Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

НЕКОТОРЫЕ ПРИЕМЫ СОХРАНЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "НЕКОТОРЫЕ ПРИЕМЫ СОХРАНЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН"

На оравах рукописи

ШАКИРОВ Фагыйль Назмутдинович

НЕКОТОРЫЕ ПРИЕМЫ СОХРАНЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

06.01.03 - агропочвоведение, агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Уфа-2005

Диссертационная работа выполнена на кафедре почвоведения ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: лауреат государственной премии РБ в области

науки и техники, заслуженный деятель науки РЕ, доктор биологических наук, профессор Ильгиз Кявневнч Хабиров

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Фатнх Ягудовкч Багаутдннов кандидат сельскохозяйственных наук Ильдар Олегович Чаны шее

Ведущая организация: Институт биологии Уфимского научного центра РАН

Защита диссертации состоится «/А 2005 г, а /Учасов на

заседании диссертационного совета Д,220.003.01 в Башкирском государственном аграрном университете по адресу: 450001, Башкортостан, г.Уфа, ул.50 лег Октября, 34, ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан «^Ф» _2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ВАПечагкнн

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Южная лесостепная зона Республики Башкортостан объединяет левобережье и предгорную правобережную часть р.Белой, Бакалинско-Шаранскую равнину и северную часть Белебеевской возвышенности. В структуре почвенного покрова более 50% приходится черноземам выщелоченным. В сельскохозяйственном производстве длительное время считалось, что черноземы это кладовая природы, из которой можно без больших затрат исчерпать энергетические ресурсы для жизнедеятельности человека. Исследования последних лет показывают, что это далеко не так.

- Интенсивная эксплуатация черноземов в течение трех веков без соот-, ветствующих компенсационных мер привела к их сильной антропогенной деградации (Хазиев и др., 1995, 1997; Добровольский, 1998; Карманов, Булгаков, 1983).

Дальнейшая эксплуатация почвенного богатства без должного возмещения, извлекаемого вещественно-энергетического потенциала, будет способствовать устойчивому переходу почвы на более низкий энергетический уровень гомеостаза и, соответственно, снижению плодородия. Наибольший ущерб плодородию черноземов наносят эрозия, агрогеииая деградация, локальное переувлажнение, осолонцевание. Значительная потеря ценных сельскохозяйственных земель происходит в процессе добычи полезных ископаемых открытым способом и т.д. Деградацию черноземов вызывает также применение экстенсивного, нерационального земледелия, которое не позволяет стабилизировать экологическое состояние почв.

Следовательно, исследование причин деградации черноземов и разработка приемов восстановления их плодородия является актуальной задачей современного земледелия.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являются выявление современного состояния и дальнейшее усовершенствование приемов сохранения и повышения плодородия черноземов выщелоченных Южной лесо-

степной зоны Республики Башкортостан на принципах адаптивно-ландшафтного земледелия.

В задачу исследований входило решение следующих вопросов:

1. Оценка современного состояния плодородия черноземов выше* лоченных Южной лесостепной зоны

2. Анализ и установление взаимосвязи между урожайностью сельскохозяйственных культур и почвенно-клнматнческими условиями Южной лесостепной зоны

3. Расчет баланса гумуса, азота и фосфора и определение потребно* сти в удобрениях

4. Экспериментальная разработка некоторых приемов сохранения и повышения плодородия почв с использованием элементов биологизании земледелия на примере Учхоза БГАУ и ОПХ «Уфимское» БНИИСХ

Научная новизна исследований. Обоснование экологически ориентированных приемов сохранения и повышения плодородия черноземов выщелоченных Южной лесостепной зоны впервые рассматривается во взаимосвязи с разработкой адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) на зональ-но-провинцнальном уровне по агроэкологическим группам земель. В работе рассматриваются наиболее реализуемые с точки зрения экономики и соответствующие требованиям экологичесхого императива и продовольственной безопасности приемы повышения плодородия почв.

Защищаемые положения:

1. Оценка современного состояния почвенного покрова Южной лесостепи Республики Башкортостан,

2. В структуре адаптивно-ландшафтных систем земледелия севообороты. минеральные и органические удобрения, способы обработки являются радикальными приемами повышения плодородия почв.

3. Использование ендератов и соломы способствует сохранению и повышению содержания гумуса и питательных элементов в почве.

Практическая значимость. Плодородие почв сельскохозяйственного назначения напрямую зависит от уровня применения средств химизации. Использование их с учетом уровня плодородия почв и планируемой урожайности сельскохозяйственных культур позволили наметить путей сохранения и восстановления плодородия черноземов Южной лесостепной зоны Республики Башкортостан. В условиях дефицита минеральных удобрений и резкого

сокращения их применения в сельском хозяйстве, обоснована целесообразное^

лХ> -

широко использоващ^органически^г удобрений (навою, сидератов и соломы)

на фоне извести для достижения бездефицитного баланса гумуса и устранения избыточной кислотности. Результаты исследований использованы при разработке «Рекомендаций ло сохранению и повышению плодородия почв Республики Башкортостан на 2001 — 2004 годы на основе адаптивно-ландшафтного земледелия» (Уфа, 2000). Теоретические и практические положения диссертации используются в Башкирском государственном аграрном университете при чтении лекций по агрохимии, почвоведению и земледелию.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации доложены на научно-практической конференции «Создание высокопродуктивных агро-экосистем на основе новой парадигмы природопользования», посвященной 95-летию со дня рождения профессора С.Н.Тайчинова (Уфа, 2001), Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005), на совместном заседании кафедр агрономического факультета БГАУ. Результаты исследований опубликованы в трех печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 156 страницах компьютерного текста, состоит из введения, трех глав, выводов и предложений производству, содержит 33 таблицы, 4 рисунка, 15 приложе-. ний. Список литературы включает 262 наименований, в том числе 4 на иностранных языках.

" ' СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условна и методика исследований

Объектами исследования явились черноземы выщелоченные Южной лесостепной зоны Республики Башкортостан.

Исследования выполнялись маршрутно-полевы м, стационарно-полевым и лабораторно-аналитическими методами. Лабораторные исследования проводились в соответствии с общепринятыми в агрохимии и почвоведении методиками (Аринушкина, 1970; Агрохимические методы исследования почв, 1975).

Для решения поставленных задач были заложены стационарные полевые СПыПк ка территории Учхоза БГАУ и ОПХ «Уфимское» БНИИСХ.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощны й, тяжелосуглинистый. Агрохимические показатели пахотного слоя: содержание гумуса - 7,8 - 8,2%, подвижного фосфора - 52,0 - 56,0 мг/кг, обменного калия -137,0 - 148,0 мг/ кг почвы; рН солевой вытяжки 5,7 - 6,4,

Минеральные удобрения и элементы биологизации земледелия изучались на фоне различных способов обработки почвы:

- вспашка на глубину 25-27 см;

- безотвальная обработка на глубину 25-27 см; • поверхностная обработка;

В качестве сидерата использовали рапс. Зеленое удобрение запахивали плугом ПН-4-35 с предплужникам и в фазе цветения после измельчения КНР-1,5. Солому вносили в измельченном виде после уборки предшествующей культуры в количестве 0; 2; 4; 6 т/га с последующей обработкой почвы плоскорежущими орудиями на глубину 25-27 см. С целью предотвращения использования почвенного азота микроорганизмами при разложении соломы вносили 20 кг/га д.в. азотных удобрений. В качестве минеральных удобрений использовали нитроаммофоску.

Содержание гумуса в почвенных образцах определяли по методу И.В.Тюрина в модификации ЦИНАО с фотометрическим окончанием, обще-

го азота - по Къельдалю, валового фосфора - мокрым озолением с перхлоратом калия, аммиачного и нитратного азота - по А.Н.Бочкареву и В.Н.Кудеярову ( 1982), подвижного фосфора - по Чирикову в модификации ЦИНАО, сумма поглощенных оснований - с трилоном Б, обменную кислотность определяли в 1,0 н KCl вытяжке потенциом етрически, водопрочность макроструктуры - по Саввинову, шютность сложения почвы - методом режущего цилиндра по Качиискому, водопроницаемость - метолом заливных площадок.

В годы проведения опытов погодные условия были неодинаковые: в 1999 году за период май-август ГТК составил 0,5, в 2000 году за тот же период май-август — 0,8, в 2001 году — 0,9. Средвемноголепшй показатель ГТК для данного агроклиматического района составляет 1,0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Анализ взаимосвязей урожайности основных сельскохозяйственных культур с почвенно-климатическими условиями Южной лесостепной зоны ... .I, ': Проведенный анализ динамики урожайности с учетом особенностей гидротермических условий Южной лесостепной зоны показал, что урожай- • ноегь зерновых культур в зоне за 1963-2000 годы колебалась в пределах от 8,3 до 26,7 ц/га

Максимальная урожайность зерновых культур в зоне 26,7 ц/га получена в 1986 году при следующих сочетаниях природно-климатических факторов: сумма осадков за год 709 мм, осадки за вегетационный, период - 300 мм, среднегодовая температура воздуха +1,9°С, средняя температура воздуха за вегетационный период +14,8°^

Минимальная урожайность зерновых культур в зоне - 8,3 ц/га приходится на 1987 год при следующих сочетаниях природно-климатических факторов: сумма осадков за год 562 мм, осадки за вегетационный период 155,2

мм, среднегодовая температура воздуха +2,3°С, средняя температура воздуха за вегетационный период+18,2°С. : ■ : >

Урожайность сахарной свеклы за анализируемый период колебалось в пределах от 95 до 236 ц/га, средняя урожайность составила 169 ц/га.1 Максимальная урожайность 236 ц/га была получена в 1973 г при следующих сочетаниях природно-климатических факторов: сумма осадков за год 493 мм, ,осадки за вегетационный период 157,2 мм, среднегодовая температура воздуха +3,1 °С, средняя температура воздуха за вегетационный период +16Д°С. Минимальная урожайность 95 ц/га получена в 1975 году при следующих сочетаниях природно-климатических факторов: сумма осадков за год 422 мм, осадки за вегетационный период 102 мм, среднегодовая температура воздуха +5,0°С, средняя температура воздуха за вегетационный период +18,0*0.

Средняя урожайность подсолнечника за этот период составила 10,1 ц/га с колебаниями от 2,9 до 15,9 ц/га. Максимальная урожайность подсолнечника 15,9 ц/га была получена в 1989 году при следующих сочетаниях природно-климатических факторов: сумма осадков за год 560 мм, осадки за вегетационный период 193,2 мм, среднегодовая температура воздуха +4,3°С, средняя температура воздуха за вегетационный период +18,7°С. Минимальная урожайность подсолнечника в зове 2,9 ц/га получена в 1975 паду при следующих сочетаниях природно-климатических факторов: сумма осадков за год - 422 мм, осадки за вегетационный период 102 мм, среднегодовая температура воздуха +5,0°С, средняя температура воздуха за вегетационный период+18,0°С.

- Установлено, что урожайность зерновых культур зависит от количества .осадков за год и за вегетационный период. Коэффициент корреляции с годо-. вым количеством осадков не высокий, но достоверный - г = 0,45, 1 =2,88, Связь между этими показателями выражается уравнением:

У = 6,78 +0,021 х, . ;где у - урожай, ц/га, х - количество осадков за год, мм.

Более тесная связь обнаружена между урожаем зерновых культур и количеством осадковза вегетационный период (г =0,54,1 ~ 3,61). Наиболее достоверным является прямолинейная функция:

..... У= 10,87 +0,035 х,

т.е. при увеличении количества осадков за вегетационный период на 10 мм урожай зерновых культур повышается на 35 кг/га.

Достоверная зависимость урожая зерновых культур обнаружена также со средней температурой за вегетационный период (г *- -0,54,1 = 3,60), Уравнение регрессии следующая: У = 52,1 - 2,01 х. Эта связь отрицательная, следовательно, с повышением средней температуры за вегетационный период на 1° С урожай зерновых культур снижается на 2,01 и/га.

Динамика внесения органических и минеральных удобрений, баланс гумуса и элементов литания, определение нх потребности на перспективу

Внесение органических удобрений в республике из года в год уменьшается. Фактически в 1990 г. внесено навоза 3,6 т/га, в 1993 • 2,6 т/га, в 1994 -2,2 т/га и 0,98 т/га в 1998 г. (табл.1).

Таблица 1

Динамика внесения минеральных (кг/га д.в,), органических (т/га) и известко-

вых (тыс.га) удобрений по Южной лесостепной зоне РЕ

Удобрения 1986 1990 1994 1998 1998 в % к 1986 2001 2002* 2003 2004

Азотные 30,3 24,6 19,6 7,7 " 23,5 10,5 12,7 -IV 18,2

Фосфорные 33,5 27,3 15,5 4,5 12,3 5,5 6,8 7,8 9.0

Калийные 14,6 10,9 2,4 1,0 7,1 - 1,5 2,1 2,5 2,7

Органические 3,55 3,16 1,77 0,89 22,3 1,0 и 1,5 1,7

Известковые 32 27 16 5 16 3 - 4 - 5 ■: 6

' Аналогичная картина наблюдается и по количеству вносимых азотных, фосфорных и калийных удобрений. Однако, начиная с 2001 года наметилась тенденция к увеличению норм внесения органических и минеральных удобрений, п в 2004 году внесение органических удобрений со-

ставило 1,7 т/га и минеральных в сумме достигло до 29,9 кг/га. Солома почти полностью выносится с полей и не используется в качестве орган и^ ческих удобрений. Посевы однолетних и многолетних бобовых культур сокращаются. Объемы известкования также остаются невысокими, хотя площади кислых черноземов выщелоченных возрастают.

Исследованиями установлено (табл.2), что за последние 35 лет произошло снижение содержания в почвах гумуса, азота, фосфора, значительно уменьшились их потенциальные запасы. В неблагоприятную сторону изменились также физико-химические и агрофизические свойства. Следовательно, широкие колебания урожайности основных сельскохозяйственных культур по годам, кроме гидротермических условий, объясняются снижением плодородия почвы, что приводил к уменьшению устойчивости агроэкосистем. Естественно, это приводит к ухудшению потенциального и эффективного плодородия почв.

Таблица 2

Изменение плодородия черноземов выщелоченных Южной лесостепной зоны РБ (на примере ОПХ Уфимское) за 1965-2000 гг.

Показатели плодо- Единица из- 1965 год 2000 год

родия мерения

Гумус 9,2 7,8

Азот (валов,У ■ % 0.44 0.40

Фосфор (валов.) 0,18 0.14

Кислотность рНки 6,5 6,0

' Са+++Мг++ мг.экв/100 г 52 45

Емкость поглощения 53.0 50.5

Плотность сложения г/см' 1.03 1,17

Водопрочные агпегаты 75.0 68.0

Пористость . % 62 55

Влагоемкость 65 57

В одопроницаемость мм/ мин 1,80 1.15

и

Снижение норм внесения органических, минеральных и известковых удобрений, ухудшение'физических'свойств почв приводят к нарушению биологической активности, дисбалансу гумуса, азота и фосфора.

Баланс гумуса. Органическое вещество почв играет большую роль в поддержании устойчивого плодородия. От запасов гумуса и его состава зависят основные режимы: водные, воздушные, тепловые и пищевые, которые обусловливают высокое плодородие почвы. Баланс гумуса в черноземах выщелоченных отрицательный и в среднем за 35 лет составляет около 1,0 т/га.

Таблица 3

Баланс гумуса, азота и фосфора в черноземах выщелоченных Южной лесостепной зоны в среднем за 1999-2001 годы

Баланс

Гумус Азот Фосфор

т/га , кг/га

-1,0 -Н.4 -7,9 . ;

Баланс азота. Потери гумуса в первую очередь отражаются на азотном балансе почвы. В наших условиях баланс азота также отрицательный и в среднем составляет -11,4 кг/га (табл.3). Как известно, в круговороте азота в системе "почва-аггмосфера-вода-растенне" из общих запасов органического азота, составляющих в среднем по республике 16641 кг/га, участвует лишь 35%. Это азот активной фазы органических соединений или легкогидролизуе-мая фракция. Остальная часть азота устойчива к гидролизу, так как входит в состав высокомолекулярных гумусовых кислот. При сельскохозяйственном использовании почв без компенсация отрицательного баланса в составе азо-торганических соединений из них большей степени теряется активная фракция азота.

Баланс фосфрра. Одним из важных факторов, влияющих на плодородие почв, является обеспеченность их доступными для растений соединениями фосфора. Фосфатное состояние почв сегодня определяет минимальный уро-

венъ урожайности сельскохозяйственных культур. Без внесения удобрений, за счет почвенных ресурсов фосфора в различных зонах возможно получение от 8,0 до 21,3 ц/га урожая зерновых кулыур, в среднем по республике 14,8 ц/га. Запасы валового фосфора в почвах Южной лесостепной зоны большие и составляют в слое 0-50 см 8,4 т/га.

Степень подвижности фосфора очень низкая. Низкая подвижность, высокая устойчивость органофосфатов при невысокой активности фосфогидро-лаз не способствует накоплению в почвах больших количеств подвижных соединений. Запасы доступного растениям минерального фосфора в пахотном горизонте (0-25 см) почв агроэкосистем Южной лесостепной зоны составляют 31 кг/га. В целом баланс фосфора отрицательный и составляет -7,9 кг/га (табл.3). Проблема фосфора обостряется с увеличением площадей кислых почв.

Повышение кислотности отмечается не только в серых лесных почвах, но и в черноземах. Это связано с сокращением мероприятий по известкованию кислых почв, выпадением кислотных дождей.

Как известно, в кислой среде минеральные фосфаты образуют труднорастворимые соединения с солями алюминия и железа, что снижает обеспеченность почв подвижным фосфором. В республике дефицит фосфорных удобрений. Наряду с освоением месторождений фосфатов с целью производства фосфорных удобрений, необходим поиск биотехнологических путей мобилизации фосфора почвы.

...., . ринос азота, фосфора и калия с урожаем сельскохозяйственных куль-В, среднем за 1999-2001 годы с урожаем сельскохозяйственных культур (зерновые, сахарная свекла, подсолнечник) по Южной лесостепной зоне выносится азота 36,8 кг/га, фосфора 18,8 кг/га, калия 40,9 кг/га (табл.4). По Учхозу БГАУ эти показатели соответственно составляют для азота 45,0 кг/га, для фосфора 23,3 кг/га и для калия 40,5 кг/га.

Таблица 4

Вынос азота, фосфора и калия с урожаем сельскохозяйственных культур

(1999-2001)

I Величина выноса Азот 1 Фосфор Калий

Уфимский район. Учхоз БГАУ.

С 1 га пашни кг 45,0 23,3 40,5

Южная лесостепная зона

С 1 га пашни кг 36,8 18,8 40,9

В % от зоны 122 124 99,9

Потребность в органических, минеральных удобрениях и извести для достижения бездефицитного баланса гумуса и питательных веществ. Для достижения бездефицитного баланса гумуса в Южной лесостепной зоне необходимо внести 8,4 т/га органических удобрений, в т.ч. навоза 4,1, торфа 0,59, зеленых удобрений (сндераты) 0,55 и соломы 0,83 т/га н незначительное количество древесных опилок, дефеката, осадков городских сточных вод.

По Уфимскому району общая потребность в органических удобрениях ниже, чем по зоне и составляет 5,8 т/га, в т.ч. навоза и птичьего помета 4,7, торфа 0,79 н сндератов 0,31 т/га. Практически в 2002 году по зоне в среднем внесено 1,1; 2003 году 1,5; 2004 году - 1,7 т/га; (в 1986 году навоза вносила 3,55 т/га), а в 2005 году по плану необходимо внести 4,56 т/га. В Уфимском районе соответственно использовалось навоза в 2002 г, 1,8?; 2003 г. 2,52; 2004 г. 2,99; и по плану в 2005 г. требуется внести - 3,63 т/га. Такая стратегия в Уфимском районе связано тем, что в перспективе в структуре посевных площадей планируется увеличение доли почвоулучшаюших культур при некотором сокращении доли почворазрушающнх н рост в составе органических удобрений доли сндератов из бобовых культур и соломы. Сохранение гумуса - это сохранение плодородия почв, сохранение экологических функций почв и в конечном счете сохранение биосферы (Добровольский, 1989; Никитин, 1991; Никитин, Скворцова, 1994),

В 2002 году уровень применения минеральных удобрений в сумме N. РДС составил 21,6 кг/га, 2003 году - 25,5 кг/га, 2004 году - 29,9 кг/га, а в 2005 году по плану необходимо 164 кг/га (азота -63, фосфора - 48, калия - 54). Если, при таких темпах роста применения минеральных удобрении план не будет выполнятся, недостаток минеральных удобрений необходимо будет восполнять биологизацией земледелия.

В изучаемой зоне 233,9 тыс га почв нуждаются в известковании (30,8 % от площади пашни). По Уфимскому району площадь таких почв составляет 33,1 тыс га (42,6 % от пашни).

Совершенствование системы сохранек;!« и повышения плодородия почв на адаптивно-ландшафтной основе

Минимал изация обработки чернозема выщелоченного на фоне

удобрений

Минимализация обработки почвы является одним из важных элементов адаптивного земледелия. При мннимализацни обработай почвы, особенно на фоне удобрений в севообороте возросло содержание гумуса, общего азота и валового фосфора (табл. 5).

■ . ... Таблица 5

Изменение агрохимических показателей чернозема выщелоченного

(Ал) в зависимости- от. обработки почвы и удобрений (в среднем за 1999-2001

. гг. Учхоз БГЛУ)

Вариан- ... ты _ Гумус Азот Фосфор И-ЖІ, ЖЫОз Р205 КгО

% " ■■■ -> мг/кг

Вспашка

Контроль 7,8 0,41 0,25 4,5 3,7 73,0 78,0

<ЫРК)60 7,9 0,42 0,26 8,3 5,6 84,0 163,0

Безотвальная обработка

Контроль 7,9 0,42 0,26 4,0 3,0 65,0 77,0

(КРК)60 8,0 0,43 0,27 7,5 5,0 74,0 158,0

Поверхностная обработка

Контроль 8,0 0,43 0,27 3,8 2,7 60,0 74,0

(ЫРК)60 8,1 0,44 0,28 6,0 4,8 70,0 144,0

Но это не оказало существенного влияния на накопление в почве доступных растениям элементов питания. По-видимому, это связано с закреплением подвижных элементов питания в составе микробной плазмы, а также выносом питательных веществ с урожаем. Некоторое снижение нитратов возможно связано с передвижением их в нижележащие горизонты.

В среднем за три года исследований наибольший урожай яровой пшеницы получен по вспашке и безотвальной обработке на фоне (№К)60 (табл.6). При поверхностной обработке почвенные условия несколько улучшаются (табл.5), но урожай яровой пшеницы существенно снижается, возможно за счет повышения засоренности посевов. Удобрен/ия дали более высокую прибавку на фоне безотвальной обработки.

Таблица 6

Урожай яровой пшеницы (и/га) в зависимости от способов обработки почвы и удобрений (в среднем за 1999-2001гг. Учхоз БГАУ) . * I

Способы обработки Варианты

Контроль ; (ИРК)бо

Вспашка 24,6 27,3

Безотвальная 25,9 29,4

Поверхностная 20,5 23,0

НСР05 2,2-2,4

Расчеты экономической эффективности влияния различных способов обработки почвы на урожай яровой пшеницы показали (табл. 7), что при ми- . нимализации обработки почвы производственные затраты уменьшаются. Наименьшая себестоимость зерна отмечается при безотвальной обработке почвы, где и наблюдается самая высокая рентабельность. На удобренном фо- -не эта закономерности сохраняются, но в целом рентабельность ниже на удобренном варианте.

Таблица 7

Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы в зави-

симости от способов обработки почвы (в среднем за 1999-2001 гг. У чхоз

БГАУ)

Уро- Произ- Себе- Стои- Чистый Рента-

жай, ' водствен- стои- мость доход с . бель-

Варианты т/га ные за- мость 1 продук- 1 га;руб ность,

трата на т зерна, ции с 1 %

1 га, руб руб ■ га, руб

Контроль

Вспашка 2,46 1849 751 5166 3317 179

Безотвальная 1 обработка 2,53 1800 694 5439 3639 202

Поверхностная обработка 2,05 1500 731 4305 2805 187

(>1РК)60

Вспашка 2,73 2349 860 5733 3384 144

Безотвальная обработка 2,94 2300 782 6174 3874 168

■ Поверхностная обработка 2,30 2000 870 4830 2830 142

Влияние сидеритов на агрохимические показатели и урожайность яровой пшеницы

В настоящее время все больше внимания уделяется биологизации земледелия. Применение сидератов является одним из важных биологической системы земледелия элементов. При этом, наряду с повышением продуктивности севооборотов, создаются условия и для воспроизводства плодородия почв, поскольку в регионе Южного Урала в последниегоды пахот-

ные почвы утратили до 20 - 40% исходного содержания общего гумуса и азота, 20 - 60% лабильного гумуса и значительное количество связанных с гумусом питательных веществ. Заделанная в почву биологическая масса зеленых удобрений способствует увеличению численності почвенных микроорганизмов, обеспечивая их элементами питания.

По нашим исследованиям в целом эффект от запахивания в почву 200 ц зеленой массы сидератов равносильно внесению 20 т на га постилочного навоза.

Сидерация оказало влияние на улучшение агрохимических показателей

почв. Наметилось тенденция увеличения содержания гумуса. Содержание подвижного фосфора и обменного калия увеличились соответственно на 12,2 я 11,2 мг/кг почвы (табл.8).

Таблица 8

Влияние сидератов (рапс) на основные агрохимические показатели

почвы и урожайность яровой пшеницы

Варианты рН Содержание Урожайность, ц/га Прибавка урожая, ц/га

гумуса, % р2о5. мг/кг КіО^ мг/кг

Контроль 5,7 7,8 54,2 140,1 23,5 -

Сидерат (20,0 т/га з/м) 5,7 7,9 66,4 151,3 25,9 2,4

нсрм - - - - - 2Л

Расчеты экономической эффективности влияния сидератов на урожай яровой пшеницы показали, что при внесении сидератов производственные затрата по сравнению с контролем увеличиваются и рентабельность снижается (табл. 9).

Таблица 9

Экономическая эффективность внесения сидератов при возделывании яровой пшеницы (в среднем за 1999-2001 гг. Учхоз БГАУ)

Уро- Произ- | Себесто Стои- Чистый Рента-

жай, водствен- имость мость доход с бель-

Вариант т/га ные за- 1 Т. продук- I га, руб ность,

тратына зерна, ции с 1 %

1 га, руб руб га, руб

Контроль .2,35 1850 787 4230 2380 129

|- Сидерат 2,59 2400 927 4662 2262 94

Использование соломы в системе воспроизводства плодородия почв

В настоящее время в результате деградации почв и роста интенсивности использования земли без достаточного возврата в почву органических и минеральных питательных элементов, даже на потенциально богатых черноземах, наблюдается снижение плодородия. Это выражается в снижении содержания гумуса, запасов азота, фосфора н калия, подкислении почвенного раствора и ухудшении водно-физических свойств.

В системе удобрений, наряду с минеральными, должны найти широкое применение органические - навоз, солома, сидерат из бобовых культур и т.д.

Применение соломы в дозе 4 и б т/га уже в первый год оказало положительное влияние на запасы продуктивной влаги в почве, разница составила

27.4 и 26,2 мм в сравнении с контролем, при повторном внесении (2000) —

26.5 и 37,9 мм, а на третий год (2001) - 58,0 мм при дозе 6 т/га.

Увеличение запасов продуктивной влаги перед посевом в первый год и при последующих внесениях соломы по 4 и 6 г/га можно объяснить меньшим коэффициентом испарения в весенний период. При использовании соломы изменяется и водопроницаемость почвы. За четыре часа наблюдений в варианте с внесением 2 т/га соломы водопроницаемость, в сравнении с контролем, увеличивается в 1,4 раза, а при 4 и б т/га - в 1,7 раза.

Внесение соломы способствовало увеличению агрохимических показа* гелей почв. Так, содержание гумуса в зависимости от массы внесения соломы увеличилось на 0,1 - 0,4%, содержание подвижного фосфора на 4,1 - 7,8, калия на 12,3 - 17,2 мг/кг почвы

ТаблицаЮ

Влияние ежегодного внесения соломы на агрохимические свойства

почвы и урожайность яровой пшеницы

Вариант Гумус, % Содержание, мг/кг Урожайность в среднем за 1999-2001 гг, ц/га Прибавка

Р2О5 К20

Контроль (без соломы) 7,8 54,2 140,1 -

■ Солома, 2 т/га 7,9 583 152,4 у 17,3 2,3

Солома, 4 т/га 8.1 62,4 155,2 ■ 19,4 4,4

Солома, 6 т/га 8,3 66,5 157,3 г 21,7 6,7

НСРо) 1,7-2,1

. Таким образом, использование соломы как удобрение положительно влияет на водопроницаемость, запасы продуктивной влаги, содержание гумуса, подвижного фосфора, обменного калия и урожайность яровой пшеницы.

20

ВЫВОДЫ

1. За 35 лет в черноземах выщелоченных Учхоза БГАУ произошло значительное уменьшение мощности гумусового горизонта, количества водопрочных агрегатов, пористости, влагоемкости, содержания гумуса, общего азота, валового фосфора, суммы поглощенных оснований, повышение кислотности.

2. Установлена взаимосвязь между конкретными показателями погодных условий и урожайностью сельскохозяйственных культур, при увеличении количества осадков за вегетационный период на 10 мм урожай зерновых культур повышается на 0,35 ц/га, с повышением средней температуры на 1°С урожай зерновых культур снижается на 2,01 ц/га.

3. Для достижения бездефицитного баланса гумуса и питательных веществ в Южной лесостепной зоне необходимо вносить 62,3 тыс. т действующего вещества минеральных удобрений (82 кг/га д.в.), в том числе: азотных - 27 тыс. т (36 кг/га), фосфорных - 16 тыс.т (21 кг/га), калийных - 19 тыс.т (25 кг/га), органических удобрений - 6363 тыс.т (8,4 т/га), сидератов на •площади - 20 тыс. га, соломы - 63 тыс.га., провести известкование кислых почв на площади 33 тыс. га.

4. Запахивание сидератов (зеленая масса рапса) на черноземах выщелоченных в севообороте способствует повышению биологической активности черноземных почв и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

5. Использование соломы в качестве удобрения положительно влияет на водные свойства и водный режим, улучшение гумусного состояния, фосфатного и калийного режимов почвы. Ежегодное внесение различных доз соломы с добавлением 20 кг/га д.в. азота способствовало увеличению содержания гумуса на 0,1 - 0,4%, подвижного фосфора - 4,1 - 7,8 мг/кг и обменного калия на 12,3 - 17,2 мг/кг.

6. В системе обработки почвы в севооборотах Южной лесостепной зоны вспашка должна чередоваться с безотвальной и поверхностной обработкой, при этом сохраняется гумус, азот и фосфор.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях дороговизны и дефицита минеральных удобрений в целях предотвращения деградации почвенного плодородия рекомендуется широкое внедрение элементов биологизации земледелия. Довести объемов внесения органических удобрений до 4,56 т/га, заделки измельченной соломы на площади 60 тыс. га, расширение площадей бобово-злаковых многолетних трав и сндератов до 20 тыс. га, применение биоудобрений до 4,0 т/га на фоне мини-малнзацни обработки почвы.

Публикации по теме диссертационной работы

1. Хабаров II.К., Шакнров Ф.Н. Эффективность использования сндератов и соломы на черноземах выщелоченных в Южной лесостепной зоне РБ. -£1*}

-20005. №3. С. 23-26.

2. Хабиров И.К., Шакиров Ф.Н. Эффективность минимализации обработки почвы на черноземах выщелоченных Южной лесостепи РБ// Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса».Уфа, БГАУ. -2005. -С.328-330. v

3. Хабиров И.К„ Асылбаев И.Г., Шакиров Ф.Н., Якупов И.Ж., Абдуллин Т.Н. Распределение мышьяка в горных породах и почвах Южного Урала. Тез. докладов Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса». Уфа, Изд-во БГАУ. -¡2005. -С. 101-103.

4. Загнров А.Н., Гафаров Ф.Ф., Шакиров Ф.Н. Влияние извести, минеральных и органических удобрений на кислотность, содержание гумуса чернозема выщелоченного и урожайность яровой пшеницы// научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодежная наука и АПК: проблемы и перпспективы». Уфа, БГАУ. -2005,

Лицензия РБ на издательскую деятельность № 0261 от 10 апреля 1998 года.'

Подписано в печать 23. Є& <#2002 г. Формат 60x84. Бумага типографская, Гарнитура Тайме, Усл,печл. Усл. изд. л 1,27 Тираж 100 экз. Заказ

№333

Издательство Башкирского государственного аграрного университета. Типография Башкирского государственного аграрного университета. Адрес издательства а типографии; 450001; г.Уфа, ул.50 лет Октября,

34. - ■> • " :• ' ■