Донник желтый – перспективная почвопокровная сидеральная культура в Волго-Вятском регионе

Н.А. Зеленский, доктор с.-х. наук, профессор,

А.А. Абрамов, аспирант

Донской государственный аграрный университет

В настоящее время во многих регионах России наблюдается ускоренная деградация пахотных земель в результате развития водной и ветровой эрозии, дегумификации, загрязнения и других негативных процессов.

В почвах Нижегородской области в связи с сокращением объемов применения минеральных и органических удобрений, с использованием экологически жестких «коммерческих» севооборотов сложился отрицательный баланс гумуса и питательных элементов. Эти проблемы, естественно, создают напряженность в реализации технологических элементов возделывания полевых культур и подталкивают сельхозпроизводителей к увеличению затрат техногенного характера, таких как увеличение доз минеральных удобрений, интенсивные обработки почвы, что повышает необоснованные затраты, усиливает экологическую напряженность и деградационные процессы почвенных ресурсов.

Кризисность процессов существующей химико-техногенной интенсификации сельского хозяйства основывается на нарушении или игнорировании основополагающих законов природы, законов почвообразования.

Поэтому задача преодоления многочисленных негативных явлений в современном земледелии без использования принципов биологизации процессов землепользования практически невыполнима. Важность повышения устойчивости систем земледелия обусловлена еще и тем, что продуктивность сельскохозяйственных культур в большей степени зависит от почвенно-климатических условий. В связи с этим возможность преодоления кризиса в сельском хозяйстве только за счет вложений невосполнимой энергии является нереальной. Нельзя исправить ситуацию за счет факторов, которые к ней привели. Биологизация земледелия ориентирована на решение главных задач, таких как низкозатратность, энергоресурсосбережение, природоохранность и экологизация, что позволяет эффективно использовать возобновляемые природные ресурсы.

В сложившихся условиях особенное значение имеют разработка и внедрение доступных и, вместе с тем эффективных технологий воспроизводства почвенного плодородия. Как свидетельствует передовая практика, для решения этой проблемы целесообразно использовать бобовые травы в качестве почвопокровных сидеральных культур.

При недостаточной обеспеченности хозяйств финансовыми и материально-техническими ресурсами особенно велика роль сидератов в обогащении почвы свежим органическим веществом, а при возделывании бобовых сидеральных культур – экологически чистым биологическим азотом. Возделывание бобовых трав в качестве источника биологического азота устраняет возможность загрязнения окружающей среды.

В настоящее время при переходе на ресурсо- и энергосберегающие биологизированные системы земледелия значение донника желтого, как почвопокровной сидеральной культуры существенно возрастает. Поэтому иенно его мы изучали в своих опытах.

Опыты проводили на базе ООО «Агрофирма «Искра» Богородского района Нижегородской области в 2014-2017 гг. Почвенный покров предприятия представлен светло-серыми лесными почвами, легкосуглинистыми по гранулометрическому составу. Эти почвы характеризуются низким содержанием гумуса - 1,5 %, высокой концентрацией подвижного фосфора (251 мг/кг) и повышенной – обменного калия (180 мг/кг), слабокислой реакцией почвенного раствора – Рh 5,2.

Цель наших исследований заключалась в изучении влияния почвопокровной сидеральной культуры – донника желтого при различных технологиях обработки почвы на урожайность сои, кукурузы и подсолнечника (действие) и яровой пшеницы (последействие).

Повторность закладки опыта трехкратная, площадь делянки 450 м2, учетной – 150 м2.

Во все времена основная роль в вопросе сохранения плодородия почвы отводилась внесению органических удобрений – навозу. В современных условиях проблема внесения навоза еще не потеряла своей актуальности. Навоз является важным энергетическим материалом, улучшающим физическое, микробиологическое и агрохимическое состояние почвы. Если внести 100 т навоза на 1 га, то в почву поступает примерно 50 кг азота, 20-30 кг фосфора и до 60 кг калия, а также другие микроэлементы: кальций, бор, цинк, магний и другие питательные элементы. Навоз – эффективное органическое удобрение, но его во многих хозяйствах нет и вносить его достаточно дорого.

Альтернатива навозу есть – это сидераты, особенно из бобовых трав, во многих отношениях превосходящие навоз. Сидераты значительно дешевле, так как их не нужно вывозить на поля – они там растут и при урожайности биомассы 250-300 ц/га они эквивалентны внесению 100 т/га навоза.

Следует отметить, что корневая система бобовых культур равномерно распределена по всему корнеобитаемому слою почвы. У бобовых культур биомасса по химическому составу имеет достаточно узкое соотношение азота и углерода (примерно 1:20-25), что позволяет быструю минерализацию растительной биомассы и обогащает почву подвижными элементами питания. Бобовые сидераты обладают хорошо развитой и глубоко проникающей в почву корневой системой и извлекают питательные вещества из нижних горизонтов почвы.

Кроме того, корневая система усваивает и переводит труднодоступные фосфорные, калийные и другие элементы в доступные для других растений, которые будут выращиваться после них на этом поле (табл. 1).

Таблица 1. Содержание питательных веществ в общей биомассе донника желтого (среднее за 2014-2017 гг.)

Нашими исследованиями установлено, что на варианте с более поздним использованием донника на сидерат, в почву поступило в сумме более 156 кг/га NPK, что превысило первый вариант опыта на 39,7 кг/га.

Следует также отметить, что биологическая урожайность донника на втором варианте в сумме (надземная масса + корни) составила 4,54 т/га, что на 1,16 т/га больше по сравнению с первым вариантом.

Результаты наших исследований подтверждают важность применения почвопокровных сидеральных культур в обогащении почвы свежим органическим веществом и элементами питания.

Проблема управления продукционным процессом культурных растений всегда играла ведущую роль в растениеводстве. Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от многих факторов: освещенности, температуры, водного и пищевого режимов.

В большинстве регионов России все агроприемы при возделывании полевых культур должны быть направлены на накопление, сохранение и рациональное использование влаги. Нашими исследованиями установлено, что при применении различных технологий обработки почвы и использовании почвопокровной сидеральной культуры можно влиять на влагоемкость корнеобитаемого слоя почвы.

Сохранение пожнивных остатков предшествующей культуры (ячменя) в сочетании с растительными остатками донника на поверхности почвы обеспечило лучшее накопление снега в зимний период по сравнению с контролем. Так, в среднем за 2014-2017 гг. на контроле с поверхностной обработкой почвы, высота снежного покрова составила 28,6 см, а при технологии No-till и на вариантах с донником желтым соответственно на 17,3 и 21,2 см больше. Следовательно, можно сделать вывод, что более благоприятные условия для снегораспределения складываются на вариантах с сохранением растительных остатков на поверхности почвы.

Результаты наших наблюдений свидетельствуют о том, что любая обработка разрушает природное строение почвы, нарушает почвенный зооценоз, разрушает ходы червей и других обитателей почвы и корней, приводит к уплотнению почвы.

Нашими исследованиями установлено, что совместное применение почвопокровной культуры – донника желтого и технологии прямого посева существенно увеличивает численность дождевых червей в верхнем слое почвы (табл. 2).

Таблица 2. Влияние почвопокровной сидеральной культуры и обработок почвы на численность дождевых червей (среднее за 2014-2017 гг.)

На вариантах опыта при сочетании технологии прямого посева с почвопокровной культурой масса живых червей на 1 м2 составляла 9,50-10,48 г, или более чем в 9 раз больше. Сохранение растительных остатков на поверхности почвы, и «ходов» от червей и других обитателей почвы, а также каналов от корневых систем растений способствует саморазуплотнению почвы до оптимальной плотности.

Исследованиями установлено, что плотность сложения почвы в слое 0-20 см перед посевом изучаемых культур на контроле составила 1,12 г/см3. Этот показатель был максимальным по сравнению с другими вариантами опыта. На вариантах опыта, где применялась технология прямого посева в сочетании с почвопокровной сидеральной культурой, плотность сложения почвы была наименьшей – 1,06-1,08 г/см3.

На основании результатов наших исследований можно сделать вывод о том, что применение прямого посева в сочетании с почвопокровной культурой можно рассматривать как эффективный прием устранения уплотнения почвы, которое образуется при ее обработке. Плотность почвы является одним из основных параметров, определяющих оптимальные условия развития растений. В уплотненной почве затрудняется рост корней и снижается водопроницаемость почвы, что приводит к уменьшению влагоемкости и запасов доступной влаги в корнеобитаемом слое.

Нашими исследованиями установлено, что главное преимущество технологии прямого посева заключается в повышении влагообеспеченности растений за счет накопления снега в зимний период и значительного снижения испарения влаги в теплый период за счет растительной мульчи на поверхности почвы. Как показали наши наблюдения, на содержание доступной влаги в метровом слое почвы большое влияние оказывают сроки использования растений на сидерат. Так, в среднем за годы исследований перед посевом изучаемых культур (соя, кукуруза и подсолнечник) более высокий запас доступной влаги был нами отмечен на варианте, где донник был раньше использован на сидерат – III декада апреля. Содержание доступной влаги в верхнем слое почвы на этом варианте было максимальным – 20,4 мм, или на 2,8 мм больше по сравнению с контролем.

На варианте, где донник вегетировал на 3 недели больше, содержание доступной влаги было 16,8 мм или практически на одном уровне с контролем.

Большое влияние на запас доступной влаги оказала технология подготовки почвы. Так, при прямом посеве содержание влаги в слое почвы 0-30 см было 26,1 мм, а при поверхностной обработке на 8,5 мм меньше. При прямом посеве на варианте опыта, где донник использовался на сидерат в раннюю фазу, содержание влаги было 24,9 мм, а в более позднюю фазу – 22,8 мм.

Следовательно, применение технологии прямого посева обеспечивает лучшее сохранение влаги в почве к посеву полевых культур, что, в конечном счете способствует лучшему формированию водного режима и реализации потенциальных возможностей полевых культур. Формирование урожая зависит от многих факторов, проявляющихся на разных этапах развития растений.

Полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что почвопокровная культура донник желтый в сочетании с технологией прямого посева, обеспечивает формирование высокой урожайности полевых культур (табл. 3).

Таблица 3. Урожайность полевых культур в зависимости от технологии возделывания.

Из данных таблицы видно, что на контрольном варианте урожайность полевых культур как в действии, так и в последействии изучаемых вариантов была наименьшей. Следует отметить, что применение технологии прямого посева на контроле обеспечило повышение урожайности изучаемых культур. Так, урожайность сои была 1,37 т/га, или на 0,29 т/га больше по сравнению с поверхностно обработкой, а подсолнечника – на 0,27 т/га. Максимальная урожайность яровой пшеницы (последействие изучаемых культур) нами была получена при технологии прямого посева по сое – 3,30 т/га, или на 0,48 т/га больше по сравнению с поверхностной обработкой.

Существенное влияние, как в действии, так и в последействии оказал донник, используемый на сидерат. Так, урожайность кукурузы на зерно при поверхностной обработке составила 6,60 т/га, а при технологии прямого посева – 8,23 т/га.

Урожайность изучаемых культур на варианте с почвопокровной культурой, где донник был использован на сидерат во второй декаде мая, была меньше по сравнению с вариантом более раннего срока использования. Однако и на этом варианте опыта урожайность была выше по сравнению с контролем.

Таким образом, в условиях Нижегородской области применение элементов биологизации земледелия путем включения в полевые севообороты почвопокровной культуры донника желтого в сочетании с технологией прямого посева способствует более рациональному использованию почвенно-климатического потенциала региона и обеспечивает формирование высокого урожая полевых культур.

Генетика и селекция Практика получения и пересадки эмбрионов Герефордской породы крупного рогатого скота

22.05.2018

Технологии ЧТО ДЕЛАТЬ С ОРГАНИЧЕСКИМИ ОТХОДАМИ ПТИЦЕВОДСТВА И ЖИВОТНОВОДСТВА?

22.05.2018