса с 30,1 до 28,3 ц/га, или на 6,0%. Включение в севооборот длительного пожнивного зеленого удобрения позволило повысить урожайность овса на 11,3%. а совместно с удобрением соломой - на 10.2%.

Посевы озимой пшеницы и озимой ржи меньше подвергались колебаниям погодных условий, которые были для них относительно благоприятнее, чем для яровых культур. В годы второй ротации на урожайности озимой пшеницы, так же, как и на урожайности озимой ржи в ещё большей степени проявился накопительный эффект длительного применения в севообороте пожнивного сидерата и удобрения соломой (табл. 7).

Урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов (ц с 1 га севооборотной площади в год) и бессменных посевов в среднем за 1987 - 1992 г.г.

Характер возделывания Урожайность, ц/га Продуктивность, Ц/га

Ячмень Овёс Озимая пшеница Озимая рожь

зерна корм. ед.

Севооборот: I - NPK 39,2 30.1 52,5 - 20,3 63,1

II - NPK 34, е 34, 2 51,9 45,2 26,5 48.9

III - NPK 32,5 28,3 42,8 37,9 28.8 48.2

IV - NPK + ПС 36.2 31,5 47,2 41,5 31.8 52.6

V - NPK + ПС + С 36,5 31.2 46,6 44,1 32.2 . 53,1.

Бессменные посевы: Без удобрений 11,0 15.9 - - 11.0 18,5

NPK 31,4 18,5 - -• 31.4 49,9

NPK + ПС 31.7 - - - 31.9 50,1

NPK + ПС + С 30.7 - - 30,7 48,1

В среднем за годы второй ротации при насыщении севооборота зерновыми культурами с 50 до 83% урожайность зерна пшеницы снижалась с 52.5 до 42,8 ц/га. озимой ржи - с 45,2 до 37,9 ц/га. При использовании в зерновом севообороте пожнивных посевов горчицы на удобрение урожайность пшеницы повышалась на 10,2%, у озимой ржи - на 9,4%, а при добавлении к пожнивнону свдерату удобрения соломой прибавка урожая достигала на озимой пшенице 4,2 ц/га или 8,8%. на озимой ржи - 6,2 ц/га или 16,3%. причем, отмеченное увеличение урожайности озимых в IV и V севооборотах обусловлено последействием запашки зеленого удобрения в чистом виде и совместно с соломой.

При насыщении севооборота зерновыми культурами с 50 до 67 и 63% выход зерна в среднем за 1987 - 1992 г.г. увеличивался на 6,2 и 8,5 ц/га, или на 30,5 и 41.9% соответственно.

Длительное применение пожнивного зеленого удобрения увеличивало выход зерна до 31,8 ц/га или на 10,4%. Наибольший выход зерна в севооборотах обеспечивался при запашке пожнивного зеленого удобрения совместно с удобрением соломой - 32,2 ц/га или на 11,8% (табл. 7). Зерно-, вая продуктивность севооборота в этом случав на 58,6%. была выше, чем в плодосменном севообороте.

, •. - i3. -

. Экономическая и энергетическая-' оценка применения зелёного удобрения и удобрения соломой в специализированных зерновых севооборотах

Насыщение полевого севооборота зерновыми культурами с 50 до 83% приводило к снижению стоимости : продукции с 1 га севооборота на 557 ■ руб. или на 3.5%. Однако, при включении в специализированный зерновой севооборот длительного пожнивного зеленого удобрения в чистом виде стоимость продукции с 1 га севооборотной площади возрастает на 2231' руб. или на 14.4%, а при совместном использовании с удобрением соломой на 2325 руб. или на 15,0% (табл. 8). При увеличении сборов зерна с 1 га севооборотной площади повышается чистый доход на 1 га посева на 1541 руб. или на 22,9%. а при совместном его использовании

..../' Таблица 8.

экономическая и энергетическая оценка, ¿евооборотов (1987 -1992 г.г.)

Севооборот и. % зерновых Удобрение ' Стоимость продукции с 1 га. руб. Чистый доход на 1 га посева, руб. Рентабель- KJCTb. % КДж

- 50 NPK '■_.• 16001 5372 50.5 251,6

"ix - 67 ¡' NPK .16882 3650 , 27,6 383,4

III -83 NPK 15444 2Э59 18,0 385,1

IV - 83 нрк » пс 17675 2900 19,6 417, 9

V - .83 : нрк + пс-',+- с ' 17769. 3001 '20,3 448,8

с удобрением соломой на 642 руб. Или на 27.2%. При увеличении доли Дерновых в севообороте с-50 до 03% рентабельность производства снижается с 50,5 до 16.0%. Длительное использование пожнивного зелйного удобрения в чистом виде увеличивало рентабельность производства до 19,6%, а при совместном его использовании с удобрением соломой она увеличивалась до 2(3,3% (табл. В) .

При насыщении полевого севооборота зерновыми культурами с 50 до 83% происходило увеличение энергии с 251 до 385,1 кДж. Длительное применение. пожнивного зеленого удобрения позволило увеличить выход энергии до 417.9 КДж или на В,5%._ а при совместном его использовании с удобрением соломой до 448,8 КДЖ или не*. 16,5% (табл. 8).

...... ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В'условиях центрального района Нечернозёмной зоны России насыщение шестипольного полевого севооборота посевами зерновых культур до 83% площади пашни, на Фоне минеральных удобрений позволяет'увеличить Зв^уна?. а ДО 28,8 ц/га или на 41,9%.

.2. Наряду с рациональным чередованием зерновых культур и расчётными дозами минеральных удобрений на запланированный урожай отрицательное влияние предельного насыщения специализированного севооборота зерновыми культурами может быть снижено за счёт широкого применения (до 50% площади севооборота) пожнивных посевов горчицы белой (Sinapis alba L.) как в чистом виде, так и в сочетании с удобрением соломой.

3. Длительное использование пожнивного зелёного удобрения в зерновом севообороте увеличивает ежегодное поступление органического вещества в почву на 17,6 ц/га или на 34,9%. а при совместном использовании с удобрением соломой - на 39.7 ц/га или на 56,8%. Это обеспечивает повышение содержания запасов гумуса в слое почвы 0-40 см на 0,29% при запашке только зелёной массы поливной горчицы, а при запашке её вместе с соломой - 0.48%. что-приближается к влиянию двухлетнего использования посевов многолетних трав\в плодосменной севообороте -0,49% за те же две шестилетние ротации на одном'и том же Фоне минеральных удобрений. _ . \

4. Расчётные дозы минеральных удобрений обеспечивают положительный баланс азота в зерновом севооборота^ при бессменных посевах ячменя и овса. Длительное использование пожнивного^ зелёного удобрения в зерновом севообороте увеличивает ежегодный положительный баланс азота . на 124.9%, а совместно с удобрением соломой -/на 181,5%. При этом запасы общего азота в слое почвы 0-40 см под влиянием одной пожнивной сидерации повышаются на 0,010%, а при совместном удобрении соломой -на 0,020%, тогда как' в плодосменном севообороте это повышение составило 0,017%. Длительное использование пожнивного зелёного удобрения в Фазу кущения ячменя увеличивало содержание нитратного азота в пахотном слое почвы на 197%, аммиачного азота, в эту же Фазу ячменя .- 139%.

5. Длительное применение пожнивного зелёного удобрения в зерновом севообороте снижает ежегодный . положительный баланс фосфора на 3,4%, калия - на 52.1%.; а .совместно с удобрением соломой повышает накопление фосфора а пахотном слое почвы на 15,3%, ' калия - да 10.7%. При этом происходит увеличение содержания подвижного фосфора в 0-20 см слое ■"• почвы в Фазу молочной спелости ячменя на 5.5%. у овса - на 22.2%. Содержание обменного калия в эту же фазу повышается на 15,6%, а при сов-.: местном удобрении соломой - на 30%. под посевами овса - на 16,1 и 38,7% соответственно. ••.-.'■:•

6. В зерновом севообороте длительное использование пожнивного зе- \ лёного удобрения повышает урожайность ячменя на 3,7 ц/га (11.4%), овса

- на 3,2 ц/га (11,3%); а совместно с соломой урожайность ячменя повышается на 4,0 ц/га (12.3%), овса на 2,9 ц/га (10.2%).

f

• . - 15 ,-

7. В зерновом шестипольном севообороте в течение второй и третьей ротации на посевах озимых зерновых культур проявляется накопительный эффект длительного применения пожнивного зелёного удобрения. Если прибавка урожая яровых зернофуражных культур - ячменя и овса, под которые непосредственно запахивается зелёная масса пожнивного сидерата составляет от 4,7 до 6,1 Ц/га (15 - 17,5«), то прибавка урожая озимых культур - пшеницы и ржи от 7.6 до 9,8 Ц/'га (17.4 - 26,2«),

8. Длительное использование пожнивного зелёного удобрения как в-чистом виде, так и в сочетании с удобрением соломой на Фоне Минеральных удобрений повышает выход зерна в специализированных зерновых севооборотах на 3,0 - 3,4 ц/га или на 10,4 - 11,8%, что в 1,5 раза больше, чем выход зерна в плодосменном севообороте.

■ • 9. При длительном использовании пожнивного зелёного удобрения в зерновых севооборотах рентабельность производства- увеличивается до 19,6%, а совместно с удобрением соломой до 20,3%. Длительное использование пожнивного зеленого удобрения увеличивает выход .-энергии в зерновом севообороте на 8,5Я>, а при совместном его использовании с удобрением соломой на 16,5%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При зерновой специализации земледелия с предельным насыщением севооборота зерновыми культурами в условиях Центрального района Нечернозёмной зоны России рекомендуется чередование по видам с учётом их различий по типу: 1) горохо-овсяная смесь; 2) озимая пшеница.- 3) овёс: 4) ячмень,- 5) озимая рожь; б) ячмень с подсевом пожнивной горчицы на зелёное удобрение после озимых зерновых и после ячменя, замыкающего чередование

2. Для рационального использования влаги, повышения плодородия почвы, улучшения баланса питательных веществ в шестипольных зерновых севооборотах рекомендуется возделывание пожнивной горчицы на зелёное удобрение в сочетании с удобрением соломой после уборки озимых и ранних яровых зерновых культур.

г 16 -

1. Синих Ю.Н. Влияние многолетнего пожнивного зеленого удобрения и соломы на плодородие дерново-подзолистой почвы и урожайность сельскохозяйственных культур в. специализированных зерновых севооборотах. Тезисы докладов научной конференции молодых учбных "Актуальные проблемы развития сельского хозяйства".М.:МСХА.1993. - с.46-471

2. Синих Ю.Н. Влияние многолетнего пожнивного зелёного удобрения и соломы ра плодородие дерново-подзолистой, почвы. и урожайность, сельскохозяйственных культур в специализированных зерновых севооборотах. Депонир. рукопись.и.:КИИТЗИагропром.1993. - 5 с. " >

3. Лошаков В.Г.. Элльмер франк, Иванова С.ф.> Синих Ю.Н. Измене^ ние некоторых показателей плодородия дерново-подзолистой почвы в спе~\ циализированных зерновых севооборотах и при бессменном возделывании зернофуражных культур.- Известия ТСХА, 1995. - Вып.1. - с. 71-79..