Влияние систем обработки, удобрений и гербицидов на агрохимические свойства почвы

Последействие различных систем удобрений изучается на базе длительного стационарного опыта, заложенного И.П. Мамченковым в 1964-1966гг. Почва опыта – дерново-подзолистая тяжелосуглинистая среднеокультуренная. Изучение последействия возрастающих доз удобрений органо-минеральной и минеральной систем удобрения на культурах 4-польного зернового севооборота показало, что плодородие почвы, созданное в процессе длительного применения органо-минеральной системы удобрения, обладает более высоким последействием, чем эквивалентное по сумме внесенных основных элементов питания плодородие, образованное на базе использования минеральной системы удобрения. При этом применение более высоких доз удобрения обеспечивает и более высокие прибавки урожайности культур и продуктивности севооборота в целом. Уровень эффективности последействия удобрений определяется, главным образом. Уровнем содержания гумуса в почве, достигнутым к концу периода применения удобрений. Внесение низких доз минеральных удобрений, не покрывающих вынос азота урожаем культур, сопровождается повышенной минерализацией органического вещества почвы и снижением ее потенциального плодородия до уровня неудобренной почвы (Ефремов В.Ф. 2004).

Как показали исследования, длительное использование почвы без внесения удобрений ведет к уменьшению количества органического вещества, а, следовательно, углерода и общего азота. При потере органического вещества из почвы снижается ее плодородие. Средством воспроизводства гумуса являются, в основном, органические удобрения. По расчетам для поддержания бездефицитного баланса гумуса во Владимирской области необходимо на 1 га пашни ежегодно вносить в среднем не менее 9-10 т органических удобрений. Прямая зависимость между внесением органических удобрений, содержанием гумуса и урожаем сельскохозяйственных культур убедительно просматривается на примере производственных показателей Суздальского района, где в период с 1965 по 1991 год внесение органических удобрений возросло с 3,9 до 9,2 т/га. Это привело к повышению содержания гумуса в пахотных почвах с 2,30 до 2,79%, а урожайность зерновых – с 14,9 до 31,6 ц/га. (Баринов В.Н., 2001).

В 1990-2002 гг. проводилось изучение темпов потери плодородия почв по основным показателям: кислотно-щелочному состоянию, содержанию фосфора, калия и гумуса. В качестве объекта исследований использованы почвы опыта по изучению систем удобрения в полевом севообороте, заложенного А.П. Чубаровым в 1957г. Почва опыта – дерново-подзолистая легкосуглинистая. За шесть ротаций севооборота, когда применялись удобрения в основных вариантах («известь +навоз + NРК»; «известь + NРК»; «навоз + NРК») было внесено на 1 га в среднем в год около 8 т навоза и N55Р54К65. анализ полученных данных показал, что за 45 лет проведения опыта уровень плодородия, не удобрявшейся и не известковавшейся дерново-подзолистой почвы в контрольных делянках оставался очень низким и относительно стабильным. Уровень реакции, содержание в почве гумуса, подвижных форм калия достоверно не изменились. Иная ситуация наблюдалась в вариантах опыта с удобрениями и мелиорантами. За период 1957-1992 гг. здесь сформировался резкоположительный баланс фосфора и близкий  нейтральному баланс калия. При использовании экономически оправданных систем удобрения с применением умеренных доз органических и минеральных удобрений процесс окультуривания почв происходит весьма  медленно. Прирост содержания подвижного фосфора на 1 мг/100г происходит за 2-2,2 года,  а калия за 5-6 лет, содержание гумуса может вырасти на 1% более чем за 100лет. Все это обязывает нас очень бережно относится к достигнутому уровню плодородия почв.( Небольсин А.Н., Небольсина З.П.,2004).

Для изучения калийного режима луговых пойменных почв были заложены полевые опыты на пойменных сенокосах реки Оки, в которых исследовали формы калия в почве, обеспеченность растений усвояемыми его формами, влияние калийных удобрений на урожайность сена и на корневую систему, ботанический, химический состав растений, питательность кормов, агрохимические свойства почв, вынос урожаем и баланс калия, а также агрономическую, экономическую и энергетическую эффективность и экологические аспекты. Для оценки калийного состояния этих почв анализировали содержание форм калия в почве под влиянием внесенных удобрений в вариантах: 1) без удобрений, 2) N180 Р60, 3) N180 Р60К180. При этом установили, что содержание этого элемента в пойменных почвах сенокосных угодий значительно изменяется: внесение калийных удобрений на фоне азотно-фосфорных способствует значительному увеличению всех форм калия в почве. Внесение калийных удобрений увеличивает массу корней в верхнем слое почвы пойменных сенокосов. Также улучшаются многие показатели качества сена. (Гусев В.И. и др., 2004).

 Была выполнена комплексная оценка изменений свойств дерново-подзолистых почв Северо-запада России под влиянием антропогенного воздействия и разработаны научные основы систем удобрения на хорошо окультуренных почвах. Показано, что хорошо окультуренные почвы характеризуются высоким потенциалом плодородия. Было дано агроэкологическое обоснование различных вариантов системы удобрения с определением возможных направлений ресурсосбережения. Сделан вывод о получении экономически оправданных урожаев качественной продукции на хорошо окультуренных почвах с высокой обеспеченностью фосфором и калием при использовании моно азотной и органической системы удобрений, а также прогноз изменения агрохимических свойств таких почв.          (Иванов А.И., 2000).

На почвах, имеющих недостаточный по мощности пахотный слой, необходимо проводить работу по постепенному его углублению. Окультуривание, вовлечение в продукционный процесс более глубоких слоев дает возможность увеличить продуктивность почвы. (Пестряков А.М., 2003).

Оценивали воздействие обработки с соломой и внесения различных доз азотных удобрений на рост растений, поглощение азота и прибыльность зерновых и масличных культур на темно-коричневом черноземном суглинке в южной части провинции Альберта. Солому либо сохраняли на поверхности, либо удаляли, упаковывая для продажи. Вариантами обработки почвы были осенняя и весенняя вспашки и прямой посев. На вариантах с внесением соломы носили 4 дозы азота (0,50,100,200 кг/га). Данные анализировали по культурам с использованием анализа ковариации. Урожаи зерна и соломы были выше при осенней вспашке, чем при двух других вариантах обработки, при нулевой дозе азота, но не различались при самой высокой его дозе. Концентрация азота в зерне и соломе были выше при осенней вспашке при низкой дозе (50 кг/га), но близкими при высокой дозе. Общее поглощение азота было выше при осенней или весенней вспашке без сохранения соломы, чем при прямом посеве с удалением соломы или весенней вспашке с сохранением соломы при низкой дозе азота, но близким при высокой дозе. Чистые доходы были выше для осенней вспашки и вариантов с продажей соломы и были максимальными при дозе азота 100кг/га. (Smith Elwin G, 2994).

Исследования проводили со вновь созданными травостоями на морской глинистой почве. Изучали влияние  азотных и фосфорных удобрений на продуктивность злаково-клеверного и злакового травостоя при укосном использовании и изменения в содержании в почве Сорг , N и Р. Вносили фосфор (0, 35, 70 и 195), азот (0, 190 и 380) в злаковом травостое оплата 1 кг N прибавкой урожая сухого вещества равнялась 28 и 22 кг при дозах N190 и N380. Коэффициент использования азота составил 78%. В травосмеси внесение N190 повышало урожай сухой массы, однако участие клевера ползучего снижалось с 41 до 16%. Внесение фосфорных удобрений приводило к увеличению продуктивности злакового компонента. Наблюдалось положительное взаимодействие  азотных и фосфорных удобрений. Положительной действие фосфорных удобрений снижалось при увеличении доз азотных удобрений. Наблюдалось повышение содержания подвижного фосфора в почве при применении удобрений. Возрастало содержание в почве азота. Аккумуляция Сорг не зависела от применения азотных и фосфорных удобрений и была меньше под злаково-клеверным травостоем, чем под злаковым. (Schils Rene, 2004)

С помощью искусственного дождя моделировали потери Р с делянок с поверхностным стоком. Концентрация реактивного Р в поверхностном стоке при традиционной и нулевой обработке почвы положительно коррелировала с содержанием подвижного Р по Мелиху-3 и степенью насыщенности Р при обеих системах основной обработки почвы, а они могут быть использованы при прогнозировании потерь с поверхностным стоком. При заделке удобрений потери Р и других элементов минерального питания меньше, чем при поверхностном внесении без заделки.(Tarkalson David D.,2004).

Изучали влияние азотных, фосфорных и калийных удобрений и навоза КРС и их комбинации на урожай с.-х. культур, агрохимические свойства почвы. по влиянию на урожай кукурузы и пшеницы удобрения образовали ряд: навоз. В течение опыта прибавка урожая от азотных и фосфорных удобрений возрастала. Эффективность калийных удобрений стала проявлялись только через 6 лет, затем в течение 5 лет была средней, а затем – высокой. Урожай соломы имел ту же тенденцию, что и урожай зерна. (Yang Shing –mao, 2006).

1.2. Влияние систем обработки, удобрений и гербицидов на

                            урожайность полевых культур.

 Чтобы выявить  наиболее эффективные энерго- и  ресурсосберегающие приемы основной  обработки почвы в условиях  Предкамской зоны Республики  Татарстан, на поле экспериментальной базы Татарского НИИСХ в 1999-2002гг. изучили 10 вариантов обработки. Почва – темно-серая лесная, тяжелосуглинистая, содержащая в пахотном слое гумуса 3,46%. На день всходов ранних яровых культур щелочно-гидролизуемого азота было больше в вариантах с безотвальной обработкой почвы, чем в вариантах с отвальной вспашкой. Причем в верхней части пахотного слоя почти во всех вариантах его было больше, чем в слое 10-20см. это объясняется тем, что в вариантах безотвальной обработки растительных остатков было больше в слое 0-10см, поскольку там лучше аэрация, более интенсивно идут микробиологические процессы и распад органического вещества. Наибольшее количество нитратного азота на момент появления всходов обнаружено в вариантах отвальной обработки, в верхней части пахотного слоя. В вариантах с применением безотвальных обработок нитратного азота обнаружено мало. Наивысший средний урожай яровых зерновых культур был получен в вариантах с отвальной вспашкой ПН-4-35 с предплужниками с отвальной вспашкой оборотным плугом ЛЕМКЕН. Отвальная вспашка плугом ПН-4-35 с предплужниками по сравнению с вспашкой этим же плугом без предплужников обеспечила достоверную прибавку урожая 0,43 т/га. Средняя урожайность культур по отвальным приемам обработки почвы составила 3,69 т/га, а по безотвальным 3,24т/га, т.е. была ниже на 0,45т/га. Наименьшая средняя урожайность (3,04т/га) была в варианте с безотвальной обработкой плугом ПБ-5. таким образом, из изученных вариантов наилучшее качество основной обработки почвы обеспечили отвальная вспашка оборотным плугом ЛЕМКЕН, плугом ПН-4-35, а также плугом с вырезными отвалами. В этих же вариантах наблюдались наилучшие показатели урожайности зерновых, рентабельности производства зерна и энергетической эффективности. (Салихов А.С., Кадыров М.Д., 2004).

Исследования проведенные в 2004 г. в многолетнем стационарном опыте, заложенном на опытном поле ЯГСХА в 1995г. показали, что на урожайность однолетних трав значительное влияние оказало внесение минеральных удобрений. Существенная прибавка урожая в результате применения NРК получена на всех фонах обработки почвы (на 28,7-59,3%). Обработка почвы на урожайность однолетних трав существенного влияния не оказала. (Герасимов А.В., Шмелева С.Г., 2005).

На ресурсосберегающих системах обработки почвы существенного снижения урожайности возделываемых культур не установлено. Достоверную прибавку урожая зерна озимой ржи в 2003г. обеспечили удобрения: солома +N30, NРК+ солома и NРК на прибавку на всех системах обработки почвы, как по фону гербицидов, так и без гербицидов, за исключением поверхностной обработки, где солома с азотом без гербицидов не обеспечила существенной прибавки.

Достоверную прибавку сена однолетних трав в 2004 и зерна ячменя в 2005гг. обеспечили фоны питания NРК +солома и NРК на прибавку на всех системах обработки почвы. (Смирнов Б.А., Шмелёва С.Г., 2007).

Применение минеральных удобрений в расчетных дозах и гербицидов в среднем по всем системам обработки почвы способствовало росту продуктивности выращиваемых полевых культур. Максимальная урожайность была получена на варианте с внесением соломы совместно с минеральными удобрениями в расчетных дозах. (Кощеев М.А., Шмелева С.Г., Смирнов Б.А.,  2001).

В 3-факторном опыте, заложенном на среднесуглинистой дерново-подзолистой почве  в 1972 г., сравнивалось действие основной обработки почвы по классической и альтернативным технологиям. Варианты обработки (нулевая, классическая, дисковая, плоскорезная, чизельная, поверхностная, и комбинированная) изучались в двух севооборотах во времени с 50 и 75% зерновых. Высокая продуктивность севооборотов при отказе от вспашки была достигнута не столько улучшением свойств почвы, сколько высококачественной подготовкой семенного ложа агрегатом КА-3,6. в контроле предпосевная подготовка и посев проводились раздельно.          (Б.Д. Кирюшин, И.Г. Платонов, Н.С. Матюк, 2001г.).

Многолетнее изучение влияния различных видов обработки дерново-подзолистых почв на их физические свойства и урожайность сельскохозяйственных культур показали, что подпахотное рыхление их на глубину 35-40см повышает урожайность культур. Было замечено, что чем ниже плодородие почвы, тем ниже эффективность подпахотного рыхления. (Афанасьев Н.И. и др., 2001).

В многолетнем стационарном многофакторном опыте, заложенном в учхозе «Смоленское» в 1991 году, изучалась эффективность разных приемов энергосберегающей и почвозащитной обработки почвы в сочетании с внесением разных доз удобрений и пестицидов. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая с мощностью пахотного слоя 18-20см. как показали опыты даже при минимальном использовании удобрений и пестицидов, внесенных локально, можно получить значительные прибавки урожая. Таким образом, локальное внесение невысоких доз минеральных удобрений на фоне разуплотняющей обработки дерново-подзолистой почвы – эффективный приме повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Нечерноземной зоне. (Вьюгин С.М. и др., 2003).

Создание оптимального уровня питания – один из определяющих факторов в повышении продуктивности озимой пшеницы и качества ее зерна. Следует отметить, что последнее в значительной мере зависит от сорта. Однако реализация генетического потенциала сорта возможна лишь при оптимальном сочетании элементов технологии возделывания с учетом сортовых особенностей.

На опытном поле БГСХА «Тушково» с 1997г проводились исследования эффективности сочетания различных вариантов системы удобрения с тремя способами обработки почвы на урожайность и продуктивность сельскохозяйственных культур в пятипольном зернотравяном и зернопропашном севообороте. Почва – дерново-подзолистая легкосуглинистая на легком лессовидном суглинке. Схема опыта предусматривала три варианта удобрения (минеральное, навозно-минеральное и соломо-минеральное) и три способа обработки почвы (отвальная традиционная, отвальная ускоренная с разуплотнением подпахотного горизонта и безотвальная глубокая). За пять лет ведения зернотравяного и зернопропашного севооборота их продуктивность больше зависела от системы удобрения и мало изменялась от способов обработки почвы. Наибольшие прибавки от удобрений в зернопропашном севообороте обеспечило сочетание различных способов обработки почвы с соломо-минеральной системой, а в зернотравяном – с навозно-минеральной. Отвальная традиционная обработка по эффективности несколько уступала отвальной с разуплотнением подпахотного слоя и безотвальной глубокой обработкой почвы. (Горбылева А.И. и др., 2002).

Полевые опыты проводили в СХПК им.Мичурина Вавожского района Удмуртской Республики в течение 1998-2001гг. с последующей производственной проверкой. Объектом исследований был ячмень Биос 1. в результате исследований были предложены следующие мероприятия по возделыванию ячменя Биос 1 на пивоваренные цели на дерново-сильноподзолистых почвах:

-предпосевная  обработка почвы: раннее весеннее  боронование, культивация на глубину 8-10см, культивация с боронованием  на глубину 5-6см, прикатывание;

-перед посевом  семена обрабатывать препаратом  ЖУСС с нормой расхода 3 и 10л  воды на тонну семян или  одним из экстрактов озимой  ржи, ячменя

-высевать 5млн.шт/га  всхожих семян на 1га в возможно  ранний срок и в течение  не более двух суток;

-приемы ухода за посевами: прикатывание, боронование до всходов и о всходам, опрыскивание гербицидом (кросс) и фунгицидом (дерозал), подкормка азотом (N30) в фазу кущения;

-уборку на  зерно проводить прямым комбайнированием  в фазу конец восковой –  начало полной спелости при влажности зерна 18-23%. Все эти мероприятия способствуют повышению урожайности ячменя.            (Фатыхов И.Ш. и др., 2005).