Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Севооборот и воспроизводство плодородия пахотных интенсивно используемых черноземов Республики Молдова
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "Севооборот и воспроизводство плодородия пахотных интенсивно используемых черноземов Республики Молдова"
^ су
На правах рукописи
> #
БОИНЧАН БОРИС ПАВЛОВИЧ
СЕВООБОРОТ И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПАХОТНЫХ ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА
Специальность 06.01.01 - общее земледелие 06.01.15 - агроэкология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Диссертационная работа выполнена в Научно-исследовательском институте полевых культур НПА «Селекция» (г. Бэлць) Республики Молдова.
Официальные оппоненты: член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор И.С. Кочетов; доктор сельскохозяйственных наук, профессор К.И. Саранин; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Л.М. Державин.
Ведущая организация: Научно-исследовательский институт почвоведения, агрохимии и гидрологии им. H.A. Димо (г. Кишинев, Республика Молдова).
. „¿Защита диссертации состоится «•&» 1998 года в
' 7 часов на заседании диссертационного совета Д 120.35.04 в Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева.
Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская ул., 49, отдел защиты диссертаций Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева.
Автореферат разослан «.
»
1998 г.
Ученый секретарь диссертационного совета -кандидат сельскохозяйственных к
ТР^Усманов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы определяется возросшими противоречиями ме: сложившейся системой хозяйствования на земле и совокупностью новых изменивши условий при неизменном росте численности населения и факторов экологического ри включая снижение почвенного плодородия.
Новая парадигма экономического и социального развития общества, вклк интенсификацию сельскохозяйственного производства на уровне мирового сообщес впервые обсуждалась в 1992 году в Рио-де-Жанейро с участием глав правительст государств практически всех стран мира. Этому предшествовал доклад комиссии ООЬ устойчивому развитию, известный под названием «Наше общее будущее».
Побудительным мотивом переосмысления сложившегося и доминирующего к; техногенной интенсификации сельскохозяйственного производства послуя наметившаяся тенденция стабилизации и даже снижения продуктивности и валовых сбс отдельных культур, в начале 80-х годов, как в Республике Молдова, так и во всем м несмотря на постоянный рост вкладываемых в сельском хозяйстве преимуществ« невозобновляемых источников энергии и их производных (минеральные удобре пестициды и др.), использование новых, более урожайных сортов и гибр! сельскохозяйственных культур в рамках более прогрессивных технологий их возделыв; (A.A. Жученко, 1994; L. Brown, 1994; М. Altieri, 1990 и др.).
Одновременно возросла опасность загрязнения окружающей среды, усили. эрозионные и минерализационные потери органического вещества почвы, возр энергетическая дороговизна каждой единицы полученной продукции, что особ< ощутимо в условиях роста цен на энергоносители.
Поиску причин и путей выхода из создавшейся ситуации на примере Pecnyoj Молдова посвящена настоящая работа.
Цель и задачи исследований
Цель исследований - выявление закономерностей формирования продуктивное изменения плодородия почв как для отдельных культур, так и для севооборотов с ра насыщенностью пропашными культурами вплоть до бессменных посевов в уело длительных стационарных опытов и в производственных условиях Республики Молдо также обоснование путей их целенаправленного регулирования.
Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следук основных задач:
- разработка основных принципов построения севооборотов и крите оптимизации структуры посевных площадей, обеспечивающих рациона;; использование природных ресурсов, предотвращающих загрязнение окружающей с при одновременном росте продуктивности культур и севооборотов;
- выявление динамики продуктивности отдельных культур при их возделывав севообороте и бессменно в условиях длительных стационарных опытов, а так производственных условиях Республики Молдова;
- определение истинной роли севооборотов и «накопленного» уровня почве1 плодородия на современном этапе развитая земледелия;
- изучение количественных и качественных изменений органического вещ почвы при возделывании культур в севообороте и бессменно, а также в черном ш залежи с использованием современных методов исследований;
- разработка математической модели для оценки потенциальной возможности удовлетворить потребности растений в азоте с одновременной оптимизацией доз внос:
органических и минеральных удобрений по соотношению биологического и технического азота в общем выносе азота растениями.
Научная новизна результатов исследования
Впервые, в условиях длительных стационарных опытов 30-летней давности в Республике Молдова, выявлена и математически описана с помощью уравнений дифференциальных кривых динамика изменения продуктивности отдельных культур и севооборотов с разной насыщенностью пропашными культурами, вплоть до бессменных посевов, а также динамика изменения плодородия почв. Аналогичные данные приведены также за 30 - 50-летие периоды для производственных условий Республики Молдова.
Установлен «эффект севооборота» для разных культур и его воздействие на состояние «здоровья» почвы, а также роль «накопленного» почвенного плодородия на современном этапе интенсификации сельскохозяйственного производства Республики Молдова.
Обоснована необходимость и возможность совершенствования существующих систем земледелия с целью сокращения их зависимости от постоянного применения дорогостоящих и небезопасных для окружающей среды и здоровья людей агрохимикатов.
Впервые предложена новая концепция интенсификации сельскохозяйственного производства Республики Молдова, основанная на более полном и интенсивном круговороте питательных веществ и энергии в пределах каждого хозяйства в отличие от доминирующего подхода роста продуктивности отдельных культур за счет увеличения количества привлекаемых энергонасыщенных средств и их производных. Экспериментально доказано, что при недостаточном поступлении в почву свежих растительных остатков и органических удобрений, даже в условиях применения оптимальных доз минеральных удобрений, почвенное плодородие постоянно падает и оно становится основным лимитирующим фактором роста продуктивности полей.
Поддержание определенного потенциала плодородия почв является обязательным условием для устойчивого ведения сельского хозяйства. Предложено учитывать в расчетах коэффициента энергетической эффективности возделывания как отдельных культур, так и целых севооборотов содержание энергии в ежегодных некомпенсированных потерях органического вещества почвы.
С помощью физико-химических методов исследований органического вещества почвы, впервые для условий Республики Молдова, выявлены качественные изменения в структуре гумусовых кислот при возделывании культур в севообороте и бессменно, а также в черном пару и залежи. Доказана необходимость постоянного пополнения почвы свежим энергетическим материалом для сохранения и обновления лабильной и стабильной фракций органического вещества почвы.
Предложена математическая модель для оценки потенциальной возможности почв удовлетворить потребности растений в азоте, позволяющая одновременно оптимизировать дозы вносимых органических и минеральных удобрений по соотношению биологического и технического азота в общем выносе азота растениями, снизить опасность вымывания нитратов в грунтовые воды, а также определить реально возможные урожаи культур.
Практическая ценность и реализация результатов исследований
Полученные результаты в длительных стационарных опытах по севооборотам и бессменным культурам позволили обосновать: выбор предшественников для разных полевых культур, возделываемых в Республике Молдова; степень насыщенности севооборотов различными культурами и (или) группами культур; сроки возвращения
культур на прежнее место возделывания в севообороте и др. Обобщенные кроте оптимизации структуры посевных площадей, а также принципы построения севооборс использованы при разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства в районах Республики Молдова в 770 хозяйствах на общей площади пашни 1343 тыс. га. < сохраняют свою ценность в условиях приватизации земли и многоукладной экономики.
Экспериментально установленные «эффекты севооборота и накоплен! плодородия почв» позволяют переориентировать земледелие на экологически биологически более обоснованные пути интенсификации сельскохозяйствен! производства взамен сложившегося техногенного.
Предложенная математическая модель для оценки потенциальной способш почвы удовлетворить потребности растений в азоте позволяет на этапе планирован! организации хозяйств обеспечить наиболее эффективное воспроизводство почвеш плодородия с преимущественным использованием источников биологического азота достижения реальных урожаев культур, исключая опасность загрязнения окружаю среды техническим азотом.
Результаты исследований легли в основу при разработке: республикам рекомендаций по научно обоснованным севооборотам, а также рекомендаций технологиям возделывания отдельных культур, одобренных научно-техническим сове Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Молдова опубликованных в разные годы (Кишинев, 1990; 1997); научно-обоснованной сист ведения сельского хозяйства Республики Молдова (Кишинев, 1989); концепции разв! земледелия в Республике Молдова, утвержденной научно-техническим сов( Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Молдова в 199Í раздела по земельным ресурсам в Долгосрочной комплексной программе охр окружающей среды и рационального использования природных ресурсов Молдавской < на период до 2005 года (Кишинев, 1987); раздела по экологически безопасным систе земледелия в стратегическом плане достижения устойчивого развития народного хозяй Республики Молдова (Кишинев, 1993) и др.
Длительные опыты по севооборотам и бессменным культурам являются cocrai частью республиканской программы по почвенному мониторингу. Они служат нагляд демонстрационным материалом в работе со специалистами при посещении ими опьп полей института. Экспериментальные материалы, полученные в длительных ош института используются в практических семинарах не только со специалистами хозя Республики Молдова, но и соседних областей Украины и южных областей России, a tí с фермерами из аналогичных по климатическим условиям штатов США. В pai Международного научно-технического сотрудничества плодотворные с поддерживаются с учеными России (Московской сельскохозяйственной академии им. Тимирязева); США (Университет штата Небраска, г. Линкольн; Михаельский инст полевых культур, штат Висконсин); Великобритании (Ротамстедская опытная сташ Франции (Национальный институт агрономических исследований) и др.
Автор глубоко признателен своим учителям: академику РАСХН АМ. Льи профессорам Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева Черникову и А.Д. Фокину за постоянное внимание и консультативную помощь подготовке диссертации.
Автор также благодарен своим коллегам из США за активное участие и подде] совместных научных проектов - доктору Валтеру Голдстайну, научному дирек Михаельского института полевых культур, штат Висконсин; профессору Жон Доран Университета штата Небраска (г. Линкольн); профессору Д. Поулсон из Ротамстед опытной станции, Великобритания за постоянный обмен информацией и др.
Апробация работы ^Н
Основные положения диссертации излагались в докладах, сообщениях ■ выступлениях на: 1
- Республиканских форумах: Семинар по экологическому земледелию в г. Кишиневе (1991 г.); научно-практические конференции по охране окружающей среды и повышению эффективности растениеводства - г. Кишинев, 1992 и г. Бэлць, 1992; XVIII конгресс румыно-американской академии наук и искусств, г. Кишинев, 1993; научной конференции но борьбе с засухой, г. Кишинев, 1995; юбилейных конференциях, посвященным итогам 50-летней научной деятельности Научно-исследовательского института полевых культур (г. Бэлць, 1994) и Академии наук Республики Молдова (г. Бэлць, 1996); совместном практическом семинаре НИИПК и проекта по природоохранной политике и технологии США (г. Бэлць, г. Оргеев, 1996 г.); республиканском семинаре по борьбе с опустыниванием (г. Кишинев, 1997); ежегодных (начиная с 1985 г.) заседаниях Ученого и проблемных советов по результатам научной деятельности в рамках республиканской научно-технической программы по системе ведения полеводства; семинаре с работниками агенств северной зоны Республики Молдова по зашпте окружающей среды (г. Бэлць, 1996); ежегодных (начиная с 1990 г.) зональных и районных семинарах с руководителями и специалистами хозяйств по подготовке к весенне-полевым работам и озимому севу и др.
- Международных форумах: конференции «Молодежь и экология», г. Кишинев, 1991; семинар по воздействию экологического земледелия на устойчивое развитие сельской местности в странах Центральной и Восточной Европы, Рудолек, Чешская Республика, 14-17 октября 1993; конференция по экологическому земледелию «Земледелатель 94», г. Москва, 1994; конференция по устойчивому земледелию в Голландии, 14-24 сентября 1994 г.; заседание Совета директоров Международной организации в поддержку экологического земледелия, Гонолулу, Гавайские острова, США, 12-17 января, 1995, «Экофорум», Киев, 23-28 мая, 1995; семинар проекта по природоохранной политике и технологии США, г. Кишинев, 26 июля, 1995; конференция по эрозии и методам борьбы с ней, г. Кишинев, 11-14 июля, 1995 г.; конференция по экологическому менеджменту и устойчивому развитию, г. Кишинев, 5-6 июня, 1996; конференция по биодинамическому земледелию, 24-26 июня, 1996, Вагенинген, Голландия; серия научных и практических семинаров, конференций в Михаельском инеттуте полевых культур (штат Висконсин), в г. Линкольн, Университет штата Небраска и в г. Карннгтои, опытной станции Университета штата Северная Дакота, США, во время четырехмесячной стажировки в рамках конкурсной программы Фулбрайт, 13 ноября 1995 - 10 марта 1996 г.; ежегодное заседание Совета директоров международной организации в поддержку экологического земледелия, 12-14 ноября, 1996 г., г. Атами, Япония; совместное заседание координационных Советов РАСХН по севооборотам, обработке почвы и борьбе с сорняками в современных системах земледелия, 27-29 января, 1998 г., г. Москва, Россия.
Материалы исследований изложены в 65 печатных работах, в ежегодных, начиная с 1984 г. рукописных научных отчетах отдела систем земледелия Научно-исследовательского института полевых культур Республики Молдова.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, 8 глав, общих выводов и предложений, изложенных на 305 страницах машинописного текста с 83 таблицами и 34 рисунками. Список используемой литературы включает 336 наименований, а том числе иностранных - 142. Приложение включает 150 рисунков.
б
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились в длительных стационарных опытах НИИПК (г. Бэ Республика Молдова) по севооборотам, заложенных в 1962 году Н.И. Лебедевым. С 1 года исследования ведутся параллельно в бессменных посевах кукурузы на зерно, ози пшеницы, а также в бессменном пару на двух фонах удобрений: без удобрени удобренный рекомендованными дозами удобрений. С 1984 г..восстановлены прервана: 1977 году бессменные посевы сахарной свеклы, подсолнечника и люцерны, а также на< исследования в бессменных посевах озимой ржи, озимого и ярового ячменя, озш тритикале, овса, а также залежи на тех же фонах удобренности.
Схема длительного стационарного опыта по севооборотам включает изуч' восьми десятипольных севооборотов, различающихся по степени насыщен» пропашными культурами - от 40 до 70%, в т.ч. такими культурами как: сахарная свекла 10 до 30%, подсолнечник - от 10 до 20%, кукуруза - от 20 до 40%. Озимая пшеница во севооборотах занимает 30%, включая размещение в одном поле после раноубирае предшественников, в другом - по кукурузе на силос и в третьем - по кукурузе на зе Севообороты развернуты в пространстве и во времени. Структура исследуе севооборотов приведена в табл. 1.
Таблица 1
Структура севооборотов с разным уровнем насыщения пропашными культурами в длительном опыте НИИПК (%)_
% пропашных культур Черный пар Многолетние бобовые травы Однолетние травы Озимые зерновые колосовые Сахарная свекла Подсолнечник Кукуруза на зерно Кукуруза на силос Горох
40 - 30 - 30 10 10 10 10 -
50 10 - - 30 - 10 30 10 10
60 - - 10 30 30 - 20 10 -
70 - - 30 20 10 20 20 -
Нормы внесения органических и минеральных удобрений по периодам провед длительного опыта НИИПК приведены в таблице 2.
Площадь опытных делянок 283 кв. м. Повторность - трехкратная. Площадь опьг делянок в бессменных посевах - 450 кв. м, без повторений.
Огромные усилия в поддержании опыта и в проведении программы поп исследований приложили в разные годы такие научные работники как: И.И Либерии Г.В. Шонцу, В.Г. Казанжи, A.A. Лисовский, П.Т. Кибасов, Ю.М. Бондаренко, Чеботарь, Д.И. Гаснаш и др., которым автор искренне благодарен, равно как и в коллективу отдела систем земледелия. Автор принимал личное и непосредственное учг в проведении исследований на протяжении последних пятнадцати лет.
В 1989 году был заложен отдельный опыт по изучению потенциал! возможностей перехода к экологическим системам земледелия. В опыте изучаются семипольных севооборота развернутых в пространстве и во времени на фоне четырех ф удобренности.
Нормы органических и минеральных удобрений в севооборотах и бессменных посевах по периодам проведения _длительного опыта НИИПК, в среднем по годам_
Показатель Севообороты, % пропашных культ\р Бессменные посевы и черный пар
40 50 60 70 черный пар озимая пшеница кукуруза на зерно
Пе рвый период - 1962-1975 гг.
Навоз 4.0 1.4 6.0 4.0 6.7 6.7 6.7
т/га (ежегодно)
N. кг д.в./га 25.4 24.9 39.4 33.5 41.7 35.0 41.7
Р, кг д.в./га 41.6 41.9 57.4 51.9 60.0 55.0 60.0
К, кг д .в /га 21.4 22.5 27.4 25.8 30.0 25.0 30.0
Второй период - 1976-1991 гг.
Навоз 5.5 - 12.0 8.0 14.1 14.1 14.1
т/га (ежегодно)
N. кг д.в./га 57.1 46.9 84.7 78.7 60.0 88.2 60.0
Р, кг д.в./га 72.3 70.6 97.2 97.5 88.2 60.0 88.2
К, кг д.в./га 44.8 37.1 67.1 63.2 30.6 58.8 30.6
Схема чередования культур и система внесения удобрений представлены в табл. 3.
Таблица 3
Схема чередования культур и система внесения удобрений в опыте по экологическому земледелию в расчете на 1 га _севооборотной площади_
Чередование культур и севооборотах Система удобрений в севообороте
контроль (без \;!"~>-ре(ШЙ) навоз навоз + ГК 1.2 ле.зянки НЗВОЗ + \1'к 1'2 делянки
1. Кукуруза нд зелетто массу, подпокровный посев люцерны в смеси с райграсом навоз, т/1 а - 11.4 11.4 1 1 4
2. Люцерна в смеси с райграсом N кг л в. /га - - ' 43 9
3 Люцерна в смеси с райграсом
■4. Озимая пшеница Р - - 96 9.6
5. Сахарная свекла
6. Куюруза на зерно К - - 22.3 22 3
7. Озимый (яловой) ячмень
1. Смесь вики с овсом на зететто массу навоз, т/га - 15.7 15 7 15.7
2. Озимая пшеница N кг д в. /га - - - 61 6
3 Сахарная свекла
4, К>кур\за на зерно Р - - 9.7 97
5 Ознмьгй (яровой! ячмень
6. К\куруза на зерно К - - 37 7 37.7
7. Подсолнечник
Варианты без удобрений и с применением навоза ведутся без повторений, а остальные - в 3-х кратной повторности. Севообороты развернуты в пространстве и во времени. Дифференциация доз удобрений по культурам проведена с учетом их отзывчивости на внесение удобрений. Параллельно севообороту с многолетними бобово-злаковыми травосмесями в схему включен аналогичный вариант с дополнительным внесением растительных остатков (солома озимой пшеницы и ячменя, измельченные стебли кукурузы на зерно).
Площадь опытных делянок - 220 кв. м. Азот минеральных удобрений вносится на 1 части делянки.
Агротехника возделывания культур во всех опытах общепринятая для северной зо! Молдовы. Сорта в опыте менялись в соответствии с рекомендациями по их районирован« принимаемыми Государственной комиссией по сортоиспытанию и районированию сорт сельскохозяйственных культур на территории Республики Молдова.
Учет урожая выполнен поделяночно механизированно или вручную ( в зависимое от культур).
Почва опытного участка представлена обыкновенным черноземом на тяжел суглинке. По данным почвенно-экологического мониторинга за 1993 год пахотный (0см) слой характеризуется следующими агрохимическими показателями: содержа« органического вещества почвы по И.В. Тюрину - 4,8-5,0%; рН водный и солевой - 7,3 и б соответственно, содержание общего азота, фосфора и калия - 0,21-0,25%; 0,09-0,11% и 1,: 1,28%; содержание подвижных форм фосфора и калия (по Чирикову) - 130-150 и 160-1 мг/кг почвы.
Лабораторные исследования проводились с использованием общепринятых метод содержание общего углерода (по Тюрину), общего азота - по Макрокьельдаль, лигнина -Джайпе-Кнолле, содержание подвижных форм азота с ион-селективными электрода; фосфора - колориметрически, калия - на пламенном фотометре.
Для определения лабильного органического вещества почвы в почвенных образ! из длительных стационарных опытов использовали метод С. СатЬайеИа, 1993.
Экстрагирование гумусовых кислот из почвенных образцов (без их разделения гуминовые и фульвокислоты) проводили в соответствии с рекомендациями проф. В Черникова с последующим определением: ДТА и ДТГ характеристик, ИК - спектромет] и элементного состава.
Математическая обработка опытных данных проведена методами дисперсионн анализа по Б.А. Доспехову, 1979 и методом интегральных кривых (В.П. Горячкин, Н А.Д. Силин, 1990; Н.А. Полев, 1995).
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Севооборот - центральное звено современных и альтернативных систем землелел
На основе обобщения многочисленных источников и результг экспериментальных исследований в длительных опытах разработаны агрономически экологические принципы построения рациональных севооборотов в Республике Молдог
1. Большее биологическое разнообразие культур в пространстве и во времени основа повышения устойчивости агроэкосистем;
2. Чередование культур с разной глубиной проникновения в почву корш системы;
3. Воспроизводство почвенного плодородия (средообразующая роль растений);
4. Предупреждение эрозии и засухи;
5. Повышение саморегуляторной способности культур в подавлении вредите болезней и сорняков и в преодолении почвоутомления.
Предложена система размещения основных полевых культур по предшественш в условиях Республики Молдова с указанием возможных проблем при ра: последовательности культур в севообороте (эрозия, вредители, болезни, сорняки, деф! азота, воды и др.). Учет ее в практической работе позволяет на этапе планиров; хозяйства предупредить или значительно смягчить, а не «бороться» с возникающи? последующем потенциальными проблемами. Последние ведут к неэффектив!
использованию невозобновляемых источников энергии (синтезированные
промышленностью минеральные азотные удобрения и пестициды), к росту факторов экологического риска для окружающей среды и здоровья людей. Установленные экспериментальным путем данные об оптимальном размещении культур по предшественникам, срокам их возвращения на прежнее место возделывания в севообороте, допустимой степени насыщения севооборотов отдельными культурами или группами культур, близких по биологическим и технологическим особенностям возделывания, используются при разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства в Республике Молдова.
Наиболее полное соблюдение вышеперечисленных принципов построения севооборотов возможно только на ландшафтном уровне в рамках системы земледелия и, особенно, системы ведения хозяйства.
Альтернативные (по отношению к современным интенсивным (индустриальным) системам, основанным на преобладающем использовании ископаемых источников невозобновляемой энергии) системы ведения хозяйства полнее учитывают принципиальные различия в функционировании природных экосистем и агроэкосистем, работая в согласии с объективно действующими законами экологии и земледелия.
Успех альтернативных систем ведения хозяйств определяется системностью и максимальным учетом на практике преимуществ функционирования природных экосистем по сравнению с агроэкосистемами и, в частности, созданием условий для улучшения плодородия почв. Они нацелены на получение оптимальной (экономически оправданной), а не максимальной продуктивности культур и животных в рамках хозяйства, как единого целого, при эффективном использовании доступных ресурсов и минимальном отрицательном воздействии на окружающую среду. Альтернативные системы ведения хозяйств предполагают постепенное сокращение применения средств химии и создание условий для снижения зависимости хозяйств от их применения. Суть этого длинного переходного пути от традиционных хозяйств (с применением средств химии) к органическим, биологическим, биодинамическим и др. (без их применения) лучше выражается английским названием «sustainable agriculture». Оно означает, согласно определению комиссии ООН и ФАО, удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения людей без лишения такой возможности будущих поколений.
Для решения множества научных и практических проблем альтернативного земледелия нужны исследования на качественно новом уровне с использованием многофакторных опытов с комплексными, многопрофильными программами исследований в научных учреждениях, а также системные исследования непосредственно в хозяйствах.
Динамика продуктивности культур, севооборотов и бессменных посевов в длительных стационарных опытах, а также в производственных условиях Республики Молдова
Первоначальный рост урожайности большинства культур в начале периода техногенной интенсификации сельскохозяйственного производства Республики Молдова сменился его стабилизацией в середине 80-х годов. В качестве примера на рис. 1 приведена динамика энергозатрат на получение средней урожайности зерна озимой пшеницы в Республике Молдова за 1966-1995 гг. Аналогичная тенденция отмечена и для других культур. Урожайность озимой пшеницы, сахарной свеклы и подсолнечника в Республике Молдова за 1971-1990 гг. стабилизировалась на уровне - 3,4-3,8; 24,0-28,0 и 1,6-1,9 т/га, соответственно, несмотря на непрерывный рост доз вносимых удобрений, количества применяемых пестицидов, равно как и внедрению новых, более урожайных сортов и гибридов в рамках усовершенствованных технологий их возделывания. В результате,
происходило искусственное удорожание каждой единицы полученной продукци; Коэффициент энергетической эффективности (отношение энергии, содержащейся в урож: культур к невозобновляемой энергии, затраченной на его получение) за вышеуказанны промежуток времени уменьшился в 1,6 раза (рис. 1 А). С учетом ежегодных затрат энергии невосполнимых минерализационных потерях органического вещества почвы (содержал! энергии в одной тонне органического вещества почвы равно 23028 мдж) коэффицие! энергетической эффективности при возделывании озимой пшеницы уменьшается в 1,5-1 раза, приближаясь к 1,0 за 1980-1990 гг. (рис. 1Б). В расчетах допущено, что ежегоднь размеры некомпенсированных потерь органического вещества почвы составляют 0,45 0,65 т/га для 0-20 и 0-40 см слоев почвы, соответственно, средние величины, полученные длительных стационарных севооборотах НИИПК (г. Бэлць, Молдова). На самом деле, производственных условиях, потери органического вещества почвы значительно выше силу несовершенства ротации культур, недостаточного внесения органических удобрений особенно, ввиду преобладания эрозионных потерь над минерализационными потерян органического вещества почвы. Поэтому, нами предлагается учитывать содержание энерп в ежегодных некомпенсированных потерях органического вещества почвы при оцен] энергетической эффективности возделывания как отдельных культур севооборота, так целиком севооборотов.
Стабилизация урожаев культур в производственных условиях сопровождала ухудшением экологической обстановки в Республике Молдова.
Следует признать, что искусственно заниженные цены на минеральные удобрени пестициды, поливную воду и другие факторы интенсификации в 60-80-е годы, а таю отсутствие экономического механизма для оценки экологических последствий 1 применения, привели к переоценке роли техногенных и недооценке биологических естественных факторов формирования продуктивности культур. Ввиду ограниченных дорогостоящих ископаемых источников энергии дальнейшая интенсификац: сельскохозяйственного производства не может основываться на одностороннем росте ] применения без надлежащей биологической структуризации системы ведения хозяйства учетом экологических условий каждой местности.
Аналогичная тенденция стабилизации урожайности культур отмечена в длительш опыте НИИПК, при общей закономерности их роста за 30-летний период (рис. 2). Одна! общий уровень достигнутых урожаев в опытных условиях на 30-60% выше, чем производственных условиях.
В работе приведен анализ динамики изменений урожайности различных культур, разным предшественникам и в различных севооборотных звеньях, как за весь 30-летн период проведения исследований, так и по ротациям севооборотов, в т.ч. по период внесения разных доз удобрений в опыте. Параллельно проанализированы закономерное изменений показателей метеоусловий и их взаимосвязь с урожайностью культ; Отсутствие однозначной зависимости между уровнем достигнутых урожаев культур метеоусловиями (суммарное количество осадков за сельскохозяйственный год, вегетационный период, гидротермический коэффициент и др.) указывает на наличие друг лимитирующих факторов роста урожайности культур.
Аналогичная работа проведена с урожайными данными озимой пшеницы, сахарн свеклы и подсолнечника по Республике Молдова и с метеоусловиями по данным Бэлцк метеостанции за 53-летний период.
Выявлена противоположная направленность динамики изменений урожайное культур и содержания органического вещества почвы, как одного из интегральн показателей почвенного плодородия. В качестве примера на рис. 3 приведены данные кукурузе на зерно при ее возделывании в севообороте и бессменно. Продуктивно! кукурузы на зерно снижается только в случае ее возделывания в бессменных посевах
и
неудобренном фоне, в то время как содержание органического вещества почвы постоянно снижается на всех изученных вариантах, особенно в бессменных посевах. Первоначальный рост, сопровождаемый последующей стабилизацией урожаев культур, «маскируют» реальное воздействие техногенных средств интенсификации сельскохозяйственного производства на почвенное плодородие, которое становится лимитирующим фактором в дальнейшем росте урожайностей культур и продуктивности севооборотов.
Это подтверждается также резко дефицитным балансом энергии на разных вариантах длительного опыта НИИПК (табл. 4).
Установлено, что ежегодный размер дефицита энергии из-за отчуждения энергии с надземной биомассой и невосполненным дефицитом органического вещества почвы составляет 83,6% для удобренного черного пара, 64,6-72,9% для бессменных посевов озимой пшеницы и кукурузы на зерно и 39,2%-52,9% для севооборотов. Самый низкий ежегодный дефицит энергии характерен для севооборота с наличием многолетних бобовых культур. По данным этой же таблицы следует отметить еще два аспекта:
- количество поступающей энергии с растительными остатками культур в десятки раз выше, чем количество поступающей энергии с органическими удобрениями. Отсюда следует первостепенная значимость состава и соотношения культур в севообороте с целью регулирования воспроизводства органического вещества почвы;
- ежегодный дефицит энергии в севооборотах с разным уровнем насыщенности пропашными культурами, в среднем за 30 лет, превышает в 2-3 раза ежегодные затраты техногенной энергии для выращивания урожаев культур в севообороте. Очевидно, что рост продуктивности культур и севооборотов за счет роста применения техногенных средств интенсификации при столь дефицитном режиме невосполненной энергии является проблематичным, экономически и энергетически необоснованным, а экологически-опасным. Поэтому, первоосновой дальнейшей интенсификации сельскохозяйственного производства должно быть совершенствование не только и не столько отдельных технологий возделывания культур, а целиком всей системы земледелия и системы ведения хозяйства, направленные на воспроизводство почвенного плодородия.
С учетом вышеизложенного нами предложены новые концептуальные подходы к интенсификации земледелия Республики Молдова, основанные на более полном и интенсивном круговороте питательных веществ и энергии, преимущественно возобновляемых источников энергии, позволяющих снизить зависимость хозяйств от применения дорогостоящих и небезопасных для окружающей среды и здоровья людей средств химии.
Экспериментальное обоснование истинной роли севооборотов и достигнутого уровня «накопленного» плодородия в современном земледелии
Севооборот сохраняет свою ведущую роль в современном земледелии. Прибавки в урожаях озимой пшеницы и кукурузы на зерно при их возделывании в севообороте по сравнению с бессменными посевами («эффект севооборота»), в среднем за 27 лет на удобренном фоне, составили 26 и 17%, соответственно. В неблагоприятные годы, максимальные значения «эффекта севооборота» для озимой пшеницы и кукурузы на зерно достигли 65 и 52%, соответственно. Тем самым, роль севооборота сохраняется даже в условиях применения мощных современных средств интенсификации сельскохозяйственного производства (сорта, удобрения, пестициды и др.) особенно возрастая в неблагоприятные по агроклиматическим характеристикам годы.
Ежегодный баланс энергии на разных вариантах длительного опыта НИИПК, средняя за 1962-1991 гг., тыс. мдж/га
Варианты опыта Расход Приход Баланс Затраты техногенной энергии
отчуждается с надземной биомассой певосп (мшенный дефищгг орг. в-ва почвы всего срасштель- нымн остатками с навозом всего ±, мдж/га ежегодный дефицит энергии,%
Севообороты с разной насыщенностью пропашны- 40 99.3 10.4 109.7 64.8 1.9 66.7 -43.0 39.2 16.8
50 95.2 12.4 107.6 50.4 0.3 50.7 -56.9 52.9 -
60 116.9 11.5 128.4 60.2 3.7 63.9 -64.5 50.2 22.1
ми культу рами, % 70 112.6 11.5 124.1 63.6 2.4 66.0 -58.1 46.8 21.1
Бессменные посевы кукуруза на зерно без удобр. 100.4 20.0 120.4 35.8 - 35.8 -84.6 70.3 -
удобр. фон 141.0 16.8 157.8 51.1 4.4 55.5 -102.3 64.8 -
озимая пшеница без удобр. 57.4 20.0 77.4 21.0 - 21.0 -56.4 72.9 -
удобр. фон 80.3 15.2 95.5 29.4 4.4 33.8 •<>1.7 64.6 -
Черпый пар Без удобрений - 32.7 32.7 . - - -32.7 100 -
Удобренный фон - 26.9 26.9 - 4.4 4.4 -22.5 83.6 -
Отсутствие абсолютного контроля (без удобрений) в длительном опыте по севооборотам не позволяет сопоставить «эффект севооборота» на удобренном и неудобренном фонах. Поэтому, мы воспользовались экспериментальными данными, полученными за последние годы в новом опыте по экологическому земледелию и в прежних бессменных посевах.
Наиболее высокие прибавки в урожаях культур от севооборота по сравнению с бессменными посевами (в 2-2,5 раза выше) достигаются на неудобренном фоне, за исключением кукурузы на зерно, которая менее отзывчива на чередование культур в севообороте (рис. 4). На удобренном фоне различия между урожаями культур в севообороте и в бессменных посевах сокращаются. Тем не менее преимущество севооборота («эффект севооборота») сохраняется, при максимальных значениях для озимой пшеницы и сахарной свеклы (23-29%).
Сходство урожаев культур при бессменном возделывании на фоне применения минеральных удобрений с урожаями культур при возделывании в севообороте, явилось побудительным мотивом к специализации севооборотов, насыщении их одноименными культурами. В условиях дешевизны энергоресурсов это было оправдано с экономической, но проблематичным с биологической, энергетической и экологической точек зрения. Выполненные нами расчеты на основе экспериментальных данных, полученных в опыте по экологическому земледелию, показали, что при равных урожаях культур в севообороте, на фоне использования только органических удобрений, и в бессменных посевах, на фоне совместного использования органических и минеральных удобрений, а также гербицидов против сорняков, затраты невозобновляемых источников энергии в 2-7 раза выше в бессменных посевах по сравнению с севооборотом. Такие различия ощутимы в условиях роста дороговизны на химические средства синтезированные промышленностью.
Поразительным остается факт высокой эффективности минеральных удобрений в бессменных посевах. Разностным методом нами определена доля азота почвы и минеральных удобрений в общем выносе азота растениями при их возделывании в севообороте и бессменно (рис. 5).
Установлено, что в бессменных посевах, особенно, для озимой пшеницы и сахарной свеклы, 53-58% вынесенного азота относится к азоту внесенных минеральных удобрений, в то время как в севообороте доля азота минеральных удобрений в общем выносе азота этими же культурами не превышала 7-18%. Запасы влаги и подвижных форм питательных веществ в бессменных посевах не ограничивали потребности растений для формирования высокой урожайности. Наоборот, запасы влаги и содержание подвижных форм питательных веществ были выше в бессменных посевах, чем в севообороте. К примеру, содержание подвижных форм азота, фосфора и калия на удобренном фоне в бессменных посевах сахарной свеклы, в среднем за 1991-1996 гг. составило 135,8; 227,5 и 354,0, в.то время как в севообороте - 74,8; 88,2 и 197,8 мг/кг сухой почвы, соответственно.
Складывающийся казалось бы парадокс, связанный с большей эффективностью минеральных удобрений в бессменных посевах при одновременно большем содержании подвижных форм питательных веществ, чем в севообороте объясняется состоянием «здоровья» корней. Отмытые перед уборкой корневые системы кукурузы на зерно и подсолнечника, равно как и других культур, визуально подтверждают различия между способами возделывания культур (фото 1 и 2). Корневая система культур в севообороте состоит из мощной разветвледной сети корневых волосков белого цвета с прочным эпидермисом. В бессменных посевах отсутствуют мелкие поглощающие корни белого цвета, эпидермис корней имеет темную окраску, легко шелушится, а сами корни непрочны при раздавливании. Очевидно, что усвояюгцая способность такой корневой системы в отношении питательных веществ и воды, в т.ч. из более глубоких слоев почвы, занижена. Экспериментально подтверждено более рациональное использование питательных веществ
и воды в севообороте в отличие от бессменных посевов. Отсюда и более высокая эффективность вносимых минеральных удобрений в бессменных посевах. По мнению ряда исследователей (Е. Balfour, 1943; W. Goldstein, 1986 и др.), с этим также связана низкая конкурентная способность растений по отношению к вредителям, болезням, сорнякам, неспособность противостоять неблагоприятным факторам внешней среды. Нарушение основополагающего закона земледелия - закона плодосмена, путем насыщения севооборотов одноименными культурами, вплоть до бессменных посевов, ведет к необходимости усиления компенсационных мер против слабой усвояющей способности корневых систем использовать имеющиеся в почве питательные вещества и воду, низкой конкурентной способности растений против вредителей, болезней и сорняков за счет дополнительного применения средств химии. Здоровье почвы определяет состояние здоровья во всей трофической цепочке - почва-растения-животные-человек.
Уникальное действие севооборота на почвенный микробоценоз делает его незаменимым даже в условиях полного исключения с помощью химических средств таких неблагопршггных факторов фитосанитарной обстановки как вредители, болезни и сорняки.
На основе 30-летних исследований в длительных стационарных опытах ННИПК оценена динамика изменений продуктивности севооборотов с разной степенью насыщенности пропашными культурами, вплоть до бессменных посевов кукурузы на зерно (в кормовых единицах и в кормо-протеиновых единицах на 1 га) с использованием уравнений интегральных кривых (рис. 6 и 7).
Как и в случае с отдельными культурами, первоначальный рост продуктивности севооборотов сменился ее последующей стабилизацией, но на разных уровнях для разных севооборотов. Ежегодный прирост (ускорение) продуктивности севооборотов в зависимости от их степени насыщенности пропашными культурами, выраженный в зерновых единицах, убывал в следующей последовательности (кг з.е./га • год) - 63 (при 60% пропашных культур) - 51 (при 40% пропашных) - 45 (при 70% пропашных) - 20 (при бессменной кукурузе на зерно, удобренный фон) - 2,0 (при 50% пропашных). Бессменное возделывание кукурузы на зерно, на неудобренном фоне ведет к ежегодному снижении продуктивности на 73 кг з.е./га (рис. 6).
Ежегодный прирост в продуктивности севооборотов, выраженный в кормо-протеиновых единицах, убывал в несколько другой последовательности, при значительном преимуществе севооборота с многолетними бобовыми травами (кг к.п.е./га • год) - 135 (при 40% пропашных) - 55 (при 60% пропашных) - 53 (при 70% пропашных) - 15 (npt бессменной кукурузе на зерно, удобренный фон). В севообороте с 50% пропашныл культур, а также при бессменном возделывании кукурузы на зерно, на неудобренном фоне ежегодное снижение продуктивности составляет - 8,0 и 57,9 кг к.п.е./га, соответственно (рис. 7).
Общим в обоих случаях является более низкая продуктивность бессменных посево! кукурузы на зерно на удобренном фоне (несмотря на положительное ускорение) пс сравнению со всеми севооборотами, независимо от степени их насыщенности пропашным! культурами. Самые низкие прибавки в продуктивности севооборотов характерны дш севооборота с 50% пропашных культур, где на протяжении последних 20 лет введено однс поле черного пара без дополнительного внесения органических удобрений. В этои севообороте, как и во всех остальных, введены новые, более урожайные сорта культур, npi усовершенствованных технологиях их возделывания, включая рост вносимых до: минеральных удобрений.
Нашими исследованиями в условиях Бэлцкой степи Республики Молдова н< выявлено преимущества черного пара по сравнению с парозанимающими культурами н< урожайность озимой пшеницы и последующих культур севооборота. Однако включент черного пара в севооборот ведет к однозначному снижению почвенного плодородия.
Установлена цикличность в динамиках продуктивности севооборотов и количесп выпадающих осадков за сельскохозяйственный год (рис. 8 и 9). Продолжительное: полного цикла составляет 32 и 24 года, соответственно. Они позволяют такя прогнозировать с известной долей вероятности, изменение продуктивности отдельнь культур и севооборотов.
Экспериментальным путем установлена роль достигнутого уровня «накопленной плодородия почв в современном земледелии.
Простое сопоставление продуктивности отдельных культур на вариантах с разнь: составом и соотношением культур включая наличие черного пара, с разными доза!1 вносимых органических и минеральных удобрений, а следовательно с разным уровне накопленного плодородия, не позволяет выявить существующие различия меж, вариантами при отсутствии абсолютного контроля (без удобрений). Минералы» удобрения выравнивают («маскируют») различия в продуктивности культур меж, вариантами, о чем свидетельствует, к примеру равная урожайность зерна озимой пшснш за последнюю ротацию севооборотов (табл. 5). Двухгодичный перерыв в опыте, последовательным уравнительным возделыванием овса на зерно и зеленой массы озим< ржи за 1992 и 1993 гг., при отсутствии дополнительного внесения удобрений, позвол выявить истинные различия в накопленном уровне почвенного плодородия. Хорош» индикатором различий в накопленном плодородии почв оказалась зеленная масса озим< ржи (табл. 5). Вариантам с большим поступлением растительных остатков и органичеси
Таблица 5
Проявление «накопленного» плодородия почвы в различных _севооборотах длительных опытов НИИПК_
Показатели Севообороты, %пропашных культур
40 50 (контроль) 60 70
Внесено мин. удобрений за 1982-1991 гг., кг №К/га/год 178.5 161.4 258.9 243.6
в т.ч. под озимую пшеницу ИбоРуоКбо
Внесено навоза, т/га • год 5.5 - 12.0 8.0
Урожайность зерна озимой пшеницы, средняя за 1982-1991гг„ т/га сорт Одесская 51
4.7 | 4.8 | 4.8 |
сорт Бэлц 5, Питикул
5.6 | 5.5 | 5.5 |
1992-1994 гг., без удобрений
Урожайность зерна овса за 1992 год, средняя по десяти полям, т/га 5.1 5.1 5.0 5.2
Урожайность зеленой массы озимой ржи за 1993 год, средняя по 10 полям, т/га 19.9 13.2 22.1 17.8 НСР«=2.2 т
Урожайность зерна озимой пшеницы за 1994 год, т/га сорт Одесская 51
5.7 5.4 5.6 НСРо5=0.15 т
± к контролю +0.3 0 +0.2
сорт Бэлц 7
6.4 5.9 6.6 НСР05-О.18 т
± к контролю +0.5 0 +0.7
удобрений (севообороты с 40 и 60% пропашных культур), при менее интенсив! обработке почвы, соответствовали более высокие урожаи зеленой массы озимой ржи, наоборот, вариантам с меньшим поступлением растительных остатков и органичеа
удобрений при одновременно более интенсивной обработке почвы (севообороты с 50 и 70% пропашных культур) соответствовали более низкие урожаи зеленой массы. Аналогичная закономерность отмечена в 1994 году для уравнительного посева озимой пшеницы (перед началом четвертой ротации севооборотов) на фоне отсутствия дополнительного внесения удобрений. По данным этой же таблицы следует отметить два аспекта:
- новые, более интенсивные сорта культур обеспечивают больший урожай и большую прибавку в урожае на более плодородных почвах. Следовательно, более урожайные сорта являются более требовательными к уровню накопленного плодородия;
- общий вынос азота надземной биомассой озимой ржи находится в тесной взаимосвязи с величиной продуктивности надземной биомассы. Тем самым, вынос азота растениями может служить показателем достигнутого уровня накопленного плодородия почвы, ее способности удовлетворить потребности растений в азоте.
Окупаемость минеральных удобрений продуктивностью севооборотов выше на вариантах с более высоким уровнем «накопленного» плодородия, и, в частности, в севообороте с многолетними травами. Она постоянно снижается ввиду непропорционального роста продуктивности севооборотов при возрастающем внесении минеральных удобрений во втором периоде проведения опыта.
В новом опыте по изучению приемов экологического земледелия установлено, что, в среднем за 1991-1996 гг., 77,8% от общей продуктивности в зерно-травяно-пропашном севообороте и 88,7% от общей продуктивности в зерно-пропашном севообороте формируется за счет самой почвы. Остальные 22,2 и 11,3% формируются за счет вносимых удобрений, соответственно (рис. 10). Интересно отметить, что органическая система удобрений не уступала по продуктивности органо-минеральной системе в обоих типах севооборотов, а по энергетической эффективности превосходила последнюю. Кроме того, зерно-травяно-пропашной севооборот, на разных фонах удобренности, не уступал по основным экономическим параметрам (стоимость продукции, ежегодная прибыль, рентабельность) зерно-пропашному севообороту. В этой связи исключение многолетних трав из полевых севооборотов является необоснованным.
Простые расчеты, с определением доли доступного азота минеральных удобрений в общем выносе азота растениями, при оптимальных дозах их внесения, также подтверждают доминирующую роль почвенного азота в формировании продуктивности культур и севооборотов на черноземных почвах. К примеру, при урожайности озимой пшеницы в 5 т/га зерна, с основной и побочной продукциями среднерослых степных сортов выносится 200 кг/га азота. При дозе внесения азота с минеральными удобрениями равной 60 кг д.в./га в лучшем случае растениями используются 30 кг азота (коэффициенты использования азота минеральных удобрений, установленные М.Г. Тараном (1988) с использованием 15М, в стационарных опытах НИИПК с удобрениями, варьируют от 28 до 47%). Остальные 170 кг азота, т.е. 85% вынесенного азота покрываются за счет различных источников почвенного происхождения.
Таким образом на черноземных почвах доля биологического и технического азота в общем выносе азота растениями составляет 4:1, соответственно. Известно высказывание Д.Н. Прянишникова (1965) о том, что даже в условиях оптимальных доз внесения минеральных удобрений, соотношение между биологическим и техническим азотом должно быть 2:1. Правда, это относится к более бедным по своей природе дерново-подзолистым почвам.
На практике, несоблюдение требований важного закона земледелия - закона возврата ведет к истощению почвенного плодородия, а нарушение соотношения между биологическим и техническим азотом ведут к неэффективному использованию азота минеральных удобрений и загрязнению им грунтовых вод.
Анализ восполнения вынесенного азота растениями при сложившейся структуре посевных площадей, принятых доз органических и минеральных удобрений, а также при достигнутых урожаях культур в Республике Молдова за 1981-1995 гг. свидетельствует о значительном росте невосполненного дефицита азота за последние годы (рис. 11). Если, в среднем за 1981-1985 гг., дефицит азота составил 25%, при явном преобладании технического азота над биологическим в общей доле вынесенного азота, то за 1995 г. дефицит азота составил 65-70%, при недостаточном поступлении как технического, так и биологического азота. Сохранение такого положения чревато опасностью ускорения деградации почв Республики Молдова, о чем неоднократно высказывали беспокойство такие исследователи как: И.А. Крупенников, А.Ф. Урсу, П.Н. Кордуняну, К.Л. Загорча, В.Г. Унгурян, М.А. Цуркан, М.Ф. Лупашку, C.B. Андриеш и др.
Количественные и качественные изменения органического вещества почвы
В силу безвозвратного отчуждения части биомассы и энергии в агроценозах, размеры ежегодных невосполненных потерь органического вещества почвы колеблются, в среднем за 30 лет, от 1,17 до 1,42 т/га, для 0-20 см слоя почвы в бессменном пару, на удобренном и неудобренном фонах соответственно, и до 0,45-0,54 т/га в севооборотах. Промежуточное положение занимают бессменные посевы, при больших потерях на неудобренном, чем на удобренном фонах.
Общие запасы органического вещества почвы в бессменном пару на удобренном и неудобренном фонах уменьшились за 30 лет по сравнению с исходным уровнем (до начала опытов) на 22,5 и 27,3%, составив в абсолютном выражении 105,1 и 98,6 т/га, соответственно. В севооборотах снижение запасов органического вещества почвы составило 9,9-12%, при наименьшей величине для севооборота с многолетними травами. Снижение запасов органического вещества почвы для удобренной озимой пшеницы и кукурузы на зерно составило 12,8-14,0%, а для неудобренного фона - 16,7%.
Следовательно, условия для воспроизводства запасов органического вещества почвы наиболее благоприятны в севообороте, особенно при включении в них многолетних бобовых трав. Последние обогащают почву органическим веществом по всему почвенному профилю.
Органическое вещество почвы претерпевает значительные качественные изменения под воздействием разных способов возделывания культур. По мнению большинства исследователей (М.М. Кононовой, Д.С. Орлова, В.В. Пономаревой, Т.А. Плотниковой, Л.Н. Александровой, А.М. Лыкова, В.А. Черникова и др.), а также полученные нами результаты исследований на базе длительного опыта ТСХА, метод И.В. Тюрина и его модификации для разделения гумусовых веществ почвы хорошо раскрывает зональные особенности почвообразования, но мало пригоден для диагностики земледельческого воздействия на органическое вещество почвы в пределах каждого типа почв. В связи с этим мы воспользовались методом С. Cambardella (1993), а также физико-химическими методами анализа предельно извлеченных препаратов гумусовых кислот почвы, без их разделения на гуминовые и фульвокислоты.
Суть метода С. Cambardella состоит в диспергировании почвы с помощью раствора полифосфата натрия при 15 часовом активном взбалтывании с последующим отделением на сите (0,005 мм) органических остатков разной степени разложения от органо-минерального комплекса почвы. В органо-минеральном комплексе почвы определяется содержание С и N, а по разнице рассчитывается их содержание в лабильной фракции (оставшейся на сите).
Установлено, что содержание лабильной фракции органического вещества почвы по углероду, для разных вариантов опыта, колеблется от 4 до 26,8 т/га, что составляет 7,536,5% от общих запасов органического вещества почвы (табл. 6).
Запасы лабильной фракции органического вещества почвы по углероду определяется количеством ежегодно поступающего углерода с растительными остатками и навозом (табл. 7), а также условиями их разложения. Так, максимальное поступление углерода с растительными остатками и органическими удобрениями среди севооборотов на варианте с 60% пропашных культур обеспечивает наивысший запас лабильной фракции органического вещества почвы по углероду (в абсолютном и относительном выражении). В то же время, при большем поступлении углерода с органическими остатками в севообороте с 70% пропашных культур (26,9 т/га) и, тем более, в бессменных посевах кукурузы на зерно, на удобренном фоне (32,9 т/га), по сравнению с 40% степенью насыщенности севооборота пропашными культурами (25,0 т/га), запасы лабильной фракции органического вещества почвы оказались ниже на первых двух вариантах. Важную роль играет и качество поступающих в почву растительных остатков и органических удобрений и, в частности, соотношение С/И в них. При большем поступлении растительных остатков в бессменных посевах кукурузы на зерно по сравнению с бессменными посевами озимой пшеницы, на удобренных фонах, запасы лабильной фракции органического вещества почвы выше на последнем варианте.
Запасы лабильной фракции органического вещества почвы по азоту для разных вариантов опыта, колеблются от 0,24 до 1,6 т/га, что составляет - 4,4-24,6% от общих запасов азота почвы (табл. 6). Значительным преимуществом в абсолютном и относительном содержании лабильной фракции азота, по сравнению со всеми остальными изученными вариантами, обладают залежь, как на удобренном, так и на неудобренном фонах. Большие запасы лабильного азота в севооборотах с 50 и 70% пропашных культур, отличающиеся менее благоприятными условиями для воспроизводства органического вещества почвы, чем в соседних севооборотах, указывают на саморегуляторную функцию почвы, ее способность перераспределять внутренние ресурсы, обеспечивая равную продуктивность культур при неравных уровнях накопленного плодородия в условиях внесения минеральных удобрений. «Маскирующий» эффект минеральных удобрений на непрерывное падение почвенного плодородия сопровождается потерей других агрономически ценных свойств почвы.
Изученные варианты отличались не только содержанием лабильной фракции органического вещества почвы (по углероду и азоту), но и по соотношению С/К. При относительной стабильности соотношения С/Ы в органо-минеральном комплексе почвы, а также в исходных почвенных образцах (8,5-11,5) значительные различия в этом показателе отмечены для лабильной фракции органического вещества почвы. Это подтверждает пригодность метода разделения органического вещества почвы на лабильную и стабильную фракции для изучения интенсивности трансформационных процессов в них.
Среди современных физико-химических методов исследования органического вещества почвы нами использованы: дериватографические и термогравиметрические анализы, ИК-спекгроскопия и элементный состав с графостатистической обработкой результатов анализа гумусовых кислот по Ван-Кревелену. Полную экстракцию гумусовых кислот проводили на следующих вариа!ггах длительного опыта: бессменные залежь, черный пар, озимая пшеница и кукуруза на зерно на удобренном и неудобренном фонах, а также в севооборотах с уровнем насыщенности пропашными культурами от 40 до 60%.
Кривые дифференциально-термического анализа для гумусовых кислот вариантов с бессменными посевами, черным паром и залежью на неудобренном фоне свидетельствуют о меньшей термоустойчивости гумусовых кислот залежи и черного пара по сравнению с
Содержание и запасы углерода и азота в лабильной части, их доля в общих запасах органического вещества почвы, слой почвы 0-20 см, 1996 г.
Показатели Бессменные культуры черный пар и залежь Севообороты % пропашных
залежь черный пор озимая пшеница кукуруза не зерно 40 50 60 70
1 2 1 2 1 2 1 2
Запасы лабильной часта органического вещества почвы по углероду, т/га 18.1 10.6 6.1 4.0 19.5 7.0 12.8 5.2 19.5 16.4 26.8 15.5
Доля лабильной части по углероду от общего запаса органического вещества почвы, % 24.0 15.8 11.1 7.5 27.3 10.4 18.6 8.6 26.7 25.8 36.5 23 6
Запасы лабильной части органического вещества почвы по азоту, т/га 1.34 1.61 0 38 0.43 0.46 0.24 0.58 0.38 0.50 0.86 0.79 1.02
Доля лабильной части да азоту от общего запаса органического вещества почвы, % 19.0 24.6 7.4 8.4 7.0 4.4 8.9 6.7 8.1 14.4 12.7 16.3
Примечание: 1 - удобренный фон; 2 - без удобрений
Таблица 7
Ежегодное поступление углерода с растительными остатками и навозом по вариантам длительного опьгга НИИПК,
Показатели/варианты Бессменные посевы* Севообо роты, % пропашных культур
озимой пшеницы кукурузы на зерно 40 50 60 70
удоб. фон без удоб. удоб. фон без удоб.
Среднее ежегодное поступление углерода за 1962-1991 гг, т/га 25.3 9.5 32.9 14.8 25.0 19.1 30.0 26.9
* 1965-1991 гг.
гумусовыми кислотами бессменных посевов озимой пшеницы и кукурузы на зерно (рис. 12). На удобренном фоне возрастает термоустойчивость гумусовых кислот черного пара и озимой пшеницы, но резко падает термоустойчивость гумусовых кислот варианта бессменной кукурузы на зерно, лишившись целиком своей лабильной части (рис. 13). В севооборотах происходит снижение температуры экзоэффектов для ароматической части гумусовых кислот на 110-130°С по сравнению гумусовыми кислотами с бессменных делянок черного пара и озимой пшеницы на удобренном фоне. В севообороте с 50% пропашных культур процессы термодеструкции аналогичны варианту с бессменной кукурузой на зерно (рис. 14).
Для дифференциально-термогравиметрических кривых (рис. 12-14) наиболее информативным является показатель Ъ - отношение суммарных потерь массы в низкотемпературной области к суммарной потере массы в высокотемпературной области. Он показывает долю участия периферических, алифатических структурных компонентов и центральных, ароматических структурных компонентов в построении гумусовых кислот. Чем ниже показатель Ъ, тем выше доля ароматических компонентов в структуре гумусовых кислот и, наоборот. Как и в случае с ДТА кривыми, термодеструкция гумусовых кислот в севообороте с 50% пропашных культур аналогична варианту с бессменной кукурузой на зерно, на удобренном фоне. В обоих случаях термодеструкция гумусовых кислот происходит при наличии одного эндоэффекта в низкотемпературной области и двух экзоэффектов в высокотемпературной областях. Однако, температурные экзоэффекты в данном севообороте на 165-180°С ниже, чем в соседних севооборотах и на 300°С ниже, чем в бессменном черном пару и озимой пшенице на удобренном фоне. Здесь же гумусовые кислоты в наибольшей степени обеднены периферическими, алифатическими структурными компонентами 0,25). Такая ситуация является типичной для большей части пахотных почв Республики Молдова, а именно, в севооборотах без многолетних трав и при недостаточном внесении органических удобрений происходит:
- снижение содержания лабильной (наиболее активной и агрономически ценной) фракции органического вещества почвы с одновременным увеличением доли ароматической фракции;
- снижение термоустойчивости («расшатывание») центральной, ароматической ее
части.
Для ИК-спектрометрии одним из наглядных показателей является отношение приведенной интенсивности поглощения при 1020 к 1600 см"1, характеризующий долю участия углеводных компонентов в структуре гумусовых кислот (рис. 15).
На бессменных вариантах обогащенность гумусовых кислот соединениями углеводного типа убывает в следующей последовательности: залежь-озимая пшеница-черный пар-кукуруза на зерно. Удобрения в большей степени способствуют обеднению гумусовых кислот соединениями углеводного типа.
В севооборотах доля углеводных соединений падает по мере насыщения пропашными культурами. Наибольшее их содержание соответствует севообороту с наличием 30% многолетних трав в структуре посевов.
Элементный состав с графостатистической обработкой результатов анализа по Ван-Кревелену подтвердил тенденцию роста содержания углерода с преобладанием процессов дегидратации и карбоксилирования гумусовых кислот на удобренном фоне в бессменных посевах, а также в севообороте с 50% пропашных культур. Следовательно, в структуре гумусовых кислот этих вариантов уменьшается доля алифатической, периферической части и возрастает доля ароматической, центральной части гумусовых кислот.
Математическая модель для определения потенциальной способности почвы удовлетворять потребности растений в азоте
Исходя из приоритетного значения азота в формировании урожайности культур, нами предпринята попытка оценить его поступление и использование растениями из различных источников, в т.ч. из органического вещества почвы.
Установлено, что ежегодный общий коэффициент минерализации органического вещества почвы находится в тесной корреляционной зависимости с количеством ежегодно поступающих в почву растительных остатков (г = 0,99) [табл. 8]. Причем большая доля в общих минерализационных потерях органического вещества почвы приходится на свежие органические остатки и вносимые органические удобрения. Их доля в общих минерализационных потерях органического вещества почвы на удобренных вариантах севооборотов составляет 82,9-89,2%.
Между запасами лабильной части органического вещества почвы (по азоту) и выносом азота урожаями культур (на примере урожая надземной массы озимой ржи) отсутствует однозначная зависимость. При близком содержании лабильной части органического вещества почвы скорость и интенсивность процессов ее трансформации могут быть неодинаковыми. Так, в севооборотах с 50 и 60% пропашных культур запасы лабильной фракции азота составляют 0,86 и 0,79 т/га, а доля минерализуемого азота - 7,4 и 14,4%, соответственно (табл. 9). По этой причине как запасы лабильного, так и общее содержание органического вещества почвы не могут служить показателями потенциальной способности почвы удовлетворять потребности растений в азоте.
Более приемлемой является использование в расчетах количества ежегодно поступающего в почву органического материала с растительными остатками и органическими удобрениями, с учетом их качества. Тем более, что между количеством ежегодно поступающего в почву энергетического материала и продуктивностью севооборотов, существует тесная корреляционная зависимость (г=0,95).
Предлагаемая математическая модель для определения потенциальной способности почвы удовлетворить потребности растений в азоте предполагает определить в каждом конкретном севообороте, с учетом принятой системы обработки и удобрения почв, количество ежегодно поступающих в почву углерода из различных источников (растительные остатки основных и промежуточных культур, органические удобрения и др.). Количество ежегодно поступающих в почву распггельных остатков культур определяют по урожаю основной продукции с использованием коэффициентов, полученных на основе обобщения многочисленных литературных источников. В целях учета корневых выделений и отмирающих корней за вегетационный период растений вводится поправочный коэффициент для определения реально поступившего количества углерода с растительными остатками.
Одновременно, по соотношению С/Ы, определяется количество поступающего в почву азота. При относительно стабильном содержании углерода в растительных остатках -около 40% (за исключением надземной части сахарной свеклы - 32-33%, а также для компостов - 13-20%) они сильно различаются по содержанию азота. Выполненными нами анализами установлено, что содержание азота в надземной части и в корнях бобовых культур колеблется в пределах 2,35-3,76% и 1,47-2,22%, соответственно Меньшим содержанием азота отличаются растительные остатки небобовых культур - для корней и соломы озимой пшеницы, кукурузы на зерно, подсолнечника и райграса - 0,5-0,8% и для их надземной части - 1,2-2,0%. Поэтому, химические анализы следует проводить в каждой конкретной местности с учетом фазы запашки растительных остатков растений, качества приготовленных навоза и компостов и др.
Ежегодные коэффициенты минерализации органического вещества почвы в длительных опытах НИИПК, средняя за 1982-1991 гг.
Варианты опыта Ежегодное поступление с растительными остатками и органическими удобрениями Ежегодный фактический дефицит органического вещества , почвы, тС/га Ежегодно минерализуется органического вещества почвы, тС/га (гр. 3+ гр.4) Коэффициент минерализации органического вещества почвы, % Доля свежих органических остатков в общих минерализацион-ных потерях органического вещества почвы, % за год
тС/га* в т.ч. минерализуется в 1-й год**
1 2 3 4 5 6 7
Черный пар, бессменно удобренный фон 1.7 0.8 0.68 1.48 2.5 54.0
без удобрений - - 0.82 0.82 1.4 -
Озимая пшеница, бессменно удобренный фон 3.3 2.0 0.38 2.38 3.5 84.0
безудобрений 0.9 0.6 0.50 1.10 1.8 54.5
Кукуруза на зерно, бессменно удобренный фон 4.0 2.5 0.42 2.92 4.3 85.6
без удобрений 1.3 0.9 0.50 1.40 2.2 64.3
Севообороты, % пропашных культур 40 3.1 2.0 0.26 2.26 3.3 88.5
50 2.2 1.5 0.31 1.81 2.6 82.9
60 3.9 2.4 0.29 2.69 3.8 89.2
* Без поправки на количество растительных остатков и корневые выделения, попадающие в почву за вегетационный период, средняя
за 1982-1991 гг.
** Ежегодно разлагается 70% растительных остатков и 50% навоза.
Коэффициенты минерализации лабильного органического вещества почвы в стационарных севооборотах НИИ ПК за 1993 год_
Насыщенность севооборотов пропашными культурами, % Запасы лабильного органического вещества почвы, т/га* Урожайность зеленой массы озимой ржи, т/га Вынос азота с урожаем зеленой массы озимой ржи, кг/га ¿Минерализуется азота органического вещества почвы,** кг/га Доля минерализуемого азота лабильной фракции органического вещества почвы, в %
по углероду по азоту
40 19.5 0.50 5.4 49 98 19.6
50 16.4 0.86 3.8 32 64 7.4
60 26.8 0.79 6.2 57 114 14.4
70 15.5 1.02 4.3 35 70 6.9
* Лабильное органическое вещество почвы определено методом С. СатЬагс1еНа, 1993. ** Коэффициент использования азота растениями из органического вещества почвы принят за 50%.
На основе многочисленных литературных данных, а также собственных исследований с применением меченных по 14С растительных остатков установлено, что 70% растительных остатков и 50% навоза разлагаются в первый год их внесения (И.Н. Шарков, 1987; А Д. Фокин, 1981; Л.Н. Александрова, 1980; ММ, Кононова, 1693; Р. Ма§с!оГ, 1992 и др.). Примерно такое же количество имеющегося в них азота становится доступной для растений. Высвобождаемое количество азота из растительных остатков, из ежегодно некомпенсированных минерализационных потерь органического вещества почвы, из минеральных удобрений и из других источников составляет потенциальный резерв азота для выноса растениями и формирования их надземной массы.
Модель опробована как на отдельных культурах, так и за последнюю ротацию стационарных севооборотов. Высокая сходимость между наличием доступных форм азота из различных источников с фактическим выносом азота урожаями основной и побочной продукциями культур севооборотов за 1982-1991 гг. свидетельствует о ее практической пригодности. Дефицит азота составил 5% (8 кг/га); 13% (21 кг/га) и 23% (29 кг/га) в севооборотах с 60; 40 и 50% пропашных культур, соответственно, величины вполне могущие быть покрыты за счет несимбиотической фиксации азота.
Модель позволяет также:
- определить реально возможную урожайность культур севооборота при известных стабильных источниках азота;
- оптимизировать дозы внесения органических и минеральных удобрений по соотношению биологического и технического азота в общем выносе азота растениями, что в свою очередь:
- повышает эффективность использования технического азота;
- исключает излишние потери от вымывания, как биологического, так и технического азота.
Создание достаточных запасов доступных форм азота в почве за счет различных источников создает лишь потенциальную возможность для его использования и получения планируемого урожая. Его реализация зависит от ряда других лимитирующих факторов биотической и абиотической природы. Тем не менее, установление оптимального соотношения между биологическим и техническим азотом создает предпосылки для более эффективного закрепления почвой биологического азота в неблагоприятные годы и для усиления его положительного воздействия на почвенное плодородие.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
На основании анализа и обобщения результатов 30-летних исследований в длительных стационарных опытах по севооборотам и бессменным культурам, вновь заложенных многофакторных опытов, а также закономерностей 30-50-летней динамики урожайности основных полевых культур в производственных условиях Республики Молдова можно сделать следующие выводы:
1. Рост продуктивности отдельных полевых культур и севооборотов в целом в начале периода техногенной интенсификации сельскохозяйственного производства Республики Молдова сменился стабилизацией этого процесса в середине 80-х годов. Эти закономерности наблюдаются как в условиях длительных стационарных опытов, так и в производстве. При этом уровни достигнутых урожаев в научных учреждениях на 30-60% превышают таковые в производственных условиях. Попытки дальнейшего увеличения урожайности культур и продуктивности севооборотов за счет роста вкладываемых энергонасыщенных средств в виде минеральных удобрений, пестицидов, привлечения новых, более урожайных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур в рамках соответствующих технологий их возделывания, без изменения структуры производства, привели лишь к непропорциональному росту энергетических затрат применительно к полученным прибавкам в урожае, т.е. к удорожанию продукции, к ухудшению общей экологической обстановки.
2. Искусственно заниженные цены на минеральные удобрения, пестициды, поливную воду и другие средства техногенной интенсификации в 60-90-х годах привели к переоценке их роли при явной недооценке реальной роли биологических и естественных факторов в формировании продуктивности культур и в воспроизводстве почвенного плодородия. Сложившийся прежде хозяйственно-экономический механизм, при котором не учитывались также экологические последствия разрушающего и загрязняющего воздействия человека на природные ресурсы, объясняет взятый ранее курс на получение максимально возможной продуктивности культур за счет роста применения техногенных средств.
3. Предложены новые концептуальные подходы к интенсификации земледелия Республики Молдова в условиях перехода к рыночной экономике и на перспективу с учетом роста численности населения, ограниченности невозобновляемых источников энергии и необходимости резкого ограничения факторов экологического риска.
Они ориентированы на более полный и интенсивный круговорот питательных веществ и энергии, преимущественно из возобновляемых источников, при условии устойчивого функционирования агроэкосистем в пределах каждого хозяйства, на экономически обоснованном и экологически оправданном использовании техногенных средств для получения реальных урожаев культур, удовлетворяющих по своим качественным показателям требованиям санитарно-гигиенических норм, без нанесения ущерба окружающей среде.
4. Севооборот сохраняет свою ведущую роль в современном земледелии Республики Молдова. Прибавка в урожаях культур при их возделывании в севообороте в отличие от бессменных посевов («эффект севооборота») составляет, в среднем за 27 лет, в зависимости от культур и погодных условий, от 17 до 65% при больших значениях в неблагоприятные годы. Возделывание культур в севообороте сопровождается:
- более эффективным использованием воды и питательных веществ, как вносимых, так и самой почвы, в т.ч. из более глубоких слоев почвы, особенно в неблагоприятные годы, ввиду лучшей усвоякмцей способности более «здоровых» корней;
использованием дешевого азота симбиотической и несимбиотической азотфиксации за счет включения бобовых и бобово-злаковых травосмесей в севооборот и
лучшего обеспечения почвы свежим энергетическим материалом растительных остатков и органических удобрений;
- снижением зависимости хозяйств от применения средств химизации;
- повышением экономической и энергетической эффективности возделывания отдельных культур севооборота и целиком севооборотов, снижению опасности загрязнения воды, почв и продуктов питания остаточными количествами химических средств.
5. Для условий Республики Молдова приоритетная роль в формировании продуктивности севооборотов и отдельных культур, а также в повышении эффективности их возделывания принадлежит: правильному выбору предшественников для наиболее требовательных культур; соблюдению сроков возвращения культур на прежнее место возделывания в севообороте, особенно для культур с глубокопроникающей корневой системой, ограничению степени насыщенности севооборотов одноименными культурами или группами культур, включая пропашные культуры, своевременному и качественному проведению технологических операций по обработке почвы; внесению удобрений с учетом реакции культур на их прямое действие и последействие и др. Разработана система размещения культур по разным предшественникам, а также ограничения сроков их возвращения на прежнее место возделывания в севообороте для условий Молдовы с прогнозированием возможных негативных последствий (эрозия, вредители, болезни, сорняки, недостаток азота, воды и др.) Практическое ее использование на этапе планирования хозяйств позволяет предупредить или смягчить, а не «бороться» в последующем с заведомо созданными проблемами, возникающими в результате неэффективного использования ресурсов и роста факторов экологического риска.
6. Многолетними исследованиями не выявлено преимуществ черного пара по сравнению с занятым паром в увеличении продуктивности озимой пшеницы и последующих культур севооборота в степной зоне Республики Молдова. При этом установлено однозначное отрицательное влияние черного пара в севообороте па почвенное плодородие.
7. Особенностью агроэкосистем, в отличие от природных экосистем, является неполный возврат в почву изъятой энергии с отчуждаемой надземной биомасссой, а также с некомпенсированными минерализационными потерями органического вещества почвы. В среднем, за 30 лет, восполнение ежегодных суммарных энергетических потерь составило: в севообороте - 47-60,8% при максимальной величине в севообороте с многолетними травами; в бессменных посевах озимой пшеницы и кукурузы на зерно - 27,1-29,7% для неудобренного и 35,2-35,4% для удобренных фонов при всего лишь 16,3% в черном пару на удобренном фоне.
Минеральные удобрения, восполняя вынос питательных веществ надземной биомассой растений, неадекватно компенсируют энергетические потери агроэкосистем, что постепенно ведет к снижению плодородия почв и продуктивности культур.
Ежегодные затраты техногенной энергии для выращивания полевых культур в севообороте (в виде горюче-смазочных материалов, а также синтезированных промышленностью азотных минеральных удобрений и пестицидов) соизмеримы с размерами некомпенсированных минерализационных потерь органического вещества почвы, поэтому необходимо учитывать последний показатель при определении энергетической эффективности возделывания отдельных культур и севооборотов в целом. Очевидно также, что дальнейшее совершенствование технологий возделывания культур должно сопровождаться одновременными структурными изменениями в системе земледелия, направленными на сохранение почвенного плодородия.
8. Выявлена значительная роль достигнутого уровня «накопленного» почвенного плодородия в современном земледелии, которая определяется следующим:
- доминирующей долей самой почвы в удовлетворении потребностей растений в элементах минерального питания и, в частности в азоте. В среднем за 1990-1996 гг. на обыкновенном черноземе доля почвы в формировании продуктивности культур и севооборотов составила 64-80,2% в зернотравянопропашном и 84,1-88,1% в зернопропашном севооборотах;
- большей прибавкой по сравнению с исходным уровнем в урожайности культур и продуктивности севооборотов, за 30 летний период проведения исследований, на делянках с большей величиной достигнутого уровня «накопленного» плодородия почв и наоборот;
- большей окупаемостью вносимых минеральных удобрений прибавками урожаев, особенно в севооборотах с наличием многолетних трав;
большей требовательностью более урожайных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур к достигнутому уровню почвенного плодородия;
- участием активной, лабильной части органического вещества почвы в создании благоприятных агрономических свойств почвы (почвенная структура, уменьшение удельного сопротивления почвы орудиям обработки почвы и др.), усилением микоризных взаимоотношений растений и почвенных грибов в освоении элементов минерального питания, включая их труднодоступные соединения и др.
9. Ежегодный невосполненный дефицит органического вещества почвы за 30 летний период, на вариантах длительного опыта с севооборотами и бессменными культурами убывал в следующей последовательности (т/га • год):
- бессменный черный пар, неудобренный фон - 1,42
- бессменный черный пар, удобренный фон -1,17
- бессменная озимая пшеница и кукуруза не зерно, неудобренный фон - 0,73
- бессменная кукуруза на зерно,
удобренный фон - 0,66
- севообороты с разным уровнем насыщенности пропашными культурами (от 40 до 70%) - 0,45-0,54
В севообороте запасы органического вещества почвы восполняются более эффективно, но дефицит остается все же значительным.
Размеры ежегодных минерал из ационных потерь органического вещества почвы в производственных условиях при сложившейся структуре посевных площадей, аналогичны вышеприведенным для опытных севооборотов. Сохранение прежней структуры посевных площадей в Республике Молдова, при резком сокращении доз органических и минеральных удобрений за последние годы способствовало удвоению минерализационных потерь органического вещества почвы.
10. Возделывание культур в севообороте и бессменно по разному влияет не только на общее содержание углерода, но и на его качественный состав.
Содержание лабильной фракции органического вещества почвы [по С. СашЬагёеПа, 1993] составляет, для разных вариантов опыта, от 4 до 26,8 т/га (по углероду) и 0,46-1,6 т/га (по азоту). Относительное содержание углерода и азота в лабильной фракции от общих запасов органического вещества почвы составляет 7,5-36,5 и 7,0-24,6%, соответственно.
Содержание общего и лабильного органического вещества почвы (по азоту) неадекватно потенциальной способности почвы удовлетворять потребности растений в азоте. Доступность азота лабильной фракции органического вещества почвы в большей степени определяется интенсивностью трансформационных процессов, чем общим ее содержанием в почве.
Коэффициент общей минерализации органического вещества почвы (по углероду) находится в тесной корреляционной зависимости с количеством ежегодно поступающего в почву углерода с растительными остатками.
11. Выявлены качественные изменения структурных компонентов гумусовых кислот почвы (без их разделения на гуминовые и фульвокислоты) с использованием современных физико-химических методов исследования органического вещества почвы (дериватографический и термогравиметрические анализы, ИК-спектроскопия, элементный состав с графостатистической обработкой результатов анализа по Ван-Кревелену). Недостаточное поступление в почву свежего органического вещества в виде растительных остатков и органических удобрений, в сочетании с интенсивной отвальной обработкой почвы, ведут к снижению содержания лабильной фракции органического вещества почвы, представленной периферическими, алифатическими структурными компонентами гумусовых кислот при одновременном снижении термоустойчивости центральной, ароматической части гумусовых кислот. Следовательно, постоянное пополнение почвы свежим органическим веществом, при одновременном снижении темпов его минерализации, являются обязательными условиями сохранения запасов органического вещества почвы, в т.ч. его лабильной части и улучшения их качества.
12. В современном земледелии возрастает роль многофакторных полевых опытов в научных учреждениях с одновременным проведением системных исследований на уровне хозяйств, в производственных условиях, для интегральной оценки действия и взаимодействия факторов, эффективности ведения хозяйств. Для анализа и прогнозирования действия предлагаемых приемов производству, особенно на основе использования длительных однофакторных опытов, следует шире привлечь метод математической обработки экспериментальных данных с использованием динамических моделей, учитывающие наибольшее разнообразие факторов, их сочетания и градации в пределах всего географического региона. Использование общепринятого метода сравнения с абсолютным контролем, в частности, при определении эффективности вносимых минеральных удобрений ведет со временем к искусственному завышению эффективности удобрений ввиду постоянного снижения плодородия и продуктивности культур (севооборотов) на абсолютном контроле (без удобрений), даже при стабилизации или незначительном росте продуктивности на удобренных вариантах.
13. Разработана модель для определения потенциальной способности почвы удовлетворять потребности растений в азоте за счет вносимых растительных остатков (органических удобрений) и ежегодно обновляемых (минерализуемых) объемов азота органического вещества самой почвы с последующим определением возможного уровня продуктивности культур. Модель опробована и показала удовлетворительные результаты как на отдельных культурах, так и на протяжении одной ротации в длительных стационарных севооборотах НИИПК (10 лет) и в новых семипольных севооборотах в опыте по экологическому земледелию, на разных фонах удобренности. Модель позволяет также:
- оптимизировать дозы вносимых органических и минеральных удобрений по соотношению биологического и технического азота в общем выносе азота растениями;
- избежать излишнего внесения азота, как с органическими, так и с минеральными удобрениями для предотвращения загрязнения грунтовых вод нитратами.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Разработанные нами критерии оптимизации структуры посевных площадей и принципы построения севооборотов, а также рекомендации по введению и освоению севооборотов в Республике Молдова используются (могут быть использованы):
- в проектах по внутрихозяйственному землеустройству, независимо от форм собственности па землю;
- в широкой производственной практике для определения размещения культур по предшественникам, сроков их возвращения на прежнее место возделывания в севообороте, степени насыщенности севооборотов различными культурами с целью повышения устойчивости сельскохозяйственного производства, снижения зависимости хозяйств от применения средств химии и др.;
- в усовершенствованных технологиях возделыванш зерновых и технических культур;
- в стратегических (национальных) планах по рациональному использованию и охраны природных ресурсов.
2. Схемы опытов и программы комплексных научных исследований в многофакторных опытах научных учреждений и в производственных условиях с целью получения экологически чистой продукции и определения перспектив перехода к альтернативным системам земледелия.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Лыков А.М., Черников В. А., Боинчан Б.П. Оценка гумуса почв по характеристике его лабильной части. //Известия ТСХА, 1981, вып. 5 - с. 65-70.
2. Фокин А.Д., Боинчан Б.П. Определение коэффициентов гумификации органических веществ в почве изотопно-индикаторным методом. //Доклады ВАСХНИЛ, 1981, №9-с. 20-22.
3. Фокин А.Д., Лыков А.М., Боинчан Б.П. Разложение соломы в зависимости от дозы и распределения в пахотном слое дерново-подзолистых почв. //Известия ТСХА, 1982, вып. 2-е. 104-111.
4. Боинчан Б.П. Процессы трансформации органического вещества в интенсивно используемой дерново-подзолистой почве и продуктивность полевых культур. //Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук - М., ТСХА, 1982. - с. 17.
5. Лыков А.М., Боинчан Б.П., Вьюгин С.М. Органическое вещество и плодородие почвы в интенсивном земледелии (Обзорная информация). - М. ВНИИТЭИСХ, 1984 - 58 с.
6. Чеботарь К.Я., Боинчан Б.П., Шонцу Г.В. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы при возделывании в севообороте и бессменно. //Сб. «Урожай и качество продукции основных полевых культур Молдавии»: - Кишинев, Штиинца, 1987 - с. 34-38.
7. Унтила И.П., Боинчан Б.П. Выбор рациональной системы обработки почвы. //Сельское хозяйство Молдавии, 1987. № 1 - с. 4-8.
8. Боинчан Б.П. Основные критерии оптимизации структуры посевных площадей. //Сельское хозяйство Молдавии, 1987, № 2 - с. 24-26.
9. Боинчан Б.П. Сохранение почвенного плодородия - основа дальнейшей интенсификации полеводства Молдавии. //Сельское хозяйство Молдавии, 1988, № 1 - с. 2829.
10. Боинчан Б.П. Совершенствование структуры посевных площадей - центральное звено в разработке научно-обоснованной системы ведения сельского хозяйства Молдавии. //Тезисы докладов совещания по обмену опытом разработки и освоения научно-обоснованных систем ведения хозяйства., г. Вильнюс, 12-14 октября 1988. - М., 1988 - с. 165-167.
11. Чеботарь К.Я., Ванькович Г.И., Бондаренко Ю.М., Боинчан Б.П. Система севооборотов для ССР Молдова - Система ведения отраслей АПК ССР Молдова, Кишинев, 1988.
12. Унтила И.П., Лупашку М.Ф., Боинчан Б.П. Нужны смелые и решительные действия. //Сельское хозяйство Молдавии, 1989, № 1 - с. 30-32.
13. Боинчан Б.П., Чеботарь К.Я., Шонцу Г.В. Сколько лет можно возделывать пшеницу на одном поле. //Сельское хозяйство Молдавии, 1989, № 1 - с. 35-37.
14. Боинчан Б.П. Современное земледелие немыслимо без севооборотов. //Сельское хозяйство Молдавии, 1989, № 1 - с. 33-35.
15. Ревенко Е.И., Унтила И.П., Боинчан Б.П. Методическое руководство и инструментарий по разработке научно-обоснованных систем ведения хозяйств в Молдавской ССР - Кишинев, Молдагроинформреклама, 1989 - 40 с.
16. Чеботарь К.Я., Ванькович Г.Н., Бондарснко Ю.М., Боинчан Б.П. Агротехнические основы построения севооборотов и примерные схемы чередования в них культур. - Рекомендации по введению и освоению севооборотов в сельскохозяйственных предприятиях Молдавской ССР - Кишинев, Молдагроинформреклама, ¿970 - с. 10-26.
17. Боинчан Б.П., Чеботарь К.Я. Севообороты //В кн.: Справочник агронома -Кишинев, Картя Молдовеняскэ, 1990, с. 5-23 (на молд.яз.).
18. Унтила И.П., Боинчан Б.П. Биологическое земледелие: достижения, проблемы, перспективы //Сельское хозяйство Молдавии, 1991, № 6 - с. 8-10.
19. Боинчан Б.П. Биологизация земледелия - неизбежность. //Сельское хозяйство Молдавии, 1991, № 7 - с. 9-11.
20. Boinchan В.Р. Ecologization and biologization of agriculture of Moldova. International conference «Iuth and ecology» - Chisinev, 1991. - pp. 80-83.
21. Боинчан Б.П. Необходимость перехода к новой системе земледелия. //Тезисы научно-практической конференции на тему: «Экология и охрана окружающей среды в Республике Молдова» - Кишинев, Штиинца, 1992 - с. 140-141 (на молд. яз.).
22. Боинчан Б.П. Земледелие в Молдове нуждается в экологизации и биологизации. // Земледелие, 1992, № 7-8 - с. 22-24.
23. Боинчан Б.П. Чтобы повысить эффективность нужна другая система земледелия. //Сельское хозяйство Молдовы, 1993, № 1 - с. 12-14.
24. Боинчан Б.П. Земля, земля... Каким путем идти, решая ее судьбу? //Сельское хозяйство Молдовы, 1993, № 2 - с. 9-13.
25. Либерштейн И.И., Боинчан Б.П. Экологическое земледелие - Кишинев, НИИТЭИСХ, 1993 - 65 с.
26. Boincean В.Р. Perspective^ agriculturii ecologice in República Moldova. //Tezele Congresului XVIII al Academiei Romano-Americane de Stiinte si Arte. Moldova-deschideri stiintifice si culturale spre vest - Chisinau, 13-26 iulie, 1993 - p. 164.
27. Вронских М.Д., Чеботарь К.Я., Боинчан Б.П., Боагий И.В. Система обработки почвы в полевых севооборотах. //Научно-обоснованные рекомендации по системам обработки почвы в севооборотах Республики Молдова. - Кишинев, Агроинформреклама, 1993 - с. 62-68.
28. Боинчан Б.П. Севооборот - центральное звено в экологическом земледелии. //Земледелие, 1994, № 5 - с. 20-21.
29. Боинчан Б.П. История научно-исследовательских работ по общему земледелию в отделе земледелия института. //Юбилейный сборник «Итоги и перспективы научных исследований за 50 лет деятельности института. 1944-1994». - Бельцы, 1994 - с. 76-93.
30. Вронских М.Д., Боинчан Б.П. К 50-летию научно-исследовательского института полевых культур. //Юбилейный сборник - Бельцы 1994 - с. 1-8.
31. Boincean В.Р. Asolamentul - venga céntrala in agriculrura ecologica. // Tezele amferintei jubiüare dedicate celor 50 ani de activitate ai ICCC. Balti, 1994 - p. 12.
32. Боинчан Б.П. Развитие устойчивого земледелия в Республике Молдова. //Сельское хозяйство Молдовы, 1995, № 1-2 - с. 9-11.
33. Boinchan B.P. Research on sustainable agricultire in Republic of Moldova. //The fi Balkan Symposium on breeding and cultivation wheat, sunflower and legume crops. - Alben; IWS, Bulgaria, 26.06-29.06.1995 - p. 68.
34. Унтила И.П., Мику B.E., Лупашку М.Ф, ... Боинчан Б.П. (коллектив авторе Рекомендации и указания по борьбе с засухой. - Кишинев, 1995 - 139 с. (на молд. яз.).
35. Боинчан Б.П. Севооборот как средство снижения опасности засухи. //Тезш второй научной конференции «Засуха и меры борьбы с ней», Кишинев, 5-6 июля, 1995 г с. 180-181 (на молд. яз.).
36. Боинчан Б.П. Предупредим эрозию почвы. //Тезисы международной научи практической конференции «Эрозия почвы и методы борьбы с ней» Кишинев, 11-19 инж 996 с. 142 (на молд. яз.).
37. Postolatii А.А., Boinchan B.P. Breeding of adapted varieties of winter wheat a] farming practices in Republic of Moldova. //5 th International wheat conference. - Turkey, June 1 14, 1996-p. 71.
38. Боинчан Б.П. Севооборот - центральное звено в экологическом земледелии Земледелатель, Немецко-Российский ежегодник по экологическому земледелию, вып. L Москва, 1995 - с. 169-181.
39. I. Tulbure, В. Вошсеали, I. Iacovlev. Agriculture as a technology system. /Я National Strategic Action Plan for Environmental Protection. - Chisinau, 1995. - p. 65-67.
40. Боинчан Б.П. Принципы функционирования и устойчивости природн экосистем и агроэкосистем. //Тезисы международной конференции «Экологическ манаджмент и устойчивое развитие». - Кишинев, 5-6 июня, 1996 - с. 60-62.
41. Боинчан Б.П. Необходимость совершенствования севооборотов в Республи Молдова. //Научно-практический семинар в г. Бельцы, 18 июня 1996 г. - с. 10-15.
42. Боинчан Б.П. Длительные опыты как основа для определения устойчивое развития сельского хозяйства в Республике Молдова. //Тезисы научной конференц НИИПК, посвященной 50-летию Академии Наук Республики Молдова - Бельцы, 1996, 105 (на молд. яз.).
43. Вронских М.Д., Боинчан Б.П., Чеботарь К .Я. и др. (ответственный за выгг Боинчан Б.П.). Рекомендации по севооборотам для сельскохозяйственных предпршп Республики Молдова, Бельцы, 1997 - 65 с. (на молд. яз.).
44. Пержу В.Е., Вырлан В.И., Боинчан Б.П. и др. //Рекомендации по техноло] возделывания сахарной свеклы на промышленные цели. - Бельцы, 1997 - 8 с. (на молд. ж
45. Вронских М.Д., Бондаренко Ю.М., Боинчан Б.П. и др. //Рекомендации технологии возделывания подсолнечника. - Бельцы, 1997 - 75 с. (на молд. яз.).
46. Robert L.HilL, James F. Holderbaum, Boris P. Boinchan and Morris A. Dec! Moldova: Moving towards a sustainable agriculture. - Journal of soil and water conservation, U July-August, 1997, 215-219 pp.
47. B. Boinchan. Moldagroeco. Republic of Moldova. - In the book: For all generatii Making World Agriculture More Sustainable/ Edited by J. Patrick Madden and Scott G. Chaplo - WSAA Publication, USA, 1997 - 437-439 pp.
48. Боинчан Б.П., Доран Д. Принципы функционирования и устойчивс природных экосистем и агроэкосистем. - В сб.: «Проблемы экологической безопаснс агропромышленного комплекса, вып. 2, г. Сергиев-Посад, Россия, 1996. - с. 12-27.
49. Боинчан Б.П., Шонцу Г.В. Размещение сахарной свеклы в севообороте. - Тез научной конференции «Результаты и перспективы научных исследований по сахар свекле в Республике Молдова. - Бельцы, 1997. - с. 50-52.
50. Боинчан Б.П., Дедушкин H.A., Царану В.В. Основная обработка почвы в севооборотах с сахарной свеклой. - Тезисы научной конференции. Результаты и перспективы научных исследований по сахарной свекле в Республике Молдова. - Бельцы, 1987. - с. 52-54.
51. Boinchan В., Doran J. Principles of natural and agroecosystems function and sustainability. - In the book: «Problems of ecological security in agriculture», Vol. 2, Sergiev Posad, 1996 - 12-25 pp.
52. Боинчан Б.П. Совершенствование системы земледелия - основа устойчивого развития аграрного производства Республики Молдова. - В сб.: «Проблемы экологической безопасности агропромышленного комплекса», вып. 3, г. Сергиев-Посад, 1988.
53. Боинчан Б.П., Боагий И.В., Булат Л.И. Система основной обработки почвы в севообороте под ведущие полевые культуры в Молдове. - В сб. научных работ совместного заседания Координационных Советов РАСХН по севооборотам, обработке почвы и борьбе с сорняками. - М. МСХА, 1998.
54. Боинчан Б.П., Кончиц В.А., Черников В.А. Исследование гумусового состояния пахотных черноземных почв Республики Молдова дериватографическим методом. -Извести ТСХА, вып. 2, 1998.
55. Боинчан Б.П., Кончиц В.А., Черников В.А. Исследование качественного состава гумусовых кислот пахотных черноземных почв Республики Молдова при длительном возделывании культур в севообороте и бессменно. - Известия ТСХА, вып. 3, 1998.
SUMMARY
The results of 30 years researches in long-term experiments with crop rotations and continuous crops were summurized for the Beltsy steppe conditions of Moldova. The dynamic of changes for both productivity of crops, crop rotations, continuous crops and soil organic matter content were described by equations of integrated curves. The gradual decrease of soil fertility led to the stabilization of yields and productivity of crop rotations in spite of permanent increase of rates and diversity of technogenic factors of intensification (mineral fertilizers, pesticides), extention of new varieties of field crops with simultaneous improvement of technology of their cultivation.
The positive influence of crop rotations on soil health and the role of lasting soil fertility had been established, which are crucial for sustainable agriculture.
Qualitative changes in the structure of soil organic matter had been found by using modern physico-chemical methods of analysis for full extracts of humic acids. They proved the importance of permanent addition of fresh organic matter to the soil.
The mathematic model for determining the ability of soil to provide the requirement of crops in nitrogen were suggested with simultaneous optimization of the ratio between biological sources (crop residues, manure, nitrogen fixation) and technical onces (mineral fertilizers) of nitrogen.
экание и затраты энергии на получение средней урожайности зерна ой пшеницы В Республике Молдова за 1366-1335'годы, те. м.дм/га
50 те. м.д. т/па А. Без учета содержания энергии В средних ежегодных мйпералйзщионных потерях органического Вещества почВы. ,_,
45
30
15
ТЫС. м.
во
45
30
15
•дт/га
Б. С учетом содерэ/ешя энергии В средних еэ&-годных монералиЗационных потерях органического Вещестйа почбы.
Ш1
1366-1970 1371-1375 1976-1380 1981-1335 1986.1390 1991-1395
Усио/гные означения*
Удобрения
Прочие
I-1 Уроэк.
I_I зерна
Пестициды 111111111111 Орг. В-Во почВы
Рис.2 Динамика урожайности озимой пшеницы, сахарной свеклы и подсо) печника в Республике Молдова'/в длительных опытах ниипк за 1д6
1дс}1 г г., т/га
т/га
5,0
4.0
3.0
2,0
1.0
•706 3,0
ЦО •
що
• 2.0 •
41.0 • -
-
и-
що
щи •
у
/
/
У
У
I шнвтёнвт&тшнн
Условные обозначения-
Озимая пшеница ■■ /-НИИПК, . 2----Рее публика к
Сахарная сккла ■■ з ■ ниипк, 4----■ Республика м
— ниипк, в----Республика к
Поасолнвчник 5
инзмика урозкатети кукурузы на зерно и плодородия почды 6длительном от типа за 1362-1991 гоуы в использованием уравнений дифференциальных криёых ( т/га, органического бещестба почвы у
eptl-h m/¡a ты '
Шовные обозначения-- Зрожащт/гз
Щнуруза на зерно 6 себообороте ■■ с черным паром 1-5----
о многолетними Шов. культурами 1-s----
Нуиуруза на зерно бессменно ■■ на удобрен, роне з-■— ?----
на не у добр, фоне 4-—8----
Рис.4. Урожайность культур при возделывании в севообороте и
бессменно, ТЗ.Е./гА.СР. ЗА 1991-1996ГОДЫ.
т.з.е./га 12,0
11,0 10.0 3,0 8,0 7,0 6,0 5.0 4,0 3.0 2,0
Ю
Взимая пшюия
Сахярняя сВеклз
Нукурузч на зерно
ШЗсоп-нсчник
Без удобрений
севооборот
Т.З.Е./гА 12,0 ,
11,0 10,0 9.0
8.0 7.0 6.0 ■5.0 4,0 3.0 1.0 Ю
0шзя
пшеница
Сахарная сВеШ
кукуруза на зерни
Мыл-нечний
Удобренный Фон
Бессменные посевы
Рйс;5 .Вынос азота (кг/га) различными культурами (основная и побочная продукции) при их 8оздвлы8ании б сеЫоротах и Бессменно, на удобренном и неудобренном фонах, ниипк, средняя за 1331 -1996 годы.
я.кг/га
111111111111111111 Вынос азота замечет почвы на неудобренном Фоне, кг/га I .1 Прирост, выноса за счет удоврений, к/у га
удобренный фон
Севооборот Бессменный
Фото 1. Корневая система кукурузы на зерно перед уборкой в севооборо-и в бессменных посевах, на удобренном фоне
удобренный фон
к_i
Севооборот__________________Бессменный
Фото 2. Корневая система подсолнечника перед уборкой в севообороте бессменных посевах, на удобренном фоне
Динамика продуктивности севооборотов с разной насыщенностью пропашными культурами в длительных опытах нии пк за 1дЬ2-1991 годы, т. 3. еу/га
Насыщенность сбЫорвшоВ пропашными культурами,^
/-40 2-50 3-60 4-
5"—:— юо (Бессменная кукуруза на зерно, удобренный фон) б ~~ 100 (Бессменная кукуруза на зерно, без удобрений)
Рис.7. Динамика продуктивности севооборотов с разно
насыщенностью пропашными культурами в дпитель
ных опытах ниипк за 1дб2 - 1дд7 г.гу т. к. п. е./га
Условные обозначения-
насыщенность свдооборотоб пропашными культу рам о, с/0
1-Щ 2-50, 3 -60, 4-70,
5-100 (Бвссменная кукуруза на зерно\ удобренный фон)
в «—^........ido (5евеменная кукуруза на зерно, безудобрений )
Рис.8. Анализ npOAjjkmuDHOcmu итииириша^ j-« < *
за 1фг - iqql годы и прогноз ее до 2005 года, т. з. в/ га
10 к У(т-3-е/гэ) т=°.85/°
4 1961
у (t)= 85+0. 063*t+0. ?8*SIN(0.20*t+4.90)
t (Годы) ZOOS
Рис. 9. Анализ количеств дыпадающт осадков за сельскохозяйственный год § период 1де2-1д91годы по данным Бзлцкой метеостанции и прогноз охдо2000года, мм/год
У(тгп) м=2.68^ м1-10.Ш/о
Рис.10 .ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТОВ на ФОНЕ РАЗНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ,
т. з. еу/га, средняя за 1ддО- 1дд6 годы
т.з.е/га «
6,0 1
Без удобрении И а Воз НаВоз* ир к Без удобрении II а Воз НаВоз+МРК
Зерно-пропашной сеМорош Зерно- траёяно-пропашной сеШорот
( Пропашные ~5(Пропашные -43^)
\Л\.Ьосполнение Ьыноса азота и соотношение технического и виол тическою азота в земледелии Респшики Моидова.
Вынос азота• кг на 1 га пашни
кгу'па
100 • ______
30 •
80 • -
70 • р—
ВО • -
50 ■ -40 ■ 30 • -20 • -10 •
1981-1585 138В-1990 19314395 ¿¡Т.Ч. 1995
Поступает обрэтно в почву, с учетом использования азота растениями от выноса
70 20 30 40 50 ЕВ 70 80 30 100
15 17
8.5
Соотношение технического и Биологического азота 1-11 1-2 1*4.9
УтБныеаНозючш стерт ныш ¡/¡¡оёретяш
)Л2»а ераетт
встат^ми Ьаёййз») втШш
I 1 с нтмЬ, втической ззотШ. щией
1=0,7
Рис.12-.ДТА и ДТГ - кривые гумусовых кислот черноземной почвы, неудобренный фон, слой 0-20 см:
ЛГЛ ЛГГ 2.
"РисЛЗ.ДТА и ДГГ - кривые гумусовых кислот черноземной почеы удобренный фон, слой почвы 0-20 'си:
I- залежь; 2- бессменный черный пар; 3 - бессменная о
пшеница; 4 - бессменная кукуруза на зерно
2)гг £
0,38
Рис,14-.ДТА и ДТГ - кривые гумусовых кислот черноземной почвы, удобренный фон, слой почвы 0-20 см:
1 - севооборот, 40% пропашных культур;
2 - севооборот, 50$ пропашных культур;
3 - севооборот, 60% пропашных культур'
1600
Рис.15. ИК-спектры гумусовых кислот черноземной почвы, слой 0-2С (г.Бэлць, Республика Молдовг
- Залежь, без удобрений
- Бессменный черный пар,без удоб]
- Бессменная оз.пшеница,без удоб]
- Бессменная кукуруза на зерно, с удобрений
- Залежь, удобренный фон
- Бессменный черный пар.удобренш
- Бессменная оз.пшеница,удобренш фон
8 г Бессменная кукуруза на зерно,
удобренный фон
9 - Севооборот, 40% пропашных куль: 10 - Севооборот, 50% пропашных куль:
£11 - Севооборот, 60$ пропашных куль:
-
Боинчан, Борис Павлович
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
0, 0
-
ВАК 06.01.01
- СЕВООБОРОТ И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПАХОТНЫХ ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА
- Агромелиоративные приемы сохранения плодородия почв лесостепи Среднего Поволжья
- Агроэкологическая оценка изменения основных показателей плодородия пахотных почв ЦЧР в процессе длительного сельскохозяйственного использования
- Повышение продуктивности дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы за счет биологизации и противоэрозионной обработки почвы
- Воспроизводство и оценка плодородия черноземов выщелоченных низкогорной лесостепи Южного Предуралья
