Ситуация с пищевым режимом

4.2 Ситуация с пищевым режимом

Одним из главных показателей эффективного плодородия почв является состояние их пищевого режима или обеспеченность их элементами питания растений. Каштановые почвы по валовым запасам азота (0,14% или 3,7 т/га в слое 0-20 см) значительно, в 2-3 раза, уступают черноземам в связи с их пониженной гумусированностью. К тому же основная часть азота здесь мало доступна для растений, поэтому озимые культуры, особенно ранней весной, испытывают его недостаток и азотные подкормки на основании данных листовой диагностики здесь весьма эффективны.

По валовым запасам фосфора (0,15% или около 4 т/га в слое 0-20 см) каштановые почвы мало отличаются от черноземов, а нередко даже превосходят их, что объясняется относительной молодостью каштановых почв и богатством их минеральными элементами питания растений. Относительно высокие валовые запасы фосфора в почвах способны на протяжении многих лет обеспечивать получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур, но из-за трудной доступности растениям этого элемента вследствие связывания его карбонатами каштановые почвы отзывчивы на внесение фосфорных удобрений и обеспечивают при этом высокие прибавки урожая повышенного качества.

Еще лучше дело обстоит с обеспеченностью почв валовыми формами калия. Как и черноземы, они содержат его 2,00-2,05%, а по запасам (54 т/га в слое 0-20 см) в 1,3-1,4 раза даже превосходят черноземы.

Перед началом широкой химизации сельского хозяйства и особенно массового применения минеральных удобрений (1966 год) пахотные почвы Апанасенковского района содержали в среднем 20,2 мг/кг подвижного фосфора (от 17,0 до 23,5 мг/кг) и 403 (374-443 мг/кг) обменного калия. В почвах соседнего Арзгирского района, также относящегося к Приманычской впадине, содержалось соответственно подвижного фосфора 17,9 (13,0-23,8) и обменного калия 437 (388-506 мг/кг почвы).

С 60-х годов прошлого столетия и почти до конца 80-х годов отмечался значительный рост объемов применения минеральных удобрений (табл. 26). Так, в период с 1981 по 1985 год их ежегодно вносилось по 39 кг на гектар пашни в действующем веществе, в 1986-1990гг. – по 48 кг. Но уже в период с 1991 по 1995гг. каждый гектар пашни ежегодно получал только по 14 кг удобрений, а в 1999 году, например, лишь по 2,6 кг, причем, практически только азотных, которые, как известно, либо выносятся с урожаями, либо улетучиваются, либо легко мигрируют по профилю, то есть практически не накапливаются в почве. К счастью, в последние годы отмечается некоторый рост объемов вносимых удобрений, но, тем не менее, в 2001-2004 годы они были еще на порядок ниже объемов периода 1981-1985гг.

Вследствие нарастающих объемов применения минеральных удобрений от 60-х годов к 80-90-м наблюдался и заметный рост урожайности и валовых сборов озимой пшеницы да и других возделываемых культур, как и неуклонно возрастало, достигая своего оптимума, содержание в почвах района подвижного фосфора и обменного калия. Так, в период 1964-1968гг. среднее их содержание составляло соответственно 20 и 403 мг/кг в пахотном горизонте, в период с 1968 по 1976 год – 21 и 472, в 1976 – 1983гг. – 26 и 490, в 1983-1988гг. – 27 и 468, в 1988-1993гг-29 и 414, а в 1993-1996гг. уже заметно снизилось, составив по Р₂О₅ лишь 22, а по К₂О – 409 мг/кг. По данным анализа 68 разрезов, заложенных в 2005 году на территории СПК "Белокопанское", среднее содержание подвижного фосфора в пахотном слое составляет 21,3, а обменного калия 426 мг/кг почвы. При этом из 68 точек 35 оказались с содержанием Р₂О₅ менее 20 мг/кг, 19 содержат 20-30 и только 14 – более 30 мг/кг почвы.

Таким образом, резкое сокращение объемов применяемых удобрений уже через 3-5 лет приводит почвы по пищевому режиму фактически в первоначальное исходное состояние, в котором они пребывали до начала массового применения удобрений. Иначе говоря, тот запас питательных веществ для растений, который накопился в почве при многолетнем внесении больших количеств минеральных удобрений, расходуется на вынос с урожаями в сравнительно короткий отрезок времени (3-5 лет), если прекращается применение удобрений или оно сводится к известному минимуму.

 

5. Мероприятия по охране и повышению плодородия почв

Важнейшим условием высокой продуктивности растений является обеспеченность их влагой. На каштановых почвах это условие чаще всего не обеспечено, ибо они характеризуются непромывным водным режимом и периодическими засухами. Испарение с поверхности почвы и транспирация растениями влаги здесь, как правило, превышает объем годового увлажнения.

Следует иметь в виду также и то обстоятельство, что часть влаги атмосферных осадков в виде снега или местного стока уходит из почв и с полей в речную сеть и потому реальный водный режим каштановых почв оказывается еще хуже, чем это складывается из соотношения осадки – испарение. В остро засушливые годы в каштановых почвах отмечается значительный дефицит влаги, так как выпадающие осадки не в состоянии покрыть потребность культур для формирования высокого урожая. Поэтому накопление и сохранение влаги в каштановых почвах для получения планируемых высоких урожаев – острейшая задача земледелия.

Сельскохозяйственная наука и передовая практика убедительно свидетельствуют о том, что приемы снегозадержания на полях в виде стерни, временных щитов, высокостебельных кулис, соломенной мульчи, лесополос, полосного чередования культур и др. способствуют увеличению запасов влаги на полях на 20-40%. При этом под покровом снега почва почти не промерзает и при весеннем снеготаянии идет активная инфильтрация влаги в почву. Следовательно, раньше и с большим запасом влаги начинается вегетационный период. При поперечной обработке склонов, лунковании, щелевании успешно задерживаются на склонах талые воды, что способствует не только дополнительному накоплению влаги, но и ослаблению и даже предотвращению смыва почв и удобрений. Своевременное весеннее боронование или культивация также заметно уменьшают допосевное испарение влаги из почвы.

Значительно теряется влага из почв и осенью в послеуборочный период особенно при глубокой отвальной пахоте. Вспаханная ребристая поверхность верхнего слоя сильно пересыхает, теряя до 50-70 мм влаги. В допосевной период весной потери влаги также могут быть весьма значительными – до 20-30 мм.

Многолетний положительный опыт Казахстана, Южной Сибири, Полтавщины показал, что безотвальная обработка почв с сохранением стерни, мульчирование соломой способствуют эффективному снегозадержанию, снижению поверхностного стока талых вод, ослаблению испарения, увеличению запаса влаги в почвах, а, значит, и большей устойчивости урожаев. Хорошо себя зарекомендовал и повышенный – высокий срез стерни соломы, а также минимальные и нулевые обработки.

В деле накопления влаги положительную роль играют черные (чистые) пары. На них всегда урожаи выше, чем по непаровым предшественникам, к тому же они всегда гарантированны, хотя и здесь довольно велики непроизводительные потери влаги, исчисляемые величинами в 50-150 мм и более. Словом, пар влагу практически не накапливает, а сохраняет. И все же, несмотря на это по парам в особенно засушливые годы получают урожаи в 2-3 раза выше, чем по непаровым предшественникам.

Кулисные или занятые пары могут выступать в качестве экономически рационального компромисса: они используют часть потенциально испаряемой влаги для создания продукции, а кулисы ослабляют ветер и физическое испарение на паровом поле, уменьшают опасность дефляции, увеличивают накопление снега, если кулисы оставлены с осени.

На каштановых почвах, отличающихся повышенной плотностью вследствие их малой органогенности, глубокая пахота, пожалуй, будет способствовать обеднению пахотного слоя органикой и снижению его потенциального плодородия, а вот щелевание, разрыхление пахотного слоя без оборота пласта значительно повысило бы их водопроницаемость, общие запасы влаги и снизило бы поверхностный смыв почвы.

На фоне всех этих, а возможно и каких-то других агротехнических приемов орошение каштановых почв может стать, с учетом его дороговизны, дополнительным к естественным осадкам с корректировкой оросительных норм и сроков орошения с учетом погодных условий каждого года и на каждой оросительной системе.

При этом вся водоподводящая и оросительная сеть должна иметь гидроизоляцию для полного исключения потерь воды на фильтрацию во избежание подтопления и вторичного засоления. При высокой влажности почвы желательно не производить обработку тяжелыми сельскохозяйственными машинами и орудиями во избежание уплотнения пашни.

Производить поливы следует только при дефиците почвенной влажности, поддерживая ее в пределах 60-100% наименьшей влагоемкости, не допуская переувлажнения или чрезмерного иссушения почвы. Поливные нормы должны составлять не более 350-400 м³/га для исключения избыточной фильтрации. При таких нормах полива глубина промачивания не должна превышать 1,5 метра. Уровень грунтовых вод на орошаемых полях следует поддерживать не выше 5-6 м. Обязательным следует считать проведение мониторинга водно-солевого режима орошаемых почв, их гумусового и структурного состояния, физико-химических процессов.

Учитывая низкую гумусированность каштановых почв, ежегодные потери органики от эрозионных и дефляционных процессов, резко отрицательный баланс гумуса в зернопаровых севооборотах важнейшей задачей земледелия на каштановых почвах представляется повышение в них запасов органического вещества. Для ее решения существует только два пути: внесение навоза и всемерное использование растительных остатков (соломы, половы, ботвы, стеблей, корзинок, сидератов и др.). Решение этих задач значительно упрощается тем, что потребность животноводства в соломе, по крайней мере, на сегодня, сведена и вовсе к минимуму в связи с резким сокращением поголовья животных.

Конечно, наиболее ценным органическим удобрением представляется навоз. Из одной его тонны может образоваться 150-200 кг гумуса. Помимо его положительного влияния на плодородие почв он играет существенную роль в повышении урожайности всех сельскохозяйственных культур. Так, одна его тонна способна обеспечить прибавку урожая основной и побочной продукции в среднем на 0,7-1,1 ц/га зерновых единиц.

На каштановых почвах заправка чистого пара навозом в дозе 25-30 т/га позволяет собрать в звене с двумя пшеницами дополнительно 8-10 ц/га зерна. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса на каштановых почвах в полевых севооборотах с короткой ротацией, где преобладают культуры сплошного сева, органические удобрения в дозе 30-40 т/га планируются один раз в 3-5 лет.

Разложение навоза в почве и переход содержащихся в нем питательных элементов в доступные для растений формы происходит постепенно, и последействие прослеживается в течение 4-6 лет. В первый год из него используется примерно 20-40% азота и фосфора и до 60% калия. Всего же он поставляет растениям до 50% азота, почти 100% фосфора и около 70% калия.

В условиях избыточного количества соломы и высокого дефицита навозного удобрения очень целесообразно содержать сельскохозяйственных животных с хорошей соломистой подстилкой. Одно только увеличение объема подстилки на одну голову животных с 2 до 6 кг повышает выход органических удобрений в сутки на 30-40% и в 3-4 раза сокращает потери азота при хранении. Не следует практиковать хранение навоза в мелких кучах, заменяя их большими буртами. Это резко сокращает потери питательных веществ. Если навоз окажется слишком соломистым, на одну его тонну следует добавить 10 кг минерального азота.

Вполне понятно, что при катастрофической нехватке навоза создать положительный баланс гумуса в каштановых почвах только за счет него невозможно. В сложившихся условиях, особенно при активном проявлении эрозионных процессов, эту задачу можно решить путем всемерного внесения на поля соломы озимой пшеницы. Речь идет, конечно, о той ее части, которая остается после удовлетворения нужд животноводства. По содержанию органического вещества, азота, фосфора и калия одна тонна соломы эквивалентна 2-3 т полуперепревшего навоза с влажностью 75%.

При запашке в почву больших масс соломы необходимо принимать во внимание особенности этого органического удобрения. Отношение углерода к азоту в соломе в 4 раза шире по сравнению с навозом, в результате чего запахивание 4-5 т/га ее нередко может создавать в почве дефицит доступного растениям азота. Но этого явления в паровых полях не наблюдается – они накапливают значительное количество нитратов. На непаровых же полях для ликвидации азотного дефицита обязательно следует вносить 7-10 кг минерального азота на каждую тонну соломы.

К отмеченному выше добавим, что солому хорошо вносить совместно с жидким навозом. Она положительно влияет на физические свойства почвы, а жидкий навоз к тому же обеспечивает необходимое количество азота для протекания микробиологических процессов.

Внесение соломы в земледелии Ставропольского края наиболее целесообразно под чистый пар, бобовые и пропашные культуры. При повторных же посевах озимой пшеницы солому необходимо убирать с поля и использовать для нужд животноводства.

В случае оставления соломы на полях скашивание зерновых колосовых культур следует проводить на низком срезе с тем, чтобы как можно больше соломистой массы было измельчено перед запашкой ее в почву. Во время уборки соломы должна обязательно измельчаться с резки не более 5-10 см, что достигается импортными комбайнами "Claas", "New Holland", "John Deere". Отечественные приспособления ПКН – 1200 и ПКН – 1500 к комбайну "Дон" обеспечивают несколько большую длину соломенной резки – 15-20 см, что также можно считать вполне удовлетворительным.

На каждую тонну внесенной соломы, включая и пожнивно-корневые остатки, следует внести около 10 кг минерального азота (аммиачной селитры). При урожайности озимой пшеницы 25 ц/га получается около 8,5 тонн корней, поверхностных остатков и соломы, в том числе последней 4,5 тонны, при 30 ц/га – 9,3 т/га, при 35 ц/га – 10,2 т/га, при 40 ц/га – 11,0 т/га и т.д. Объем соломы может быть значительно увеличен за счет возделывания высокорослых сортов и наоборот.

При этом если солома вносится под чистый пар, применения азотных удобрений не требуется, если под бобовые культуры, то следует вносить лишь небольшие компенсирующие дозы азота, чтобы не расходовать биологический азот бобовых, а оставлять его для питания последующей озимой пшеницы.

После равномерного распределения измельченной соломы по полю с заправкой азотными удобрениями следует провести лущение тяжелыми дисковыми боронами БД-6,6 или БДТ-7 и запашку плугом с предплужниками на глубину 20 см. Более глубокая заделка соломы нецелесообразна в связи с преобладанием в этом случае анаэробных условий, препятствующих активной деятельности грибной микрофлоры.

Солому следует измельчать не только перед запашкой ее в поле, но и при использовании в качестве подстилки – тогда она более полно поглощает мочу и при хранении меньше теряет азота и органического углерода. Приготовленный на измельченной соломе полуперепревший навоз более равномерно распределяется по полю при разбрасывании и хорошо заделывается в почву.

Наряду с перечисленными выше мероприятиями по охране почв и повышению их плодородия совершенно очевидна необходимость улучшения пищевого режима и поддержание его на оптимальном уровне, ведь ежегодный вынос питательных элементов с урожаями обязательно необходимо компенсировать внесением извне адекватных доз органических и минеральных удобрений, что предусматривается в любом комплексном плане повышения плодородия почв. Следует иметь в виду, что применение минеральных удобрений на каштановых почвах обеспечивает прибавку урожая по чистому пару 6-8, а по озимой пшенице 4-6 ц/га. На удобренном фоне растения развиваются лучше, что позволяет им более экономно расходовать влагу и успешнее противостоять засухам.

Из всех рассмотренных выше мероприятий главнейшим в условиях зоны каштановых почв следует признать внесение органики на поля, так как этот прием по сути дела решает все острые проблемы земледелия сухостепной зоны: это и борьба с эрозией почв, и улучшение водного режима, и создание положительного баланса гумуса и питательных веществ, и вообще подъем уровня плодородия и продуктивности культур на каштановых почвах.

Заключение

 

Почвенный покров Приманычской впадины характеризуется в целом относительно благоприятными агропроизводственными свойствами, о чем свидетельствуют получаемые здесь высокие урожаи сельскохозяйственных культур. К отрицательным свойствам почв здесь следует отнести их значительную плотность, солонцеватость, солончаковость, податливость к водной и ветровой эрозии.

На почвы Кумо-Манычской впадины оказывается негативное антропогенное влияние. Оно заключается в неправельном, часто черезмерном орошении, отсутствии складов для удобрений и ростом урбанизации. В районе требуются мероприятия по снижению негативного воздействия.

Рациональное использование и охрана земельных ресурсов - одна из наиболее актуальных проблем для человечества. В обозримом будущем почва так или иначе останется главным источником получена необходимых продуктов питания. Для их производства на одного человека в среднем требуется 0,3-0,5 га земли. Но в связи с ростом населена земного шара, естественно, снижается доля пахотной земли на душ; населения. Ограниченность почвенных ресурсов при непрерывном росте населения и неизбежном отчуждении земель для несельскохозяйственное использования исключительно обостряет проблему использования и охраны земельных ресурсов. Для её решения существует два пути расширение площади пахотных земель и повышение продуктивности пашни. Однако в Ставропольском крае наиболее пригодные под пашню земли уже освоены и увеличить площадь пашни практически невозможно, а потому остаётся только второй путь. Его осуществление связано с дальнейшей интенсификацией земледелия, развитием науки и техники, с повышением на этой основе плодородия почв.

Пожалуй, самым крупным резервом повышения производительности земли является введение в крае почвозащитной системы земледелия с целью прекращения эрозионных процессов, ведущих к необратимой утрате почвами плодородия и недобору сельскохозяйственной продукции

Высокий эффект даёт также применение органических и минеральных удобрений и гипсование солонцов и солонцеватых почв.

Грамотная, научно-обоснованная система земледелия должна предусматривать в первую очередь создание в почвах высокой фосфорного фона (около 30 мг/кг почвы Р₂О₅), внесение азотных подкормок по данным растительной диагностики, всемерное использование растительных остатков для компенсации потерь гумуса и снижения дефицита питательных веществ.

Комплекс перечисленных выше мер будет способствовать созданию и поддержанию положительного баланса гумуса, азота, фосфора и кали; и значительному подъёму продуктивности каждого гектара земли.

 

Литература

 

Атыков, А.Я. Почвы Ставрополья и их плодородие / А.Я. Антыков, А.Я. Стоморев.- Ставрополь, 1970.-413с.

Ахтырцев, Б.П. Актуальные вопросы антропогенного почвоведения/ Б.П. Ахтырцев// Влияние человека на ландшафт: сб. Сб. 106. Вопросы географии.- М.: Мысль, 1977.- С. 168-174.

Горбунов И.Ф. Задачи охраны почв в Ставропольском крае / И.Ф. Горбунов, Е.И. Рябов // Тр. Ставропольского НИИСХ. – Вып. 13.- Ставрополь, 1972.- С. 34-39.

Грати,В.П. Влияние сельскохозяйственного освоения на некоторые свойства серых и бурых лесных почв / В.П. Грати// Почвоведение.- 1972. - №4.- С. 24-32.

Деревягин,В.А. Органические удобрения в биологизации земледелия/ В.А. Деревягин, П.Д. Попов // Химизация сельского хозяйства. – 1989.- №10.- С.33-35.

Докучаев, В.В. Русский чернозем / В.В.Докучаев. – М.,1936.

Дьяконова,Н.В. Роль органического вещества/ Н.В.Дьяконова// Земледелие.- 1988.- №1.-С.25-26.

Егоров, В.В. Некоторые вопросы повышения плодородия почв / В.В Егоров// Почвоведение. – 1978.-№10.-С. 71-79.

Камаев, И.Н. Пути сохранения плодородия почв на современном этапе: сб. 1 междунар. науч. конф.- Ставрополь, 2001.- С. 90-96.

Кауричев,И.С. Почвы нечерназемной зоны и пути и повышение их плодородия в условиях интенсивного земледелия/ И.С. Кауричев.- М.: Изд-во ТСХА, 1983-28 с.

Киселев, А.П. Агроэкологический мониторинг почв восточного региона Ставропольского края / А.П Киселев,Г.А. Шеховцов// Агрохимический вестник.- 2003.- №6- С.17-19.

Ковда,В.А. Основы учения о почвах/ В.А Ковда// Экология и земледелие.- М.: Наука, 1980.- С. 18-28.

Куприченков, М.Т Почвы Ставрополья/ М.Т. Куприченков.-Ставрополь, 2005.-424с.

Куприченков, М.Т. Плодородие почв био- и агроцинозов/ М.Т Куприченков,- М.: 1990.- 93.

Куприченков, М.Т. Влияние антропогенных факторов на интенсивность минирализации гумуса : сб.- Ставрополь, 1988.-С. 44-60.

Куприченков, М.Т. Мониторинг плодородия земельных ресурсов Ставропольского края/ Куприченков, М.Т., Петрова.- Ставрополь,2002.- 248с.

Лыков,А.М. Воспроизводство плодородия почв в нечерноземной зоне/ А.М. Лыков.- М., 1982.

Рябов,Е.И. Земля просит защиты/ Е.И. Рябов// Эрозия почв и меры борьбы с ней.- Ставрополь: Ставропольское кн. Изд-во, 1974.- 160с.

Сибирцев,Н.М Почвоведение / Н.М. Сибирцев.- СПб., 1901.- Вып. 3.

Циганенко, А.Ф. География почв / А.Ф. Циганенко.- Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1972.-268с.