Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Теоретические и технологические основы воспроизводства плодородия почв в современных системах земледелия Предуралья Башкортостана
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "Теоретические и технологические основы воспроизводства плодородия почв в современных системах земледелия Предуралья Башкортостана"
МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА
На правах рукописи АМИРОВ Марс Басыровнч
УДК 631.452 : 631.58(470.57)
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОСПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ В СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМАХ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ПРЕДУРАЛЬЯ БАШКОРТОСТАНА
Специальность 06.01.0! — «Общее земледелие»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
МОСКВА 1992
Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Башкирском сельскохозяйственном институте и на кафедре земледелия и методики опытного дела ТСХА.
Научный консультант — член-корреспондент Россельхоз-академии, профессор, доктор сельскохозяйственных наук А. М. Лыков.
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. Г. Лошаков, доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. А. ЧуданоБ, доктор биологических наук, профессор Ф. X. Хазнев.
Ведущая организация^— НПО «Банкирское». ^
Защита состоится/^^)» . . 1992 г. в << '»
час. на заседании специализироваадого совета Д-120.35.04 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.
Адрес: 127550, Москва, И-550 Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.
С диссертацией можно ознакомиться_в ЦНБ ТСХА.
Автореферат разослан . 1992 г.
Ученый секретарь специализированного совета ■
Р. Р. Усманов
Г;':!*
¡Ь^РИСЛ'Ш РАБОТЫ
Актуальность проблем и. В результате долгого господства административно-командных методов управления сельским хозяйством, обезлички земли, несмотря на резко возросшие затрата, но только не удалось достичь значительного прироста земледельческой проекции, но и пришлось столкнуться с цвльи рядом негативных экологических и других явлений, как водная и ветровая эрозия, снижение содержания гумуса, разрушение почвенной структура, подкисление почвы, загрязнение почв и окружающей среды и др. Этот всеобща негативный процесс, ранее не имевший кеста, при интенсивно« сельскохозяйственном использовании палш Наблюдается и у внсокогумусных черноземов Башкортостана (Э.М.Ра-ззплов, М.Б.Аияров, Р.Г.Гильыаиов, 1976; й.Х.Хазиев, 1966; Н.Р.Бахтизин, М.Г.Сираев, 19Ь7). Прямое следствие этих явлений -- низкие урожаи, острия дефицит продовольствия, общий аграрный крлзис. В сложившихся условиях необходимы коренной пересмотр, софоргягрование всей земельной пол'стики, фора и методов землевладения и землепользования, теории и практики ведения земледелия (А.Н.Каштанов, 1991).
Госуцарствеш&а яошггетои по науке и технике била определена кал приоритетная задача - разработать с учетом бкоклииатпчзс-кого потенциала и ииеацихся ресурсов иетоды и технологии фория-ровения высокопродуктивных почв (агрозешв), обеспочивапцнх о базовых хозяйствах опроделешшй уровень продуктивности пешни по зонам страны. На черноземных почвах Уральского экономического района Российской Федерации, куда входит республика Баакортостан» он долаен состазить но изнео 35-45 ц к.о./га. Как следует из ат-ляза публикаций, решение этой, задач:! возмояно при дальнейшей развитии исследований в земледелии и растениеводство на основа
применения системного полхода (А.Ы.Лыков и соавт., 19Ьб, 1990 { А.Н.Каштанов, 19ьЗ, 1987, 1990, 1991; В.И.Кирвшин, 19«^} Н.Э.Ыи-ла^энко и соавт., 19ЫЗ; И.П.Макаров, 1991 и др.). Системный подход предполагает принцип единства климата, почвы и растения, т.о. комплексное использование таких факторов интенсификации аеадедо-лия, как севообороты, высокопродуктивное культуры н сорта, прогрессивные способы обработки почвы, удобрения, моры борьбы с сорняками, вредителями и болезнями, охрана почв и окружающей среды с учетом биоклиматических ресурсов каждой зоны.
Учитывая приоритетный характер реьония экологических проблем все более важной становится вопрос почвенного мониторинга - ьы-пвденио систем земледелия с дефицитным балансом гумуса, азота, фосфора, контроль за из*.:";;^^ реакции среди, сложение за фие1>-чоскш состоянием почвы, анализ количественного и качественного оостала. почвенной биоты. В основу такого мониторинга цолянц быть положены параметры современных режимов и свойств черноземов, достигнутые на многолетних комплексных исследованиях. Оптимальны« параметры уровня плодородия почвы, когорыо создаются в результате направленного воздействия таких факторов как севообороты, удобрения, известкование и т.д., по существу являатся модель» высокоплодородной почвы. Сравнение с этим оталоном позволяет оценить оптимальность землепользования. Исходя из концепции "состо-инне-прогнозирование-управленио" становится воаиохныы осуществлять прогноз а управление плодородием и продук'дшюстью почт на бдияайшув м отдаленцу» перспективы применительно к славившейся структура посевных пдоцацей и зональным севооборотом.
При ваборо севооборота с учетом современных научных анашш к материальных возможностей производства должна быть день его новая фитосанитарная, почвозащитная и природоохранная оценка как
2
КОШ1ЯСКСНОГО биологического фактора, опроделлпи;сго экологическую чистоту современного биологического земледелия (С.А.Воробьев» В.Г.Лошков, 19Ь7; И.П.Маквров, К.С.Кочетов, 19ъ7; В.А.Корчагин и соавт., 19Ь7; В.И.Морозов и соавт., 1968; М.И.Сидоров и соавт., 196Ь; Л.К.Свкридоэ» 19ь9). Критического анализа тробуот концепция специализированных севооборотов и ионокультур из-за ее четко выроненного одностороннего экономического подхода.
Все выв-еизлотенное опрегелило направленно наших исследований и обобщений результатов •тридцатилетнего опыта кафолры земледелия и почвоаедония Бяшк1фского сельскохозяйственного института, залоаснного в 19ЬЬ году доцентом Э.Ы.Райковый и продолжао-щогося без принципиальных изменений и в наотояцзо время.
Цель и задачи исследован и Л. Основной цольи работы явилась разработка научных и агротехнических основ воспроизводства плодородия к повышения продуктивности выщелоченного чернозема в современных системах земледелия Пред-уралья Башкортостана.
Для достижения поставленной цедя были решены сдодуаадеэ задачи:
1. Установление закономерности изменения гуцусного состояния в зависимости от длительности и условий сельскохозяйственного использования почга и обоснование путей его оптимизации.
2. Изучение дингиики агрофизических, агрохимических и биологических свойств почвы под влиянием длительного применения возраставших доз удобрений и извести с целью их оптимизации для получения биологически чистого урожая и эсщиты окрупапдзй среды.
3. Определенно степени нисходящей миграции нитратов , в эази-сиуости от норм и места применения удобрений.
4. Уточнение роли севооборотов. Сессионных культур я удобрений в фитосаниторноа состоянии почвы и посевов.
3
Ь. Сравнение продуктивности и ¡экономической эффективности полевых севооборотов о различным насыщенней верновыма культурных.
6. Определение эффективности применения извести и удобрений в различных севооборотах.
7. Установление закономерности и описание методом множественно И регрессии зависимости урожаев сельскохозяйственных культур от гидротермичэских факторов с целью прогноза и погодно-кля-матической ориентации элементов систем земледелия.
Ь. Разработка региональной модели плодородия выщелоченного чернозема для оценки состояния, прогноза и управления плодородием и продуктивность» пашни.
9. Обоснование систем севооборотов для крупных коллективных и крестьянских (фермерских) хозяйств различной специализации.
Научная н о в и в н а. ¿первые в строго контролируемых условиях проведены комплексные теоретические исследования о роди севооборота, длительного применения удобрений, извести, климатических факторов в динамике плодородия почвы и продуктивности растений с целы) их моделирования, прогнозирования и управления ш интенсивном земледелии Башкортостана.
Системный подход к изучении указанных вопросов придает им новую объективную оценку, помогает ьскрыть сущность взаимосвязи между ними и сделать правильные выводы по этой сложной земледельческой проблема. Сделанные заключения служат некоторым вкладом в развитие теории воспроизводства плодородия почв и являютс* научными основами при разработке севооборотов, систеи удобрений в них и других вопросов агротехники в перспективном аемледелии.
В результате проведенных исследований разработаны и выносятся на а&циту следующие новые положения;
I. Направление и величина изменения параметров агрофизичас-
4
кия, агрохимических и бкологэтзских свойств эемледельчески используемой почвы.
2. Уровня относительной стабилизации содернания гумуса при длительном воздействии факторов плодородия почвы.
3. Устойчивость азотного фонда высокогумуciюго выщелоченного чернозема во времени и воэнояность использования в разумных пределах его природных запасов.
4. Место и норны внесения навоза и азотных удобрений, предотвращающие нисходящую миграцию нитратов.
Ь. Нормы удобрений, обеспечивающие оптимизацию пищевого ре-шша для реализации биологического потенциала основных сельскохозяйственных культур.
6. Возможность н целесообразность отказа от применения пестицидов и замены пх биологическими и агротехническими методами в целях получения экологически чистой продукции и охрены окружающей среды.
7. Агротехническая и экономическая целесообразность степони насыщения подовых севооборотов зерновым:! культурсии.
Ь. Агротехническая и экономическая эффективность удобрений в различных севооборотах и известкования выщелоченного чернозема.
9. Закономерности связей урояаэв отдельных культур с гилро-термическкын условиями вегетационного периода и возможность их использования для прогноза и погодно-климатической ориентации элементов земледолия.
10. Информационная региональная модель плодородия выщелоченного чернозема.
Практическая ценность м реализация рооультатов но следований.
Результаты и выявленные закономерности могут быть использованы при разработке кзропрнятий по воспроизводству плодородия
5
поив, при уточнении структуру посевных плоц'адеЯ и проектировании севооборотов для многообразных форм хозяйствования} при разработке систем удобрений в севооборотах; для оценки состояния, прогно-аирования я управления плодородием почйы и-продуктивностью пашни.
Основные положения диссертационной работы опубликованы к исходят применение з агропромышленном производстве Башкортостана, & также используются при подготовке специалистов в вузах и тохишдг-мах. Они вошли в отчеты. Координационного Совета по севооборота, в "Систоцу ведения агропромышленного производства по зонам Башкирской ССР", (1991); в "Научно обоснованные системы земледелие по зонам Башкирской АССР", (1990); изложены в учебном пособии автора для сельскохозяйственных вузов "Няучныэ основы севооборотов для интенсивного земледелия Башкирии", (1991); в Руководстве по учету и картированию засоренности полей, (1975); в рекомендациях по специализации севооборотов в Шной лесостепной зоне Башкирии, (1990).
' Наши рекомендации использованы при разработке систем земледелия для колхозов и совхозов республики, которая полностью завершена в 19ыэ году и внедряется в каждом хозяйстве. Под непосредственным руководством автора разработаны и внедрены системы земледелия в хозяйствах Бураовского района республики к о уихозе Вашсельхозинституга.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены и додоленц на научно-производственных конференциях почвоведов, агрохимиков и земледелов £кного Урала и Поволжья, Куйбышев, 1966, Уфа, 1962, 1968, Казань, 1991; кд Всесоюзных координационных совещаниях ШУА, Уфа, 19В2, Москва, И&Ъ, 1966; на научно-практической конференции "Пути регулирования почвенного плодородия в условиях интенсивного земледелия", Челябинск, 1967; на Координационном совещании ВАСХЛИл "Модели со-
6
стояния и управления плодородием почвы", Москва, 19Ш$ на Всесоюзной научно-произвоцствзнном совещании по севооборотом, Москва, 1890} на Всесоюзной конференции "Проблема окологизацда азотного питания растений в интенсивном земдзделии", Новосибирск, 1990; на республиканских научных и научно-производственных конференциях; на ежегодных научных конференциях БСХ11.
Публикации. Но тоне диссертации опубликованы 43 печатные работы, в том число учебное пособив обьгаом 4 п.л.
Объем я структура работы. Диссертация изложена на 32Ь стр. шшшописного текста, состоит кз введения, II глав, выводов и преплежений производству, вхлячает 73 иллюстрации. В списке литературы £>92 наименования, в т.ч. Ь8 --на иностранных языках.
условия и мшда иссяьдлшш
Экспериментальная работа выполнялась согласно Координационного плана МСХ СССР по рошениэ научно-технической проблем "Разработка научных основ севооборотов а интенсивной земледелии" (1340002), Затея была продолжена по проблеме 02.01 "Разработать научные основы я практические рекомендации для интенсивных специализированных севооборотов по основная зоной страны" (1976-19Ь0 гг.), в пдыш решения ноучно-тахнячэского задания 0.СХ.27. •Усовершенствовать рекомендации по организации и освоения специализированных севооборотов по зонам страны" (19а1-1965 гг.) по ввленко 01.01. "Усовершенствовать систему полевых, коргових» специальных севооборотов по зенем страны" (19Ьо-19Э0),
Опыт расположен а Левобережной лесостепи Банкирского Пред-ураль'я на территории учхоза 1ЭСХЙ. Почва опытного участка - тяяо» яосуглинлстый ге^элочекный чорногса, о «бидеостьи гумусового го-
7
ризонта 50-ЬЪ см. Содержание гуыуса в пахотном слое при закледно опыта было 12,0 %, валового азота - 0,56 %, фосфора - 0,21 %, калия - 2 %, Сумма поглощенных оснований - 60-56 мг.экэ. на 100г почвы, рЫ - 5,1.
В 1956 году в опыте были освоены 3 полевых севооборота. В плодосменном (клевер, озимая рожь, кукуруза, яровая пшеница, картофель, яровая пшеница+клевер) зерновые занимают 50 в зер-нотравянопропашном (горох, озимая рожь, озимая рожь, сахарная свекла, яровая пшеница+клевер, клевер, яровая пшеница, вико/овес, озимая рожь, кукуруза, яровая пшеница) зерновые колосовые - Ъ4,5, еерновые и зернобобовые - 63,6; в аернопропашном (горох, озимая рожь, яровая пшеница, кукуруза, яровая пшеница, яровая пшеница) соответственно - 66,6 и ЬЗ.З %.
Все севообороты развернуты ао времени и в пространстве, площадь полей севооборотов ЗДОи ; делянок - Ь75 м*\
Ьядом расположены участки бессменной озимой рди, яровой пшеницы, гороха, кукурузы, картофеля, пара и залежи.
В 1982 году аёрнотравянопропашной севооборот был разделен на 2 севооборота - эершпаропропашной (пар чистый, озимая рожь, сахарная свекла, яровая пшеница, горох, яровая пшеница) с долей аерновых колосовых ЬО, зерновых к зернобобовых 66,6 %, и зерно-пропашной (горох, озимая рожь, кукуруза, яровая пшеница, картофель), соответственно 4й и &0 %. Шестипольные севообороты в 19&7 году завершили пятую ротации. Опыты проводили на неудобренном фоне и на фоне возрастающих по периодам норм удобрений. В течение первых двух ротаций (195&-1969 гг.) в расчете на I га пашня в среднем в год вносили 3,6 т навоза, 12,7 кг д.в.аэота, по 24,5 кг фосфора и калия. В третьей ротации (1970-1975 гг.) дозу азота повысили до 35, фосфора а калия до 45 кг д.в. на I га. С начала четвертой ротации (1976 г.) на одной половине удобренного
' 8
фона норцу навоза увеличили до 6,6 т/га, азота'60, фосфора 80, калия 70 кг д.в. на I га. Такое количество удобрений рассчитано на получение планируемого урожая зерновых и гороха 30 ц, зеленой ысссы кукурузы ЬОО ц, сахарной свеклы 400 ц, картофеля 2Ь0 ц, сона клевера и вико-овсяной смеси по 60 ц с I га. Удобрения под к ад дул культуру вносили согласно разработанных систем для кпхдо-го севооборота. Указанные выше средние дозы минеральных удобрений вносили ежегодно под все бессменные культуры и в пару, а навоз применяли один раз за шесть лет нормой 40 т/га. Таким образом, во всех севооборотах и на бессменных участках пашл получала одинаковое количество удобрений.
Учитывая повышенную кислотность почвы, в 1962 году, на фоне расчетных доз удобрений пятипольного эернопропсшого севооборота была внесена известь по гидролитической кислотности в расчете 10 т/га.
Общепринятыми методами проводились следующие наблюдения и анализы: содержание гугхуса и его фракционно-групповой состав, водорастворишй гуггус, содержание общего, легкогвдролизуеиого, генерального азота, содерзание аминокислот, численность и групповой состав инкроорганизмов, фериентатисная активность, цодло-логоргзлагащЕЯ и нктрификационнея способности почвы, интенсивность выделения СО^, токсичность почей, структурно-агрегатный состав, влажность почвы, обменная и гидролитическая кислотности, сумма поглощенных оснований, степень насыщенности основаниями и емкость поглощения, питательный рваны ( МОд, Р^, 1^0), вертикальная миграция нитратов, засоренность посевов, врэцители и болезни растений. Учат урожая сельскохозяйственных культур проводили спловнич подолкночикп методом. Статистический анализ экспериментальных дешшх - дисперсионным и корреляционно-регрессионным методами на ЭШ ЕС-ЮЗб и 1Ш РС АТ.
9
Поскольку работа находится на стыке ряда научных дисциплин, то значительная часть диссертационных разработок выполнена в плане комплексных исследований с другими кафедрами и научно-исследовательскими учреждениями на основании договоров о творческой содружестве. В исследованиях в разные годы участвовали: кефодра земледелия и почвоведения (Э.М.Рахимов, Б.Т.^ербакос, A.Ü.Caxa-бутдинова, л.п.Христова, Н.А.Ахмадуллина, р.г.Гильманов, и.АЛ'а-лузина, А.СЛ'ияязетдинов, арифуллин, З.З.Ашов, l'.H.Üwiypo-ва, Р.Ы.Цуфаззалова, Р.А.Садыков и др.); кафедра агрохимии и оь-циты растений (Л.А.Сибиряк, Ы.М.Гаииеа, Р.В.Йукова, В.И.Валеев)в кафедра ботаники и физиологии растений (И.й.Цурмухаыотоа) J лаборатория почвоведения и микробиологии БЬАН СССР (Р.К.Андресон, Р.С.1ьакирова, Т.Ф.'БоЛко); отдиль длительных опытов Ы1УЛ (Л.К.иго-цова, Э.А.Бабарнна); лаборатория круговорота садеств в агроцено-аак СибНШйХима ВАСХНИЛ (Г.И.Ткс.ченко, Г.Н.Пирогова) и др.
Автор выражает глубокую признательность всем участниках отоГо многолетнего комплексного исследования за оказанную помощь и поддержку.
Особенно благодарен автор своему научному консультанту чл.корр. Россельхозакадемин, профессору А.М.Лыкову за цзшшо советы при выполнении работы.
результаты кссльдаваш оптишщиа 1ууусшш систшнш и азотного ршыа при
дшгшмод cliilcl-xlxoiññgtülhhcu исдильзйшшш иочш
В формировании почвенного плодородия важная роль принадло-кнт гумусу, содержание и состав которого практически определяют seo агрономически ценные свойства и продуктивность почв. В интенсивном земледелии особое оначенио приобретает способность
20
почвы к накоплении я передаче веществ и энергии (трансформационная способность)при одновременном уменьшении ее роли как ис-
ч
точника питательных веществ. Она также должна обладать устойчивостью к различным факторам разрушения, способность» устранять возникающие а севооборотах явления "почвоутомления". Более гу?<у-скрованная почва лучче справляется с этими задачами. Поэтоцу сохранение и повышенна запасов гумуса о почве является важнейшей задачей интенсивного земледелия (И.С.Кауричеп, 1975; А. 11.Ликов, 1976).
К настоящему временя накоплено значительное количество данных, свидетельствующих о существенном снижении содержания гуиуса о пахотных почвах (Л.К.Шевцова, Д.Н.Сизова, 1970; В.В.Егороз, 1978; В.А.Ковда, 1981; А.П.Цербаков, И.Д.Руцай, 1983; Ю.Г.Дубов, 1985; А.И.Кукоз, 1987; Н.З.Милсщенко, 1987; Д.М.Лзрзаокн, Ь.В.Со-дова, 19ь8 и др.).
Изучение характера псионенкя хуцусового состояла! ещолочзн-ного чернозема п зозясикости от возделываем« растений, обработки почты, норм внесения удобрений п кзвзстя велось нгиэ в тэчз-ккэ 33 лет по ротациям опытных сопооборотов-(таблица I).
Таблица I
Изменение содерздния гуиуса. пахотного слоя пря
различном испольеовшия почвы, %, 1990 г.
!Бзз Г 1М35Р4Ь !Н60Р80К70!То ее+
Вариант !упобрэ-1Кэвость 1К4Ь+3,6т1+6,6т на-1+иЗЕвсть 1ний I 1навоза |воза !
Исходная почва (1958 г.) 12,0
5-польный зернопро- 9,45 9,21 9,64 10,27 9,85
пгишой севоооорот
Бессменная пшеница 9,13 9,10 9,21 9,84 9,67
Бессменная кукуруза 8,71 8,38 В,87 9,54 9,32
Бессменный пар 8,17 8,04 8,29 9,13 9,00
Залезь 13,85 - - - . -
НСР0Ь - 0,13 %
Наибольшая убыль хуцуса произошла в почве бессменного неудобренного пара. Значительно потеряла гуцуса почва под бессменными культурами. Чередование этих культур в севообороте сокращает потери гумуса. Накопление гумуса за отот период произошло лишь под некосшдой залежью, причем процесс восстановления естественного плодородия протекает довольно тдленно. В то Броня как рри бессменном паровании потеря гумуса достигает З.оЗ %, накопление его под залежью за тот же период всего 1,ЬЬ %. Некомпоксн-руекыо потери гумуса в севообороте составили а среднем 1,Ь4 т/га В год, по другим вариантам они еще больше возрастают. Нзучаамаэ севообороты по содержании ryiyca различаются незначительно. Несколько больше гумуса содержится в плодосменной и зернопропашмма севообороте с удельным весом зерновых и зернобобовых Ь3,3 %.
Применение удобрений хотя и несколько сокращает расход гумуса, но не восполняет те пс^ра, которые связаны с усиленной нерализацией и выносом азота с урожаями. По ншзегу вдвшш (1';И.Ткаченко, Г.Н.Пирогова, Ы.В.Амиров, J.9bd) снижение содерзса-ния гумуса в пахотном слое почвы объясняется ецз ьишванивм продуктов минерализации в низкша горизонты в ходе культурного почвообразовательного процесса, сто особенно заметно в удобренных вариантах опыта. Известь, частично нейтрализуя избыточную кислотность, улучшает условия жизнедеятельности микроорганизмов, разлагавших органическое вещество и сдвигает процесс в сторону усиления минерализации. .
Сникешю общего содержания углерода по сравнения с исходный происходит о основном эа счет группы гумилов и частично за счет подвшшых гуминосых кислот. Абсолютное содержание фульсокислот ка пиша остается без изменения. Оно в два раза ниже, чем в залета. Вздиыо, содержание фульвокислот, снизившись сразу после распашки целины, стабилизируется на определенном уровне, х&рак-
12
торном для данной разновидности почвы. В результате в составе гумусовых веществ возросло относительно о содержание гумусовых кислот н снизилось содержание гуыинов, видимо, за счет той части их, которая представлена частично разложившимися растительными остаткам:! (детритный гуыин). Этот процесс боло о интенсивно происходит в шестипольном зернопролашом севообороте, под бессменной яровой пшеницей, где больше таких остатков, и в бессменном пару. Накопление углерода гунуса в заложи кяот за счет гумусовых кислот, преимудестпснно фульвокислот. При отом как абсолнтноо, так и относительное содержание гушшоз несколько уменьшается.
В исходной почве Сг;<:Сф;; шире, чем в эалеки. С увеличением возраста пашни ото соотношение вновь сужается, что свидетельствует об усилении в расттахиэй5*шх почвах не только процессов минерализации хуцусових веществ, но и их новообразован«. В плодосменном и зернопропаснои севооборотах увеличено содержание гуматов кальция и расширено соотношение между отой фракцией я фракциями свободных и ссязшашх с полутортлм ойислеил. Паровгниэ почвы нэ-сколько узеличизазг дола последних и сузаэт ото соотношение по срасненио о эалежьп.
Удобрения увелпчивсзт содерзание гуминовых кислот, удиздвая в сзвооборотз содержание 1-фракц;кг. Это наиболее сисокодлспгрсная часть гушшосшс кислот, содержснкз которой, по ынешга Н.А.Панко-сой, позволяет судить о иоличесевэ нопообрззоззнных ryunwzwi квслот применительно к разным угодит одной и той кэ почвенной разности. Вторая фракция гуминоЕцх кислот, на дола которой приходятся примерно треть валового углэрода почзы, изменяется под воздействием удобрений значительно слабее. Содераалие гуыинов о? удобрений и мзеэсткоесння у»!?ньпсе?сл как в абсолютных, tat п а относительных показателях, фудьвокяслоты нэ претерпевая? особых изменений. ИзЕоатковенкэ гипшггельно увеличивает содсрдглио зто_
13
рой фракции, практически не действуя или несколько уменьшая первую фракции гушшовых кислот.
Таким образом, существующее мненио о том, что соотношение отдельных групп гумусовых веществ и их фракций а составе гуцусе черноземов не меняется, является несостоятельный н нуждается в дополнительной проверке s каадой почвенно-климатиадской зоне.
Количество водорастворимого гумуса изменяется по вариантам опыта почти соответственно изменениям общего содержания гуцуса. Пашя содержит небольшое количество водорастворимого гумуса (0,049-0,07 %). Особенно низко его содержание з бессменном пиру (0,023 %). Шсокоз содержание о шкосимой заложи (0,СЬ7 %) связано с большим поступлением свежеорганических веществ, а таксо о шеохой сахоразной активностью почвы. [1о-видимо^, сахароза, расцепляя различные беэазо: :^!.органические вещества пероводит .;х о подвижное состояние, повышая эффективное плодородие почоы. Удо-Сро:шл, особенно в бессменном пару, розко повышает содержите водорастворимого гуцуса (до 0,06 %),
Одним на основных критериев оценки гумусового состояния яочв является сбалансированность органического вещества шш его простоо воспроизводство. Б интенсивной земледелии ваша оптша-еациа гумусового состояния почв, предполагающая его бездефицитный баланс, улучкешэ показателей качостшшого состава. Только -при отом возможна реализация средств высокой интенсификации sui-доделия. (Н.Ф.Гендара, I9e6; К.В,Дьяконова, ISbb). Темпы минерализации гуцуса в точонио 33 лот били неодинаковыми. Еолаа ускоренно она происходила о первой половина срока поело начала интенсивного испольоовання пашнн. Через 1Ь лет наступила стабилийщия содераснш гуыуса в удобренном бессменном пару (9,1 %) и под про-пазшьш культураки (9,2-9,6 %). К концу чатззртой ротации гуцуо стабилизировался в севообороте (10,2 %) и под бессменной пшенк-
14
цей (9,ь %), Таким образом, нами впервые в строго контролируемых условиях экспериментальным путем установлены уровни относительной стабилизации содержания гумуса для тучных выщелоченных черноземов Башкортостана. Они могут быть использованы пля разработки производственных моделей различно используемых почв. При внесении на гектар пашни севооборота в среднем в год Ь,6 т навоза и 5,4 ц туков минеральных удобрений в вшцелоченних черноземах можно побиться бездефицитного баланса 1уцуса или простого воспроизводства плодородия почвы. Без применения удобрений уравновешенный баланс достигается на более низком (9,4 %) уровне.
Установленная закономерность темпов минерализации позволяет нам тооретичзски обосновать и прогнозировать градации минимального и оптимального содержания гумуса для выщелоченных черноземов Иредуральл Башкортостана. За минимальное содержание иы рекомендуем показатель неудобренного бессменного пара (8,04-Й,17 %), где гуще стабилизируется на крайне низком уровне и почва практически перестает терять гумус. Стабильный уровень содержания гумуса в удобренном варианте севооборота (9,Ь5-Ю,27 %), который позволяет получать планируемые урожаи сельскохозяйственных культур с использованием биоклиматического потенциала, нояно принять за оптимальный показатель содержания гумуса для этого типа почв.
Убыль гумуса из почвы сопровождается уменьшением и общего азота. Лишь в плодосменном севообороте с клевером потеря его несколько меньше. Отсюда С:Ы под растительностью остается постоянным (11,9-12,6), а в бессменном пару несколько сужается (11,3). Фракция легхогидролизуемого азота, определенного методом Ксрн-фильда, тесно коррелирует с содержанием в почва гуцуса и общего азота. На пашне запасы его значительно меньше, чем в залоги, наименьшее содержание в бессменном пару (223 иг/кг). А содержание минеральных форм азота в ыенькей степени зависит от запасов гу~
15
ц/са и общего азота. Так, содержание нитратного азота в залезай в 2-4 раза меньше, чем на пашне, с аммиачный азот больше накапливается под валежью. Максимальное содержание иинераяьного слота наблюдалось в бессменном пару и под кукурузой. На паяна нитратный азот обнаруживается на глубине до 3 метров, с то время кшс в в ал ежи он редко опускается до Ь0-60 см.
Длительная распашка выщелочэнногэ чернозема привела к нзко-тороцу увеличение относительного содержания (в % обцого) подвижник форм азота. Удобрения ловышают содержание общего азота н, как абсолютное, таи и относительное содержание его гидролизуемш. соединений.
Сельскохозяйственные культуры, не оказывал существенного влияния на качественный состав свободных аминокислот, значительно влияют на количественные изменения их в почве. Культура по содержанию аминокислот раст.-'- аатся в следующей порядке: а ал га.:*, озимая рожь, кукуруза, ярог.ая пшеница, пар. Большее содоржшжо их под неудобренными бессменными культурами, ч&м в севообороте, указывает на недостаточное использование аминокислот растениям;* для создания урожая и снижение ферментативной активности под отн-ш культурами. Применение удобрений в бессыошшх посевах уменьшает содержание свободных аминокислот са счет интенсификации микробиологических процессов и ускорения их иииераышзащш. А удобренная почва севооборота содержит значительно больше свободных аминокислот * чем неудобренные варианты. Наибольшее их содержанка (15,1 кг/кг) отмечено под залежью. 8то обусловлено чей, что и почвах, занятых естественной растительностью очень активно протекают ферментативные процессы. Отсутствие растений в бессменном пару, интенсивная обработка почвы, улучшая аэрацию и активизируя процессы минерализации органических форм азоте, приводят к уменьшению содержания аминокислот (2,7 ыг/кг), В условиях дефицита ми-
16
нерального азота аминный азот аминокислот, содеряшцийся до 3,0 мг/кг почвы, может служить дополнительным источником азотной пици для растений.
Недооценка проблемы предотвращения потерь азота за счет вымывания в условиях интенсификации земледелия черноземной зоны при определенных условиях может иметь неблагоприятные последствия как в производственном, так и экологическом аспектах. Так, ежегодное внесение в севообороте 60 кг азота в сочетании с 6,6т навоза на гектар на протяжении последних 12 лет привело к накоплению (283 кг/га) нитратного азота а слое 100-300 см, что составляет 39,3 % от количества азота, внесенного с минеральным!! удобрениями. При среднегодовой дозе 35 кг/га этот процесс проявляется слабо (67 кг/га), а л варианте без удобрений составляет всего 19 кг/га. Исключительно велики накопление и нисходящая миграция нитратного азота при бессменном паровании (193 кг/га в елоо 0-300 си). Вероятно значительное количество азота при отсутствии потребления его растениями, вынесено за пределы этого слоя еще в предыдущие годы. В связи с этим, учитывая возросшую о последние годы дола парового клина а структуре певнй и посотенно уровня химизации эечледелия, контроль за режимом азота п его регулирование приобретал? все более актуальное значение,
МШКО-ШИЧЬСККЬ. СВОЙСТВА И ПШТЬЛЬШЯ РШЕ1 П04Ш
В химизации эеаледелия необходимо разработать научные основы экономически и экологически обссиовснных систем удобрения, обеспечивающих одновременно высокую продуктивность севооборотов я воспроизводство плодородия почвы. Вазцуи роль при этой играют фазико-химячаскио свойства почвы, с которыми связана содержание я доступность подвижных элементов пшцл, поведение вносимых удоб-
17/.' '
рений. Поэтсыф оптимизация отих показателей является одним из решающих факторов воспроизводства плодородия почвы.
Длительное сельскохозяйственное использование выщелоченного чернозема привело к повышении всех видов кислотности по сравнению с исходной почвой как на удобренных, так и на неудобренных фонах. Наибольшее подкисление почвы произошло под бессменным паром и пропышыми культурами. Нежелательным также в описываемом процессе является уменьшение сушы поглощенных оснований, емкости поглощения и степени насыщенности основаниями. Объясняются эти изменения существенным уровнем биологического выноса Са, Ну. и других катионов с урожаями и вюшвония их из корнеобитаемого слоя. Чередование культур в севообороте способствует поддержанию этих показателей на уровне близком к их исходным значениям (табл.2). При смо-шшшой системе подкисляющее действие минеральных удобрений смягчается внесением навоза. Поэтому нет заметных различий по кислотности между удобренными .. .^нгрольными вариантами, ¿ишь в бессменном пару на фоне повышенных доа удобрений произошло увеличение обменной и гидролитической кислотности, суммы поглощенных оснований и емкости поглощения по сравнению с неудобрявшзЛся почвой.
Более существенное влияние на фиаико-хишческие свойства почвы опытного участка оказало известкование. Внесение извести снизило обменную кислотность до Ь,3, a гидролитическую по варианта» на 1,3-3,1 ыг.экв. на 100 г почвы. Иод действием извести происходи« улучшение катионного состава ПИК, благодаря чещу повыиа-ется степень насыщенности основаниями и увеличивается емкость поглощения.
Интенсивная минерализация гумуса способствует повышению в почве содержания подвижных форм питательных олементов, т.е. пока-вбтелей оффективного плодородия почвы, что особенно заметно в на-
1Ь
йпзаго-хкшческю сзоСства почва (гор. Апах>, 12Ь? г.)
|Еез удобрение
Известь
! М60Ро0К70+о,6т
1назоза
! N и0Ро0К70 +6,от 1навоза
Вариант 1 1 ! 1 ! рЫ (Суша 1 !погло- 1 (цтшх I 1основа- 1 1ш1Д ! !)п7Ю0г 1 рН (Сумма 1 (поглоц. 1 (основ, ! 1иг/100г 1 ! I 1 1 РН (Сумма 1 (поглощ. 1 (основ. ( !мг/100г ( I ( I ! рН (Суша 1п0гл01д. (основ. 1мг/100г 1
Исходная почзд (19ЬО г.) 5.1 50,8 т*
5>>польниЙ зерно пропашной севооборот 4,9 41,2 5,3 42,4' 4,8 41,0 5,1 43,0
Бессменная пшеница 4,8 41,0 5,3 42,0 4,6 39,8 5,2 41,8
Бессменная кукуруза 4,7 40,4 5,0 41,8 4,7 40,0 5,2 41,6
Егссазшаа пер 4,6 34,0 4,9 39,6 4,4 36,6 5,0 38,2
Залезь 5,2 52,2 - - - - - -
чмьный период опыта. В севооборотах мобилизация элементов пищи и нх использование идет более интенсивно, чем под бессменными культурами. Под бессменными зерновыми из-за низкого содержания азота разложение послеуборочных остатков и высвобождение минеральных элементов питания идет замедленно. Кроме того здесь нн-гибируется аммонификация и нитрификация, имеет место биологическое закрепление азота. А недостаток подвижного азота в почве монокультур и низкие урожая сказывается на неполном использовании и накоплении в почве фосфора и калия. В бессменном пару к заложи где нет отчуждения, содержание отих элементов остается более высоким, чем под культурами.
Возрастающие дозы удобрений по периодам приводят к соответствующему увеличения) содержания подвижных элементов питания. В севообороте этот процесс идет болео интенсивно и отражается ¡и росте урожайности сельснс ' гаяйственных культур. Под бессменными культурами и в пару и»-за ограниченности или отсутствия их усвоения растениями происходит накопление подвижного фосфора и калия. Так, если в севообороте на фоне повышенных доз удобрений содержалось Ь,0 иг и 1й,7 мг К-зО, то на бессменных участках содержание их достигает соответственно П,Ь-22,3 и 16,Ь-26,7 мг на 100 г почвы.
ВОСПРОИЗВОДСТВО А1Р0ФИЗИЧЬСКИХ ФАКТОРОВ ПЛОДОРОДИЯ почвы
В условиях интенсивного использования черноземов, применения различных специализированных севооборотов изучение влияния растений и агротехнических мероприятий на изменение физических свойств почвы получило новое содержание. Ценность длительных опытов состоит в том, что с их помощь» можно выявить направленность и интенсивность отих процессов и разработать мероприятия по их оп-
20
типизации.
В течение первых двух ротаций произошло снижение содержания водопрочных агрегатов (табл.3). Далее темп снижения резко замедляется, показатель водопрочности в севооборотах без удобрений остается без изменений, в удобренных вариантах заметно возрастает, а под бессменными культурами и в пару продолжает ухудшаться. За 30 летнее бессменное парование почва потеряла более одной трети агрономически ценных водопрочных комков. Главная причина ухудшения структурного состояния почвы - снижение содержания гумуса, участвующего в агрегации почвенной массы и увеличение его подвижности. В процессах структурообразования и ее водопрочности в почве севооборота благоприятно сказывается не только повышенное содержание гумуса, но и высокое содержание гуиатоз кальция в составе гуминовых кислот. Под действием удобрений водопрочность комков возрастает на 3,2-7,9 %. Отмечено положительное влияние на структурно-агрегатное состояние известкования выщелоченного чернозема. Такии образом, потенциальная способность паши образовывать водоустойчивую структуру сохраняется на достаточно высоком уровне. Иначе говоря, процесс ухудшения агрофизических свойств выщелоченного чернозема не имеет необратимого характера и может быть скорректирован технологическими приемами.
Исследование водного режима а течение 15 лет позволило нол с достаточной достоверностью оценить роль основных сельскохозяйственных культур, севооборотов и удобрений в формировании запасов продуктивной влаги. В севообороте создаются лучшие условия для перераспределения почвенной влаги за счет правильного чередования культур, почва ыеньае иссушается к осени и больше накапливает влаги к весне, „чем на бессменных участках. Ухудшение водно-физических свойств почвы и повышенная засоренность
Содержанке водоустойчивых агрегатов (%) размером более 0,25 ш в пахотном слое почвы
Вариант I Фон I-к 9 н s Ч-
'_ II Р9?ации12 тютащт 15 ротации
Исходное содержание в 1958 г. - 72,0
Плодосменные севооборот
Зернопропавной севооборот
Бессменный картофель
Бессменный пар
ухудшает водный режим бессонно выращиваемых растений. Болыагя распыленность почвы неудобренного бессменного пара способствует больпецу поверхностному испарению влаги и препятствует накоплении ее ев счет весенне-летних осадков. Внесение навоза в перу повышает запас влаги в метровом слое почвы на 46-70 мм. Удобрения увеличивает вынос влаги из почвы и дефицит, создаваемый высокими урожаями на удобренных вариантах севооборотов, к воснс не устраняется. Более высокий урожай сельскохозяйственных культур, наличие клевера и сахарной свеклы в плодосменном и одиннад-цатипольнсм еернотравянопропашном севооборотах влечет за собой больший расход влаги и иссушение почвы, чем в других севооборотах.
Неудобрен. 62,4 61,7 60,4
Удобрен. 66,0 63,5 68,1
Неудобрен. 61,b 60,5 60,7
Удобрен. 65,8 62,8 66,7
Неудобрен. 63,Ь Ь8,2 50,2
Удобрен. 68,4 60,7 53,4
Неудобрен. 60,0 Ь5,6
Удобрен. 65,0 57,0
Неудобрен. 51,8 Ь0,7 43,2
Удобрен. 56,0 54,3 51,1
ВОСПРОИЗВОДСТВО БИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ШЮДЛ'ОДИЯ почвы
Изучение биологических процессов, протекающих в почва, дает вожнуп информацию для разработки прогрессивных систем земледелия и прогнозирования изменений эффективного плодородия почв под влиянием антропогенных факторов. От актипности и направленности этих процессов зависит скорость трансфорыацт различных соединений, разложение растительных остатков, накопление элементов питания растении и в конечном счете плодородно почвы (Е.Н.Мкиустин, 1975; О.А.Берестецкий и соавт., 1904; Э.А.Головко, 19Ь4).
Смена естественного фитоценоза (залекь многолетняя) культурным оказала регулирущеэ влияние на численность микроорганизмов, активизацию жизнедеятельности таоющихсп микробных группиро-соя боз зсмзтного изменения их качественного состояв. При повторном возделывании одних и тех до видов растений вследствие смещения природного соотношения некду. отдолыпии пидотг микроорганизмов специфический кикробимй ценоз начинает выполнять другно функции, непосредственно участвуя в почвоутомлении. Тал, • под бессменными культурами отмечено увеличение численности бактерий на ША я КАА, грибов, шспшошщетов и бацилл при одновременном снижении численности ан-моннфигаторов, денитр'лфихатороя, анаэробных взоя$иксаторов и цоллплозоразлагащих бактерий, что указывает на уееньаениз активности бактериальной и усиление грибной микрофлоры. Грибы является одной из причин почвоутоиле-ния, когда в их сосгаге размножаются фитотоксич{>ские и фитопато-генныо виды. При этем снижаются процесси омканифипацни и нитрификации, разложение клетчатки, угнетается дыхание и ферыгнта-тиенпя активность почты. Снижение общей биологической активности почвы ириЕОднт к ослабления процессов шдаоршмзпция росгл-
23
тельных остатков и синтеза гумусовых веществ, тормозится накопление элементов минерального питания и снабжение растений физиологически активный;! соединениями.
Севооборот создает более благоприятные условия для развития почвенной микрофлоры и микробиологических процессов, в основном аа счет поступления в почву разнокачественного свежего органического вещества. Положительное влияние севооборота на микрофлору хорошо прослеживается в увеличении численности агрономически наиболее ценных групп - целлшозоразлагавцих и аммонифи-каторов, в усилении активности гидролитических ферментов и в повышении общей биогенности почвы.
Систематическое применение полного минерального удобрения в сочетании с навозом приводит к возрастания численности бактерий, ассимилирующих оргаы.^'З'-'.ле и минеральные формы азота, ам-монк$икаторов и денитрификаторов. Под .бессменной пшеницей удобрения увеличивает численность спорообразушдах и целлюлозоразла-гающих микроорганизмов, микроскопических грибов, олигонитрофилов, что свидетельствует об интенсификации разложения негумифициро-ванного органического вещества.
Максимальная численность бактерий наблюдается при известковании удобренного фона. Здесь резко сокращается лиыь количество . целлюлозоразлагащих бактерий. В пару известь увеличивает численность грибов.
Интересно отметить, что среднее общее количество микробона-селения по ротациям севооборотов для почвы опытного участка остается более менее постоянным. Резкое снижение численности микроорганизмов в почве бессменного пара связано с большой потерей гумуса и отсутствием свежих органических веществ.
С изменением численности и активности микрофлоры тесно связаны ферментативная активность, цешшюзоразлагаящая и нитрифи-
24
кациэнная способности и "дыхание почвы". Система удобрений повышает интенсивность отих процессов. Под действием удобрений снижается лишь активность кпгалазы и целлплозоразлагающая способность, почвы, по-виджо.чу, в результате ингибирующего действия некоторых минеральных компонентов удобрений.
Таким образом, учитывал закономерности развития почвенной биоты и процессов трансформации азотистых соединений почвы, пы-япленные пол бессменны: 1л 1сультурами, следует располагать их в севообороте так, чтобы за культурой, енжаищей численность олм-готрофных микроорганизмов и имеющях ¡«.мобилизационную непраплен-ность почвенных процессов, или культуры, повькгчоцие численность отих групп микроорганизмов и усиливающие мобкл'/аационнуп способность почвенного микробоцепоза. При этом ежегодная динамика численности и активности микрофлоры приобретает пульсирующий характер.
йИ'ЦСАШТАРНиЬ СХМИ1Ь ПОЧШ И ПОСЬШБ
Известно, что эффективная борьба с сорнякам, вредителями и болезнями возможна лииь при правильном применении системы взаимосвязанных приемор. В посложнее десятилетие, особенно при освоении индустриальных технологий, основная рэль в этой систеиэ отводилась пестицидам. Дзйствительно, химические методы борьбы существенно могут улучшить фитосанитарноо состояние посевов, уменьшить затраты по уходу за посевами (Г.И.Баэдырсз, 19ьЗ, 1991; Г.С.Груздев, 19ЬЬ), Но иирокоо применение химических средств защиты растений приводит к загрязнению окружающей спэты и накоплению токсических веществ в продуктах урожая. В то жэ время известно, что научно-обоснованное чередование культур в севообороте и соответствующие агротехнические мероприятия применительно к куль-
25
туре севооборота являются решающий условием оздоровления полей (Б.А.Доспехов, 1967; З.Ы.Рахимов, М.Б.Амиров, 1973, 1976, 19Ш{ Г.С.Груздев, 19Ь0; и.Ц.Ганеев, Л.А.Сибиряк, Р.Б.Шухова, 19о0; Г.И.Баэдыров, I9b3, 1991} В.1.Лошаков, 19Ь4} А.Ц.Туликов, 19Ьй).
Борьба с сорняками в наших опитах велась фитоцекотическим методом, основанным на повышении конкурентоспособности культурных растений в севооборотах за счет применения удобрений, соответствующей системы обработки почвы, возделывания сортов интенсивного типа и других факторов интенсификации земледелия. Эти факторы резко изменяют не только условия произрастания культурных растений и сорняков, но и характер их взаимоотношений в аг-рофитоценозе, Оценка засоренности яровой пшеницы, идущей во всех севооборотах после кукурузы за 30 летний период (табл.4), позволяет сформулировать положение о том, что при совладении севооборотов поля очищаются от сор'' ..ов от ротации к ротации. Наименьшая аасоренность отмечена в севооборотах плодосменного типа, где удельный вес конкурентоспособных культур составляет более 60 %. По мере насыщения севооборотов зерновыми культурами угроза распространения сорняков возрастает. Это говорит о том, что специализацию севооборотов и насыщение их ведущими культурами следует вести до разумных пределов. Ьще больше возрастает роль севооборотов на фоне длительного систематического применения удобрений. А в условиях бессменного вовделывашш с повышением уровня минерального питания конкурентоспособность растений значительно снижается. Происходит мощное развитие соршков за счет потребления ими той излишней части питательных элементов, которая не может использоваться культурами из-за почвоутомления. Существенно снижает засоренность посевов кислотолюбивыми сорняками известкование почвы.
Тахш образом, в нормально развитых посевах роль сорняков а
26
Даю^^а засоренности посевов яровой пшеницы по ротащит (фаза Еуксниа, шт./А
!
Ротации
\% снижения
Севооборот 1вых коло-!совнх ■1 -г о и 1 1 I Г 2 « ! 3 1 • « 4 ! 5 ♦ I засореннос- 1ТИ ' >
илодосысннаА 50 Неудсбрен. 224 116 101 65 92 59"
Удобрен. 245 149 Ь7 82 Ь7 65
Зэрцотравднопро- 55 Ыггудобрен. 220 114 62 82 91 09
пакной Удобрен. 250 157 72 81 83 67
Зернопропагной 67 Неудсбрен. 254 201 114 119 12? 50
Удобрен. 271 211 НО ИЗ 119 56
Бассыеннад иуаьчу - 100 Нгудобрен. 360 345 403 476 -
ра Удобрен. 460 335 411 ЬеО 540 -
формировании растительного сообщества оказывается сильно ограниченной. Их численность и биомасса находится ниже того порога вредоносности, когда они являются серьезными конкурентами культурных растений и снижают урояай.
Ь Башкортостане, по данным республиканской станции зациты растений, ежегодно недобор урожая сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней достигает 16-20 %, Только мухами-цветочницами в годы их высокой численности повреждение растений составляет до 90 %, а коэффициент вредоносности от 30 до ЬО %.
Б опытах изучали реакцию растений на поврекдение личинками озимой, черной пыеничной и иведской мух, коэффициент их вредоносности и величину потерь урожая в зависимости от способа возделывания. Мухи выбирают для откладки яиц более развитые растения на лучаих агрофонах (в севооборотах по лучшим предшественникам, в удобренных вариантах), поэтому часто здесь число поврежденных растений и численность личинок возрастает. Но по лучшим агрофонш повышается и выносливость растений к повреждениям, снижается число погибших растений - выпадов. Выносливость растений определяется уменьшением повреждения главных стеблей и придаточных стеблей первого порядка за счет повышения кустистости. На фоне удобрений у растений повышается теш органогенеза, что приводит к нарушению сложившихся условий сопряженного развития цух с растениями. Число поврежденных растений возрастает по мере насыщения севооборотов зерновыми и достигает максимума в бессменных посевах. Здесь преобладают повреждения главных стеблей над придаточными и потери значительно больше, чем в севооборотах.
Цурая рказчина больше распространена в повторных посевах. Удобрения в большинство случаев тахжэ способствуют развитию этой болезни* В севооборотах в силу биологической стерилизации почвы уменьшается количество инфекций корневой гнили и овсяной немато-
28
ды. Чем выше процент насыщения зерновыми, тем больше накапливаются в"почве возбудители отих заболеваний. Внесение удобрений значительно сникает заболеваемость растений корнезой гннльм и овсяной гетероперой. Гюра*еннос1'ь яровой пшеницы первой значительно увеличивается на фоне заболевания второй болезнью.
Так!Ш образом, размещение растений в севообороте к на удобренных фонах способствует сохранению урожая без специальных затрат на защитные мероприятия.
[^одш'иыьсть и эшлышчиакАЯ з^ышшость сь^оборотов
Изучение перспективных видов севооборотов одновременно с бессменными посевами на фоне различных норм удобрений позволязт проанализировать действие севооборота и удобрений раздельно и а сочетании. Они относятся к тем факторам внешней среди, которые легко регулируются и позволяют в определенной мере управлять пропуктивностью пашни, что имеет принципиальное значение для научной разработки рациональной системы земледелия. Знание причин снижения урожайности полевых культур при бессменном посева, а такие при чрезмерном насыщении ши севооборотов дает ключ к разработке научных основ севооборотов, направленных на производство определенных в ядов продукции (зерна, кормов, картофеля, корнеплодов и т.д.).
В таблице Ь приведены средине урожаи сельскохозяйственных культур по севооборотам и в бессменных посевах за 30 лет.
Урожаи бессменных зерновых культур резко снизились уже в начальный период опыта, а в среднем за 30 лет они низе чем в севообороте у яровой пшеницы н гороха в 1,Ь, у озимой ржи в 2 раза. Иначе реагируют на бессменность пропашные культуры. В среднем за первно 10 лет урожай зеленой массы бессменной кукурузы на-
29
Урожайность сельскохозяйственных культур (ц/га, средн. «а 1956-1987 гг.)
I Бессменно > В севообороте
Культура }беэ б. ¡юения -!навоз+ 1 NPK {без удобрения -!навоз+ 1 INJPK
Яровея пшеница 12,9 19,6 19,6 25,7
Озимая рожь 8,6 17,7 18,2 27,6
Горох 11,3 17, Ь 19,0 26,4
%курува 224 343 . 319 433
Картофель 149 217 167 241
Сахарная свекла - - 203 359
Клевер - - 42,4 64,7
Вико/овес - - 39,7 61,2
шачительно уступал урожаю в севообороте, а на удобренной фоне даже превьшгл его (416 ц/га против 384 ц в аналогичной варианте севооборота). С увеличением срока бессменности разница в урожайности в пользу севооборота возрастала. Урожайность бессменного картофеля в передо б ле? была также выше, чем в севообороте. В последувдие годы на удобренном фоне она устанавливается на достаточно высокой уродое и незначительно уступает урожайности в севообороте.
По реакции Ha бессменность изучаеныэ культуры располагаются в следуюцсш порядке: осимая рожь, горох, яровая пвеница, кукуруза, картофель.
По периодам опыта от воэрастаицих Д°э удобрений в севооборотах росли как абсолютные, так и относительные прибавки. В четвертой ротации на фоне расчетных ¡доз удобрений были подучены планируемо урожаи: яроаой пшеница 30,4-32,2 ц, гороха 31 ц, зеленой массы кукурузы 504-537 ц, сахарной свеклы 450 ц, картофеля 279 ц, сена клевера 60,7-61,6 ц и викоовсяной сноси 62,9 ц с I l'a. Удобрения значительно снижав? отрицательное действие бес-
30
сменности, но полностью не устраняют его. В отличие от севооборота в удобренных вариантах бессменных культур по мере увеличения длительности бессменного возделывания средние прибавки по периодам имеют тенденцию к снижению.
Сравнительный анализ роли удобрений (в расчетных нормах) н севооборота в повышении урожайности культур показывает, что для зерновых культур они примерно равны, а для пропашных про;шущест--во за удобрениями. Совместное применение их удваивает урожаи яровой паеницы и кукурузы, а 2,3 раза повышает урожайность гороха и в 3 раза урожайность озимой ржи. Горох и картофель дают еще дополнительную прибавку за счет положительного взаимодействия этих двух факторов, т.е. каждый из них эффективнее на фона другого.
Наиболыгай агротехнический эффект получен от применения повышенных, расчетных доз удобрений. От известкования кислого выщелоченного чернозема существенное повышение урожая лишь у кукурузы; у яровой пшеница, гороха и картофоля оно несущественное, а озимая роль вовсе не реагирует на этот агротехнический прием.
Вопрос о том, мокно ли успешно выращивать ведущие для цсшой зоны культуры на однса и том же участке чаще, чем это практикуется э настоящее время, является актуальным в связи с усиливавшейся специализацией и интенсификацией. Проблема эта приобретает особую актуальность а условиях перехода на многоукладное ведение сельскохозяйственного производства. Крестьянские (фермерские) хозяйства, сельскохозяйственные кооперативы а целях различения своих доходов будут стремиться насыщать севообороты основной товарной или кормовой культурой, иди выращивать их на постояашх участках. По нашим донам, с агрономической и организационно-хозяйственной стороны заслуживает серьезного внимания возделыванио кукурузы на окультуренных постоянных участках до 10 лет, а кар' 31
Таблица б
Продуктивность и экономическая эффективность севооборотов (фон без удобрений, средн. за 1982-1987 гг.)
Севообороты. % зерновых колосоанх
Показатели {& полькый 1 Плодосменный, }эернопропаш- I ной. ! ! ' 40 ! ЬО 1 Зерно- !паропропаснсй, 1 50 !б польнцй зер-!нопропашной; I 67
выход с I га севооборотной пло- цади •
зерна, ц 10,8 9,5 13,4 15,2
кордовых единиц, ц 39,2 31,5 24,1 27,1
валовой продукции, руб. 753 561 425 351
чистого дохода, руб. 441 297 182 126
Рентабельность, % 141 112 75 £6
Ьыхад валовой продукции в расчете на затраченный рубль, руб. 2,41 2,12 1,75 1,56
То ке, на I чел.час, руб. 8,77 7,с0 6,52 18,0
тофеял и более продолжительное врешь При необходимости сызнн поля, вызываемой распространением сорняков, вредителей и болеэноЗ или другими причинами, их нужно размещать на других окультуренных учсстках, возвращая на старое место через определенный промежуток зромени.
Урожайность отдельных культур и продуктивность ссвооборотоа снижаются по мерз насыщения их зерновыми колосовыми культурами (табл.б). Шестипольный эернопропашной севооборот имеет преимущество лишь по выходу зерна с I га и валовой продукции на I чел. час, так как в структуре продукции этого севооборота значительное место занимает зерно, которое производится с относительно низкими трудовыми затратами.
Применение расчетных доз удобрений резко повышает продуктивность (до ЬЬ ц к.е.), экономическую эффективность и производительность труда. Удобрения более эффективны в 6-польнои зерно-пропашной и плодосменном севооборотах. При возрастании доли зерновых и размещении части культур по менее желательным предшественникам эффект от удобрений снижается. Продуктивность паши при минимальной насыщении зерновыми от применения обычных норм удобрений ( ИЗ£Р4ЬК4о+Э,6т навоза) возрастает на 10,2 ц/га, а расчетных норм с изпестьо ( М60Р60К?0+6,6т навоза+известь) дополнительно на 7,6 ц к.е., увеличение против контроля составляет 4Ь %. Частый доход по этому варианту возрастает на 61 %. Наибольшую рентабельность (198 %) обеспечила расчетная норна **>з извести.
СИСТША СШОБОРС/ТОВ ДДЯ лЬС ОСПИНОЙ ЗОНЫ БАШКИРСКОГО
ПРВДГРАЛЬЯ
Исходя из Ешеиэлогенного для хозяйств Предуралья Башнорто-стана модно рекомендовать следующую систему севооборотов. На плодородных участках, расположенных близко к животноводческим фер-
33
мои и крушим населенным пунктам, целесообразно разместить высокопродуктивные севообороты плодосменного типа: горох, озимая рожь, кукуруза, яровая пшеница, картофель, с нлощением зерновыми и зернобобовыми 60 % (40 % колосовых), пропашными 40 или клевер, озимая рожь, кукуруза, яровая пшеница, картофель, яровые верновыэ (зернофуражные) + клевер, с насыщением зерновыми Ь0 2, пропашными 33,3 %щ клевером 16,0 %.
Бблизи насоленных пунктов необходимо выделять своклопрнгод-ныо плоцади для специализированных свекловичных севооборотов, с чередованием: пар чистый, озимая рожь, сахарная свекла, яровая пшеница, горох, яровые зерновые с удельным весом зерновых зернобобовых 56,6 % (Ь0 % колосовых), сахарной свеклы и чистого пора по 16,6 %,
На склоновых землях, а также на отдаленных участках и для малочисленных производственных единиц рекомендуются вернопропав-кио севооборот о максимальном насыщением аерновыми и зернобобовыми 63,3 %, «орновыми колосовыми - 66,6 Например, горох, озимая рожь, яровая пкеница, кукуруза, яровая пшеница, зернофуражные. Такой же соаооборот, но с корнеклубнеплодами вместо кукурузы, может быть Еведьн вблизи свинокомплексов, птицефабрик, где высокий процент использования концентратов.При условии полного разыедения пропаакых предшественников в специализированных севооборотах или на постоя ишх участках доля зерновых и сернобо-бовах с отнх севооборотах может достигать и 100 %. В таких се-сооборотазс необходимо предусмотреть комплекс мер по борьбе с сорняками, вредителями и болезнями.
С учетом развития крестьянских (фермерских) хозяйств приведенные высо схемы севооборотов без нарушения принципа плодосмена могут быть трансформированы в севообороты с укороченной ротацией с ограниченным набором к/льтур* Так, для хозяйств, спе-
34
циализирующихся на производстве корнов и картофеля, может быть рекомендован 4-польный севооборот: клевер (вико-овес), озимая рожь, прояаише (картофель, кормовые корнеплоды, кукуруза), яровые зерновые (зернофуражные) с подсевом клевера. Вопрос о конкретных культурах может решаться оперативно с учетом погодных условий, наличия семян и рыночной конъюнктуры.
Для производства товарной сахарной свеклы наиболее пригодней будет 4-полышй зернопаросвекловичный севооборот: пар чистый (горох), озимая рожь, сахари ал свеют, яровыэ зерновые. Замена чистого пора занятым возможна лишь при достижении высокой окуль-турекности полей и внесении достаточно высоких норм удобрений под сахарную свеклу.
На полях чистых от сорняков в хозяйствах зернового направления возможно введение трехпольного зернового севооборота: горох, озимая рожь, яровая пшеница. Вторая зерновая культура при этом хотя и снижает урожай, однако ее возделывание оправдано экономически. Отход от плодосмена а этом случав обосновывается дефицитом трудовых ресурсов. При усилении отрицательных тенденций в изменении почвенного плодородия и биологических факторов урожая занятый пар периодически может быть заменен чистым.
Короткий период ротации в отих севооборотах, их гибкость позволяют в полной мера использовать преимущества правильного чередования »/льтур, внодрлть все элементы ниучно-обоснованной системы земледелия, получать высокие урожаи при шшиеньшх затратах труда и средств.
РШЬ СЕВООБОРОТА И УДЗБРШЙ В ГШВЫЛЬНИИ УСТОЙЧИВОСТИ
УРОйЛЬБ К НШАГШР1ЙТШ М'РСЙЬТЬОРОДОГИЧЬСКШ УСЛОВИЯМ
определяющим фактором неустойчивости уромаев сельскохозяй-
зь
ственных культур в зоне Урала, где погодные аномалии велики, а природные и хозяйственные ресурсы ограничены, является изменчивость гидротермяческих условий вегетационного периода. Так, коэффициент вариации { V) урожаев яровой пшеницы за 30 лет в наших опытах составил 30,9-36,& что в 1,Ь раза больше, чем за тот ко период по стране. Причем вариабельность повышается с ухудшением условий произрастания растений. Поэтоцу ориентация ¡земледелия на среднемноголетнш климатическую информация, которая оказывается верной ять один раз в пять лет, ограничивает возможность устойчивого ведения земледелия.
Количественные показатели зависимости урожаев от неблагоприятных факторов погода и конкретные меры ослабления их действия по стране разработана недостаточно. Этот важнейший ьспект характеристики агротехнических мероприятий не привлек еще внимания исследователей, хотя колебания урогаев по года настолько селики, что ш не ыожзм не считаться с ними. В интенсивном земледелии э?от вопрос приобретает особу» значимость (Ю.А.Израэль, А.Н.Каигшюв и др., I9B3).
Нами сделана попытка установления закономерностей колебания урожаев основных сельскохозяйственных культур зоны от условий погода и влияния иа них севооборота и удобрений.
При бессменном возделывании самый большой коэффициент устойчивости ( У ■ 100 - V) у яровой пшеиицц - 63,5 %, затеи следуют кукуруза (57,b %), картофель (56,4 %), горох (60,5 %) и больше всего варьируют урояаи озимой рки (12,4 %), Ра&мецение культур s севообороте и применение удобрений способствуют получение более стабильных урожаев. Tax озимая рожь, размещенная в удобренном варианте севооборота, проявила наибольшую устойчивость ( У » 75,9 %), Это гоиорит о больших потенциальных возможностях данной культуры в нашей зоне при выращивании ее на высоком агро-
фоно, Даже кукуруза, несмотря на относительно стабильные уроаои при бессменной возделывании, резко повышает устойчивость при посеве ее в севооборота (72,6 %). Следовательно, по мерз повышения культуры земледелия и роста урожайности уменьшается зависимость сельскохозяйственного производства от окруж&ащэй средн.
Наци проведены корреляционный и регрессионный анализы сея-зн урожаев сельскохозяйственных культур с количеством осадков, суммой активных гсмператур и ГТК по месяцем вегетационных периодов всех лет исследований и составлены уравнения шюа^стсепнай линейной регрессии (табл.7).
Характер связи урожаев сельскохозяйственных культур о метеоусловиями раз!шх периодов вегетации зависит от их биологических особенностей, условий возделывания и величины урожая. При размещении в севообороте и на удобренных фонах урожаи больвинст-ва культур слабо зависят от осадков первой половины веготсцчи и хорошо коррелируют с суммарными осадками (включая осадки порой половины вегетации), т.о. почвенная влага продуктивно используется растениями в течение более продолжительного времени. Ото очень важно, поскольку в иеаих условиях растения обычно страдают от недостатка влаги в первой половине лета.
Для всех культур (кроме бессменной кукурузы) корреляционная спг.::> уроаазв с суу^ой те»гператур вегетационного периода обратная. Она усиливается с улучшением услозий воздожчваича и с поназатзляш! гторой половины вегетации.
Заяискмость уроааэв от 1ТК прямая, по тесноте с~«дняя, коэффициенты корреляции находятся в пределах 0,2а-0,6Ь. С улучта-ниса агрофона у ¡сухуругя, картофеля и клевера связь усиливается, у сахарной споили ослабляется, у горногнх - остается на том ко уровне.
Зависимость урожаев сельскохозяйственных культур от агрометеорологических факторов
Культура | Фон |
Уравнение регрессии ( У «О_
В севообороте Неудобрсн. 63,6-0,01 у1.уц+3,9Ку2_у1;
Удобрен. 102,9ч0,003^-_уп-0,073{: ух^-^.^уц
Яровая пшоница
Озимая рожь Горох Кукуруза Картофель
Сахарная свекла
Клевер
ИукурУ2а
Картофель
Неудобрен. 11,6-»0,035Ку_уд-0,003£у_уд+5,иКу_у^
Удобрен. 49,6+0,0о7* у^ц-0.0274:у1^п-2Ку_ог11
Неудобрен. 73,8»0,26Й у_уп""°'057* У1-У1Г31,бкУ-УЬ
Удобрен. 95,3*0,23 Я у_у £[-0,07 ± у1_уп-205
Неудобрен. 062+1,09 ^¡¡-0.33^^+06,3
Удобрен. 633-0,0йку1^ш-0,64 у^+112,ЗК.уш
Ноудобрен. 455,7 ,-0,3 £ уп-0,31 у ¡^-9.5 ^п -Уо.
Удобрен. 492,3+1,26^-0,3^^+9,7^^.
Неудобрен. -68,3+1,23 Яуп_ущ+0,17*. уш+ЬЗ,9
Удобрен. Ю1,2(1,64(1^^+0,1Иуш-3,8
Неудобрен. 27,3+0,02оЙ-у ^п+0,0006 £у_уп+12»Й
Удобрен. 27,5-0,13 КутУП*0,ООН у
Бессменно
Удобрэн. 58,3+1,&К.уп+0,28*^+50
Удобрен. 031,6+1^-0,43^^-9^^
Примечания: У - урожайность, ц/га{ Я - суша осадков; ^ - суша температур; [С - гкдротермичзский коэффициент (ГГК)«
• за
уробно.
К сокаленип, многие элементы принятых в зоне систем аеила-делил часто не соответствует климату. Налримор, метопы административно-командной системы, 'условия так называемого "социалистического соревнования" в сельском хозяйстве ьсагда диктовали ранний сеп без учета местных условий, ¿то часто сопровождалось ухудшением качества весенне-полевых работ. Переход на многоукладное сельское хозяйство, появление за земле истинного хозяина позволит в будущем выправить и этот крен а земледелии. Опираясь на агрометеорологические прогнозы предстояцаго вегетационного периода и пользуясь вышеприведенными уравнениями мноаоственной регрессии, которые с достаточной веролтностьо описывавт зависимость урока« от гидротормическкх факторов, можно прогнозировать урожайность м валовой сбор на различно окультуренных почвах, что ваяно для опо-ративного планирования. Кроме того, подбором культур, сортов и сроков сева ыожно совмещать критические фазы развития растений с ожидающимися периодами максимального выпадения летних осадков и оптимальных температур.
llUjbillPüHAHttL ПЛ0Д)РиЛЯ ЬиЧШ И У№АШШИЬ Ш
Иа 0CH05Q окспертноЛ оценки вишеиэлокеишх результатов исследований зз 33 года составлена информационная региональная модель выщелоченного чернозема (табл.Ь), Uchoewjs тро.'оаания, предъявляешь к нодолям плодородия почв - их нормативность, практическая значимость и рзпрэзентативность. Оки долгим соответствовать опродбленш«! ¡¡ультургм млн групп гл культур, т.э. быть моделями плодородия агроэкэскотси (Л.Л.Ыишов, И.И.Карманов, Д.Н.Лур-ианоа, 19Ь7). i 1гаа шдояь представляет собой совокупность онтаий о плодородии, климата и описызаот устойчиша во врезал ылэголйт-
39
Модель плодородия тяхшхосуглишагого БШЦЭЯОЧЬШЮГО чернозема 1кной лесостепи Еаакфаксго Предураяья
Апах.^
Показатели Г Угюгечь ПЛОДОРОДИЯ !без удоб-}средний I высокий
I ............!.,........2 ? 3 | 4
9,е
I. Свойства почвы
Агрофизические
Плотность сложения, г/с1,0-1,14
Общая пористость, % 55-62
Содержание водопрочных егрз-гатов >0,25 ш, % 16
Водопроницаемость, их/ит
за. 6 час, 1-3
Агрохимические
Гумус по Теркну, % 9,5
Азот легхопщролнзуемий . _
(по Корнфшн-дгу) иг/КЮг почвы £2» 243
рН(КСЕ) 5,0-5,2
Степень иссщешости основа- _
шяыл 00-02
Фосфгр попвйашй (ш Чиркову) ыг/1Шг почш 2,7
Капий обманный (по ЫссяобоП) иг/10иг ПОЧЕЫ 10,1
Биологически©
Нитрификацясннся способность почвы, М03, иг/кг пс421! об
Интенсивность кделсют СОо, иг/и* ва сутки 327
Климат
Суша оссдков га год, ш 406-527
Сумма осадков за еогетационный период, вга 240-260
Продолжительность безморозного периода, дней 112-114
Суъка температур выли +10 °С 2000-2400
Гидротермкчесинй коэффициент 1,1,
6,0 13,9
64 35В
63
10,4
264
8,2 16,6
72
389
Продолжений табл.8
J_; .......I_2_1_а_L
3. Дэзы удобрений
tí среднем з год кг д.в. на I га
азотные ~ ЗЬ 00
фосфорныа - 46 ЬО
калийные - 40 70
навоз, т/га в год - 3,6 6,6
4, Агротехника
Своевременное и качественное выполнение всего комплекса, рекомендованных для зоны агротехнических мероприятий.
Ь. Урожайность сельскохозяйственных культур, ц/га (ср. 19о2-1Ш) гг.)
1ровая пшеница 20,9 24,9 2В,3
J3mian рожь 19,4 2J.4 29,3
v'opox 17,в 2ü,4 26,4
íyirypysa 349 437 4bü
Сахарная свекла 199 332 347
Сартофель 1ЬЬ 201 221
Слевер 41,Ь 4b, Ь £»,Ü
те связи показателей обеспеченности растений факторами жизни с х урожайностью. Третий и четвертый блоки модели являются сг:с-емой управления почвенньм плодородием. В модель включен иомп-екс данных, характеризующие три уровня плодородия. Достигнут«!;! ровекь плодородия почец а севооборотах бэз применен;;.! удобрений пестицидов рассчитан на получение экологически щтс'оа продушин. Даа других уровня соотвзтстзув? рекомендованным расчэт-■м нормам удобрения. Нормативные дшшцэ свойств вмц&жочэшюго зрнозеиа даны а целом на пологие севообороты, ююкирю а своей груктурв основные сельскохозяйственные культуры зону. Модель гэ-эезентативиа для преоблядвящой части Шной лесостепной вокн )е,дураиья Башкортостана и может Сыть экстраполирована на оту ■ 41
территории, использовала для оценки состоя:-».*: потаенного плодородия конкретных хозяйств и районов. Уквзаншо урожаи могут Сыть получены хозяйствами денной зоны при достижении ими названных выше уровней плодородия почв и высокой культуры земледелия. На основе этой базовой модели можно построить несколько вариантов, корректируя только часть параметров применительно к более мелким таксонам. Модификации модели до&тлы основываться и на особенностях агроценоза (набора культур). Таким образом возможна дальнейшая детализация разработки моделей оптимального уровня плодородия и применения удобрений вплоть до конкретных специализированных севооборотов.
ОСНОВНЫЕ ШЗДЦ И ПРЕДОШШ Г^ОИЬЗОДЯДО
I. За 33 года интенсивного сельскохозяйственного использования е«щелоченного чернозема без применения удобрений паизш потеряла от ЬО до 76 т/га гумуса. Чередование культур и примзне-кие удобрений в норма П60Р60К70+6,6т навоза в год сокращают потери гумуса на 1&-20 т/га и стабилизируют его содераание на уровне 10,2-10,6 %, что когио считать оптимальным, та}: как он позволяет получать плакируемо урояаи сельскохозяйственных культур о использованием биоклииатпчсского потенциала. Уравновешенный баланс гумуса а севообороте цокет быть достигнут н без применения удобрений, но на бол^а низкой уровне (9,3-9,7 %), Этот фон рэкомаццуется для юрацивания экологически «¡¡стой продукции, но в меньших объемах. Снижение содержания гуцуса идет в основном г& счет детритного гумина и подвижных гуминовых кислот. Севообороты с клевером и каксиыельно носьсцешаз горновыми и зернобобо-сщи культура»!«, применение удобрений улучшает качество гумуса.
Известкование, улучшая условия, жизнедеятельности микроорганизмов, усиливает минерализацию гумуса, одновременно увеличивая
42
содержание второй фракции гумнновых кислот, благоприятно сказывается на процессе структурообразования.
2. Отношение С:N изменяется незначительно, что свидетельству от об устойчивости азотного фонда во времени и возможности использования а разумных пределах природных запасов почвенного азота. Сформулированное положенно имеет принципиальное значение, особенно для земледелия Башкортостана с високогуиускшш чэрноаэ-наш.
3. На недолеченных черноземах региона существует проблема прэдотврацония потерь азота от выпивания за пределы корнеобита-емого слоя и предохранения природных вод от загрязнения. Она еще больше обстряется з севооборотах с чистыии парами и при нэ-рэгланамтиропшшон применении азотных удобрений. Поэтому необходимо совершенствование комплекса мероприятий по этому вопросу, составляющих зональные систеаы земледелия.
4. Интенсивная минерализация ¡уиуоа в начальный период опыта сопровоядаотся увеличением содержания з почва подвижных оло-изнтов питания. Продолхается этот процесс до стабилизации содар-ж&ния гумуса на определенном уровне. Дальнейшее ловшонио тивного плодородия почвы связано з основном с применением удобрений и рациональный чередованием «ультур з севообороте. Расчетная норма удобрений ( Мо0РЬ0К70+б,6т навоза) обеспечивая* з севообороте оптимальное содержание нитратов (15 мг/кг), пс,,;::иг-ного фосфора (8-9 цг/100г) и обменного калия (16-17 мг/100г) э почве для реализации биологического потенциала основных сельскохозяЛсгзон-ных культур в данной гонэ.
5. В связи с увеличением подвижности гумуса происходит ухудшение структурно-агрегатного состояния почем, особенно э тзчэ-ниэ первых двух ротаций севооборотов. Однако отот процесс из г-'гн-ет нербратдаого .чарактера и почва сохраняет способность образо-
43
вывать макроструктуру на фоне удобрений и правильного чередования культур. Ляп поддержания физических свойств почвы в благопр! ятном интервале значений необходимо вносить в среднем в год 6-7: навоза на I гектар.
6. Б зоне распространения выцелочзнных черноземов Предураи почвенная влага являагся лкмлтируюдим фактором. Отсутствие удобрений» размещение культур без учета использования влаги предшест венниками усугубляет оту проблему. Удобрения, улучшая водные сво ства почвы, одновременно увеличивают вынос влаги с высокими уро-ваями. Однако на формирование единицы урожая культуры затрачивает воды на 10-20 % меньше, чем на менее плодородных почвах.
7. Экологически сбалансированный состав микробных ассоциаций, характерный для данного типа почв, чутко реагирует на спосо бы и приемы современного земледелия количественными изменениями. Дзыинируюцей группой, составлявшей более половины общего количес тва микроорганизмов, являвтся ашонификаторы. Длительная распайка оказывает существенное влияние также на развитие денитрифика-торов и анаэробных азояфиксаторов. Севооборот оказывает положительное влияние на развитие агрономически наиболее ценных групп микроорганизмов, активность ферментов и общую биогенность почвы. Под бессменными зерновыми культурами подавляется активность бактериальной к усиливается активность грибной микрофлоры, особенно оэ фитотоксических и фитопатогенных видов. Это является одной из основных причин почзоутомлония. Под действием удобрений возрастает численность никрофлори и активизируются процессы ыинераяизацю и синтеза органических азотистых веществ и почве, повышается содержание хуцуса и легкогидродизуеодх соединений азота.
6. Длительное сельскохозяйственное использование несмотря ш достаточную буферное» выщелоченного чернозема, ухудшает его фи-Енко-»мическив свойства. Чередование культур в севообороте и вне
- 44
:онио навоза способстауот поддержанию их на болов оптимальном гровне. Большинство выщелоченных чеуноземоа Ваяяирского Прадуралья [уздается в известковании. Внесение 10 т/га извести за ротации ¡нижает кислотность до исходник значений, резко улучшает поглотительные свойства почвы. К концу ротации последействие иэвости ос-[абевает, что говорит о необходимости повторного известкования 1ля поддержания фиэнко-хкмииеских свойств на перзоначальиом уроне.
9. В интенсивном земледелии резко возрастает бнолог.чческал ункция севооборота, его фитосанктарная роль, особенно нсд дейст-ием систематического применения удобрений. В севооборотах пло-осменного вида на высоком агрофоне за счет фактора фитоцеиоти-еского подавления сорняков можно поддерживать засоренность на остаточно низком, безопасном для роста культурных растений, уроне, и за счет повышения устойчивости растений к вредителям и бо~ эзням снизить их вредоносность. В таких севооборотах с цельа поучения биологически чистой про душу) и и охраны окружающей с раду эобходимо избегать применения пестицидов. Химическая борьба мо-зт быть оправдана лишь в специализированных зерновых Ьевооборо-IX, где только агротехническими и биологическими методами новоз->жно поддерживать фнтосднитарное состояние ниже уровня порога >едоносности.
10. Нашими данными подтварвдена высокая эффективность пра-1льного севооборота, причем внесение удобрений не о-. ^¡игвг это» вывода. Это полиостьа опровергает мнение некоторых ученых и ециалистов сельского хозяйства, что с применением удобрений
ль сосооборота снижается. Основными причинами снижения урокаав и бессменном возделывании являются: засоренность сорнлкамм, вреждекность вредиталлии и болезнями, фитотоксичность почза.
11. Продуктивность и экономическая эффективность сбяооборо-
45
тов повышается по море уменьшения доли зерновых колосовых куль~ тур в их структура. Ь севооборотах с насыщением зерновики 40-60 % выше и оффектииность вносимых удобрений. Максимальное насыщение севооборотов эерковшш колосовыми нз должно превышать 67 %.
12. Расчетные дозы удобрений повышают продуктивность пас,ни до 40 % и обеспечивают ньибольшую рентабельность, Известкование Еыцелоченного чернозема хотя и обеспечивает получение прибавки и чистого дохода, но не повидает рентабельность производства.
13. о, 6-польные севообороты с 40-Ь0 % зерновых колосовых, деумя полями прспашых, с одним полем многолетних или однолетных бобовых трав в занятом пару в наибольшей степени согласуются с почьенно-шиматическими и социальными условиями хозяйств Башкирского Предуралья. Внесением расчетных доз удобрений в этих севооборотах можно достичь продуктивности паши 4Ь-Ь5 ц к.е., что на &-I& ц выше, чем в эернопропашюм севообороте с ¿7 % колосовых культур. Универсальные шшгололыше севооборота с полным набором культур,* применяемые до сих пор в данной зоне становятся неприемлемы. Ü сеязи с ожидаемой еще более глубокой специализацией, вызываемой закреплением части згкель за сельскохозяйственными кооперативами, крестьянскими (фермерскими) хозяйствами, необходимо переходить на 3-4 полыше севообороты с небольшим набором культур с чередованием их по типу плодосмена.
14.Разыскание культур в севообороте и применение удобрений повыщош1 коэффициент устойчивости урожаев сельскохозяйственных культур. Установленные закономерности связей урожаев с гидротер-ыическими условиями позволяют более продуктивно использовать существенно меняющиеся по годам ресурсы тепла и влаги путем погодно-климатической ориентации земледелия.
Iö. Созданная нами модель виделоценного чернозема кожат■
4о .
бить использовина в моделях управления для выбора конечных состояний и прогноза, т.к. позволяет прогнозировать изменений исходного состояния свойств почв во времени под воздействием факторов интенсификации.
Совместно с материалами почвенного и агрохимического картирования она мокет быть использована для научного обоснования систем земледелия, дифференциации агротехнических мероприятия.
СПИСОК
основных работ, опубликованных по теме диссертации
1. Амиров М.В., Христова Jj.П. Влияние удобрений, севооборота и монокультуры на содержание гумуса в почве//Иатериали конференции молодых ученых Башкирского филиала АН СССР.-» фа, 1969,-
-С.160-162,
2. Рахимов Э.Ц., Аыиров Н.Б., Христова Л.П. От этого зависит плодородие почвы//Зеылоделие.-19о9.-;А 2.-C.27-2Ö.
3. Рахимов Э.Ы., Амиров М.Б., Ахмадуллина H.A. Влияние'севооборота, монокультуры и удобрений на структуру почвы//У.атериали
научной конференции.-Уфа:Башшигоиздат, 1970.-С. 122-123.
4. Рахимов Э.М., Амиров И.Б. Динамика азота, фосфора и калия d плодосменном севообороте и о бессменных посевах/'/Натериа'ш научной конференции. -Уфа j Баикнигоиздат,1970. -С.I2S-I30.
э. Рахимов Э.Ы., Амароп Н.Б., Щербаков Б.Т. Влияние плодосмена и нонокультурц на динамику элементов плодородия почги н уро-кай//Бопросы изучения почв, повышения их плодородия и оффйк-тибного применения удобрений: Сообщения и рефераты докладов У региональной конференции почвоведов я агрохимиков Среднего
4?
Поволжья и Ккного Урала.-Куйб'-йша,1972.-С!.433-420.
6. Руководство по учету и картированию засоренности полей/Рахк-мов ЭЛ., Файзуллии М.К., Амиров М.Б. к др.-УфагБашкнигоиэдь'?, I97b.-I9 с.
7. Рахимов Э.Н., Амиров М.Б., Гильманов Р.Г. Возделывание кукурузы в севообороте и бесс1®нко//Зешюделио.-1978.-* 9.-С.24--2о.
0. Рахимов Э.И., Амиров U.B., Гильмонов Р.Г. Влияние длительного применения удобрений, севооборота и бессшнных культур на содержание гумуса в почвэ//Агротехяика полевых культур в лесостепи Поволжья и Предур&лья.-Куйбышев,I976.-C.3.
9. Амиров М.Б., Гильманов P.i*. Влияние удобрений на лицевой режим н урожай яровой пшеницы в севообороте и яри бессменном возделывании/Димиэация сельского хозяйства Башкирии.-Вцп.Н. -Уфа,1970,-С.5-7.
Ю. Амиров К.Б. Влшшнэ полевых севооборотов, бессменных посевов и системы удобрений в них на плодородие выщелоченного чернот зема Башкирского Предуралья и урожай сельскохозяйственных культур: отчет о НИР (заключительный) ва 1976-19Ш гг./Башкире кий СХИ.-Й Г.Р. 76D949B7; инв.» 0262204472b.-Уфа, 1980.-116 с.
11. Рахииов S.U., Амиров М.Б., Гильманов Р.Г. Влияние различных видов полевых севооборотов и удобрений на агрохимичэсхио свойс?ва//Агро?ехн:жа п биология полевых культур.-Уфа, I9&).--C.9&-IQI.
12. Интенсивные севообороты для Лредуралья Батхирии/Рахиыов S.U., Щербаков Б.Т., Амиров У. Б. и др.//Повышение эффективности сельскохозяйственного производства Башкирии в условиях кн-дустриелиэац?ш,^фа:Блд)ктгоиздат,1980.-С.30-32.
13. Амиров И.Б. Иакзноиие фявико-химичееккх свойств почв при дли-
тельном применении удобрений в севооборота* ^/бе&жШмх по-севах//Научные основы и практический Приемы повышения' плодородия почв Ккного Урала и Поволжья: Тез.докл. X научно-производственной конференции почвовецов, агрохимиков и зсиледе-лов Шного Урала и Поволжья, сентябрь 1962 г.-Уфа,19и2.--С.ЗУ-Sd.
14. Гильманов Р.Г., Аыиров Ы.Б. Реакция кукурузы на бессменное воэделывание/УНаучные основы и практическио приеиы повышения плодородия почв Шного Урала и Поволжья: Тез.докл. X научно-производственной конференции почвоведов и земледелов КЬшого Урала и Поволжья, сентябрь 1962 г.-Уфа,19Ь2.-С.216-217.
Ib. Амиров Ы.В. Влияние системы удобрений на продуктивность се-вооборотов/УПочвенные условия и эффективность удобрений.--Уфа,19Ь4.-С.12-16.
16. Бойко Т.Ф., Амиров Я.Б., Андресон Р.К. Микрофлора выщелоченного чернозема при бессменном выращивании культур и в сеао-обороте//Ыикроорганизиы, их роль в плодородии почвы и охрана окружающей среды.-Ы.:ТСХА,1965.-С.94-96.
17, Амиров М.Б. Изменение свойств выщелоченного чернозёма под однолетними культурами/Д1овьшение плодородия почв в условиях интенсивной система земледелия.-Уфа: БФАН СССР,19б6.-С.16Ь--170.
[6. Амиров Ы.Б. Сравнительная оценка различных видов :евооборо-тов//Зешеделио.-19Ь6.-У 2.-С.37-26.
[9. Амиров Ы.Б., Аюпов 3.3., Ыуфаззалова Р.Ы. Чередование культур и применение удобраний - важные факторы повышения плодородия почвы в интенсивной эемдеделни/УПути регулирования почвенного плодородия а условиях интенсивного земледелия: Тез.докл.научн.практической конференции.-Челябинск,1967,--0.24-2О.
20. Эффективность удобрений от способов вовделивания/Амиров М.Б., Ыуфаозалова P.M., йахрисламов P.M., Ашов 3.3.//Агрохимия на службе урожая: Тез.докл.научно-практической конференции,
21 марта I9U6 г.«Свердловск,1968.-С.31.
21. Амнров U.E., Гарифуллин О.Ш. Изменение плодородия почвы и продуктивности совооборотов от длительного применения удоб-роний//Т1ути пошыения продуктивности половых севооборотов: Тез.докл.научн.практической конференции.-Уфа,1968.-С.1и-19.
22. Ткаченко Г.И., Нирогова i'.H., Амиров M.D. Влияние удобрений на нисходя^уй киграци» нитратов в почвах Сибири.и Урале//На-учныо основы и практические приемы повышения плодородия почв Урала и Поволжья: Тез.докл. XI научно-производственной конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Урала и По-волжья.-Уфа,19В8.-С.70-79.
£3. Амиров И.Б., Ашов 3.3,, Ыуфаззалова P.M. Роль севооборота и удобрений d повышении урожайности сельскохозяйственных культур и плодородие почвц//Научные основы и практические приемы повышения плодородия почв Урала н Поволжья:Тез.доил. XI научно-производственной конференции почвоведов, агрохимиков и оемледелов Урала и Поволжья.-Уфа, 19Ш.-С.74.
24. Амиров М.Б. Фитоценотический метод борьбы с сорняками//Эко-логическке проблещи агропромышленного комплекса Башкирской АССР:Тез.докл.научн.конференции.-Уфа,БНЦ УрО АН СССР.19Ш.--C.IÖ-20.
2Ь. Аыиров Ы.Б. Эффективность систем удобрений в севообороте на выщелоченных черноземах Бапкирю!//Севообороты, обработка почвы и удобрения при возделывании сельскохозяйственных культур по интенсивной технологии: Сб.каучн.трудов БСХй,Уфа, IS90.-C.61-63.
- Амиров, Марс Басырович
- доктора сельскохозяйственных наук
- Москва, 1992
- ВАК 06.01.01
- Воспроизводство плодородия черноземов выщелоченных Предуральской степной зоны на основе приемов адаптивного земледелия
- Влияние систем обработки почвы и удобрений на агрофизические свойства черноземных почв на склонах Южного Предуралья
- Оптимизация обработки почвы в зернопаропропашных севооборотах степных агроландшафтов Башкортостана
- Плодородие выщелоченного чернозема и продуктивность пашни в биологическом земледелии
- Влияние ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и прямого посева (No-till) на гумусное состояние чернозема выщелоченного южной лесостепи Республики Башкортостан