Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Повышение плодородия и основные направления сельскохозяйственного использования торфяных почв Белорусского Полесья

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Повышение плодородия и основные направления сельскохозяйственного использования торфяных почв Белорусского Полесья"

':Г6 с;;

I " ЧАП •¡^АДЕНИЛ АГРАРНЫХ НАУК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ J Iii:/ ¿^¿русский научно-нселвдоватвльскип институт почвоведения и агрохимии

На правах рукописи БЕЛКОВСКИП ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФЯНЫХ ПОЧВ БЕЛОРУССКОГО ПОЛЕСЬЯ

06.01.04 - агрохимии

06.01.03 - агропочвозвдение и агрофизика

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук в форме научного доклада

Минск - 1993

Работа выполнена в Белорусском научно-исследовательском институте мелиорации и луговодства.

Научный консультант - академик Академии наук и лкадекии аграрных наук Республики Беларусь, доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.Г.Скоропанов.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Т.А.Романова.

академик российской академии сельскохозяйственных наук, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. Я. Е<риков,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.С.Мее-ровский.

Ведущее учреждение: Белорусский государственный, университет.

Защита диссертации состоится 7* онгясу» 1993 г. в 10 часов на заседании специализированного совета Д 122.21.01 при Белорусской научно-исследовательском институте почвоведения и агрохимии (220103, г,Нинск, ул.Казинца, 62, зал заседаний).

¿ггс

Диссертация в форма научного доклада разослана сентября 1993 Г.

Ученый секретарь . специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

Л. Н. Сте$>анькииа

- з -

ОЙИАЯ XAPAKTEPiîCntKA PATOTU

Актуальность проблги'и. в решении задач надетого обеспечения населения биологически чистыми продуктами, а промышленности - сельскЬхозяйствеЧ'ныМ сырьем, вагноэ значение приобретает повышение ["гродуктипиоети мелиорируемых земель, обеспечение роста плодородия, исходя из экологической и социально-экономической , целесообразности осуществляемый мероприятий.

О'с'обого вниманий в этом направленна заслугиваот-осушенные торфяные почвы, которых только я'озяйетва'ми Республики Беларусь а йастоякае время используется около 1 млн. га.

Будучи пбеле ссуиания экологичоени н'еусУоЯчивыми, эти почвы в наибольшей стелен!» пбдз'тливы поздсЯствет антропогенных факторов. Поэтому поэпапив закономерностей тргпсфорнгцин осушенных: торфян'ыя почо, создания яыс'окопродук.тивнц» сельскохозяйственных угод:гЯ, ' попигагсгта.ч их экологическую устойчивость, разработка приемов расширенного воспроизводства плодородия, и особенно сработанных В процесса длительного ислользозэнпя, является весьма актуальной, имевшей народнохозяйственное значение, пробя'еиоП.

Работа выПолнбна1 в прнродно-экономических условия» Белорусского Полесья, крупного региона распространения торфяных почв. Исследования проводились s соответствии с планами НИР Белорусского научно-исследовательского института мелиорации и луговодства, заданиями Госкомитета СССР по науке и технике, отраслевыми научно-техническими программами <0.52.182 проблемы 0.52.175 в 1971-1975 ГГ.; 0.б проблемы 3 В 1973-19ЁН>-*ГГ,. ; 07.01 проблемы 0.03 В 1981-1935 гг.! 07.03 проблемы ОЦ. 034 в 1981-1985 iT. s 02.OIT проблемы 0. 52.01 0. 1906-1990 гг.).

Цели и задачи исследований, на материалах собственных исследованиям аналитического обзора научной литературы рассмотреть в теоретическом плане ваашейиие положения закономерностей трансформации осушенних- торфяник Почв и динамики их плодородия. Исследовать основные направления сельскохозяйственного использования!торфяных почв с целью создания на них угодий, обеспечивающих высокую продуктивность, рацио-

нальное расходование природных запасов органического вещества к исключавших негативное влияние на окружающую среду. Разработать приемы улучшения свойств малозольных торфянш почв, повышения плодородия и дальнейшего сельскохозяйственного использования сработанных торфяников.

В реализации поставленных целей входило решение следующих основных задач:

- Повышение эффективности использования торфяных почв I системе полевых севооборотов путен расширения биологическое разнообразия возделываемых культур . более полного использования ими агроклиматических ресурсов вегетационного периода.

- Исследование факторов интенсификации и продуктивное долголетия луговых угодий на торфяных почвах.

- Определение рациональных направлений сельскохозяйственного использования торфяных почв.

- Выявление характера и длительности иелиоративногс воздействия компонентов минерального происхождения на плодородие малозольных торфяных почв и продуктивность возделываемых культур.

- Разработке технологий повышения плодородия и экологической устойчивости сработанных торфяников, системы их дальнейшего сельскохозяйственного использования.

Объекты в нетоды исследований, основные исследования проведены в течение 1970-1990 гг. на торфяных почвах Белорусского Полесья и в частности на Полесской и бывшей Иваце-вичской опытно-мелиоративных станциях (Брестская область) с производственной апробацией полученных результатов в экспе-римантальных хозяйствах этих станций, в колхозах и совхозах Брестской, Гомельской и Минской областей. Поставленные задачи решались на базе многофакторных стационарных полевых опытов и лабораторный.исследований с использованием методов математической статистики при обработке экспериментальных материалов. Анализы почв и растений проводились методами, соотеетствувщиим гост и ост.

Научная новизна. Проведенные теоретические обобщения и экспериментальные исследования позволили сформулировать ряд ровых полохеннй рационального использования и повышения пло-

дородия торфяных почв.

Оценены агроклиматические ресурсы вегетационного периода на торфяных почвах Белорусского Полесья, предложены приемы повышения коэффициента их использования.

Разработаны агротехнические основы использования торфяных почв в полевых севооборотах, рационально сочетающих две основные группы культур - многолетние травы и зерновые с насыщением промежуточными культурами. Такие севообороты, в отличие от традиционных, отвечают щадящему режиму в использовании торфяных почв, его важнейшему требованию - - почва в точение всего вегетационного периода должна быть занята покровом культурных растений.

Установлена динамика продуктивности многолетних трав при длительном возделывании их на торфяных почвах, выявлены оптимальные нормы расхода минеральных удобрений на формирование высокого урожая с хорошими качественными показателями.

Показано влияние полевого (в севооборотах) и луговод-ческого использования торфяных почв на их плодородие.

Установлена и теоретически обоснована сущность механизма воздействия компонентов минерального происхождения на улучшение свойств и режимов торфяной почвы, повышение урожайности, исследовано их влияние на процессы минерализации органического вещества.

Впервые для условий гумидной зоны показана возможность преобразования сработанных до критической мощности низинных торфяников в техногенные почвы: разработаны параметры технологического процесса, созданы конструкции специальных плугов для этой цели. Исследованы основные свойства и режимы нового почвенного профиля, установлено тормозящее его действие на процессы минерализации остаточных запасов торфа, рекомендованы приемы рационального использования этих почв.

Основные положения, выносимые на защиту:

- концепция основных закономерностей трансформации торфяных почв после осушения, изменения их плодородия;

- приемы повышения эффективности использования агрокли-чатических ресурсов вегетационного периода на торряных почвах путем обогащения состава агрофитоценоза севооборотов промежуточными культурами;

- основные направления рационального использования торфяных почв, их экономическая и агроэкологическая оценка;

- приемы улучшения свойств малозольных торфяных почв добавками минерального грунта;

- научные и практические основы повышения плодородия и экологической устойчивости сработанных в процессе сельскохозяйственного использования торфяных почв, приемы создания на них высокопроизводительных пахотных и луговых угодий.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Материалы исследований позволили обосновать и рекомендовать сельскохозяйственному производству приемы рационального использования торфяных почв, повышения плодородия и продления их долговечности. Они нашли отражение в принятых директивными органами "Основных направлениях в мелиоративном строительства и использовании мелиорированных земель в республике" (1979 г.), "Долговременной программе мелиорации, повышении эффективности использования мелиорированных земель в БССР" (1984 г.); включались в "Мероприятия по повышению плодородия почв и эффективности удобрений в колхозах и совхозах республики" (1980 г.), в "Систему ведения сельского хозяйства Белорусской ССР" (1981, 1986 гг.), в справочные пособия.

Методические документы используются проектными институтами при разработке разделов проектов по освоению и сельскохозяйственному использованию осушенных земель.

Практические предложения, вытекающие из проведенных исследований, систематически включались в планы внедрения проектных, мслиоративно-строительных и сельскохозяйственных организаций.

По материалам исследований издано 18 наименований рекомендаций, методических указаний, пособий, руководств, утвержденных и принятых к внедрению соответствующими организациями. Вылущено 4 брошюры в помощь лекторам, создано 2 научно-популярных фильма, результаты работ неоднократно экспонировались на ВДНХ СССР и Республики Беларусь.

Апробация работы. Результаты научных исследований докладывались. начиная с 1974 года, на 50 республиканских, ре-

гиональных. всесоозных и международных совещаниях, конференциях, симпозиумах, семинарах.

Публикации. Результаты проведенных исследований изложены в 125 научных трудах объемом около 140 печатных листов. В желе опубликованных работ б монографий, учебное пособие для :тудентов сельскохозяйственных вузов. 4 обзора литературы, юлучено 5 авторских свидетельств на изобретение.

Все теоретические разработки выполнены автором лично. В заботе использованы экспериментальные материалы, полученные 5втором самостоятельно и совместно с д. с.-к. н. H.H. Банбало-зым, д. б. н. Т. Г. Зименко, к. с.-х.«. B.C. Гилиной, Д.Б.Даути-<ой, А.С.Войтовой, научными сотрудниками С.Д.Грядовкиной, í. А. Савенковой.

- в -содержание: работы

1. Плодородие торфяных почв в естественной Состоянии и основные закономерности их трансформации после осушения

Иэучениен плодородия торфяных почв, закономерностей трансформации (эволюции) их после осушения в последнюю четверть текущего столетия активно занимались в различных регионах бывшего СССР и за рубежом. Важнейшие теоретические положения по этой проблеме сформулированы в научных трудах И. С. Лупиновича, С. Г. Скоропанова, В.Н.Ефимова, Н.И.Смеяна, А.С.Иееровского, И. И. Лиштвана, А. И. Мурашко, С.Т. Вознюка, И. Н. Бамбалова, Г.И.Афанасика, И.Н.Донских, Р.С.Трускавецко-го, Н.А.Клименко, Д. В. Лыко, Т.Т.Ефремовой, И.И.Емельяновой, С. К. Зайко, А. Э. Барановского, П. Ю. Балэарявичуса, Ю. А.Шти-канса, X. Томберга, Г.Окрушко, г. францкоаяка, Я.Вальчины, Х.Кунтце и др.

Единого мнения по ряду аспектов настоящей проблемы в научной литературе пока не сломилось. Высказываемые суждения нередко носят противоречивый характер, что, по нашему мнению, свидетельствует о недостаточном теоретическом обобщении имеющихся экспериментальных материалов, неоднозначном понимании сути почвенного плодородия, разных подходах к оценке его уровня.

Это, в частности, касается оценки уровня плодородия торфяных почв в естественном состоянии, закономерностей его изненекий в процессе сельскохозяйственного использования, взгляда на качество почв, формирующихся на конечной стадии трансформации торфяников.

При оценке продуктивности осушенных и окультуренных торфяных почв за базовый вариант в литературе обычно принимается продуктивность неосушенного болота, которое при этом характеризуется низкии естественным и тем более Эффективным плодородием, обеспечивающим продуктивность 6...16 ц/га сухой массы в виде низкокачественного сена. С подобной заниженной оценкой продуктивности болота, как и с методом сравнения, согласиться нельзя.

Касса растительности на болотах в различных геогра^и-

тских поясах и прирост ее за год неодинаков и зависит в >сновном от радиационного баланса и атмосферных осадков. )актическн. даке при учете только травяных фитоценоэов, бо-юто более продуктивно, чем приведенные данные. Но ведь «ельзя не учитывать того факта, что растительный покров бо1 юта состоит не только из травяных фитоценоэов. Для объективной оценки продуктивности неосушенного болота следует 'читывать все произрастающие на них фитоценозы, а именно: сустарниковые, лесные, травяные.

фактические запасы сухой надзенной массы на болотах Бе-юрусского Полесья составляют от 647 с ояьхово-ивняково-раз-чотравными ассоциациями до 1600. ..2 100 ц/га на болотах, за-(ятых ольхово-болотно-разнотравными и ольхово-водно-маннико-)ыми ассоциациями. Промежуточное положение занимают болота с эльхово-тростниково-осоковыми и березо-осоковыми ассоциация-чи <666-872 ц/га). Годичный же прирост фйтомассы на болотах вставляет от 61 до 120 ц/га сухой массы (Л. Н. Смоляк, Н. Рубан, 1985 Г. ).

' По результатам исследований, проведенных в США, с болот »жегодно получают в среднем с гектара 22 т сухого растительного материала, а с 1 га хлебного поля 3,4 т (вместе с соло-чой и корнями) и не более 14 т/га с таких же полей в самых 1родуктивных сельскохозяйственных районах (Дорст, 1968 г.).

Отсюда следует, что неосуюениые низинные болота не только обладают огромными запасами надземной растительной чассы, но и обеспечивают значительный ее ежегодный прирост, что и должно являться объективным показателем их продуктивности.

Торфяные ие почвы таких болот располагают значительными ресурсами естественного плодородия, сосредоточенными в приходных запасах органического вещества. Они богаты азотом, в меньшей степени фосфором и особенно калием, отличаются высокой подоаккумулирующей способностью. Однако, вследствие несбалансированности факторов плодородия, торфяные почвы в естественном состоянии по отношению к культурным растениям обладают низким э»фектирным плодородием. Ресурсы естественного плодородия просушенных торфяных почв способна нспользо-эать только болотная растительность, приспособленная к усло-зиян постоянного увлажнения и недостатка кислорода.

') -

Неправомерным представляется и сравнение уровня плодородия торфяной почвы неосушенного болота с плодородием той же почвы после мелиорации путем сопоставления продуктивности различных по своей природе естественных и культурных растительных ассоциаций. В данном случае не учитывается то обстоятельство, что почвенное плодородие не абсолютно, а имеет лишь относительное значение в приложении к определенному виду растительности. Одна и та же почва может быть очень плодородной в отношении одних видов растений и малоплодородной для других. "Бесплодные" с сельскохозяйственной точки зрения неосушенные болота являются "плодородными" для соответствующих болотных растительных ассоциаций и только осушение и последующее окультуривание превращают эти почеы в пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур.

Количества органического вещества, получаемого с болота в естественном состоянии и после осушения также несопоставимы. При изменении естественных местообитаний, мерой для оценки урожая служит продукция, потребляемая человеком. В природной же среде может быть использована для потребления только часть валового урожая и, как бы велик он ни был, эта часть значительно меньше того, что производит культурная пашня или луг, даже если валовой урожай ниже того, который давала находившаяся на их месте природная среда.

Осушение и последующее сельскохозяйственное использование торфяной почвы приводят к нарушению сложившейся природной системы торф-окружаюиая среда, коренным образом изменяют направленность почвообразовательного процесса. Торфяная почва вступает в новую фазу своего развития, ход которого уже в значительной мере обусловливается антропогенными факторами.

В процессе трансформации торфяных почв после осушения происходят существенные как положительные, так и отрицательные изменения. К наиболее практически значимын из происходящих изменений относятся уменьшение запасов органического вещества и ухудшение его качества.

С уменьшением массы органического вещества истощаются сосредоточенные в нем запасы азота, снижается доступность его растениям. В результате наступает период, когда количество доступных форм азота за вегетационный период не обеспечивает высокого урожая, хотя валовые его запасы еще

могут быть значительными. И для получения высокого уроаая возникает необходимость наряду с фосфорно-калийными вносить и азотные удобрения.

Поэтому недостаток доступной растениям азотной пиши на определенной стадии трансформации торфяной почвы следует расценивать как первый признак истощения одного из важнейших ресурсов ее природного плодородия.

С уменьшением количества органического вещества и изменением его свойств снижается и первоначальная водоаккумули-рующая емкость торфяной почвы. Наступает период, когда остаточные запасы торфа настолько калы, что не могут обеспечить потребностей растений не только в азоте, но и не способны аккумулировать достаточное количество влаги для формирования высокого урожая без дополнительного увлажнения или поддержания высоких уровней грунтовых вод.

Это в свои очередь означает, что торфяная почва в процессе ее использования утратила сво» бывшуи водоаккумулиру»-шую емкость, второй ваянейиий фактор естественного плодородия. Величина урожая на данном этапе становится стихийной и зависит, особенно при низких уровнях грунтовых вод, от количества и равномерности выпадающих осадков.

Так, если валовые запасы азота в торфяной почве с мощностью залеяи 1,0 м, по нашим определениям, составляли 46,1 т/га, влагозапасы за апрель-октябрь - 520...600 им, то в сработанном торфянике до мощности 0,6 м эти показатели были соответственно равны 19 т/га и 310...340 мм; еше меньшим содержанием азота (15,5 т/га) и плагозапасами (130...140 мм) характеризовался сработанный торфяник с остаточным слоем торфа 0, 23 м.

Утверждение, что с понижением дневной поверхности вследствие <?работки торфа повышаются уровни грунтовых вод и тем самым улучшается водоснабжение растений на практике не подтверждается. Сработка невыровненного по мощности торфяного слоя усиливает микрорельеф территории и усложняет пестроту почвенного покрова, что затрудняет создание на такой тер-зитории оптимального водного режима.

Следовательно, минерализация, ■ветровая эрозия и другие троцессы умяньшенкя запасов органического вещества постепен-ю истощают ресурсы естественного плодородия торфяной почвы,

приближая ее исчезновение как генетического типа. По мере приближения торфяной почвы к конечной стадии трансформации все меньшее участие в формировании урожая принимает естественное плодородие почвы и все выше должен быть уровень антропогенного воздействия на рост искусственного плодородия. И если на начальной стадии трансформации в потенциальном плодородии торфяной почвы доминирует естественная составляющая, затем оно выступает как суммарно обусловленное единством естественного и искусственного плодородия, то на конечной стадии оно уже представлено преимущественно искусственным плодородием.

Поэтому для поддержания высокого потенциального плодородия в процессе сельскохозяйственного использования торфяной почвы необходимо постоянно возмещать утраченные ресурсы естественного плодородия наращиванием доли искусственного, что требует дополнительных, все возрастающих издержек производства. Только при этой условии плодородие почвы действительно не будет снижаться и даже может возрастать. Все зависит от интенсивности воздействия на почву антропогенных Факторов.

Процесс трансформации торфяных почв завершается полны* их разрушением, исчезновением как генетического типа. На их месте постепенно формируется другая разновидность почвы, которая развивается совершенно на иной (минеральной) почвооб-разующей породе.

Вызывает сомнение существующее в научной литературе утверждение, согласно которому уровень плодородия сформировавшейся новой почвы многократно превышает плодородие исходной торфяной почвы. Новая почва в отличие от торфяной лишена тех ресурсов естественного плодородия, которыми обладала е* предшественница. Прогноз в данном случае должен основывать^ на дифференцированном подхода, с учетом многих факторов, оказывающих влияние на формирование новой почвы. Уровень ее плодородия в значительной мере будет зависеть от количеств! и качества минеральных примесей в органической массе, свойств новой почвообразовательной породы, длительности взаимодействия этой породы с продуктами гумификации органического вещества исходной почвы, условий водного режима, играющего важную роль в сохранении и стабилизации органическо-

го вещества и исключительно зависят от интенсивности воз-пействия антропогенных факторов на ' воспроизводство искусственного плодородия.

На основании перечисленных усяеаий ноано прогнозировать, что осушенные торфяные почвы, богатые tt/iitettimi частицами и подстилаемые связники минеральным* порола««, содержащими карбонат кальция, будут трансформироваться в достаточно тл о дородные новые почзи. Здесь кмэйтся благоприятна усяоаия збраэованип устойчизыя органсгггторзяьтте которые

:ггосо8|ты ока задать реезвсеа слияние нз еозиякпепенйз поло&и-гелыедх вод:го-физич,зекг«.' свойств.

ffsT резлытак осггозгккй для о^рззбванйя плодородши «очв-*з иесте »«.mtosa/fejsf«/* пасстилазют пеечгкм»

плохеттхя, т cttoc«6ttttm «гязивать вргатмовкдо евозетво. ?ля подовом* ire«» аарзггарвп механический сеегаа, ориеуе&Я ггсйзи, off!» о5язяг«>т худая»« водего-фггзгмеехкгг» сэойстсг«».

7 акт образом, ocffocoff ргцггоггалыздго (гсгга.гаааза'ггял тср-гяптвй ггоч'вм г?з npoTiTasnrffi эсб:г стадий ее- трягмфсртгездтй дола-го бать обеспечение васокоя ггродуктибяост» 'ео^детггггагтпг ;уяьтур при экономном расходовании ресурсе® естестве тог с ' 1лодородия, сохранение запасов органического еемзвтвз ш юзмозсно более длительный период как а'ХКур/уятсра eot&t, юточникз азота и фактора положительно eosfietferajtreipo1 нз 1лодородие формирующейся новой почвы.

< г

2. Основное направления рационглвязго использования торфяных ROT3 и их агроэколсгическая mxetfss

Отечественная и зарубежная история ту.теорацтт торфяных очв свидетельствует, что каждону прврбдггопу региону присущ» вон особенности их использования. StTiT особенности о бус лов-ени спецификой генезиса, югттатз, геопорф«логическими и .ругини природными iraicropffiwc. fftr разни» этаиая' развития ме-иорацтт принцип» исп'блъзотгання торфяник ггоч'з соответствова-и уровню разшттия науки. пронэводителвиа« сил общества и тояшигг задачам'. Однако га протяжении ссе!Т истории мелиора-ии торфяных почв г научной литературе прослеживаются два сновных направления э юг lienors эооани и: под луговые угодья

- tí -

и в система севооборотов, fíptt этой, если на раийих этапах в 6ейо'обор,о*е воздэлывелись практически все сельскохозяйственное nyftbfyptíf to со epé-fíeнёН света» их сужается в основной до «иегелетких t;>ав й ¿аркафурвйи«* к^ьтур.

Йасвщзние ceeüíCopütoG ti fíp о use и широким разнообразно« Полевик kyriítyp mito вазьайо1 экойбвячбеквии сообрзяеикяки. l'Í3«tíopátK3Hoe землэдетй? üa ТОрфяни?, Почвах tofo сренани бсйовйзайось иа' кобиллзацй« природных ресурсов азота при внесении незначительна* pfffax к калиПнмх удобрения,

ffó 6íwío tcffüa й Way^ííó обоснованного прогноза трансформации торфяная поч£ fieó/iS íííí ос'ушанйя.

С poeto» tóacfatáÉa мелиорации и укреплением материаль-Мо-техииЧаейей сальского хозяйства созревали условия

afín cóeepttóHcí60üáf«iH системы рационального использования торфянйх НоЧв. Наука в свою очередь к этому времени выявила ряд йензвест(шк ранее отрицательных явлений, вытекающих из бес?сйСтеИНйго йсПользования таких почв. Постепенно осуществлялся переход г«8 возделывание культур экологически наиболее (jóJitíü оТйёчаэиМК гйдротермическим условиям торфяных поче.

Проблеме рационального использования торфяных лочн посвящено rtiíoscCtáO Публикаций, однако они не да»т исчерпы-ответа На Вапрос сравнительной экономической и экологической Зффзктивности сформировавшихся двух направлений в Использовании данййк сочь.

РекомендуеМае пол&йые севообороты по своей продуктивности h раииоиайыюну расходования органического вещества торфйМх ПсЖв yctytl¡¡ПИ луговодчэскому Использовании этих поЧа.

Не поДлеаит сомнении, что при высокой продуктивности нногепетиие трави играют существенную иочбозакитную роль и тем самым йвлйю+йя эффективным Средством достижения единства хозяйственных зайач с решением экологических проблем.

Имеете с teM повсеместный Переход на ЛуговодЧеское использование торфяных почв без учета их свойств, водного решша, продолжительности процесса почвообразования и возможности создания интенсивного минерального питания не является достаточно обоснованным. В каждой конкретном случае необходим дифференцированный подход, общим лишь остается требование ''замедлить процесс минерализации органического ве-

- и -

escTsa после достижения высокоз ок уль тур еныо с тИ почвы. чтобы ув«ямчлт>ь период создания необходимых усдолиЯ формирования иояой яочгзм, отв.еч?!оюеЯ инт^реса-ч даэтемсяэного производства и sxpanM îiipfjpofttiofl среды.

¡Наряду с чмсто яугдао;ачес,к«и «огут «меть место л другие систему рационального мсдаельз-овавдиз торфяных почв, котсрне ««-обх-одкччо разумно сочегать. Тгм, ' где многолетне трапы ,ue могут обеспечить высокой стродуктиздостл л проявить с,эо& до-яожихелькое влияние «а плодородие торфяной почву, едэдуат предусматривать альтернативные мапрдзяения «х йсиоАьз.езгдая, более полно отвечающие сложившимся .коикротлым :усяовдям.

' 2.(1. Мспользсвдане торряшх дода «од лу дь ту р_у (Многолегдах тГ^гз

Уровень щрощу»!гу.тюст да&о-.з аоздеяцэаемол «удыгурл заем пат pj г«г.о, насколь.ко лацайшю-ллимзхинаскйй ,природный комплекс соответствует .«.в ■бцоло.г.иие.сним ,асоб£ииое!г,ям. ¡Только з этом случае ¡растение способно ¡реализовать мнеедкйся потенциал плодородия.

Торфяные почвы по своей природа ,нанбодэе дригодим для зыращивания на них луговых т.реп, Они -потенциально .богата азотом и отличаются более устоЯчнвым водным ¡режимом, ■ .что :оотзетствует биологическим особенностям трав. ;Почва, занятая травами, хороко защищена от всех ©ндсв -эрозии, ¡предполагает менее интенсивное .осушение, чгго -обусдАвднвает более .региональное использование водных ¡pec/jvcpa. ¡Посевам трав при-(адлежит и самый высокий ¡козд^и^нз^т дапожьзопзния ¡ФАР. К трииеру, в условиях -Бздр.ру,седого ¡Нолесья .-приход фК? за ¡pens-гационный период, по ларти данным,, у трщз. -составляет 3,9 1лрд. ккал/га ' посек® и при фактическом .коэффициенте. ,их ^пользования :2, урокайность валовой биомассы {.¡з су.чем

¡еиестяе.) .составляла 180 ц/га, , в том числа .основной цродук-[ни -смс<ую il 10 ц/га. Потенциальные же возможности траз ,в этих 'с-ловиях при 3'/. использования траз находятся на уроана ,185 (/га основной продукции [3,9,17].

Экономические показатели культурного' луговодства такае ¡«годно отличаются от других видов использования .торфяных ючо [64].

В Республике Беларусь вопросами возделывания многолетних трав не торфяных почвах занимался широкий круг исследователей: З.Н. Денисов, Н.<&. Лебедевич, С.Г.Скоропанов, Д. А.Завеяло, Б- В.Руденко, Н. В.Синииын, А. С. Нееровский. В. И. Якушева, С.А. Касьянчик и др. Их трудами научно обосновано культурное луговодство как наиболее перспективное направление в рациональном использовании этих почв.

В задачу наших исследований входило выяснить роль минеральных удобрений и (3 особенности азотных в интенсификации лугового кормопроизводства, получении экологически чистых кормов, определить возможную продолжительность и динамику продуктивности бессменного возделывания трав.

Исследованиями установлено, что при возделывании многолетник трав без применения удобрений (по последействию) они по выкоау хозяйственно ценной продукции уступает зерновик и пропашным культурам (20, 1, 33. ..37 и 44,2 ц/га кормовых единиц соответственно).

С применением средних норм минеральных удобрений ((¡цо р5рК)70) по синтезирования ваповой биомассы (153,I ц/га) и выходу с 1 га переварииого протеина (10,6 ц/га) многолетние травы превосходят другие культуры. По сбору кормовых единиц многолетние травы в этой случае находятся на одном уровне с зерновиия (60...67 ц/га), преимущество сохраняется за картофелем (74, 5 ц/га).

На более высоких фонах минерального питания (N147-190 р118-137к227-260* максимальный урожай валовой биомассы формируют многолетние злаковые трапы (161...164 ц/га). На втором месте находятся зерновые (104...122 ц/га), на третьем -картофель (95...102 ц/га). По выходу кормовых единиц многолетние травы уступают карто$ел» и незначительно превосходят посевы зерновых, а по количеству переваримого протеина они в 2-3 раза продуктивнее зерновых и пропашных культур.

По окупаемости вносимых удобрений кормовыми единицами на невысоких фонах минерального питания существенных . различий некду многолетними травами и зерновыми культурами не наблюдается.

На фонах интенсивного минерального питания окупаемость удобрений Травами выше, чем зерновыми 154,64]. В течение 13 лат нами изучалась Эффективность бессменного возделывания

многолетних трав С>9,54,58). Наблюдениями по годам использования травостоев выявлены существенные изменения в их' ботаническом составе. Долевое участие клевера лугового в урожае незначительно: в первый год - 4...6Х, во 2-й и 3-ий в бессменной культуре - 2. . . 4 X, в севообороте - А... 57., т.е. травостои в обоих вариантах возделывания были злаковыми. Со второго года использования в травостоях доминировала тимофеевка луговая: доля ее участия достигала в севообороте и при бессменном возделывании трав соответственно 55 и 80/!. На третий год участие тимофеевки в травостоях сократилось до 15г в севообороте и до 20Х при бессменном возделывании, а костреца безостого возросло соответственно до 82 и 73'/. В последующие годы его участие доходило до 90. ..100'/..

Влияние уровней минерального питания на видовой состав травостоев не установлено. Однако на варианте без применения азота в бессменной культуре трав с 9-го года пользования устойчиво распространялось разнотравье (7-8'/) в виде одуванчика и на 12 год его количество возросло до 15Х. На вариантах без применения удобрений после 3-го года пользования высеянные травы вытесняются болотной растительностью.

Несмотря на разные агроклиматические условия в период исследований, многолетние травы сохраняли высокую устойчивую урожайность в течение всего периода исследований. В среднем за 13 лет получено по 91,1... 114,1 ц/га сухого вещества с применением и 55,1...65,2 ц/га без применения азотных удобрений (табл.1).

За счет азота почвы в среднем за период 1974-1980 гг. на вариантах Р90К580, р120к270* р140к310 синтезировано 66,8; 76.5 и 80,1 ц/га сухого вещества, а в последующие пять лет (1981-1935) соответственно 46,8: 51.3 и 54,2 Ц/га. После семилетнего использования урожайность травостоя снизилась на 30...33Х.

При сравнении урожая многолетних.трав, возделываемых в бессменно»! культуре и в севообороте, отмечается, что до 1980 г. их продуктивность о пользу севооборота не превышала В'/.. После семилетнего использования травостоев бессменной

культуры трав на фонах Н!80Р90К180 1! н240р120к270 УР°*аЯ за~ кономерно и существенно снижается. За период 1981-1984 гг. он снизился соответственно на 17 и 13.6И. в то же время на

ТАблипа I

Урожайность бессменной культуры многолетних трав (сухое вещество, ц/га/

Годы Нормы удобрений

Без удобрений Р90К180 ,Х<180Р90К180 Р120К270 N р w 240 120 270 Р140К310 М р к-300 140 310

1974 11,4 41,9 _ 64,7 — 67,9 _

1975 10,6 104,6 — 130,4 — 126,0 _

1976 10,3 61,0 78.2 63,2 104,6 68,4 116,9

1977 18,2 66,3 105,4 67,5 124,3 75,8 133,3

1978 17,6 57,9 92,1 62,0 103,0 75,2 110,0

1979 11.0 70,5 118,7 72,3 133,8 75,9 134,5

1980 7,8 65,6 130.6 75.6 139.4 71,2 128,8

1881 7,5 53,4 94,9 53,3 122,8 56,1 131.5

1982 11,3 44,7 77.6 47,1 86,9 47,7 95,6

1083 10,3 28,2 59,7 43,6 78,7 50,3 89,8

1984 7,9 58,0 86.1 58,7 96,1 57,3 109,9

1985 8.7 49,6 84,3 53,7 114,6 59,5 117,6

1986 0 15,2 73,8 16,1 85,0 17,3 87.0

В среднем за

13 лет 10,2 65.1 91.1 62,2 103,1 65,2 114,1 •

более высоком фоне удобрений <Н300РМОК3|0) эта Разница составила 1,7'/..

Неравномерность выпадения атмосферных осадков в большей мере отрицательно сказывалась на урожайности травостоев в бессменной культуре трав, чем при возделываний их в севообороте. В такие годы бессменная культура формирует два, в севообороте три укоса.

Без азотных удобрений многолетние травы, возделываемые в севообороте и бессменно, в среднем за 12 лет обеспечили урожай сухого вещества соответственно 67,3...74,8 и 61, 2... 69,3 ц/га, т.е. урожай трав в севообороте выше, чем в бессменной культуре на 10,2; 0,4 и 7,92 соответственно фонам питания Р90К|80! р!20к270 и рмокЗЮ- 0 условиях 1982-1983гг. урожай травостоев девятого и десятого годов на этих вариантах снизился соответственно на 38,7} 26 и 23,ЗХ.

Под влиянием азотных удобрений урожай трав повышался в 1,6... 1,8 раза. При этом прибавки от 1 кг азота (средние данные) составляют 21...22 кг (М10о> и 'б---'7 'нзоо' сухого вешвства.

Бессменная культура трав, возделываемая по последействию, быстро использует доступные элементы питания в почве и, начиная с седьмого года,. заметно снижает свою продуктивность, а на 13 год полиостьо деградирует.

Корневые и пожнивные остатки многолетних трав лучюа других культур уравновешивают баланс органического вещества почвы [64]. После трав третьего года пользования в среднем по изучаемым трем уровням минерального питания в почву поступало около 6 т/га корневых и пожнивных остатков. При этом возвращаемая в почву часть органического материала о- всей отчуждаемой у трав первого Года составляет 34,5/., второго и третьего годов - 43...46%, четвертого и седьмого годов -50. . . 53Х. ' ' ' ■

Интенсификация минерального питания не только повышает продуктивность многолетних трав, но и оказывает определенное вг.чяние на качество травяного корма, количество общего азота за 1974-1979 гг. в урожае многолетних трав 2-3 годов в севообороте и бессменной культуре одинаковое. В следуяиий период (¡900-1984 гг) его количество в урожае бессменной культуры оозрзстает на 0,25; 0.43 и О.Зб;: в соответствии с «оном пи-

такия <Ni80P90K,80, «240р120к2г0' N300Pt40K310)•

На фоне фосфорно-калийных удобрений количество общего азота находится в пределах 1. 87... 2, 13'/. При этом более низкие показатели - 1, 87.. . 1, 94/. относятся к бессменной культуре. более высокие - 2, 06... 2. I3X к травам, возделываемым в севообороте.

Применение азотных удобрений увеличивает по отношению к фонам РК в урожае всех возрастов содержание общих и белковых Форм азота в молодых травостоях на О,44... О.76Х, в староаоз-растных - на 0, 81. . . 1, 21'/.. Увеличение его содержания находятся в прямой зависимости от норм азота. Исследования показали, что для получения экологически чистого корма нормы азота на травах 2-6 годов пользования не должны превышать N240 кг/га, с 7-8 годов пользования потребность трав в азотных удобрениях возрастает.

Количество фосфора в составе травяного корма по вариантам удобрений (за исключением варианта без удобрений! изменяется незначительно, а с возрастом травостоев отмечается его снижение. В целом его количество находится в пределах О, 6... О, 8/, увеличение до 0,9У. наблюдается по максимальной дозе удобрений.

Содержание калия подвержено значительным изменениям, его количество в урожае зависит от уровня азотного и калийного питания и возраста травостоев. Под влиянием азотных удобрений содержание калия снижается, а от калийных повышается. С увеличением возраста травостоев количество его по всем фонам питания устойчиво снижается. Оптимальным значениям содержания калия в урожае многолетних трав на азотном фоне соответствуют нормы К,80 кг/га для трав второго года пользования, К240 хг/га для трав 3-7 годов пользования и свыше К240 кг/га для трав более старших возрастов. Внесение приведенных норм удобрений при бессменном возделывании многолетних трав не оказывало отрицательного влияния на качество корма.

В условиях интенсивного минерального питания независимо от длительности использования травостоев сохраняется высокая обеспеченность кормовой единицы переваримым протеином (180...200 г), более низкая по фосфорно-калийному фону (130...150 г), не изменяется существенно содержание зольных

элементов, сырой клетчатки, 6ЭВ, но уменьшается количество жира.

Опытами установлено, что при сбалансированном минеральном питании, оптимальных уровнях грунтовых вод орошение многолетних трав на торфяных почвах с глубокой и средней залежью не дает экономически оправданного эффекта. Независимо от применяемых норм удобрений прибавка сухой массы трав в опытах не превышала 6...ТА Г2Э1.

2.2. Использование торфяных почв в севооборотах.

2.2.1. Повышение эффективности использования агроклиматических ресурсов

Как уже отмечалось, наиболее полно использовать ресурсы тепла, влаги, запасы азота и другие факторы почвенного плодородия и климата на торфяных почвах способны многолетииа злаковые травы.

Однолетние же культуры, и в частности, зерновые по урожаю валовой биомассы уступают многолетним травам, меньше они дают и хозяйственно ценной продукции, так как примерно 40/ продолжительности вегетационного периода, в течение которого возможен процесс фотосинтеза и формирование нового органического вещества зерновыми, при традиционной технологии их возделывания, не используется.

За неиспользуемую часть вегетационного периода в условиях Белорусского Полесья выпадает свыше 160 мм атмосферных осадков, а сумма положительных температур, превышающих 5°С, составляет около 1000°. Неиспользуемых зерновыми гидротермических ресурсов, дополнениях запасами доступных растениям питательных-веществ торфяной почвы, достаточно для формирования хорошего урожая повторных культур [3, 7.8. tЗ].

Возделывание пожнивно повторных культур имеет важное экономическое и экологическое значение, так как представляется возможным довести использование вегетационного периода до 95х, тем самым существенно увеличить продуктивность пашни, обогащать почву свежим органическим веществом, защишать ее от ветровой эрозии и непроизводительных потерь почаой элементов питания. Они, выполняя ^итосанитарную роль.

способствуют улучшению чередования культур в севообороте [65,66,76].

Лучшие показатели по сбору сухого вещества, протеина и кормовых единиц получены нами по озимому рапсу при посеве его пожнивно после озимой рхи на зерно и neлюшко-овсяная смесь - после уборки ячменя.

В зависимости от норм фосфорно-калийных удобрений пожнивные посевы озимого рапса в среднем за сень лет обеспечили урожайность зеленой массы 64,2...158,2 ц/га с выходом 8,5. ..t5. 8 ц/га к.ед. и 1,6... 2, 9 ц/га переваримого протеина; посевы пелюшко-овсяной смеси дали по 1 to,7...152,0 ц/га зеленой массы, содержащей 13,0... 17, 7 ц/га к.ед. и 2, 7... 3,6 ц переваримого протеина.

Пожнивные посевы хорошо используют последействие калийных и фосфорных удобрений и не нуждаются в дополнительном их внесении после уборки основной культуры (30].

Пожнивные культуры особенно хорошо дополняют зерновое поле во влажные годы, так как дают высокий урожай (а зерновые, наоборот, низкий) и тем самым компенсируют недобор урожая основной культуры.

Наиболее продуктивными для торфяных почв из озимых промежуточных культур является рожь на зеленую массу, а из подсевных под нее - райграс однолетний в чистом виде и в смеси в клевером, формирующие в сумме 600...700 ц/га зеленой массы с выходом 70...80 ц/га к.ед. и 9...14 ц переварииого протеина.

Из состава поукосных кормовых культур, высеваемых после уборки озимой ржи на зеленую массу, хорошо зарекомендовали себя вико(-горох, пелюшко)-овсяные смеси (395 ц/га), подсолнечник (604 ц/га), кукуруза в чистом виде (494 ц/га) и в смеси с подсолнечником и кормовыми бобами (900 ц/га), ви-ко-овсяная смесь с райграсом (790 ц/га).

Бессменная культура многолетних трав при аналогичной системе удобрений обеспечила урожайность на уровне 65,5 ц/га к.ед. и 8,0 ц/га.переваримого протеина. Применением посевов поукосных культур можно всегда компенсировать ущерб, наносимый озимым зерновым ранними заморозками. При повреждении озимых зерновых заморозками (что нередко случается на торфяных почвах), когда нет гарантии получить урожайность

зерна более 30 ц/га, такие посевы следует переводить в промежуточную культуру с поукоснын размещением злаково-бобовых или крестоцветных культур [61, 631.

Озимые и яровые зерновые культуры на торфяных почвах в зависимости от интенсивности минерального питания и складывающихся погодных условий обеспечивают формирование валовой биомассы в сухом веществе на уровне 103... 122 ц/га с выходом 60... 65 ц/га кормовых единиц и 3,6...5,О ц/га переваримого протеина.

Уплотнение зернового поля посевами пожнивных культур, мобилизующих неиспользуемые агроклиматические ресурсы торфяных почв зерновыми, существенно меняют агротехническое и хозяйственное положение зерновых. Их суммарная продуктивность возрастает по валовой биомассе до 143...152 ц/га, кормовым

единицам 71...80,4, переваримому протеину 6,5___6,9 ц/га. По

синтезированию валовой биомассы зерновые с пожнивными вплотную приближаются к многолетним травам и превосходят их по выходу кормовых единиц. Переваримого протеина многолетние травы дают на 3...5 ц больше, чем зерновое поле, уплотненное повторными посевами, но это преимущество достигается применением более высоких (в 3...5 раза) норм азотных удобрений.

По окупаемости минеральных , туков кормовыми единицами зерновые с пожнивными культурами в данном случае находятся в одном ряду с многолетними травами, а по окупаемости внесенного азота произведенным протеином превосходят травы.

Введение пожнивных посевов повышает агротехническую роль зерновых по обогащению почвы растительными остатками, улучшению баланса органического вещества. Так, при вырашива-нми озимых и яровых зерновых без пожнивных культур количество послеуборочных остатков составляет 30...40 ц/га, а при уплотнении пожнивными их количество возрастает до 54...60 ц/га, что примерно одинаково с многолетними травами третьего года пользования.

Близкая по количеству к многолетним травам масса свежего органического вещества поступает в почву и при возделывании озимой ржи на зеленую массу с подсевным райграсом (46,8 ц/га) .

Оысокий выход переваримого протеина у многолетних зла-ковы* трав достигается применением интенсивного азотного

удобрения, что в нынешних условиях доступно пока не каждому хозяйству и нежелательно с экологической точки зрения.

Как установлено опытами, с целью более полного использования агроклиматических ресурсов, покрытия дефицита в растительном протеине наряду с многолетними злаковыии травами целесообразно расширение посевов на торфяных почвах зла-ково-бобовых однолетник культур (пелюшко, горохо-овсяные снеси). Их посевы в течение вегетационного периода способны Формировать без применения азотных удобрений два полноценных урожая зеленой массы и обеспечивать более высокий выход переваримого протеина, чем многолетние злаковые травы в аналогичных условия. Эти смеси при норме удобрений Рдок120 (,7° кг/га) дают 15, 6 ц/га переваримого протеина, а для получения такого количества протеина при возделывании многолетних трав необходимо внести М(90р130к"40 'б30 кг/гаЬ или в 3,7 раза больше. Существенное превосходство за злаково-бобовыми смесями сохраняется и по окупаемости минеральных удобрений. Они лучше многолетних трав используют последействие минеральных удобрений, обеспечивая по такому фону примерно в 5 раз более высокий выход протеина, чем многолетние травы (2,4 и ||,б ц/га).

2.3. Структура посевов и продуктивность полевых севооборотов на торфяных почвах

Вопросам рационального использования торфяных почв в системе севооборотов на разных этапах развития мелиорации посвящено очень много научных публикаций (Б.Д.Оношко, П. А. Турнас, С. Г. Скоропанов. А. М. Книжников, й. Г.Головко, А.И.Барсуков, В.Н.Ефимов, М. Н. Мостовой и другие). Однако состав культур в изучаемых севооборотах не всегда отвечал требованиям щадящего режима в использовании этих почв, в них не учитывалось важнейшего требования этого режима - почва в течение всего теплого периода должна быть занята покровом культурных растений. Практически отсутствует материалы по изучению эффективности севооборотов, рационально сочетающих две основные для торфяных почв группы культур - многолетние травы и зерновые.

В основу построения изучаемых нами севооборотов положен

принцип, согласно которому ведущее положение в них занимают многолетние и однолетние травы в сочетании с посевами зерновых и пожнивных культур [1 1. 12,.15, 22, 23, 23, 26, 29].

Биоэиерг етическая эффективность севооборотов оценивалась не только величиной энергоемкости получаемой продукции, выраженной в выходе с единицы пашни сухого вещества, корн. ед. и переваримого протеина. По этим показателям не всегда можно судить о целесообразности использования того или иного севооборота в хозяйстве с конкретной специализацией, потому что за ними не видно производимой растениеводческой продукции. Кроме того, не всегда более высокий выход сухого вещества означает больший выход кормовых единиц и переваримого протеина. Поэтому нами использован более широкий набор показателей. Кроме ранее приведенных включен выход зерна с гектара пашни, сена многолетних трав, зеленой массы однолетних культур, соломы зерновых.

К тому же выход сухого вещества, кормовых единиц и пе-реварииого протеина по каждому севообороту выражен в относительных единицах, за единицу принят показатель при использовании торфяной почвы под бессменную культуру многолетних трав. В остальных вариантах использования торфяной почвы (севооборотах) эти показатели выражены коэффициентами по отношению к полученным в контроле (бессменная культура трав). В итоге для каждого севооборота рассчитан обобщенный комплексный показатель (коэффициент) продуктивности.

Установлено, что наиболее продуктивными на торфяных почвах являются севообороты, в структуре которых многолетние и однолетние травы занимают 62,5. ..75Z, зерновые 25...37.5Z, пожнивные 12,ЭХ...25/ (табл.2). Их продуктивность по фонам питания N70;110P60.90K15(>.180 составляет 103,6... 114,5 ц/га сухого вещества, 67, 4... 72, 7 ц корм. ед. и е,0... 9, 4 ц/га переваримого протеина. .

Обеспеченность корм.ед. переваримым протеином находится на уровне 117... 132 г.

Такие севообороты не уступают бессменной культуре многолетних трав (на фоне Njoop90ki80)' по комплексному показателю, производству корм.ед. и переварнмого протеина, но травы дают несколько более высокий выход сухого вещества (119,3

Таблица 2

Структура посевов и продуктивность экспериментальных севооборотов

"Г—Г

Севообороту

показатели . ! травы бессменно 1 I I II 1 III ! 1У 1 У ! 71 ! УН г пи : ! IX

Структура посевов,%: 50/0

зерновке/пропасшие - 25/0 37,5/0 25/0 37,5/0 25/0 12,5/12,5 37,5/0 37,5/0

многолет/однолет.травы 100/0 50/о 50/25 62,5/0 75/0 50/12,5 50/25 50/25 50/12,5 50/12,:

пожнивные - 25 12,5 25 25 25 12,5 12,5 25 12,5

Ьнхоп с 1 га пашки, ц

сухого вещества 100,5 106,4 Ю9.5 IIй, 5 103,6 106,4 108,5 106,3 Ю5,7

корковых единиц 65,5 65,7 70,9 70.7 72,7 67,4 бь,9 72,6 68,6 67,6

перевар.протеина 6,0 7,* в,5 8,8 8,3 9,0 9,1 8,0 7,9

Коэф.продукт.по вгаоду:

сухого вещества кормовых единиц перевар.протеина 1.000 1,000 1,000 0,841 1,003 0,925 0,909 1,082 1,175 0,916 1,079 1,037 0,960 1,110 1,100 0,866 1,029 1,037 0,892 1,052 1,125 0,909 1,108 1,137 0,891 1,047 1,000 0,886 ' 1,032 & 1,987 ,

Комплексный коэф.продукт.1,000 0,923 1,055 1,011 1,057 0,976 1,023 1,051 0,979 0,968

Выход с I га пашни,ц: зерна сена мн.трав зеленой массы соломы зерновых 136,4 14,8 ЬЬ,4 29,2 30,0 8,3 67,9 168,1 17,6 12,6 86,9 30,ь 23,9 8,1 110,Ь 30,2 17,2 10,7 69,4 118,9 32,1 7,2 66,0 192,5 22,1 66,4 265,3 8,8 10,9 66,2 137,7 32,4 10,9 66,1 123,9 34,1

Обеспеченность к.ед. протеином, г 121,8 112,9' 132,5 ПЬ,6 120,7 125,2 130,2 124,7 116,3 Но,6

Себестоимость I и к.ед. (руб. (в иенах 1985 г.) ' 2,69 3,21 2,95 3,08 2,97 3,1^ 3,07 2,95 3,16 3,13

- 27 -

ц/га), отличаются меньшей себестоимостью I ц корм.ед.

Севооборот с удельным весом многолетних трав 50/, зерновых 50'/ и пожнивных 25/. по всем показателям, кроме выхода корм.ед., уступает бессменной культуре трав, но имеет наиболее высокий выход зерна с единицы севооборотной площади (14,8 ц/га) и поэтому отвечает задачам интенсификации растениеводства, так как позволяет наращивать производство зерна [35, 39, 40, 44, 46, 47,35, 64].

Севообороты с высоким удельным весом многолетних и однолетних трав и зерновых, максимально насыщенных посевами пожнивных культур, обеспечивают высокое ежегодное поступление в почву корневых и пожнивных остатков и не уступают по этому показателю многолетним травам.

Исследованиями оптимальной продолжительности лугового периода в полевых севооборотах установлено, что увеличение в севооборота лугового периода с 5 до 7 и 9 лет сникает продуктивность по кормовым единицам и существенно не повышает его продуктивности по выходу сухого вещества, незначительно их превосходство и по сбору переваримого протеина (11,7; 12,3; 12,3 ц/га). При 7-летнем луговом периоде для получения аналогичной с севооборотом с 5-летним луговым периодом продуктивности ( в к.ед.) требуется увеличить суммарную норму удобрений на 7'/, при 9-летнем - на 22Х, в бессменной культуре трав - на 47*, в т. ч. азотных удобрений соответственно на 22, 26 и 112/. Бессменная культура трав по урожайности сухого вещества (110,4 ц/га) незначительно превосходит севообороты с 5, 7м 9-летним луговыми периодами (110.9; 100,7 и 102.8 ц/га); по выходу кормовых единиц бессменная культура уступает севооборотам (74,6; 70,5 и 70,8 ц/га соответственно продолжительности лугового периода); по сбору переваримого протеина бессменная культура трав (14,0 ц/га) несколько превосходит севообороты (11. 7; 12, 3 и 12,3 ц/га), но уступает км по окупаемости удобрений.

Без внесения азотных удобрений продуктивность изменяется по строгой закономерности; чем короче луговой период, тем выше продуктивность севооборота- по всем приведенным показателям. Продуктивность как севооборотов, так и бессменной культуры трав на ?.оне РК снижается на 25, 4... 29, 2 и 38, ЗУ. [64?.

- 26 -

В вариантах по последействию удобрений с увеличением срока использования многолетник трав продуктивность также снижается. В севооборотах с 5, 7 и 9-летним луговым периодом соответственно получено 28.2; 26,4; 17.7 ц/Га сухого вещества и 23.6; 20,2 и 15,1 ц/га к.ед., в бессменной культуре трав соответственно 10,3 и 6,2 ц/га. По окупаемости удобрений закономерность такова: чей выше нормы удобрений, тем ниже их окупаемость. В севооборотах и бессменной культуре трав отдача на 1 кг ЫРК практически одинакова (11,О,..12,4 кг), на фоне РК в расчете на 1 кг РК получено 8,9. ..11,3 к.ед.

Изучены вопросы оптимального размещения культур в зерно-травяных севооборотах. После 4-7-летнего лугового периода рекомендуется размещать озимые зерновые. Хорошими предшественниками для яровых зерновых являются злако-бобовые смеси, озимые культуры, размещаемые по пласту многолетних трав. К числу благоприятных предшественников ячменя относится озимая рожь на зеленую массу с поукосным размещением подсолнечника, кормовых бобов, горохо-овсяной смеси с подсевным однолетним райграсом. В течение 2-3 лет допускается бессменное возделывание ячменя при условии повышения уровня минерального питания в 1,3...1,5 раза по отношению к лучшим предшественникам.

Овес менее требователен к предшественникам, его посевы в севооборотах с высоким насыщением зерновых ножно размещать как после озимых, так и после яровых зерновых культур. Влияние предшественника на продуктивность многолетних трав существенно не сказывается £21,64].

На участках, засоренных пыреем, рекомендуется размещать злаково-бобовые однолетние культуры на зеленую массу (два посева - два урожая) или возделывать озимые на зеленую массу в качестве промежуточной культуры, а поукосно высевать злаково-бобовые смеси, крестоцветные, подсолнечник и др.

2.4. Влияние характера сельскохозяйственного использования торфяных почв на их плодородие

Оценка Эффективности того или иного направления сельскохозяйственного использования торфяной почвы не может ограничиваться лишь показателем одной продуктивности. Важно

знать, какой ценой получена эта продуктивность, сколько израсходовано органического вещества почвы на получение единицы продукции. Немаловажное значение имеет влияние системы использования и на другие факторы плодородия торфяной почвы [6, 14, 16, 20, 76, 49, 59. 64].

Проведенными нами опытами установлено, что сельскохозяйственное использование оказывает существенное влияние на водно-физические и агрохимические свойства торфяной почвы. Направленность этих изменения мало зависит от характера использования, но темпы их различны.

Э системе севооборота несколько интенсивнее, чем под бессменной культурой многолетних трав, снижается влагоем-кость торфа, увеличивается зольность, объемная масса. Многолетние травы оказывают заметное депрессивное действие на изменение первоначальных свойств почвы. Ежегодный прирост зольности в слое почвы 0...30 см на вариантах без удобрений составляет 0. 310. . .0. 363'/, на удобренных - 0. 388... 0. 496И под многолетними травами и 0. 415... О. 494Х в севообороте. Под влиянием минеральных удобрений зольность ежегодно повышалась на 0.030.'. .0.075'/. в севообороте и на'О.035...0.049/ под травами. В севообороте наблюдается более интенсивный рост валовых запасов калия и фосфора и их подвижных форм. Под бессменной культурой трав валовое содержание калия и его подвижных форм остается на низком уровне, в меньшей мера накапливается фосфор. С возрастон бессменной культуры трав даже при интенсивном минеральном питании наблюдается устойчивое уменьшение продуктивности, что свидетельствует о постепенном снижении эффективного плодородия почвы. Севооборот же с более широким набором культур благоприятнее влияет на окультуривание почвы, повышение ее Эффективного плодородия.

Без применения минеральных удобрений (по последействию) минимальный выход валовой биомассы на единицу разрушенного органического вещества дают многолетние травы (10.9 ц). зерновые с пожнивными на 30.5'/ больше. По фону фосфорно-калий-ных удобрений выход валовой биомассы на единицу убыли органического вещества у многолетних трав и зерновых с пожнивными равнозначен (16. 1... 1С. 9 и 18.2;.. 18. 8 Ц) Внесение в дополнение к лосфорно-калийным удобрениям азотных повышает у многолетних трав выход валовой биомассы на единицу убыли ор-

- 30 -

ганичес|<ого вещества (20. 5... 21. 7 ц).

Ежегодная убыль органического вещества в слое О. ..30 с* за счет минерализации б бессменной культуре многолетних траЕ несколько ниже, чем в сравниваемом севообороте (многолетние травы 37.5Х, зерновые ♦ пожнивные 37.5/., картофель -12,5, однолетние травы ^ 12, 5У.). и составляют 6,6... 9,5 т/га против 8,9. т/га. Э подпахотном горизонте 130...60) с* эти различия несущественны (2.6 и 2,9 т/га).

Можно полагать, что с выводом из севооборотов пропашны* и увеличением за счет этого продолжительности лугового периода разница в объемах минерализации торфа между севооборотов и культурой многолетних трав будет еще менее значительна.

3. Приемы повышения плодородия и экологической устойчивости торфяных почв 3.|. улучшение свойств торфяных почв путем обогащения пахотного слоя минеральными добавками

Прием применения минеральных грунтов (песка, глины, суглинка) с целью улучшения свойств торфяных почв имеет давнюю историю. Ему посвящено множество исследований у нас и за рубежом (Б. Д. Оношко, В.В.Калинина, И. И.Емельянова, (Д. В. Лыко, Н.И. Афанасьев, В. А.Слиневич, С.Н.Алексеенко, Т.Г.Знненко, Н.Н. Бамбалов, Р. С. Трускасецкий, Л.В.Дречина, У.Песси, Х.Кунтце и др. К

Настоящее мероприятие нашло практическое применение в Финляндии, Нидерландах, Германий и других зарубежных странах, неньше в кашей стране по причине недостаточной изученности механизма влияния добавок минеральных грунтов на плодородие торфяных почв.

Длительные полевые и лабораторные исследования этого приема позволили установить, что положительное влияние минеральных веществ на изменение многих режимов и свойств торфяной почвы происходит в результате воздействия на фазовый состав почвы, который при этом резко изменяется в сторону увеличения минеральной части и уменьшений органической компоненты. Происходят изменения фазовых компонентов и в самой твердой фазе (табл.3».

Содержание минерального остатка в торфяной почве до и после внесения минерального грунта, 7.

Вариант

Гори- Мине- Потери

зонт; ральный при

см остаток прока-

после лива-

прока- нии

ливания

Составные части минерального остатка

растворим.

нерастворим.

в Ш. НС1

Торфяная почва 0-13 13-30

Песок в норме, куб. м/га: 200 0-15 13-30

400 0-13 13-30

Глииа,

гоо куб.м/га

0-13 13-30

13. .6 86.4 7. 10 6.50

13; , 2 86.8 б. 80 6.40

74. 3 23.7 б. 93 67. 33

14. 0 86.0 6.34 7. 46

77. 7 22.3 7.23 70.47

17. 3 82.3 7. 12 10.38

33. 1 64.9 7. 96 27. 14

13. 9 86.1 7. 16 . 6.74

Изменение количественного и качественного состава твердой фазы торфа оказывает существенное влияние на изменение важнейших вопно-физических свойств почвы; повышается объемная масса, плотность, водопроницаемость, снижается влагоем-кость, уменьшается величина нижнего предела доступной для растений влаги, улучшается технологическая пригодность почвы. Количественное выражение этих изменения обусловлено видом минерального компонента, нормой его.внесения и сроком действия (тэбп.4). > ' " .

Применение минеральных компонентов оказывает существенное влияние на изменение важнейших тепловых, характеристик торфа (теплопроводность, объемная теплоёмкость), что ведет к улучшение теплообмена между поверхность» и более глубокими слоями почвы. [21. / -

В результате улучшаются теипературный режим почвы и приземного слоя воздуха, уменьшается амплитуда суточных колебаний температуры, снижается опасность появления.радиационных заморозков. • •'• ' .

опыту показали, что внесение'в пахотный слой торфяной почвы 400 и особенно 600 куб.м/га песка делает ее почти равноценной по тепловому режиму с дерново-подзолистой. Разница

Изменение водно-физических свойств торфяной почвы под влиянием минеральных добавок

Вариант Горизонт, Объемная масса Плотность Общая по-розность Полная вла-гоемкость

см г/куб. см г

Торфяная почва 0-13 15-30

Песок в норне, куб.м/Та: 200 0-15

15-30

400 О-13

13-30

600 0-15

•13-30

0-15

Глина,

200 куб.м/га

15-30

0. 21 1.54 86. 0 400. 0

5741 17бЗ 757 о 18279

0. 21 1.51 86. i 410. 0

67 22 17З9 767 6 34574

0. 34 1.71 80. 3 238. 2

6757 Í. 65 69! ó Í2Í. 0

0. 23 1.53 85. 3 375. 7

Ó73Í ТГзв во: 0 25871

0.56 2.00 7L 9 тл

Ó.78 2722 65. 6 - 83. 3

0.22 1. 56 85. 6 > 380.4

67зТ Í7éó 81. 0 26Í73

0.68 2. 26 70. , 0

6789 2. 30 61. . 0 68. 5

30 1. 60 80. . 9 265. 2

0.3Í 1. б! 81 7о 26Í. 3

0. 39 1. 86 и . 3 203. 9

0.58 Т795 70 .5 120. 7

0. 20 иа 86 . 6 436.6

0. 30 1.5 9 ai . 0 27075

Примечание: цифры в числителе - в год внесения минеральных добавок, в знаменателе - через 12 лет после их внесения.

в сумме температур между обогащенной торфяной почвой песком и контролем за апрель-август на глубине 8 см достигала 295°С, 10 см - 240, 15 см - М0°С.

Создание на торфяной почве верхнего обогащенного минеральным компонентом споя оказывает благоприятное влияние на ее водный режим. Снижаются непроизводительные потери влаги нч испарение н связанный с этим расход тепловой энергии.

Влагозапасы в слое их внесения находятся на уровне контроля или несколько снижаются, а в слое, находящемся под торфо-ми-нерапьным экраном, они более высокие, чем в аналогично* слое контроля, т.е. создается дополиитепьний резерв влеги за счет ее аккумуляции о нижележащем (*ор«зонте. •

Изменение компонентоа твердой »азы и в связи с этим водно-физических свойств, водного и теплового режимов торфяной почвы под действием добавок минерального грунта оказывает существенное влияние на ее химические, »изико-кимические свойства, а также на содержание валовых и подвижных элементов питания растений (табл.3).

Таблица 3.

Влияние добавок песка ма изменение химического состава, торфяной почвы

Варианты Слой Золь- Отно-

почвы, ность. шение

. см У. ОВ-.КВ

Содержание, '/.

углерода

азота

С : N

Торфяная

0-13 18.612.7 4.4 42.77-47.72 2.66-2.86 16.32

почва

(контроль) 13-30

Песок, куб.м/га; 400

43.87 2. 76 8.811.3 10.4 43169:52.70 2.83-3.04 16.89 49Г83** "2Г95""

0-13 72. Ц2.9 0.4 16^33-20.48 1.03-1.09 17.61

13-30 8.941.2 10.2 3^30-32.82 2.86-3.03 17.64

**3|Г87~~ *~2Т94

. 1000 0-13 90.310.7 0.1 _}160;3193 0^27-0.35 16.70

.....зПа" "оГзГ"

13-30 10.312.8 8.3 46.77-31.26 Неопр.

Привнос в торфяную почву минеральных компонентов резко увеличивает содержание золы и уменьшает соотношение между органической и минеральной составляющими, активизирует окислительно-гидролитические биохимические процессы. В итоге улучшаются агрохимические свойства почвы, более интенсивно протекают процессы накопления нитратных и аммиачных форм азота (особенно на слаборазложившмхся торфяника*). лучив

закрепляются в почве микроэлементы, подвижные формы калия и фосфора, компенсируется недостаток кремнезема [4.241.

Обогащение торфяной почвы минеральными компонентами повышает ее виогениость и биологическую активность, интенсифицирует развитие микроорганизмов группы азота, своеобразно изменяет соотношение окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов, что свидетельствует об активной трансформации легкодоступных форм органического вещества, повынеииой способности почвы к образованию гунусовых веществ (В. И.Белковсхий, Т.Г.Эимеико).

Минеральный компонент обусловливает различную направленность биохимических процессов, в результате которых ускоряется нинерализация органического вещества в слое перемешивания его с песком (О...<5 см) и замедляется в нижележащем горизонте (13...30 см). Если среднее за три года исследований выделение углекислого газа из слоя торфяной почвы 0... 13 см составило 539 нг/100 г органического вещества, то при внесении 400 куб.м/га песка - Э32 мг или1 в 1,5 раза больше.

При оценке относительной скорости минерализации органического вещества необходимо учитывать то обстоятельство, что обрабатываемый 15-см слой почвы в контроле состоит полностью из торфа, а в варианте с внесением песка в норне 40о куб.и/ га интенсивной минерализации подвергается лишь П-см слой, остальные 4 см представлены в основном песком. В варианте пескования при норме 1000 куб.м/га активность минерализации наблюдается еще в меньшем слое \торфа (только 5 си), а остальные 10 сн также представлены песком.

Поэтому для сравнительной оценки скорости минерализации органического вещества были выполнены соответствующие расчеты, учитывающие долю торфа, подвергающегося интенсивной минерализации в слое 0.... 15 см и ослабленной в слое 15... 30 см. Данные расчета показали, что хотя в слое торф+песок скорость минерализации значительно выше, чем в контроле, суммарные потери органического вещества в них существенно ниже, так как разложение здесь подвергается меньшее количество торфа.

Для выяснения абсолютник потерь органического веиества торфяной почвой при внесении добавок песка был поставлен специальных четырехлетний балансовый опыт (В.И.Белковский,

Н. Н. Бамбалов, табл.6)

Влияние добавок песка в торфяную почву на минерализацию органического вещества в подпахотной слое

Норма песка куб.м/га Вес органической массы в Потери органической иассы капсуле, г за 4 года

1978 г. 1932 Г. Г

0 138.5310,80 130. 13*0,76 8,4211. 10 6,0810,79

400 138,5510,80 133. 221.0, 30 5,3310.85 3. 85Ю, 61

1000 139,3510.80 134,891.0, 19 3,6610,82 2,6410,59

Как следует из полученных данных, под слоем песка 10 см

процесс минерализации органического вещества а 2, 3 раза медленнее, а при пескованин нормой 400 куб.и/га - в 1,6 раза медленнее, чем в контроле. При этом с увеличением мощности пескованного слоя усиливается его тормозящее действие. Так, при внесении 400 куб.и/га песка за 4 года минерализовалось 3. 63/ органического вещества, а при внесении 1000 куб.н/га -2,64'/.. Нинерализация в контроле за этот период составила 6. Г/.

Пленное улучшение основных свойств и режимов торфяной почвы под влиянием добавок минерального грунта улучшает условия формирования урожая: развивается более мощная корневая система, снижается засорённость, полегаемость и поражен-ность корневыми гнилями, повышается качество и товарность получаемой продукции (10,64].

Величина прибавки урожая сельскохозяйственных культур зависит от географической широты применения добавок, биологических особенностей культур, степени разложения тор<»а. вида минерального грунта (табл.7).

На хорошо разложившихся торфяниках Белорусского Полесья прибавки урожайности от внесения песка составляют: по зерновым - 13... 14/., кукурузе - 15. КартСчрелю - до 30/; на слабо-

Влияние минеральных добавок на урожайность, сельскохозяйственных культур

Варианты Ячмень Озимая Кукуруза Картофель

рожь

197 - 1973 гг. 1971 - 1971 1974 1971

1975 гг. 1973 гг. 1973 гг. 1975 гг

Торфяная почва.

степень разложения

торфа 55/ 32. 7 33 7 476 . 2 308 0 206 6 267 6

Песок, куб м/га:

100 35. 0 36 5 312 4 314 0 249 4 288 2

200 37. 3 37 9 537 4 306 0 236 8 278 4

300 37. 4 38 2 341 1 304 0 246 4 280 8

400 36. 9 37 2 546 2 290 0 268. 8 281. 6

600 35. 1 35 8 524 3 276 0 259. 3 269 4

Глина, 200

куб.м/га: 36. 6 34 3 514 2 274. 0 211. 6 249. 2

Ячмень Озимая Кукуруза Картофель Многолетние

Варианты пшеница травы (сено)

1970- 1970- 1970- 1973- 1973-

1976 ГГ. 1972 гг. 1972 гг. 1975 гг. 1975 гг.

Торряная почва, степень разложения торфа 35/. 39. 4

Песок, куб.м/га:

200 43.2

400 45. 1

600 44. 8

27. 2

29. 0

30. 7 31.4

504. 0

528. О 593. О 614.0

247. О

275 . О 307. О 313.0

95. 2

99. 0 104. 8 100. 1

разложившемся торфянике - по зернопым - 14,5...15*. кукурузе - 22, картофелю - 27, многолетним травам (сено) - 13,5"/..

Нами (В, И. Белковский, И.В.Лазарев, /1. А. Меламут) предложена технология обогащения торфяных почв минеральным грунтом способом намыва (A.c. N 588295 СССР). Позже указанный способ был усовершенствован (A.c. N 6886848 СССР). При этом, в отличие от предыдущего, перед намывом минерального грунта на торфяной почве нарезаются щели глубиной до подстилающего

- 37 -

грунта, которые заполняются подаваемой пульпой 184,86).

Несмотря на то, что обогащение торфяных почв минеральным грунтом является дорогостоящим мероприятием, этот прием экономически эффективен, так кзк он способствует повышению урожайности веек основных сельскохозяйственных культур, характеризуется длительным действием и непродолжительным сроком окупаемости дополнительных капитальных вложений (2-3 года).

3.2. Создание техногенных почв на сработанных торфяниках

Многолетние исследования проведены нами по разработке-научных и практических основ формирования нового почвенного профиля на остаточных запасах органического вещества сработанных торфяников (33.38,-42,48,52,33,56, 60].

При разработке технологии использован принцип "немецкой послойно-смешанной культуры болот", применяемой в странах Западной Европы для окультуривания верховых болот. Этой культуре дается высокая оценка в трудах многих отечественных (Н, Н. Бамбалов. А. И. ИвицкиЯ, O.A. Малышев, Б.С.Маслов. А. И.Му-рашко, С.Г.Скоропаиов, Р.С.Трускавецкий и др.) и зарубежных исследователей (Г.Окрушко, В.Баден, Я.Брехт, Р. Эггельсман, А. Гебхардт, К.Ильнер, И.Кунтце, Е.Воян и др.). По их мнению "немецкая послойно-смешанная культура болот", позволяет значительно повысить плодородие торфяных почв и продуктивно их использовать.

Разработанная нами технология защищена авторскими свидетельствами на изобретение f85,87.88).

Почвенный профиль новой почвы создается глубокой вспашкой специальными плугами с образованием наклонно поставленных и чередующихся между собой пластов торфа и подстилающего минерального грунта.

Верхняя часть этих пластов перемешивается и превращается в минеральных пахотный слой, примыкающие к нем снизу пласты торфа и леска предназначаются для регулирования водного режима: песчаные отйодят избыточную воду в грунто-во-дренажный сток, а торфяные аккумулируют ее и обеспечивают капиллярную связь с грунтовыми водами (рис.1).

- за -

Ъс 1. чроф*"1» Г#ШЧУ«М».0» лочлы: ,

8~ го»«««« •СП'Ш*«: йт - тслшпи. 1«Н»*»01И»П««; Ол - ТОЛЩИН. »1,п«л»алиого спп« ЛК«1; Ц ^ - «псоч гре< .«л «н««»0» пов«»иос'м<.: Ь- шч>«»> еорпмы: ьт - ш»»"« прослойки 1Г»1» ле «»V бороми «(№оф«<* «этли«»: I ширин» *>росло*ки МИ"О Г[)'/Н1« ла диу борадды • грофип*

Под разработанную технологию созданы конструкции специальных плугов: прицепной АГВ-1,5 (В.П.Оэешников) и навесной ПТН-0,9 (П. П. Казакевич).

В результате такой вспашки создается принципиально новая профильная текстура почвогрунта. По своему строению новый почвенный профиль не имеет аналогов в природных условиях, не может быть отнесен ни к одному существующему типу почв.

Критической фазой использования торфяных почв традиционным методом можно считать сработку слоя торфа до 0,4... 0,6 м [64)1 Во-первых, торможение дальнейшей минерализации указанного слоя торфа уровнями грунтовых вод даже при луго-водческом использовании невозможно из-за того, что он находится вне влияния уровней грунтовых вод. Ро-вторых, таких остаточных запасов торфа, подстилаемого песками, достаточно, чтобы создать почвенный профиль, обладающий высокой водоак-кумулнрующей емкостью.

Для обеспечения пахотному слою оптимальных значений важнейших оодно-фиэических свойств, исходное содержание для

несвязных грунтов должно составлять 10. .. 15/: среднеразлижин-шегося и 6. . . 8'/ сильноразложившегосн тор$а.

На объемное соотношение пластов торфа и песка в подпа хотной части профиля техногенной почвы определявшее влияние оказывают водопроницаемость и влагоемкость почвогрунтоа. При трансформации низинных торфяников, подстилаемых рыхлыми песками с водопроницаемостью 5 м/сут и более благоприятный водный режим складывается при соотношении пластов тор<р.ч и песка 3:1... 2:1. Если торфяная залежь подстилается сеянными песками с водопроницаемостью 2...5 м/сут, то прослойка минерального грунта увеличивается до соотношения 1:1.

При вспашке торфяников, подстилаемых супесями, которые отличаются более низкой водопроницаемостью (0,9... 2 м/сут), соотношение торф:песок принимается 1:1... 1:2 (50].

Глубокая вспашка специальными плугами коренным образом изменяет фазовый состав и водно-физические свойства исходного почвенного профиля по всей его глубине (табл.81.

Объемная масса пахотного слоя возрастает в 4...7 раз, плотность в 1,3... 1.6, зольность в 3,5. ..3,8 раза, что оказывает существенное впиянне на весь комплекс физических условий в почве, ее водный, воздушный и тепловой режимы.

Создание почвенного профиля с минеральным пахотным слоем и чередующимися слоями песка и торфа в подпахотных горизонтах обеспечивает более рациональное использование почвенной влаги, быстрое восстановление оптимального водно-воздушного режима в экстремальных погодных условиях.

Решающее влияние на улучшение водного режима оказывает органическое вещество исходного торфяника, захороненное в глубину нового почвенного профиля, которое намного лучше аккумулирует и сохраняет влагу по сравнению с нахождением его на поверхности в контакте с атмосферой (табл.9). Техногенная почеа при соблюдении в почвенном профиле в рекомендуемых соотношениях торфа и песка не нуждается в систематическом дренаже.

Высокое содержание в пакотион слое минерального грунта и наклонно поставленные в подпахотной части почвенного профиля песчаные пласты, действующие как опора по отношению к вертикально направленному давлению пахотного слоя, коренным образом улучшает несущую способность и технологические

Водмэ-физичаскио свойства техногенной понвы, созданной на сильнорягложившемся торфянике

Глубина Объем- Плот- Зопь- Общая фоовый состез, % (об.) Влажность. %

см мессе, ность. твер- жидкая газооб- пв ППВ 63 ГВ

г/см3 % (об.! дея разная

0...20 <130 2§Л 82,?. 112. 65.9 Ш. 275.2 213.3 ПЛ.

1,11 2,29 89,4 56,1 43,8 42,6 13.6 56,2 38.8 11,7 1,7

20...40 0.29 1.65 83.5. 17,6 Ш. 1М. 284.0 22СЦ_ 86.4 &&

.0,64 1,90 43,2 71,1 28,9 55,9 15.2 129,5 85,4 32,7 5,4

40...60 1,50 2Л §££ 57.0 3.1.0 12.0 26.9 19.9 £9 ол

0,70 1,98 483 69,3 30.7 54.2 15,1 114.0 80,3 30,1 5,2

Примечание: цифры в числителе — исходит торфяигв; в знЕмемателв — техногенная гючоа. с

Продолжение таблицы 8 1

Водио-фмзичвскиесвойства техногенной почвы, созданной наелейорамажившеглся торфянике

Торфяная почве Техногенная почва

Глубина слоя, см Объемная масса г/см* Пороэ- кость, % Аэрация, % Объемная Объемная масса, г/см1 Порозноетъ, 96 Азреция, % 05ъеми» влажность, %

влаж- " ность, % песок торф лесок торф песок торф песок торф

0.-20 0,21 87.2 33,4 50,7 1.46 42,5 26,3 16,2

20.. .40 0,20 87,8 49,5 38.3 1,57 0.22 39,6 88,5 27,4 40,0 12,2 45,5

40. ..60 1,22 49,8 16,8 33,0 1,56 0,22 39,8 86,4 26.4 355 13.4 52.6

6й..80 1,66 33.2 4,4 31.7 1,62 0.29 37,5 81,9 14,5 17,4 22,9 64,5

80... 100 1,63 37,1 2,9 34,2 1,64 37.0 6,9 30,0

Влажность слоев почвенного профиля (/. объемн. )

Слой ючвы, см

Почва и состав ее профиля

мелкозалежная, торфяная

техногенная, созданная на основе мелкозалежного торфяника

0- 10 48. 2 (торф) 16. 6 (песок ♦ ТОРФ)

10- 20 49. 1 (торф) 16. 7 (песок ♦ тор«)

20- 30 39. 1 (торф) 11. 7 (песок), 32. 6 (торф)

30- 40 23. 6 (торф» песок) 10. 2 (песок), 37. 6 (ТОрф)

40- 50 17. 3 (песок) 12. 7 (песок), 56. 3 (торф)

50- 60 16. 3 (песок) 12. 4 (песок), 38 3 (торф)

60- 70 21. 0 (песок) 18. 8 (песок), 66. 2 (ТОРФ)

70- 80 21. 1 (песок) 19. . 7 (песок), 68. 3 (ТОРФ/

80- 90 20. , 7 (песок) 20. . 4 (песок), 63. 7 (ТОРФ)

90- 100 23 3 (песок) 25. 2 (песок), 68. 3 (ТОРФ)

свойства новой почвы.

Технология создания техногенной почвы коренный образом улучшает ее микроклимат. В зоне развития основной массы корней новая почва теплее торфяной на 3,1...3,5 градуса, а сумма минимальных температур на май-октябрь на ее поверхности в среднем на 460° больше, чем на торфяной.

Сформированный глубокой вспашкой из подстилающего песка (супеси) с добавлением торфа новый пахотный слой характеризуется невысоким плодородием. Его ааанейшие агрохимические свойства ниже оптимальных значений. Однако он способен быстро поглощать и хорошо удерживать поступавшие с удобрениями подвижные формы фосфора и калня (табл. 10).

В связи с небольшими запасами в пахотном слое форм фосфора и калия система применения фосфорно-калийных удобрений в период освоения должна учитывать не только вынос с планируемым урожаен, но и повышение плодородия, неизбежную Фиксацию этих элементов питания почвой с переходом их в труднодоступные для растений формы.

Таблице 10

Динамика содержания подвижных форм фосфора и калия в процессе освоения и сельскохозяйственного испстовз.чкя т'ног®;тай почш

Слой П0М8Ы, см

Исходное содержание после вспашки, мг/100г почвы

Освоение (1980...1981 гг.)

Использование в 1982...1987 гг.

Оон пита- Содер- Прирост нмя (вне- жание в к исход-сено в почве «ому .говна ______

1гв)' мг/100г

Сетооборот

Многолетние травы, бессменно

Фон пит» Содержания (вие- ни а в гоч-сано в год м, мг/ на 1га), кг 100 г

Прирост Фон пита- Содержа- Прирост к исход- нил (вне- ние в поч- к исходному, мг/ сено в год ве, мг/ ному, мг/ 100г на 1га), кг 100 г 100 г

Р2°5

0...20 3.6 Р240 16,4 12,8 Р90 24,3 20,7 Р120 18,8 15.2

20...40 4,8 9,1 4,3 21,8 17,0 14,7 9.9

0...20 3,6 Р150 + 80т 20,8 17,2 Р75+13т 23,7 20,1 Р95 + ВОт НЗВ013 22,0 18,4

навоза нвзоза

20...40 4.8 9,9 5,1 к2о 20,6 15,8 под залужание 14.9 Ю.1

0...20 4,5 К270 9.3 5,3 ^220 17.0 12,5 ^250 13,7 9,2

20...40 4.6 5.6 1,0 13,0 8.4 7,8 3,2

а..20 20. ..40 4.5 4.6 К35 + 80т навоза 15,8 10,0 11,3 5,4 К160+13т навоза 16,7 13,4 12,2 8.8 К130 + 80т нвзоза под залужение 15,1 8,3 10.6 3,7

■р-(V

- 43 -

В обрабатываемом слое техногенной почвы среднее содержание органического углерода в первое десятилетие ^-е исполь зования (табл. I)) составило 2,72/. (запасы 55,7 т/га) , гумуса 4,68 (запасы 96,0), азота 0,13'/ (запасы 2,76 т/га).

Таблица 11.

Динамика содержания органического углерода и общего азота в пахотном слое, У.

Годы определений Размах колебаний х + m X ♦ mto. 95 V, X t, У.

1931 0^75:10^27 2. 75»СК 20 75±0. 4 1 64. 6 7. 6

6705-ОГ 6' i3±ö75i 57 1 з!67 02 52" 4 б' 6

1983 1. 07-8. 03 2 73i0^ 17 2._ 7 3t0. 32 53 3 II. 3

676з:67з9 5" 1415761 оГ 1 4i6" 02 54" 6 15" 4

1983 1;. 1 1;6^ 16 2 86'|0;21 2. 86l0. 34 51 0 1

5703-5739 Ö" "iBiÖ'Öl 67 Isi5" 02 51 1 б" 0

1990 1. 40-4. 80 2 53*0.12 2. 53»0 25 30 2 0

о75б:572з 0 " 12i 87 61 67 1 2±Ö "Öl 36 1 E" "2

Тримечание: в числителе - содержание органического углерода; в знаменателе - общего азота.

Среднее отношение С:Ы в пахотном слое менее 25, что :видетельствует о способности новой почвы трансформировать -1асть своего азота в подвижные, доступные для растений $ор->4«. Источником такого азота являются прежде всего гидролиэу-гиые азотсодержащие вещества.

Биологическая активность почвенного профиля, количественные и качественные изменения органического вещества в нем исследовались в поставленных нами полевых стационарах совместно с институтом микробиологии АН Республики Беларусь [В. И. Белковский, Н. Н. Бамбалов, Т. Г. Зименко, 57,64).

В результате „ установлено значительное тормозящее влияние нового пахотного слоя на развитие микроорганизмов боль-винства изучаемых эколого-трофическнх групп. В торфе подпа-<отных слоев общее количество аммонифицирующих, усваивающих минеральный азот, нитрифицирующих и денитрифицирующих, оли-

ронитрофиль ных микроорганизмов, микроницетов н актиномицетов снизилось в среднем почти в три раза по сравнению с контролем. Одновременно уменьшился уровень ферментативной активности торфа.

Более высокой биологической активностью обладает созданный вспашкой минеральный пахотный слой. В нем удовлетворительно развиваются микроорганизмы всех агрономически ценных групп, что обеспечивает активное протекание микробиологических процессов, необходимых для формирования эффективного плодородия новой почвы.

О протекании процессов минерализации органического вещества в торфяной и техногенной почвах судили по количеству выделяемого из них углекислого газа (табл.12).

Таблица !2

Интенсивность минерализации органического вещества в торфяной и техногенной почвах

Почва, почвенный слой Выделение С02> мг/100 г

1985 г. 1988 Г. 1990 г. В среднем В 7.

Мелкозалехная тор-

фяная: пахотный 763. 7 901 7 723. 1 796. 2 100

989. 3 1117 3 1232. 8 1119. 8 100

подпахотный 915. 5 87 2 3 397. 8 728. 5 100

967. 0 938 6 1476. 8 1127.5 100

Техногенная:

пахотный 91. 6 107. 3 202. 7 133. 9 16 8

1728. 1 1248 7 2471. 5 1816. 1 162 2

подпахотныр 583. 5 467. 0 66 6. 0 572. 2 78 5

654. 1 517. 6 772. 648. 0 57 5

Примечание: в числителе выделение С02 на 100 г сухой почвы, в знаменателе - на 100 г органического вещества.

В течение всех лет при проведении опытов выделения С02 в расчете на единицу техногенной сухой почвы было е 3,6...8,4 раза меньше, чем в торфяной. Это обусловлено тем,

что в пахотном слое техногенной почвы мнуерализацин подагр гается значительно меньшее количество органического вещества, чем о том *е слое в контроле.

Темпы минерализации самого органического вкшастиа в пахотном слое новой почвы были в' 1,1... 1,9 раза выше. чем а контроле, что объясняется созданном лучших условий для функционирования почвенной микрофлоры. В подпахотных слоях скорость минерализации органического вещества на техногенной почве в 1,5...1,9 раза ниже, чем на такой же глубине (35...50 см) е торфяной почве.

Улучшенные водно-физическне, технологические и тепловые свойства техногенное почвы обеспечивает благоприятные условия для роста и развития растений. способствуют получению более высокой, чем на сработанном (исходном) торфянике, урожайности и лучшего качества практически всех сельскохозяйственных культур, возделываемых в гумидной зоне. Прибавка урожайности зерновых составляет 3,5...7,б ц/га, картофеля 51... 65, зеленой массы кукурузы более 260, однолетних злако-во-бобовых трав 51,5 ц/га. Иенее существенна разница в урожайности при возделывании многолетних трав [64].

С целью выяснения наиболее эффективного направления сельскохозяйственного использования новых почв изучалось использование их в трех специализированных полевых севооборотах и под бессменную культуру многолетних трав с применением минерального и органо-минерального фонов питания (табл. 13).

Зерновой севооборот по минеральному фону питания обеспечил за ротацию следующий выход продукции: сухого вещества 76,6 ц/га, кормовых единиц 62,3, переваримого протеина 5,4 ц/га; по органо-кииеральнону фону питания, соответственно, 81,1; 66,9 и 6,1 ц/га. Средняя урожайность зерновых составила 41,3... 42,4 ц/га, картофеля 281, 9. .. 335, б, зеленой массы люпина 389, 1. .'. 431, 4 Ц/га.

В пропашном севообороте продуктивность гектара пашни по минеральному фону питания составила: сухого веместпа 81.8 ц/га, кормовых единиц 81,2, переваримого протеина 6,7 ц/га; по органо-минеральному фону, соответственно, 90,2; 30,9 и 7.5 ц/га. Средний уровень урожайности в этом севообороте составил: зерновых - 44,9 ц/га. люпина 417,4...454,2. карто-

Динамика продуктивности техногенной почвы

Характер Уровень Выход с 1 га, ц

исполь зования питания

сух. корн. перевар.

в-ва ед. протеина

Освоение 1980-1901 гг. Р240К270

Использование в севооборотах: 1. 1. Люпин, 2. Озимые эер- М|юр80к180 новые«пожнивныо, З.Яч- Навоз 20т/га иень ♦ пожнивные Н85р70к130

4.Каптофель, 5.Озимые зерновые,б. Овес (1982-1987 гг. >

63. 0 54. 4 4, 7

76. 6 62. 3 5. 4

81.1 66. 9 6. 1

11.1. Люпин, 2. Озимые эер новые«пожнивные, 3. Картофель, 4.Ячмень» МЮ0Р70К150 «пожнивные, 5.Картофель, 6.Кукуруза

012 6 7 90.2 89.0 7.5

III. I-2. Многолетние тра- N.joPggKj^f, вы. 3. Ккуруза, 4.Яч- Навоз 20т7га мень, 5.Клевер, 6.Од- N нолетиие травы (1982-1987 гг.)

100 85 210

i V. 1. Однолетние травы. 2. Osee, 3. Картофель,

4.Ячмень+пожнивные.

5.Кукуруза. 6.Яч-некь«пожнивные (1982-1990 гг. )

V. Бессменная культура многолетних трав (1962-1990 ГГ.)

Без удобрений

М130 "бо'бо'мзо

•790-100F120 200-260

NI60P80K250

80. 0 61. . 3 6. 8

85. 5 66, .А 7. 2

56. 4 48. 5 5. 0

71.2 64. 7 6. 6

85. 1 77. 2 7. 8

89. 1 80. 8 1 1. 2

85. 8 52. 2 6. 8

феля 335, 1. . . 378, 3, кукурузы 560. 7. .. 638, 2 ц/га.

В кормовом севообороте по минеральному «ону питания получено: сухого вещества 80,0 ц/га, кормэвых единиц 6 1.5, переваримого протеина 6.8 ц/га: гс органо-минеральному фону питания, соответственно. 85.5; Ь6,4 и Т.? ц/га. срадияя урожайность составила: зерновых 45.9 ц/га. кукурузы 549, 4. . . 613, 0. клевера (сухое вещество) . 3■ • ■ 82, О, зеленой мзссы однолетних трав 464, 0. . . 510. 2 ц/г\-. многолетних трас

+

(сухое вещество) 70,1...73,4 ц/га.

При использовании новой почвы под бессменную культуру многолетних трав их продуктивность в среднем за 1982-1990 гг. по фону N|60P80K250 составила: сухого вещества 83.в ц/га. кормовых единиц 52,2. переваримого протеина Ь,а ц/га.

Поставленные нами опыты по установление оптимального уровня минерального питания для различных сельскохозяйственных культур, отзывчивости их на азотные удобрения показали, что уровень плодородия сформировавшейся техногенной пичсы при внесении только фосфорно-калийных удобрения в норме Р60К130 к имевшимся в почве запасам доступных растениям элементов питания обеспечивает продуктивность севооборота ма уровне 71,2 ц/га сухого вещества, 64,7 ц/га кормовых единиц и 6,6 ц/га переваримого протеина.

Внесение на этом фоне азотных удобрений в норме М60 увеличило продуктивность севооборота до 83,1 ц/га сухого вещества, 77, 2 ц/га кормовых единиц и 7, 8 ц/га переваримого протеина. Дальнейшее увеличение норм минеральных удобрений не способствовало существенному приросту продуктивности севооборота по кормовым единицам, но увеличивало выход переваримого протеина с 7,8 до 11,2 ц.

Единовременные затраты на осуществление технологии трансформации сработанных низинных торфяников в техногенные пахотные зенли окупаются в короткий срок (1-2 года) и делают это мероприятие экономически оправданным. Мероприятие это разовое, не требует своего возобновления.

ВЫВОДЫ

1. Торфяныв почвы низинных болот располагают значительными ресурсами естественного плодородия, главным носителе! которых являются природные запасы органического вещества.

Однако, вследствие несбалансированности наличных факторов плодородия, торфяная почва в естественном состоянии пс отношению к культурным растениям обладает низким Эффективны* плодородном. Ресурсы естественного плодородия неосушенно( торфяной почвы способна использовать только болотная растительность, приспособленная к условиям постоянного переувлажнения и недостатка кислорода. Этот факт означает, что плодородие торфяных почв не абсолютно, а имеет лишь относительное значение применительно к определенному виду растений.

2. В результате осушительной мелиорации нарушается исторически сложившийся ход эволюционного процесса болот, наступает необратимый процесс нх разрушения независимо от того, какая искусственная экосистема пришла на смену естественной. Искусственная экологическая система, какой бы совершенной она им была, не обладает качеством саморегулирования, а требует постоянного вмешательства извне, что влечет за собой различные отрицательные побочные Эффекты.

Торфяная почва, ради которой было преобразовано болото, становится экологически неустойчивой, ее процесс дальнейшей трансформации сопровождается постепенным разрушением вековых запасов органического вещества.

С разрушением органогенного слоя торфяные почвы постепенно утрачивают важнейшие факторы своего потенциального плодородия - водоаккумулирующую емкость и сосредоточенные в органической массе запасы азота.

Подобное негативно« явление замаскировано ростом эффективного плодородия почвы в результата осушения, приненением приемов интенсивного е? использования. Однако эффективное плодородна почвы хотя и прямо зависит от потенциального, но не является его однозначной функцией.

Поэтому для поддержания высокого потенциального плодородия е процессе сельскохозяйственного использования торфч-

ной почвы утраченные ресурсы естественного плодородия должны постоянно компенсироваться затратами на расширенное воспроизводство искусственного плодородия. И если на начальной стадии трансформации в потенциальном плодородии торфяной почвы доминирует естественная составлпгаая, затем оно выступает как суммарно обусловленное единством естественного и искусственного плодородия, то на конечной стадии оно уже представлено преимущественно искусственным плодородием.

3. Процесс трансформации Теркиных почв после осунення завершается полной утратоЛ болотных признаков, их разрушением и исчезновением как генетического Типа. На их месте формируются другие разновидности почв, уровень плодородия кото-' рцх зависит от свойств ноаоЯ почвообразовательной породи, длительности взаимодсЧствип этой породы с продуктами разложения органического оопества, условий подмог о ре«и:>а и исключительно зависит от интенсивности применения антропогенных ^акторов по нарапнванио искусственного плодородия.

4. Основой рационального использования осукшнных торфяных почв на протяжении всех стадий их .трансформации доляно быть обеспечение высокоП продуктивности возделываемых культур при экономном расходовании ресурсов естественного плодородия, сохранение запасов органического веаестоа на лозноено более длительный период как источника азота» аккумулятора воды и фактора, положительно воздействующего на плодородие формирующейся новой почвы.

5. В основе современных представлений о рациональной системе земледелия на торфяных почвах леект положение, согласно которому эта система должна обеспечивать максимальный выход растениеводческой продукции при минимальном расходовании природных запасов органического вещества, исключать негативные влияния на окружаящу» среду.

Практическая реализация указанных требований мояет бить достигнута такии характером использования, при котором торфяная почва в точение всего теплого периода занята посевами культурных растения, биологические, особенности которых в наибольшая мере соответствуют ее экологическим условиям.

6. Культурное луговодство в иаибольией мере отвечает природным особенностям торфяных почв, социально-экондин-

чесхик и экологическим требованиям и солено рассматриваться как гл.-шное направление а «я использовании.

При таком характере «спояьзоваяия представляется воз-иойкым реализовать огромные резервы кормопроизводства и особенно в части увеличения производства растительного протеина, которыми располагают многолетние злаковые траву яри возделывании их на торфяных почвах.

Однако эти потенциальные возм^>и«ости rpas мог у г -бить реализованы лишь в условиях интенсивного яугезодегел. Низкие нормы удобрений, особенно азотнах, iw.a старояозраатиих травостоях, недостаточная водообеспечемиость приоодяг « (быстрому снижении продуктивности м они утрачивают свое яреммужася— во перед другими культурами.

Роль исходных компонентов травосмеси в фср^шроваиии урожая бессменной культуры трав, ка« показали исследования, проявляется лишь в первые 2-3 г.ода. затеи ^наступает крайнее упрощение экосистема. згме«а ¡высегг««ых ¡компонентов травосмеси ограниченным количеством злаковых ¡видов.

Применение орошения многолетних трав «а торфяных почвах с глубокой и сродней залакью при оптимальных уровнях грунтовых вод неэффективно, так «ак средняя прибавка урояая сухой массы не превышает 6.-.7Х. Многолетнее травы в этих условиях водного режима при сбалансированно« •минерально« литании и без орошения обеспечивают урожайность на уровне 550... 170 ц/га сухого ееаастеа.

7. Исследования показали, что «аряду с лугопояческнм направлением рациональное ¡использование 'плодородия торфяных почв с глубокой и средней зал&зхью может осуществляться в системе специализированных севооборотоа по увеличению производства травяных кормов и фуражного зерна.

Основу таких севооборотов должны составлять многолетние и однолетние травы <«е менее 50'/.) и зерновые с насыщением пронеяуточными культурами, оптимальная продолжительность лугового периода - 5...7 лет.

В решении проблемы увеличения производства растительного белка заслуживает внимание введение в севообороты посевов однолетних злаково-бобовых культур (два посева - два урожая). обеспечивающих высокий доход переваримого протеина (15...20 ц/га) при меньших, по сравнению с многолетними зла-

ковыми трззаии, нерпах минеральных .удобрений. На рекомендуется интвне*»ианро»ать процесс разрушения торфяных почв воз-4эливани®н в севооборотах пропашных культур.

8. Использование торфяных почо о разработанных севооборотах позволяет максимально использовать агроклиматические ресурсы, расширять ассортимент получазмой растениеводческой продукции, искяачить длительное пребывание поверхности торопкой почвы баз растительного покрова, способствующего $ото-деструкции органического вецества в непроизводительным потеряй элементов питания.

Севооборот оказызяет более благоприятное влияние, чем бессменная культура многолетних трав, на окультуривание почвы, "повышение еа эффективного плодородна.

В севооборотах с набором различиях основных и промежуточных культур формируется более сопаршеннап ьнтропогйнная экосистема, обладающая болей высокой избирательной способностью к пог ломания солнечной Энергии. Реализация этой системы использования обеспечивает рзвнезопикуя (в корм.ед.) с многолетними травами продуктивность с хороюлм почвозащитным эффектом, внесением меньших норм минеральных туков, но с незначительно болеа интенсивной ноЗнлизлцией ресурсов естественного плодородия.

9. Плодородна торфйныч почв лимитируется присущими им неудовлетворительными.свойствами и режимами, что обусловлено их органогенной природой, незначительном содержанием п твердой фазе минеральны» веществ.

В естественных условиях процесс увеличения зольности идет я основном через высвобождение минеральных элементов в результате распада органического вещества, внесения минеральных удобрений, извести, микроэлементов. Однако этот процесс очень длительный, так как накопление минеральных веществ происходит очень медленно. Ускорить его. как показали нсследопаиип, 'можно путей искусственного обогащения пахотного слоя низкозольних торфяных' почв минеральным» компонентами. •-..-'

¡0. Снесение минеральных компонентов изменяет количественный, и качественный состаз твордсЗ фазы торфа« что влачет за совой изменения;оаанвйгаих свойств торфяной почаы: повышается объемна* масса, плотность, водопроницаемость, сминается

елзгоемкость, уменьшается величина нижнего предела доступной для растений влаги, улучшается технологическая пригодность почвы.

Изменение ваанейши* тепловых характеристик торфа (теплопроводности, обменной теплоемкости) под влиянием минеральных добавок ведет к улучкени» теплообмена между поверхностью и более глубинными слоями почвы.

В результате улучшается температурный режим почвы и приземного слоя воздуха, уиекьвзется амплитуда суточных колебаний температуры, снижается вероятиость пояэления радиационных заморозков.

Снижение всех видов влагоемкостк, величины кертвого запаса воды в почве, непроизводительных потерь вязгег ка кспа-рение с поверхности улучшает водиай баланс почвн.

Уменьшение соотношения' неаду оргЕкичгской г. кйтсрзльнаГг составляющими улучшает агрохимические свойства почвы1, в иен лучше закрепляются микроэлементы, подвизкве форма: фосфора и калия, компенсируется в литании растений недостаток кремнезема.

11. Применение песка стимулирует развитие биохимических процессов, в результате которых ускоряется минерализация органического вещества в слое перемешивания его с песком (0...15 см) и замедляется в нижележащем горизонте (15... 30 см). При этом тормозящее действие на минерализацию данного слоя возрастает с увеличением вносимой нормы песка.

12. Улучшение основных свойств и реяимов торфяной почвы под влиянием добавок минерального грунта улучшает условия формирования урожая. На хорошо разложившихся торфяниках прибавки урожайности от внесения песка составляют: по зерновым - 13... ИХ, кукурузе - 15, картофелю - до 30'/; на слабораз-ложившемся торфянике - по зерновым - 14,5... 15Я. кукурузе -22, картофелю - 27, многолетним травам (сено) - 13,57..

13. Коренное преобразование почвенного профиля сработанных до критической мощности торфяников позволяет приостановить процесс их дальнейшей' деградации, сохранить остаточные запасы органического вещества- и на его основе создать новую разновидность почвы; обладающую более высокой экологической устойчивостью.

По своему строению новый почвенный профиль не имеет

триродных аналогов, не может быть отнесен ни к одному су цествующему типу почв, поэтому будет правильным считать т;г <ую почву техногенной.

В отличие от низкоплодородных песчаных почв природного происхождения созданный специальной вспашкой новый почвенный трофиль, как основа будущей почвы, имеет существенные преимущества. В пахотном слое содержится около 10?. органического зещества в виде торфа. Такое содержание органического вс-дества для почв естественного происхождения в условиях гу-нидного климата является редкостью.

И. Перераспределение вспашкой по почвенному-пробили органической и минеральной компоненты придает ему благоприятные водно-физические свойства. Коренный образом улучшаются температурный и йодный режимы почвы.

Новое строение почвенного профиля обеспечивает хорошую дренирующую способность и необходимую водоаккумулирующую емкость. Выпадающие осадки быстро отводятся через песчаные слои, часть их аккумулируется и удерживается торфяными слоями.

Улучшению водного режима также способствует разрушение глубокой вспашкой образовавшихся водоупорных прослоек. Капиллярная связь с грунтовыми водами поддерживается наклонно поставленными в почвенном профиле торфяными пластами.

Техногенная почва при соблюдении в почвенном профиле а рекомендуемых соотношениях торфа и песка не нуждается в систематическом дренаже.

Вчсвязи с различной теплоемкостью и теплопроводностью торфа и песка новая почва отличается меньшей, по сравнению с торфяной амплитудой колебаний температуры, она быстрее оттаивает и прогревается весной; температура приземного слон воздуха более сбалансирована, экстремумы холода осенью и весной и тепла в летний период, как правило, смягчаются, резко снижается вероятность радиационных заморозков.

Пахотный слой новой почвы способен быстро поглощать и хорошо удерживать поступающие с удобрениями подвижный формы фосфора и калия. Среднее содержание в нем органического углерода в первое десятилетие использования составило 2, 7 2'/. (запасы 55,7 тУга). гумуса 4,68 (запасы 96,0), азота 0,137. (запасы 2,76 т/га), а прирост к исходном., подвижных

- 54 -

$орм фосфора, составил 20. калия 12 мг/100 г почвы.

Отношение С:Н в пахотном слое менее 25. что свидетельствует о способности новой почвы трансформировать часть своего азота в подвижные, доступные для растений формы.

15. Водно-физические, технологические и тепловые свойства техногенной почвы обеспечивают благоприятные условия для роста и развития растений, способствуют получениг более высокой урожайности и лучшего качества практически всех сельскохозяйственных культур, возделываемых в гумидноР зоне. Прибавка урожайности зерновых достигает 3,5...7,е ц/га, картофеля 51...65, зеленой массы кукурузы более 260, однолетних злаково-бобовых трав 51,5 ц/га.

Уровень сформировавшегося в первое десятилетие плодородия обеспечивает . при средней норме удобрений (И60Р60К,30) получение 86,4 ц/га сухого вещества, 72 ц кормовых единиц, 7,6 ц/га пероварнмого протеина.

16. Создание минерального пахотного слоя на поверхности нового почвенного профиля ослабляет влияние внешней среды на погребенные пласты торфа, в них подавляется развитие микроорганизмов большинства зколого-трофических групп, снижается уровень ферментативной активности. 0 результате в техногенной почве существенно снижаются потери органического вещества от минерализации. В пахотном слое зто происходит за счет уменьшения его количества, подвергающегося разрушению, в подпахотных горизонтах - за счет депрессивного действия пахотного слоя на биологическую активность торфяных пластов. Это дает основание прогнозировать длительное сохранение органического вещества в новой почве как главного фактора ее высокого плодородия.

гп'едлоееяня производству

1. Торфяные почвы с глубокой и средней залежью рекомен-уется использовать как под культурные луга длительного ользования, так и в системе зерно-травяных севооборотов, :нову которых составляют многолетние травы (не менее 50:<) и грновые с максимальный насыщением промежуточными культура-и. При выборе характера сельскохозяйственного использования зрфяных почв следует исходить из водообеспеченности терри-эрии, его окультуренности, потребностей хозяйства в травн-jx кормах и фуражном зерне, учитывать социально-эконоии-зские возможности и экологические последствия. При различ-зм сочетании полевого и луговодческого использования )едставляется возможным успешно решать одновременно две ¡жнейшие задачи растениеводства - увеличение производства ;рна и дешевых травяных кормов.

2. Ускоренное окультуривание малозольных торфяных почв, 1тинизацию их водно-физических, физико-химических и биоло-1ческих свойств, гидротермического и питательного режимов (комендуется осуществлять путем целенаправленного изменения >иродного состава твердой фазы обогащением пахотного слоя 1бавками минерального грунта (песок, супесь, суглинок). Ми-ральный грунт заготавливается при строительстве (ре-нструкции) мелиоративных систем, планировке минеральных тров или подвозится из карьеров. Перевод лимитирующих фак-ров торфяных почв в необходимый для растений оптимум особсявует расширенному воспроизводству их плодородия, ношению продуктивности выращиваеных культур.

Рациональная норма внесения песка для хорошо разложив-хся торфяников в условиях Белорусского Полесья - 200,..300 б.м/га, глины - 200 куб.м/га, для слабораэложившихся тор-ников количество песка должно быть увеличено до 400 6. м/га.

3. Техногенные почвы рекомендуется создавать а первун ередь на остаточных запасах органического вещества срабо-нных до мощности 0,А... 0,б м торфяников, интенсивно осу-нных открытой сеть» каналов, имеющих неудовлетворительное роение почвенного профиля и связанные с этим неблагоприят-

ные условия водного режима.

Создание техногенных почв допустимо и на торфяниках с вполне удовлетворительными физическими свойствами и водные режимом. Такая мера является оправданной прежде всего для хозяйств, в землепользовании которых, кроме торфяных почв, ме имеется минеральных для размещения посевов картофеля, кукурузы, свеклы и других теплолюбивых культур, недостаточно устойчивых к экстремальным условиям болотного микроклимата и технология возделывания которых вызывает интенсивную минерализацию торфа.

Новые почвы целесообразно . использовать для расширения пашни, улучшения структуры угодий, увеличения производства зерна, картофеля, зеленой массы и зерна кукурузы, а также кормовых бобовых культур (клевера, люпина, люцерны, злако-во-бобовых смесей).

В целях предупреждения ветровой эрозии очень важно, чтобы эти почвы в первые годы освоения максимально продолжительное время теплого периода были защищены растительные покровом удобренных растений. Положительная роль здесь должна отводиться раннему севу, а также повторным посевам кормовых культур после уборки зерновых. Стерню и пожнивные остатки рекомендуется заделывать на глубину 8...10 см, для посева применять прессовые сеялки, прикатывание проводить рубчатыми катками. Гладкие катки способствуют развитию ветровой эрозии

Опубликованные работы по теме диссертации

(• - выполненные самостоятельно, остальные - в соавторстве)

Структурная мелиорация торфямо-болотных почв //П.;Колос. I 973. - 64 с.

Регулирование микроклимата торфяных почв // Мелиорация переувлажненных земель/ Тр.БелНИИМиВХ. - Нн.;Урад*ай, 1 974. - Т. 22. - с. 177- 1 95.

Повышение Эффективности использования торфяных почв в севообороте // Материалы научно-производственной конференции по проблемам повышения эффективности мелиорации, использования мелиорированных земель в Белоруссии. Литве, Латвии, Эстонии. - Мн. - 1974.-с.189-193. Динамика микроэлементов торфяно-болотных почв при их осушении VI использовании // Мелиорация и использование торфяников Полесья/ Тр.БелНИИМиВХ. - Мн.: Ураджай, 1975. - с. 95-99.

Беречь и умножать плодородие торфяников // Мн,.'Ураджай. 1976.- 126 с.

Минерализация органического вещества торфяных почв // Мелиорация переувлажненных земель/ Тр. БелНИИМиВХ. Мн. : Ураджай, 1976. - т. 24. - с. 146-153. Выращивание промежуточных кормовых культур на глубоко залежных торфяниках // Итоги научно-исследовательских работ за 1974 года/ Вильнюс. - 1976. - с.49-53. Повышение производительности глубокозалежных торфяных почв // Нн.:БелНИИМиВХ. - 1976. - 8 с. Прогнозирование урожаев в условиях Белорусского Полесья // Гидротехника и мелиорация / 1977. - N3. - с. 21-22. ). Эффективность применения добавок минерального грунта на торфяно-болотных почвах в условиях Белоруссии // Окультуривание почв Нечерноземной зоны в условиях интенсификации сельского хозяйства/ Л, - 1977. - с. 136-137. I.» Рациональное использование плодородия торфяных почв // Мн.:Знание, 1977. - 20 с.

12.« Севообороты на глубокозаложных торфяных почвах // Севообороты в условиях специализации сельскохозяйственного производства/ Таллин. 1978. - с.65-70.

13.« Агроклиматические ресурсы и их рациональное использование // Мн. :Знание. 197В. - ?о с.

14.« О роли отдельных сельскохозяйственных культур в балансе органического вещества торфяных почв // Тезисы докл. конф. по проблемам минерализации и эрозии торфа/ Мн. : Наука и техника, 1970. - с 49.

15.» Пути Эффективного сельскохозяйственного использования торфяно-болотных почв // Тезисы докл. конф. по проблемам минерализации и эрозии торфа/ Мн.: Наука и техника, 1978. - с.5.

16.» Регулирование баланса органического вещества торфя-но-болотных почв// Тезисы докл. конф. по проблемам минерализации и эрозии торфа/ Нн.: Наука и техника, 1978. - с.6.

17. Прогнозирование ветровой эрозии на осушенных торфяниках // Земледелие/ 1978. - N10. - с.34-35.

18. О некоторых экологических проблемах мелиорации земель в Белоруссии // Сб. материалов I Всесоюзной методологической школы-симпозиума "Экологические проблемы сельского хозяйства"/ И. :Наука, 1978. - с. 102-ЮЗ.

19. Эффективность удобрений и прогнозируемые урожаи многолетних трав на торфяных почвах в условиях Белорусского Полесья// Мелиорация земель Западной Сибири и пути улучшения их использования/ Тюмень.:1978. - с.64-65.

20. Разложение органического вещества глубокозалежных торфяников // Тезисы докл. конф. по проблемам минерализации и.эрозии торфа/ Мн. : Наука и техника, 1978. - с. 33.

21. Предшественники зерновых культур на торфяных почвах // Экспресс-информ. "Осушение и осушительные системы".

М. : 1979. - С. 5-7.

22. * Рациональное использование мелиорированных торфяно-бо-

лотных почв // Мн.:Полымя. 1979. - 5 с.

23.» Роль мелиорированных земель в • увеличении производства зерна // Повышение эффективности и надежности мелиоративных систем, гарантирующих устойчивое земледелие к неблагоприятным условиям/ Мн.:1979. - с.63-71.

4. Влияние добавок минерального грунта на нищеиой режим торфяной почвы // Почвенно-мелиоративные проблемы и пути повышения плодородия почо Нечерноземной зоны УССР / Житомир. 1 979. - с. 291-29,"?.

5. Важнейшие итоги исследований проблемы рационального использования торфяников // Мелиорация переувлажненных земель / Тр.БелНИИНиВХ. - Мн.:Ураджай. 1979. - т.27. -с. 131'- 139.

5. Система охраны и рациональное использование торфяных почв // Мелиорация. использование и охрана почв Нечерноземной зоны / М. : МГУ, 1980. - с. 114-115.

7. Накапленне раслхнных рэшткау у тарфяна-балотнай глебе у залежнасц,1 ад характеру яе викарыстання // Вест АН ВССР, с. г. серый. - 1980. - N1. - с. 50-33.

3. Сочетание поливного режима удобрений при возделывании многолетних трав на торфяных почвах // Экспресс-информ. "Осушение и осушительные системы". - И. : 1980. вып. 0. - серия 2. - с.8-12,

).« Рациональное использование торфяно-болотних почв // Тр. БелНИИНиВХ. - Мн.:Ураджай, 1980. - т.28. - с.171-178.

>. Удобрения пожнивных к/льтур на торфяных почвах // Экспресс-инфори. Мелиорация и водное хозяйство / Н.: 1980. - вып. 7. - сери;- 2. - с. 17-20.

. Влияние условий минерального питания на плодородие торфяных почв, урожай и баланс питательных веществ в системе севооборота // Почвенные исследования и применение удобрений / Мн.:Ураджай, 1980. - вып.11. с. 29-39.

Вынос элементов питания культурами при разной структуре посевных площадей на торфяно-болотной почве // Агрохимия. - 1980. - N3. - с. 66-71.

.« Охрана и продление долговечности торфяно-болотных почв //Кн. ; Знание, 1981. - 20 с.

Мелиорация земель и регулирование водного режима почв // Мн.¡Ураджай, 1931. - 368 с.

Злияние экстенсивного и интенсивного использования торфяных почв на их продуктивность и плодородие // Мелиорация переувлажненных земель / Тр. БелНИИНиВХ. - Нн. ; Ураджай, 1981. - вып. 29. - с. 81-91.

36. Динамика выделения СО-> из торфяной почвы при различно) ре использовании//Лочвоведгние. - 1961. - N6. - с. 57--Г

37. Эффективность обогащения торфяных почв минеральными кп> понентами и их влияние на минерализацию орглническпп вешества// Сб.Проблемы Полесья/ - Мн. ¡Наука и техника. 19в I . - N7. - с 91- 102.

38. Улучшение маломощных гпроя»[иков//?"млелелие. - 198 1. N5. в с. '15-53.

39. Баланс топора и калия на торфяных почтах н зерно-травг ных севооборотах//Экспресс-информ. Осуионио и осушительные сигтомы. - И. • 198?. - вып. 6, серия ?. - с. 7-12.

40.• Научные и практические основы сельскохозяйственного использования торфяных почв БССР// Тр.международного симпозиума НТО. - Мн.:1982. - с. 120-123.

41. Изменение химического состава осушенных торфяных почв под влиянием пескования// Агрохимия. - 1902. - N5.

с.66-71.

42. « Трансформация торфяников методом мелиоративной вспашки

// Эволюция торфяных почв под влиянием осушительной мелиорации и ее последствия/ Ин.:БелНИИМиВХ., 1983. с.42-44.

43.« Улучшение свойств торфяных почв // Мн. ¡Урзджай, 1982. -119 с.

44.» О некоторых проблемах рационального использования мелиорированных почв // Проблемы теории и практики осуши-тельно-увлажнительной мелиорации земель/ Мн. ¡1983.

с.26-31.

45.» Пути трансформации торфяников в почвы с минеральным пахотным слоен методом глубокой вспашки// Нн.:БелНЯИТИ, 190.5. - 44 с.

46.« Основные положения охраны и рационального использования торфяных почв// Окультурипание и сельскохозяйственное использование торфяных почв и выработанных торфяников// Калинин, 5983. - с.134-140.

47. * Основы земледелия на торфяных почвах// Земледелие.

1983. - N7. С. 41-42.

48. Проблемы повышения плодородия и увеличения долговечности мелкозалежных торфяников// Вестник сельскохозяйственной науки/ М. .-Колос, 1983. - с. 132-137.

- ы -

9. Изменение плодородия и продуктивности торфяных почв о зависимости от систены их использования// Агрохимия.

1984. - N7. - с.59-65.

0. Структурная мелиорация иелхозалеяных торфЯмиков//Нн.: Ураджай. , 1985. - 38 с.

1. Передовой опыт использования мелиорированных терфяныи почв в системе интенсивных севооборотов// Ми. :БелНИИТИ,

1985. - 44 с.

2. * Проблемы трансформации сработанных торфяников в антро-

погенные почвы/./Проблемы мелиорации и охрани земель о условиях интенсификации народного хозяйства/Ни.:БолНИИ-МиВХ. - 1985. - с.36-37.

3. « Завершающий этап мелиорации болот/ Антропогенные изме-

нения болот и их охрана/ Нн.¡Наука и техника, 1933. с.32-34.

1. Повышение плодородия и рациональное использование торфяных почв//«.:Россельиозиздат. 1986. - 123 с. 5.» Севообороты на торфяно-болотных почйах//Замледэлие.

1986. - N6. - С.28-29.

}. Защита нелкозалеиных торфяников от быстрой сработки органического веаестс.а//Икфорн. пистои/Кь. •, Бег.НИИЙиВХ, 1986. - 4 с.

г. Биологическая активно' ть и минерализация органического вещества □ нескованных торфяных почвах// Известия АН СССР, серия биологических наук. - 1986. - М1. с.38-64. ). Прадукцыйнасць травастоя? пры працяглйи I бэсперапынным вырошчванн! шматгадовых трау//Весц! АН БССР, сер. с.г. навук. - 1987. - N2. - с. 58-64. ». 51ялаг1чнаи акты?насць тарфяных глеб// Весц1 АН БССР.

сер. с.г. иавук. - 1937. - N3. - с.32-33. I. Сохранение торфяных почв// Сохранение почв/ Мм. : Урад-

хап. 1989. - с. 176-200. ,« Научно-технический прогресс в мелиоративном земледелии

на торфяных почвах// Нн.:Знание, 1999. - 20 с. !. Технология преобразования торфяников в органомииераль-ныз почвы. и система их сельскохозяйственного использования// Горки. - 1939. - 92 с. I. Пути позиаения Эффективности использования земельных н водных ресурсоа// Ни. *БолЖШТИ, 1990. - 30 с.

Плодородие и использование торфяных почв// Мн.:Ураджа 1991. - 293 с.

Рекомендации.

63, Технология возделывания подсевного райграса на осушенн! торфяных почвах// Мн.:БелНИИНиВХ, 1974. - 7 с.

66. Методические указания по возделыванию промежуточн! культур на торфяно-болотных почвах//Мн. : БелНИЙМив: 1973. - 80 с.

67. Рациональное использование торфяно-болотных почв Бел« руссии//Мн.:Ураджай, 1976. - 38 с.

69. Рекомендации по улучшению торфяно-болотных почв добавк; ми минерального грунта// Мн.:БелНИИНиВХ, 197б! - 11 с.

69. Севообороты в условиях специализации и концентрац! сельского хозяйства// Мн.: Ураджай, 1979. - 60 с.

70. Возделывание сельскохозяйстБ«нных культур на неяиорир' данных землях// Мн.:Ураджай, 1980. - 92 с.

71. 'Рекомендации по увеличению производства зерна, кормо! повышению эффективности и устойчивости земледелия в Б1 поруссии, Литве, Латвии и Эстонии// М. ¡Колос, 1980. 88 с.

72. Повышение эффективности удобрений на мелиорирована торфяно-болотных почвах// Ми.:1980. - 75 с.

73. Организация кормовой базы на мелиорированных землях зоне строительства животноводческих комплексов по прои: водству говядины// Нн. : Ураджай, 1981. - 56 с..

74. Регулирование баланса органического вещества торфяж почв// Мн. : Ураджзй, 1982. - 32 С.

75. Рекомендации по рациональному использованию торфяш месторождений и запасов торфа в Белоруссии// Мн.:Наука техника. - 1982. - 41 с.

76. Рекомендации по возделыванию промежуточных культур I торфяных почвах// Кн.¡БелНИИНиВХ, 1983. - 12 с.

77. Рекомендации по технологии трансформации мелкозалежж торфяников методом мелиоративной вспашки специальны! плугани// Мн. ¡БелНИИНиВХ, 1983. - 46 с.

78. Рекомендации по использованию торфяно-болотных 4 почв системе севооборотов// Мн.¡БелНИИМиВХ, 1985. - 59 с.

- 63 -

Технология преобразования торфяников в оргл<о-минеральные почвы и система сельскохозяйственного их использования"// Горки, 1987. - 40 с.

Мелиорирование земель ё маломощным плодородный слоем почвы и эакочкар.енных 'земель/'/ Вильнос. 1987, - 36 с. Технология окультуривания и сельскохозяйственного использования мелиорированных торфяных почв// Н; !1988. -45 с. '

Технологические схемы по окультуривание мелиорируемы)« земель в Нечерноземной зоне// Л..: 1990. - 72 с. Технология интенсивного воэделызанил многолетни* трав на мелиорированных почвах БелорусскоЯ ССР// Нн. :15елНИНПА, 1991. - 48 с.

АС 588295 (СССР). Способ намыва минерального грунта на мелиорируемые торфяные почвы// Опубл. в Б.Й., 1973. - Н2. АС 828992 (СССР). Плуг для ярусной вспавки // Опубл. в Б. И, , 1981. - N10.

АС 886848 (СССР). Способ наныаа мйнерального грунта на мелиорируемые торфяные почвы/УОпубл. в Б.И., 1931. - N43. АС 1130171 (СССР). Способ обработки торфяников// Опубл. В Б. И. , 1984. - N67.

АС 1114361 (СССР). Способ обработки закочкаренних земель// Опубл. В Б. И., »984. - N33.