Возделывания сельскохозяйственныхкультур в севооборотах юго-западанечерноземной зоны россии
На правахрукописи
БЕЛЬЧЕНКО СергейАлександрович
ЭФФЕКТИВНОСТЬТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХКУЛЬТУР В СЕВООБОРОТАХ
ЮГО-ЗАПАДАНЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ
Специальность 06.01.01 –общее земледелие
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации насоискание ученой степени
докторасельскохозяйственных наук
Брянск – 2012
Работа выполнена накафедре растениеводства и общегоземледелия
ФГБОУ ВПО «Брянскаягосударственная сельскохозяйственнаяакадемия»
и ГНУ«Новозыбковскаясельскохозяйственная опытная станция ВНИИ люпина»
| Научныйконсультант - | докторсельскохозяйственных наук, профессор Белоус Николай Максимович |
| Официальные оппоненты: | докторсельскохозяйственных наук, профессор Кононов Анатолий Степанович; докторсельскохозяйственных наук, профессор Мязин Николай Георгиевич |
| докторсельскохозяйственных наук, профессор Лобков Василий Тихонович |
Ведущаяорганизация – ФГБОУ ВПО«Смоленская государственнаясельскохозяйственная академия»
Защита состоится 22марта 2012 года в 1000 часов на заседаниидиссертационного совета Д 220.005.01 в ФГБОУВПО «Брянская государственнаясельскохозяйственная академия» по адресу:243365, с. Кокино Выгоничского района Брянскойобласти, корпус 4, конференц-зал
E-mail: [email protected], факс: 8(483-41)-24-721
С диссертацией можноознакомиться в научной библиотекеБрянской государственнойсельскохозяйственной академии. Объявлениеи автореферат размещены на официальномсайте ВАК РФ www.vak.ed.gov.ru.
Автореферат разослан_________________________ 2012 г.
Просим принять участиев работе совета или прислать свой отзыв наавтореферат диссертации в 2-х экземплярах,заверенных печатью.
Ученый секретарь
диссертационногосовета,
доктор с.-х.наукДронов А.В.
ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальностьпроблемы. Удовлетворениепотребностей населения страныотечественными недорогими и одновременновысококачественными продуктами питания, асельскохозяйственных животных кормами,является важнейшей задачей современногосельскохозяйственногопроизводства.
Вземледелии решение этой проблемы связано с переходом на ресурсосберегающие, малозатратныеэкологические обоснованныеагротехнологии возделыванияполевых культур обеспечивающиевысокуюпродуктивность,сохранение почвенного плодородия,существенную экономию энергетическихи трудовыхресурсов,производствоконкурентоспособнойрастениеводческой продукции.
Актуален также вопроссохранения почвенного плодородия иповышения выхода сельскохозяйственнойпродукции за счет использованиявсевозможных дешевых ресурсов: соломызерновых и бобовых культур, зеленыхудобрений с запашкой надземной массы, атакже стерни; пожнивных сидератов, которыеспособны обогащать почву органическимвеществом. Этого требуют не толькоэкономические, но и экологические условия,так как снижается степень загрязненияокружающей среды, почвы,сельскохозяйственной продукции.Неотложность решения данной проблемысвязана с различным экономическимположением сельскохозяйственныхпредприятий, а результаты научныхисследований дают обоснованиеприменения оптимальных систем удобренияпод каждую культуру и севооборота в целом сцелью получения продукции с нормативнымикачественными показателями.
Цель и задачиисследований. Цель даннойработы –совершенствование и энергетическоеобоснование технологий возделываниясельскохозяйственных культур всевооборотах с различными системамиудобрения для производствавысококачественной продукции и сохраненияуровня плодородия почвы.
В связи с этим решалисьследующие задачи:
- дать обоснованиеинтенсивной, биологической иальтернативной технологий возделываниясельскохозяйственных культур различныхсевооборотов;
- выявить влияниеизучаемых технологий на урожайностьвозделываемых культур;
- определить качествосельскохозяйственной продукции взависимости от применяемых интенсивной,биологической и альтернативнойтехнологий;
- изучить влияниетехнологий возделывания на продуктивностьсевооборотов различнойнаправленности;
- определить накоплениепожнивно-корневых остатков под влияниемсистем удобрения в технологияхвозделывания;
- установить иобосновать баланс элементовпитания;
- исследовать измененияагрохимических показателей почвы взависимости от технологийвозделывания;
- определить энергетическуюэффективностьинтенсивных,биологических и альтернативныхтехнологийвозделываниясельскохозяйственныхкультур.
Научнаяновизна. Впервыеразработаны технологии возделываниясельскохозяйственных культур надерново-подзолистых песчаных почвах всидеральном, зернопропашном иплодосменном севооборотах с оптимальнымисистемами удобрения в целях производствавысококачественного продовольственного ифуражного зерна, грубых и сочных кормов дляживотноводства.
Дана сравнительнаяоценка технологий возделываниясельскохозяйственных культур с разнымисистемами удобрений в севооборотах посохранению уровня плодородия песчаныхпочв дерново-подзолистого типа.
Определены оптимальныесистемы удобрения технологийвозделывания,обеспечивающиеминимум энергозатрат напроизводство одной зерновой единицы.
Основныеположения, выносимые на защиту:
1. Сравнительнаяэффективность технологий возделываниясельскохозяйственных культур поурожайности и продуктивности севооборотовс оптимальными системами удобрения;
2. Формированиесельскохозяйственной продукции с хорошимипараметрами качества в зависимости отсистем удобрения интенсивной,биологической и альтернативнойтехнологии;
3. Влияние системудобрения в технологиях возделывания наосновные агрохимические показателипочвенного плодородия дерново-подзолистыхпесчаных почв;
4. Энергетическаяэффективность технологий возделывания всевооборотах с разными системамиудобрения.
Практическаязначимость результатовисследований.Установлены оптимальные системы удобренияинтенсивной, биологической иальтернативной технологий с разнымиэнергетическими затратами, которыесоставили основу для внедренияпрактических рекомендаций сельскимтоваропроизводителям всех формсобственности. Системы удобрениятехнологий возделывания разработаныпод каждую культуру и севооборот в целомдля получения продукции с хорошимипоказателями качества.
Апробация работы. Основные положения диссертационнойработы доложены на Международнойконференции «Молодые ученые – возрождениюсельского хозяйства России в XXI веке»(Брянск, 2000); Международнойнаучно-практической конференции«Использование достижений современнойбиологической науки при разработкетехнологии в агрономии, зоотехнии иветеринарии» (Брянск, 2002); Международнойнаучно-практической конференции«Технологические аспекты производствапродукции растениеводства иживотноводства» (Брянск, 2004); 41Международной научной конференции«Агрохимические приемы рациональногоприменения средств химизации, как основаповышения плодородия почв ипродуктивности сельскохозяйственныхкультур» (Москва, 2007); Международнойнаучно-практической конференции«Инновации в технологиях возделываниясельскохозяйственных культур» (Горки, 2010);Международной научно-методическойконференции учреждений участников ГеосетиРоссии и стран СНГ (Москва, 2010);Международной научно-практическойконференции «Агроэкологические аспектыустойчивого развития АПК на территориях,загрязненных радионуклидами» (Брянск, 2011);Международной научно-практическойконференции «Агроэкологические аспектыустойчивого развития АПК (Брянск, 2011);Международной научной конференции«Эффективность использования удобрений идругих средств химизации в целяхвоспроизводства плодородия почв иповышения продуктивностисельскохозяйственных культур» (Москва,2011).
Материалы диссертациидоложены и обсуждены на заседаниях кафедрырастениеводства и общего земледелия иУченого совета ГНУ НСОС ВНИИ люпина.
Публикации результатовисследований. Порезультатам исследований опубликовано 42научных работы, в том числе 12 – в изданиях перечняВАК, 5 монографии.
Организация исследованийи личныйвклад автора.Личноеучастие авторазаключается вразработкеметодикиэкспериментов, постановке и организациипроведения полевых илабораторных опытов, полученииосновной части экспериментальногоматериала (85%), анализе иинтерпретациирезультатов, проведении статистическойи энергетической оценки данных исследований,формулированиизакономерностей, выводов и рекомендацийпроизводству.
Структура и объемдиссертации.Диссертационная работа состоит извведения, 7 глав, выводов и предложенийпроизводству, списка литературы,включающего 593 источника, в том числе 42 наиностранных языках, изложена на 362страницах компьютерного текста, содержит118 таблиц, 10 рисунков и 36 приложений.
Автор выражаетискреннюю признательность за ценныесоветы и помощь в выполнении данной работынаучному консультанту, докторусельскохозяйственных наук, профессору Н.М.Белоусу; докторам сельскохозяйственныхнаук В.Е. Торикову, Г.П. Малявко, М.Г.Драганской А.В. Дронову, Л.Л. Яговенко,благодарит сотрудников кафедрырастениеводства и общего земледелия,кафедры биологии,кормопроизводства, селекции исеменоводства, а такжеруководителей предприятий: ФГУ«Брянскагрохимрадиология» П.В. Прудниковаи ФГУ «Брянская МВЛ» И.И. Сидорова.
СОДЕРЖАНИЕРАБОТЫ
Условия иметодика проведенияисследований
Исследования проводилина Новозыбковской сельскохозяйственнойопытной станции ВНИИ люпина, расположеннойна юго-западе Нечерноземной зоныРоссии.
Климатические условия зоны относятся к неустойчивым по увлажнению, с неравномернымраспределениемосадков изначительнойпродолжительностьюсухих, жаркихпериодов втечение вегетации,отрицательновлияющих наэффективностьприменяемыхудобрений.Среднегодовоеколичество осадков колеблется от500 до 700мм, втом числеза вегетационный период(май-сентябрь) от 270 до 340 мм.Среднегодоваятемпература 6,5оС,за вегетационный период: в мае– 14,9оС(колебания от12,6 оС до 16,2оС),июне – 21,1оС (от19,3 оС до 25,6оС),августе – 19,4 оС(от 18,4 оС до20,4оС). Продолжительностьбезморозного периода 200-220 дней, суммаположительных температур2450-2750оС.
В годы исследований посумме осадков за вегетационный периоднаиболее засушливыми были 2000 г.(май-июнь, август) 2002, 2003 (май, июнь – I и II декады), 2005 г.(июль-август), 2007 г. (май и август), 2008 и 2010 гг.
Опыт 1. (2000-2011 гг.). Сравнительная эффективностьтехнологий возделываниясельскохозяйственных культур в различныхсевооборотах в условиях радиоактивногозагрязнения.
Сидеральныйсевооборот 2000 г.закладки:
№ 1. Картофель – ячмень – сераделлоовсянаясмесь (отава на запашку) – озимаярожь+пожнивной сидерат;
№ 2. Закладка 2002 г.– картофель– ячмень– люпин з/м– озимаярожь+пожнивный сидерат.
Зернопропашнойсевооборот 2001 г. закладки с 75%зерновых культур: кукуруза з/м – ячмень – овес – озимая рожь.
3. Зернопропашнойсевооборот 2004 г. закладки с 50% зерновыхкультур: кукуруза з/м-ячмень-овес-озимаярожь.
4. Плодосменныйсевооборот:
Закладка 2006 г. – кормовая свекла– ячмень–люпиноовсяная смесь (зерно) – озимая рожь;
Закладка2008 г. – кормоваясвекла – ячмень –сераделлоовсяная смесь – озимая рожь.
Всевооборотахизучали тритехнологиивозделываниясельскохозяйственныхкультур, включающие различныесистемы удобрения под первую культуру(табл. 1).
1. Интенсивная технология сидеральногои зернопропашного севооборотов включаласледующие системы удобрения:органическая– 80 и 120 т/га подстилочного ибесподстилочногонавоза КРСв дозе,рассчитанной по содержаниюазота в 40 тподстилочного.Органо-минеральная – аналогичные дозы навоза в сочетании с минеральнымиудобрениямиэквивалентносодержанию NPK 40 т/га подстилочного навоза.
Интенсивная технология плодосменногосевооборота № 1 (2006 г.) представленаминеральнойповышенной системой (2NРК повыносу), органической (80 т/га бесподстилочногонавоза) иоргано-минеральной (40и 80 т/га Б.Н.+NРК).
Плодосменного севооборота № 2 (2008 г.)органической (двойная и тройная доза П.Н. и Б.Н.), органо-минеральной-аналогичныедозы навозав сочетаниис NРК (эквивалент 40 т/гаП.Н.) и NК (повыносу корнеплодами).
2. Биологическаятехнология включала системы удобрения,сидерального и зернопропашногосевооборотов, основанные на использованииминимальной дозы подстилочного навоза 40т/га и бесподстилочного КРС (эквивалент поазоту 40 т/га подстилочного навоза); соломыозимой ржи, оставленной на поле визмельченном виде после уборки. В среднемурожайность соломы озимой ржи составила 4,2т/га, что по количеству внесенногоорганического вещества приравнивается к15-17 т подстилочного навоза. Пожнивныйсидерат (редька масличная) – укосная масса,сформированная за период с 05.VIII по 15.X, сурожайностью от 10 до 35 т/га, что в переводена подстилочный навоз составляет 2,5-8,8т/га.
Системыудобрения ссоломой исидератом создавали осеньюпредшествующего года под пропашную культуру севооборота.После уборкиозимой ржикомбайном «Сампо 500», измельченнаясолома равномерно распределяласьна соответствующих вариантах и ее заделывали в 2 следа тяжелымидисковыми боронами БДТ-3,0 на глубину 10-12 см. Поле прикатывалиРВК-3,6, высевали редькумасличную (конец июля – начало августа) с нормой 35-40 кг/га посоломе ибез неё. Приблагоприятносложившихся погодных условиях,особенно наличиивлаги, всходыпоявлялись на5-6 день, ав серединеоктября надземную массузапахивали.
3. Альтернативнаятехнология в сидеральном и зернопропашномсевооборотах представлена тремя системамиудобрений: минеральная – эквивалентсодержания NРК в 40 т подстилочного навоза всочетании с соломой; минеральная – с сидератомпожнивным; минеральная – с соломой исидератом. В плодосменном севообороте №1-минеральной по выносу элементов питаниякорнеплодами, умеренной органической,органоминеральной с уменьшенными вдвоедозами органических и минеральныхудобрений (2006 г.).
В плодосменномсевообороте № 2 – минеральной, органической сприменением минеральной дозы навоза,органо-минеральной – уменьшенные вдвое дозыорганических и минеральных удобрений (2008г.).
Полная схема внесенияудобрений под первую культуру севооборотапредставлена в таблице 1.
Закладка опытовпроисходила на дерново-подзолистойпесчаной слабо - и средне окультуреннойпочве с агрохимическими показателями,представленными в таблице 2. Колебания посодержанию обоснованы поделяночнымопределением, которые охватывали всеизменения пахотного слоя (0-20 см).
1. Схемавнесения удобрений под первуюкультуру севооборота, т, кг/га
| № п/п | Севооборот | Интенсивная технология | Биологическая технология | Альтернативная технология | ||||||||||||||
| органическая | органо-минеральная | навоз | солома | сидерат | солома+ сидерат | навоз | NРК+ солома | NРК+ сидерат | NРК+ солома+ сидерат | |||||||||
| П.Н. | Б.Н. | П.Н. | Б.Н. | N | Р | К | П. | Б. | П. | Б. | ||||||||
| 1 | Сидеральный (2000 №1) | 80 | 100 | 80 | 100 | 120 | 80 | 100 | 40 | 50 | 4,1 | 35 | 4,1+35 | - | - | N120Р80К100+4,1 | N120Р80К100+35 | N120Р80К100+ 4,1+35 |
| 120 | 150 | 120 | 150 | |||||||||||||||
| 2 | Сидеральный (2002 №2) | 80 | 66 | 80 | 66 | 132 | 48 | 84 | 40 | 33 | 6,0 | 30 | 6+30 | - | - | N132Р48К84 +6 | N132Р48К84+30 | N132Р48К84+ 6+30 |
| 120 | 99 | 120 | 99 | |||||||||||||||
| 3 | Зернопропашной с 75%зерновых культур (2001 г. №1) | 80 | 54 | 80 | 54 | 148 | 68 | 104 | 40 | 27 | 3,0 | 18 | 3+18 | - | - | N148Р68К104+3 | N148Р68К104+18 | N148Р68К104+ 3+18 |
| 120 | 81 | 120 | 81 | |||||||||||||||
| 4 | Зернопропашной с 50%зерновых культур (2004 г. №2) | 80 | 96 | 80 | 96 | 164 | 24 | 40 | 40 | 48 | 4,4 | 10 | 4,4+10 | - | - | N148Р68К104+4,4 | N148Р68К104+10 | N148Р68К104+ 4,4+10 |
| 120 | 144 | 120 | 144 | |||||||||||||||
| 5 | Плодосменный (2006 г. №1) | - | 80 | - | 40 | 136 | 44 | 218 | 20 | N148Р22 | К109 | |||||||
| - | - | - | 80 | 40 | ||||||||||||||
| - | - | - | - | 272 | 88 | 436 | - | N136 | Р44 | К218 | ||||||||
| 6 | Плодосменный (2008 № 2) | 80 | 72 | 80 | 72 | 168 | 44 | 108 | 40 | 36 | N84 | Р22 | К54 | |||||
| 136 | - | 218 | N68 | К109 | ||||||||||||||
| 120 | 102 | 120 | 102 | 168 | 44 | 108 | N168 | Р44 | К109 | |||||||||
| 136 | - | 218 | N84 | Р22 | К54 | |||||||||||||
| - | - | - | - | - | - | - | N136 | Р44 | К218 | |||||||||
| - | - | - | - | - | - | - | N68 | Р22 | К109 | |||||||||
Примечание: под остальные культуры севооборотавнесено общим фоном: 1 и 2 – N180P40K150, 3-6– N180K150
Более низким уровнемплодородия отличались опыты закладки 2001 г.(зернопропашной 75% зерновых), 2002 г.(сидеральный № 2) и 2006 г. (плодосменный № 1).
Навоз и минеральныеудобрения вносили весной под перепашкузяби.
2.Агрохимическая характеристика опытныхполей
| Год закладки | Гумус, % | рН(KCl) | Нг | S | Р2О5 | К2О | |
| мг-экв. на 100 г | мг/кг | ||||||
| Интенсивная технология | |||||||
| 2000 | 2,10-2,38 | 6,0-6,4 | 0,5-1,1 | 8,5-11,3 | 400-440 | 67-88 | |
| 2001 | 1,94-2,01 | 4,5-5,4 | 1,8-2,8 | 5,1-7,4 | 235-281 | 39-64 | |
| 2002 | 1,66-2,24 | 5,4-6,1 | 1,1-1,7 | 6,3-9,3 | 280-327 | 46-62 | |
| 2004 и2008 | 2,10-2,39 | 5,7-6,0 | 1,2-1,5 | 9,8-11,3 | 258-333 | 50-80 | |
| 2006 | 1,75-2,15 | 5,1-5,7 | 1,6-1,9 | 4,5-6,3 | 255-295 | 38-54 | |
| Биологическая технология | |||||||
| 2000 | 2,18-3,43 | 6,1-6,5 | 0,5-0,8 | 10,0-15,3 | 330-400 | 70-77 | |
| 2001 | 1,89-1,98 | 5,5-5,8 | 2,0-2,3 | 5,2-6,9 | 247-294 | 37-67 | |
| 2002 | 1,62-2,12 | 5,6-6,2 | 0,8-1,7 | 5,8-8,7 | 249-277 | 44-58 | |
| 2004 и2008 | 2,04-3,30 | 5,8-6,2 | 0,8-1,3 | 10,9-15,3 | 282-359 | 69-75 | |
| 2006 | 1,68-2,10 | 5,3-6,1 | 1,2-2,2 | 4,1-7,2 | 224-264 | 44-57 | |
| Альтернативная технология | |||||||
| 2000 | 2,24-3,23 | 5,9-6,5 | 0,7-1,2 | 9,0-15,5 | 314-362 | 68-77 | |
| 2001 | 1,91-2,00 | 5,3-5,8 | 1,2-1,7 | 6,9-8,1 | 237-287 | 44-70 | |
| 2002 | 1,92-2,22 | 5,9-5,9 | 1,2-1,3 | 7,8-8,2 | 244-273 | 50-53 | |
| 2004 и2008 | 2,13-3,13 | 5,8-6,3 | 1,2-1,8 | 10,4-14,1 | 324-350 | 74-79 | |
| 2006 | 1,84-2,02 | 5,6-5,7 | 1,5-2,2 | 6,4-7,2 | 238-261 | 47-49 | |
Характеристикаорганических удобрений представлена втаблице 3. Минеральные удобрения вносили ввиде аммиачной селитры, простогогранулированного суперфосфата, хлористогокалия.
3. СодержаниеNPK и цезия-137 в навозе, соломе исидерате
| Год | Показатель | Подсти- лочный | Беспод- стилочный | Солома | Сидерат | NРКкг/га, экв. 40 т/га подстил. навоза |
| 2000 | N, % | 0,30 | 0,24 | 0,80 | 1,38 | 120 |
| Р2О5, % | 0,20 | 0,15 | 0,48 | 1,04 | 80 | |
| К2О, % | 0,25 | 0,20 | 1,80 | 3,23 | 100 | |
| 137Cs, Бк/кг | 4391 | 517 | 172 | 54 | - | |
| Доза,т/га | 40 | 50 | 4,1 | 35,0 | - |
Продолжение таблицы3
| 2001 | N, % | 0,37 | 0,55 | 1,00 | 1,5 | 148 |
| Р2О5, % | 0,17 | 0,21 | 0,56 | 1,06 | 68 | |
| К2О, % | 0,26 | 0,38 | 2,17 | 3,73 | 104 | |
| 137Cs, Бк/кг | 1237 | 1354 | 200 | 133 | - | |
| Доза,т/га | 40 | 27 | 3,0 | 18,1 | - | |
| 2002 | N, % | 0,33 | 0,40 | 1,07 | 1,4 | 132 |
| Р2О5, % | 0,12 | 0,19 | 0,61 | 1,0 | 48 | |
| К2О, % | 0,21 | 0,37 | 2,78 | 3,5 | 84 | |
| 137Cs, Бк/кг | 1061 | 780 | 220 | 165 | - | |
| Доза,т/га | 40 | 33 | 6 | 30,0 | - | |
| 2004 | N, % | 0,41 | - | 0,78 | 1,70 | 164 |
| Р2О5, % | 0,06 | - | 0,40 | 1,06 | 24 | |
| К2О, % | 0,01 | - | 1,82 | 3,8 | 40 | |
| 137Cs, Бк/кг | 2751 | - | 190 | 157 | - | |
| Доза,т/га | 40 | 48 | 4,4 | 10,0 | - | |
| 2006* | N, % | - | 0,25 | - | - | 100* |
| Р2О5, % | - | 0,11 | - | - | 44 | |
| К2О, % | - | 0,21 | - | - | 84 | |
| 137Cs, Бк/кг | - | 1214 | - | - | - | |
| Доза,т/га | - | 40 | - | - | - | |
| 2008 | N, % | 0,42 | 0,46 | - | - | 168 |
| Р2О5, % | 0,12 | 0,16 | - | - | 48 | |
| К2О, % | 0,27 | 0,23 | - | - | 108 | |
| 137Cs, Бк/кг | 1417 | 991 | - | - | - | |
| Доза,т/га | 40 | 36 | - | - | - |
*Примечание: NPK экв. 40т/га бесподстилочного навоза КРС
Опыт 2.Микрополевой, краткосрочный проведен в2001-2003 гг. Цель опыта – изучить степень разложенияподстилочного, бесподстилочного навозаКРС, соломы и сидерата в полевых условиях, взависимости от срока экспозиции: через 6месяцев; 1,5 года; 2,5 года. Виды навоза вколичестве 1 кг, 2 кг и 3 кг, при естественнойвлажности были размещены в капроновыхмешочках на глубине 0-20 см рендомизированов 3-х кратной повторности. Для определениястепени разложения в мешочки помещены былирезаная солома и зеленая масса редькимасличной (0,5 см). Почва заложена послойно всоответствии с выемкой и уплотнена.Разложение навоза, соломы и сидерата шлопод влиянием имеющихся в нихмикроорганизмов, температурных условий иувлажнения.
По тематике опытовизучали:
- Агрохимическиесвойства почвы (Петербургский, 1968;Аринушкина, 1970; Агрохимические методыисследования почв, 1975; Методическиеуказания ВИУА, ч. 2. 1975);
- Групповой состав гумуса (Агрохимическиеметоды исследования почв, 1975);
- Определениеразличных форм фосфора и калия(Агрохимические методы исследования почв,1975);
- Активность почвыпо радиоцезию (гамма-спектрометр«Гамма-1С»);
- Динамику ростарастений и структуру урожая (Доспехов,1968);
- Качество урожая(Петербургский, 1968; Методические указанияВИУА по проведению исследований вдлительных опытах с удобрениями «Анализрастений», ч. 2., 1976);
- Накоплениетяжелых металлов (Методические указания поопределению тяжелых металлов в почвах с.-х.угодий и продукции растениеводства. М.:ЦИНАО 1992 г.);
- Баланс гумуса,азота, фосфора, калия (Методическиеуказания по определению балансапитательных веществ, М.: 2000);
- Накоплениепожнивных и корневых остатков (Научныеосновы и рекомендации по эффективномуприменению органических удобрений. М.:1991);
- Содержаниецезия-137 в конечной продукции культурсевооборота (Методические указания поопределению естественных радионуклидов впочвах и растениях. М: 1985 г.);
- Разложенияорганических удобрений, соломы исидерата;
- Научные основы ирекомендации по эффективному применениюорганических удобрений. М.: 1991;
- Энергетическаяэффективность (Боинчан, Стадник, 2007).
Смешанные образцыпочвы пахотного горизонта отбиралитростевым буром на I и III повторениях с 10точек, а до 1 м – буром Малькова с 5 точек. Анализывыполняли по следующим методикам:влажность почвы – высушиванием навески в сушильномшкафу при t 105С в течение 7 часов,рН солевой вытяжки – потенциометрически;гидролитическую кислотность – по Каппену; суммупоглощенных оснований – поКаппену-Гильковицу; обменные СаО и МgО–трилонометрически; гумус по Тюрину вмодификации Симаковой; групповой составгумуса – поТюрину в модификации Пономаревой иПлотниковой; нитраты – колориметрически;подвижный фосфор – по Кирсанову; формы фосфора – по Чангу-Джексону;обменный калий – по Кирсанову и Масловой;легкообменный – в 0,05 н СаСl2; необменный – по Пчелкину.
Средниеобразцы растений для анализа отбирали на двухповторностях опыта. Определяли:сухое вещество –по Петербургскому; золу – поЛебедянцеву; содержание азота,фосфора, калия, клетчатки,пленчатости – наинфракрасном спектрометре;нитраты –колориметрически;крахмал – поудельному весу клубней навесах Парова;витамин С– по Мурри;тяжелые металлы –с помощьюатомно-абсорбционногоспектрометра;вкусовые качества –органолептически;содержание цезия-137 –спектрометром «Гамма 1С».
Во время вегетациирастений проводили фенологическиенаблюдения.
За 11 лет исследованийбыло поставлено более 20 полевых опытов навосьми культурах. Учтен урожай с 5 тыс.делянок. Проанализировано около 1,5 тыс.растительных и 5 тыс. почвенныхобразцов.
Агротехникавозделывания культур в опытах
Возделывали сорта:
- картофель – "Темп","Резерв";
- озимая рожь – "Пуховчанка";
- ячмень – "Гонар", "Сябр", «Баронесса»;
- овес –"Скакун";
- сераделла с овсомна зеленую массу – "Скороспелая-3587";
- люпин – "Кристалл";
- кукуруза на силос– "Бемо182";
- кормовая свекла – «Ротевальц».
Агротехника возделываниякультур общепринятая для Брянской области:посадка картофеля –на гребняхс междурядьями 70 см;посев кукурузы и кормовойсвеклы – широкорядно на 70см; остальные культуры –рядовым способом.
Органические удобрениявносили механизировано – РОУ-5, минеральные– вручную,поделяночно.
Обработка посевовкартофеля, кукурузы и корнеплодов довсходов велась сетчатой бороной БЗСС-1,0, амеждурядная –с помощью культиватора КРН-4,2.
Уборку урожая зеленоймассы кукурузы, сераделлы с овсом, люпина,клубней картофеля, корнеплодов кормовойсвеклы проводили вручную поделяночно, азерновых культур – комбайнами СК-5 «Нива» и «Сампо 500»,с последующим взвешиванием.
Основная обработкапочвы –зяблевая вспашка (ПЛН-3-35). Под картофель,кукурузу и корнеплоды проводили перепашкузяби для заделки органических иминеральных удобрений, под остальныекультуры –весенняя культивация и прикатывание(РВК-3,6). Сеяли зерновые – СЗТ-3,6, картофельсажали – СН-4Б,кукурузу и кормовую свеклу – СО-4,2.
Систему борьбы ссорняками, болезнями и вредителямипроводили общим фоном, для этогоиспользовали ОПШ-15, отечественные изарубежные препараты, разрешенные дляприменения.
РЕЗУЛЬТАТЫИССЛЕДОВАНИЙ
Совершенствование технологийвозделывания
сельскохозяйственныхкультур в севооборотах
юго-запада Нечерноземнойзоны России
Влияниетехнологий возделывания на урожайностькультур
Результаты длительногостационарного опыта свидетельствуют, чтоорганическая система удобренияинтенсивной технологии с подстилочнымнавозом менее эффективна, чем сбесподстилочным: разница в урожайностикартофеля превосходила 2,5-2,6 т/га (табл. 4).Органо-минеральная система удобренияпревышает органическую с подстилочнымнавозом на 9,0-10,1 т/га и на 6,5-8,2 т/га сбесподстилочным. Вид навоза на урожайностьклубней картофеля не влиял исоответственно не обеспечивал достовернойего прибавки.
На урожайность зеленоймассы кукурузы эффективнее действовалбесподстилочный навоз относительноподстилочного. Органо-минеральная системаудобрения в сравнении с органическойобеспечила рост урожайности сподстилочным навозом на 4,7-6,1 т/га, сбесподстилочным – на 4,4-4,8 т/га. Прибавки зеленой массыот тройных доз обоих видов навозанаходились в пределах ошибки опыта.
Максимальные дозыбесподстилочного навоза оказалиположительное влияние на урожайностькормовой свеклы: получены достоверныеприбавки от органической иоргано-минеральной систем – 9,9 т/га и 6,0 т/га.Урожайность корнеплодов пооргано-минеральной системе соответственнопревышала органическую на 12,7-16,6т/га.
Таким образом, в прямомдействии органо-минеральная системаудобрения интенсивной технологии смоглаобеспечить высокую урожайность клубнейкартофеля, зеленой массы кукурузы,корнеплодов кормовой свеклы спреимущественным влияниембесподстилочного навоза надподстилочным.
4. Влияниесистем удобрения интенсивной технологиина урожайность
сельскохозяйственных культур, т/га(среднее за 2000-2010 гг.)
| Система удобрения | Прямоедействие | Последействие | ||||||
| картофель (клубни) | кукуруза (з/м) | кормовая свекла (корнеплоды) | 1-й год ячмень (зерно) | 2-йгод овёс (зерно) | сераделло-овсяная смесь (з/м) | люпин(з/м) | 3-йгод озимая рожь(зерно) | |
| П.Н. 2дозы | 12,4 | 37,0 | --- | 1,38 | 1,21 | 32,5 | 31,2 | 2,17 |
| П.Н. 3дозы | 13,0 | 39,7 | --- | 1,61 | 1,36 | 32,9 | 33,0 | 2,22 |
| Б.Н. 2дозы | 14,9 | 38,4 | 37,1 | 1,42 | 1,25 | 31,3 | 32,1 | 1,97 |
| Б.Н. 3дозы | 15,6 | 40,9 | 47,0 | 1,58 | 1,32 | 32,1 | 32,1 | 2,04 |
| П.Н. 2 дозы +NPK | 22,5 | 43,1 | --- | 2,02 | 1,39 | 35,4 | 31,4 | 2,35 |
| П.Н. 3 дозы +NPK | 22,0 | 44,4 | --- | 2,45 | 1,41 | 35,0 | 32,8 | 2,47 |
| Б.Н. 2 дозы +NPK | 23,1 | 42,8 | 53,7 | 2,18 | 1,32 | 33,7 | 31,2 | 2,26 |
| Б.Н. 3 дозы +NPK | 22,1 | 45,7 | 59,7 | 2,33 | 1,44 | 34,1 | 32,2 | 2,36 |
| HCP 05 | 2,4 | 3,1 | 4,5 | 0,23 | 0,22 | 2,5 | 3,4 | 0,23 |
Примечание: 1 дозаподстилочного навоза фиксирована – 40 т/га, абесподстилочного навозаэквивалентна по азоту; NPKэквивалентносодержанию в40 т/гаподстилочного навоза.
Положительное последействие(1ый год)органо-минеральной системыудобренияустановлено впосевах ячменя: прибавка урожайностизерна сподстилочным навозом составили 0,64-0,84 т/га, сбесподстилочным – 0,76-0,75 т/га. Преимущество тройной дозы над двойной обеспечилподстилочный навоз по органической (0,23 т/га) иоргано-минеральнойсистеме (0,43т/га) удобрения.
Последействие системыудобрения интенсивной технологии навторой год испытывали в посевах овса,люпина и сераделлоовсяной смеси.Продуктивность овса значительно уступаетячменю не только как более удаленнаякультура по севообороту, но из-за крайненеблагоприятных условий вегетации поувлажнению. Различия по урожайности зернаовса, сераделлоовсяной смеси и зеленоймассы люпина между видами и дозами навоза,а также системами удобрения не существенны(табл. 4).
Завершающей культуройв севообороте возделывалась озимая рожь,урожайность которой превосходила яровыезерновые. Выявлено преимущественноевлияние подстилочного навоза надбесподстилочным: по органической системеразница по урожайности зерна составила 0,20и 0,18 т/га и органо-минеральной – 0,09-0,11 т/га.Органо-минеральная система удобрения стройной дозой обоих видов навозаобеспечила достоверную прибавку.
По биологическойтехнологии минимальная доза подстилочного(40 т/га) и бесподстилочного (41,5 т/га) навозаспособствовала получению урожайностиклубней картофеля (11,6 и 11,5 т/га), уступающейв 1,4-3,1 раза интенсивной технологии. Аиспользование соломы, сидерата и ихсочетания обеспечило одинаковуюурожайность (13,3-15,4 т/га) с органическойсистемой удобрения (табл. 5).
Умеренные дозы навоза исоломы с сидератом по урожайности зелёноймассы кукурузы (35,3, 37,9 и 35,0 т/га) оказалисьэффективнее, чем солома и сидерат,внесённые отдельно (32,9 и 33,6 т/га). Системаудобрения биологической технологии поурожайности уступала, как органической (на0,5-8,0 т/га), так и органо-минеральной системеудобрения (на 4,9-22,8 т/га) в меньшей степенипо навозу и в большей – соломе исидерату.
Высокая эффективностьпоследействия систем удобрениябиологической технологии на ячменеполучена при совместном внесении соломы ссидератом (1,61 т/га) и сидерата (1,38 т/га),которые по урожайности зернаприравнивались к органической системеинтенсивной технологии, но при этомуступали органо-минеральной – в пределах 0,41-1,07т/га.
Урожайность зерна овсапо биологической технологии (1,21-1,73 т/га)одного уровня с интенсивной (1,21-1,44 т/га).Ниже от последействия умеренных доз навоза(1,21-1,24 т/га) и выше от соломы (1,67 т/га),сидерата (1,73 т/га) и соломы с сидератом (1,68т/га). Это связано с тем, что овёс высевали(2008 г.) совместно с люпином, чтоблагоприятно сказалось наурожайности.
В последействиисистемы удобрения биологическойтехнологии мало влияли на урожайностьзелёной массы люпина (31,3-33,9 т/га) исераделло-овсяной смеси (30,3-33,2 т/га). Если полюпину различий в урожайности зелёноймассы между биологической и интенсивнойтехнологиями не получено, то посераделлоовсяной смеси урожайность былаодного порядка с органической системой иуступала (0,5-5,1 т/га)органо-минеральной.
5. Влияниесистем удобрения биологической технологиина урожайность
сельскохозяйственных культур,т/га
| Система удобрения | Прямоедействие | Последействие | |||||
| картофель (клубни) | кукуруза (з/м) | ячмень (зерно) | овёс(зерно) | сераделло-овсяная смесь (з/м) | люпин(з/м) | озимаярожь (зерно) | |
| П.Н. 1доза | 11,6 | 35,3 | 1,15 | 1,21 | 30,9 | 32,0 | 1,93 |
| Б.Н. 1доза | 11,5 | 37,9 | 1,17 | 1,24 | 30,3 | 33,9 | 1,89 |
| Соломаозимой ржи | 13,8 | 32,9 | 1,25 | 1,67 | 32,5 | 31,3 | 1,90 |
| Сидератпожнивный | 15,4 | 33,6 | 1,38 | 1,73 | 31,2 | 32,5 | 2,09 |
| Солома ссидератом | 14,7 | 35,0 | 1,61 | 1,68 | 33,2 | 32,0 | 2,16 |
| HCP 05 | 2,5 | 3,5 | 0,22 | 0,24 | 2,7 | 3,6 | 0,23 |
На озимой ржипоследействие (3й год) системыудобрения биологической технологииснижалось: урожайность зерна от умеренныхдоз составила 1,89-1,93 т/га, от соломы,сидерата их сочетания – 1,90-2,16 т/га.Полученные результаты по урожайностиидентичны тем, что обеспечила органическаясистема интенсивной технологии, но нижеотносительно органо-минеральной – на 0,10-0,48 т/га.
Системы удобренияальтернативной технологии сформировалиурожайность клубней картофеля (21,1-24,0 т/га),что на уровне органо-минеральной системыинтенсивной технологии и превышалиорганическую – в 1,5-1,9 раза, а также системыудобрения биологической технологии в 1,4-2,1раза (табл. 6).
6. Влияниесистемы удобрения альтернативнойтехнологии
наурожайность сельскохозяйственных культур,т/га
| Система удобрения | Прямоедействие | Последействие | ||||||
| картофель | кукурузаз/м | кормоваясвекла | ячмень | овес | сераделлоовсяная смесь з/м | люпинз/м | озимаярожь | |
| NРК +солома | 21,1 | 41,9 | - | 1,42 | 1,72 | 37,1 | 31,6 | 2,10 |
| NРК +сидерат | 23,1 | 40,8 | - | 1,88 | 1,73 | 35,1 | 31,5 | 2,40 |
| NРК + солома +сидерат | 24,0 | 41,8 | - | 1,90 | 1,63 | 33,9 | 30,5 | 2,26 |
| Б.Н. 40 т/га + N68Р22К109 | - | - | 58,4 | - | - | - | - | - |
| Б.Н. 20 т/га + N68Р22К109 | - | - | 47,3 | - | - | - | - | - |
| НСР05 | 2,2 | 3,7 | 4,4 | 0,26 | 0,22 | 2,4 | 3,0 | 0,19 |
Урожайность зеленоймассы кукурузы от систем удобренияальтернативной технологии была на уровнеприменения максимальной дозы навоза ворганической системе, но уступалаоргано-минеральной – на 0,9-4,8 т/га и превышалабиологическую – на 2,9-9,0 т/га.
В последействиисистемы удобрения альтернативнойтехнологии оказывали положительноевлияние на урожайность зерна ячменя (1,42-1,90т/га) и овса (1,63-1,73 т/га). Урожайность поячменю приближена к органо-минеральнойсистеме, а по овсу превышает ее.
Урожайность зеленоймассы люпина по альтернативной технологиине отличается от других технологий, асераделло-овсяной смеси (33,9-37,1 т/га) - науровне органо-минеральной системыинтенсивной технологии, что вышебиологической технологии на 0,7-6,2 т/га иорганической системы на 1,0-5,8 т/га.Положительное действие систем удобренияальтернативной технологии на 3 годснижалось, однако урожайность озимой ржибыла на уровне биологической и интенсивнойтехнологии.
Продуктивностьсевооборотов
Продуктивностьсидерального севооборота № 1 и № 2,зернопропашного с 75% зерновых поорганической системе одного порядка впределах 32-35 ц зерновой единицы/га, тогдакак зернопропашного с 50% зерновых онавозростала до 44-49 ц зерновой единицы/га засчет повышения урожайности кукурузы илюпина на зелёную массу. Установленопреимущество органо-минеральной системыудобрения интенсивной технологии всидеральном севообороте № 1 изернопропашном с 50% зерновых, котораяувеличивала продуктивность на 10-12 цзерновой единицы/га относительнозернопропашного с 75% зерновых исидерального № 2 в результатенеблагоприятных условий вегетации в 2002 и2003 гг. Между видами навоза различий попродуктивности в интенсивной технологиине установлено (рис. 1).
1-8 – интенсивнаятехнология, 9-13 – биологическая технология,
14-16 – альтернативнаятехнология
Рис. 1. Продуктивностьсевооборотов под влиянием системудобрения
различных технологийвозделывания
Выход зерновых единицот умеренных доз навоза по биологическойтехнологии минимален (28,7-30,5 ц/га) и одинаковв сидеральном севообороте № 1 и № 2 изернопропашном с 75% зерновых, с тенденциейк повышению до 40,1-40,9 ц/га в зернопропашном с50% зерновых. Эффективность использованиясоломы низка в сидеральном № 2 изернопропашном севообороте с 75% зерновых(24,1-26,7 ц зерновой единицы/га), а всидеральном № 1 и зернопропашном с 50%зерновых повысилась на 10,3-15,6 ц зерновойединицы/га. Использование сидератаотдельно и в сочетании с соломойувеличивало продуктивность севооборотов,которые можно расположить в возрастающемпорядке: зернопропашной с 75% зерновых (28,8-29,0ц/га), сидеральный № 2 (28,1-31,8 ц/га),сидеральный № 1 (37,2-38,0 ц/га) изернопропашной с 50% зерновых (40,6-40,8 цзерновой единицы/га). Следует отметить, чтосистемы удобрения биологическойтехнологии зернопропашного севооборота с50% зерновых по продуктивности находилисьна уровне органической системы удобренияинтенсивной технологии.
Системы удобренияальтернативной технологии сидеральногосевооборота № 2 и зернопропашного с 75%зерновых по продуктивности приравнивалиськ биологической технологии в аналогичныхсевооборотах. Эффективность использованиясистем удобрения альтернативнойтехнологии в сидеральном севообороте № 1 изернопропашном с 50% зерновых находится науровне систем удобрения интенсивнойтехнологии.
В плодосменномсевообороте № 1,в результатевнесения за предыдущие две ротации соломы, сидерата и их сочетания, установлена высокаяэффективностьприменяемых систем удобренияотносительноестественного фона(рис. 2 и3).
Системаудобрения
Рис. 2.Продуктивность плодосменногосевообоорота № 1
поинтенсивной технологии (2006-2009гг.)
Система удобрения
Рис. 3. Влияние системудобрения альтернативной технологии
на продуктивностьплодосменного севооборота № 1 (2006-2009гг.)
Последействие соломыпо интенсивной технологии способствовалоувеличению продуктивности от повышенныхминеральных удобрений на 13,7 ц/га,органических – на 19,5 ц/га, органо-минеральных– на 17,6 и 17,4ц/га зерновых единиц; сидератасоответственно – на 13,9; 9,0; 8,7; 66 ц/га з. ед.; соломы ссидератом – на10,7; 8,8; 14,0; 11,6 ц/га з. ед./га относительноестественного фона.
По альтернативнойтехнологии за счет последействия соломывыход зерновых единиц с гектара повысилсяот оптимальных доз минеральных удобренийна 11,2 ц, органических – на 15,9 ц,органо-минеральных – на 14,7 и 19,7 ц. В результатепоследействия сидерата разницасоответственно составила 9,8; 12,3; 4,1 и 12,1 ц, асоломы с сидератом – 7,8; 9,6; 13,3 и 13,9 ц.
На фоне соломыминеральная и органическая системыудобрения интенсивной технологиипревосходили по продуктивности (на 8,5 и 8,7 цзерновой единицы/га) аналогичные системыальтернативной технологии (37,9 и 43,1 цзерновой единицы/га).
По органо-минеральнойсистеме удобрения разница попродуктивности между технологиямивозделывания сократилась до 1,3-2,6 цзерновой единицы/га. После удобренностисидератом соответствующие различиясоставили 10,1 и 1,8; 4,3 и 1,9 ц зерновойединицы/га, а соломы с сидератом – 8,9 и 4,3; 1,6 и 1,3 цзерновой единицы/га
Уменьшенные дозыорганических и минеральных удобрений в альтернативнойтехнологии обеспечивалипрактическиодинаковуюпродуктивность с органо-минеральнойсистемой удобрения интенсивнойтехнологии вплодосменномсевообороте № 1 засчёт положительного последействиясоломы, сидерата и ихсочетания.
Рольсевооборотов в накоплениипожнивно-корневых остатков
От структурысевооборота существенно зависит качествои количество растительных остатков,оказывающих положительное влияние наобогащение почвы органическим веществом.По результатам исследований установлено,что больше всего пожнивно-корневыхостатков накоплено в зернопропашномсевообороте с 50% зерновых по интенсивнойтехнологии: по органической системеудобрения они составили 13,2-14,4 т/га иоргано-минеральной – 15,3-15,8 т/га. На уровне органическойсистемы интенсивной технологии накопленопожнивно-корневых остатков от системудобрения альтернативной технологии (13,7-17,9т/га). Системы удобрения биологическойтехнологии меньше всего накапливалирастительных остатков: от умеренных дознавоза 12,7-13,1 т/га, соломы, сидерата и ихсочетания 13,3-14,1 т/га.
Наименьшее количестворастительных остатков в почве получено взернопропашном севообороте с 75% зерновых, асидеральный № 2 занимает промежуточноеположение. Принцип приоритетности влияниясистем удобрения технологий возделыванияв накоплении пожнивно-корневых остаткованалогичен зернопропашному с 50%зерновых.
Последействие соломы,сидерата и солома+сидерат в плодосменномсевообороте № 1 по органо-минеральнойсистеме удобрений альтернативной иинтенсивная технологии обеспечивалиодинаковое накопление пожнивно-корневыхостатков.
Оценкавлияния технологий возделывания
сельскохозяйственных культур накачество продукции
Картофель. По мере удобренности почвы винтенсивной технологии ухудшались такиепоказатели качества клубней картофеля, каксодержание крахмала, витамина С, нитратов,вкусовые и кулинарные качества, особеннопо органо-минеральной системе,одновременно отмечена тенденция кснижению накопления цезия-137 и увеличениюсодержания витаминов В1 и В2. Системы удобрениябиологической технологии улучшаливкусовые и кулинарные качества,увеличивали крахмал, уменьшали нитраты, неснижая витамин С. Отмечено накопление137Сs в пределахнормативных значений (табл. 7).
Клубни картофеля,полученные по альтернативнойтехнологии, несколько уступалибиологической технологии по содержаниюкрахмала, но они были чище по нитратам ицезию-137. Загрязнённость тяжелымиметаллами по всем технологиям ниже МДУ.Следует отметить положительное влияниесистем удобрения интенсивной технологиина снижение ТМ в 2-7 раз, а систем удобрениябиологической и альтернативной технологийв 1,3-1,4 раза. Качество клубней картофелявыращенного в сидеральном севообороте № 1выше, чем в сидеральном № 2 из-занеблагоприятных метеоусловий в течениевегетации.
- Влияниесистемы удобрения на качество клубнейкартофеля
(среднее за2000-2003 гг.)
| Показатели Системаудобрения | Крахмал, % | Нитраты, мг/кг | Витамины, мг % | Кулинарные качества, балл | 137Cs, Бк/кг | ||||
| С | В1 | В2 | |||||||
| Интенсивная технология | |||||||||
| П.Н. 80т/га | 14,9 | 102 | 17,1 | 32 | 45 | 15,2 | 42 | ||
| П.Н. 120т/га | 15,1 | 112 | 16,7 | 36 | 49 | 14,9 | 40 | ||
| Б.Н. 83т/га | 13,4 | 124 | 17,0 | 31 | 43 | 14,9 | 41 | ||
| Б.Н. 124т/га | 13,5 | 134 | 15,8 | 35 | 47 | 14,4 | 42 | ||
| П.Н. 80т/га + N126P64K92 | 14,7 | 202 | 17,1 | 36 | 49 | 44 | |||
| П.Н. 120т/га + N126P64K92 | 14,4 | 197 | 16,6 | 40 | 56 | 14,9 | 44 | ||
| Б.Н. 83т/га + N126P64K92 | 13,2 | 237 | 16,9 | 34 | 48 | 40 | |||
| Б.Н. 124т/га + N126P64K92 | 12,8 | 206 | 16,4 | 39 | 55 | 14,6 | 43 | ||
| Биологическая технология | |||||||||
| П.Н. 40т/га | 15,1 | 95 | 17,6 | 30 | 45 | 15,4 | 45 | ||
| Б.Н. 41,5т/га | 14,5 | 101 | 17,1 | 31 | 43 | 15,4 | 48 | ||
| Солома 5 т/га | 15,1 | 63 | 16,8 | 32 | 45 | 15,7 | 50 | ||
| Сидерат 32 т/га | 15,0 | 81 | 16,7 | 33 | 47 | 15,6 | 52 | ||
| Солома 5 т/га + сидерат 32 т/га | 15,1 | 94 | 16,9 | 33 | 47 | 15,7 | 52 | ||
| Альтернативная технология | |||||||||
| N126P64K92 +солома 5 т/га | 14,8 | 165 | --- | --- | --- | --- | 41 | ||
| N126P64K92+сидерат 32 т/га | 14,3 | 173 | --- | --- | --- | --- | 46 | ||
| N126P64K92 +солома 5 т/га + сидерат 32 т/га | 14,7 | 174 | --- | --- | --- | --- | 44 | ||
| НСР05 | 0,7 | 20 | 0,6 | 4 | 5 | 0,6 | 6 | ||
Кукуруза на зелёнуюмассу. При возделываниикукурузы по интенсивной технологии взелёной массе содержалось больше сухоговещества (25,7-26,0%), сырого протеина (8,91-9,21%),жира (1,60-1,69%), золы (1,47-1,52%) и нитратов (123-217мг/кг), чем по биологической технологии, гдесухого вещества накопилось меньше на 2,0-4,3%,протеина на 0,21-0,61%, жира на 0,13-0,22%, золы на0,17-0,25% и нитратов в 1,2-2,0 раза. Содержаниесахара по этим технологиям одинаково(2,99-3,40%). Качество зелёной массы кукурузы,полученной по альтернативной технологиизанимает промежуточное положение междуинтенсивной и биологической технологиямипо сухому веществу (23,6-25,3%), протеину (8,89-9,06%),жиру (1,53-1,59%), золе (1,29-1,33%), но уступает им посахару (2,88-2,91%). Нитратов накопилось от 147 до152 мг/кг.
Недостаток в растенияхмеди и цинка приводит к нарушениюметаболических процессов и недоборуурожая (Ильин, 1991; Черных, Овчаренко, 2002;Анисимов и др., 2007). В зеленой массе их быломеньше ПДК, тем не менее, содержание медиснижали органо-минеральная системаинтенсивной технологии, умеренные дозынавоза по биологической технологии, в товремя как по альтернативной отмеченатенденция к росту. Содержание цинкаснижено в 4-6 раз относительно ПДК, а минимум(7,6-8,0 мг/кг) отмечен в кукурузе, выращеннойпо биологической технологии, несколькобольше (8,4-10,7 мг/кг) по интенсивной и (9,4-9,7мг/кг) альтернативной. Концентрациямолибдена, кобальта и бора выше от системудобрения интенсивной (0,058-0,072, 0,39-0,42 и 23,9-26,1мг/кг) и альтернативной технологий (0,071-0,072,0,40-0,41 и 23,6-23,9 мг/кг), чем биологической(0,056-0,061, 0,26-0,32 и 21,1-22,1 мг/кг).
Содержание тяжелыхметаллов в воздушно-сухом веществе зеленоймассы кукурузы мало изменялось оттехнологий возделывания и варьировало покадмию от 0,40 до 0,47 мг/кг при ПДК 0,3 мг/кг.Свинца больше накапливалось от системудобрения альтернативной технологии (1,89-1,94мг/кг) и биологической (1,74-1,90 мг/кг), чем отинтенсивной (1,59-1,70 мг/кг), особенно привнесении повышенных доз органическихудобрений.
Зеленаямасса ипочатки кукурузы, используемыедля закладкисилоса ив качестве корма, содержалицезия-137 нижезначений СанПиНа - 2.3.2-1078-01 (370 Бк/кг),а впочатках егов 1,5-2,3 разаменьше, чемв зелёноймассе (30-64 Бк/кг).
Кормовая свекла.Изучение влияния системудобрения на качество корнеплодовкормовой свеклы связано с увеличением еёпроизводства для животноводческойотрасли. Исследованиями установлено, чтосухое вещество корнеплодов (18,5-19,6%) малоизменялось от систем удобренияинтенсивной технологии (табл. 8).
8. Влияниеинтенсивной технологии на качествокорнеплодов
кормовойсвеклы, %
| Показатели Система удобрения | Сухое вещество | Сырой протеин | Переваримый протеин | Сыройжир | Сахар | Крахмал | Сырая клетчатка | Сыраязола |
| П.Н.* 80т/га | 18,6 | 15,7 | 10,3 | 3,32 | 3,73 | 2,0 | 17,2 | 6,65 |
| П.Н. 120т/га | 19,6 | 19,2 | 11,8 | 2,72 | 3,51 | 2,23 | 16,8 | 6,90 |
| Б.Н.** 72т/га | 18,5 | 16,2 | 10,8 | 3,22 | 3,33 | 2,78 | 19,8 | 6,58 |
| Б.Н. 108т/га | 19,2 | 17,5 | 12,8 | 2,58 | 3,57 | 3,23 | 20,7 | 6,75 |
| П.Н. 80 т/га +N168P48K108 | 19,6 18,1 | 19,2 17,5 | 11,8 10,9 | 2,72 2,56 | 3,90 3,53 | 2,23 1,55 | 16,9 18,4 | 6,90 6,43 |
| П.Н. 120т/га + N168P48K108 | 19,5 19,0 | 15,8 16,0 | 10,2 8,6 | 2,12 2,76 | 3,01 5,76 | 1,78 3,10 | 19,3 19,9 | 6,64 7,77 |
| Б.Н. 72 т/га +N168P48K108 | 19,6 19,1 | 16,0 17,0 | 9,34 11,3 | 2,14 3,95 | 2,67 5,45 | 2,45 3,00 | 20,5 18,4 | 6,55 6,48 |
| Б.Н. 108 т/га +N168P48K108 | 19,6 19,4 | 15,7 18,3 | 10,5 13,0 | 2,18 2,57 | 3,22 3,43 | 2,50 1,44 | 21,5 17,3 | 6,11 6,68 |
| П.Н. 80 т/га +N136K218 | 19,5 18,8 | 17,6 16,8 | 11,3 11,3 | 2,29 2,30 | 3,87 5,70 | 2,35 2,32 | 16,5 20,0 | 6,98 7,33 |
| П.Н. 120 т/га +N136K218 | 18,6 19,3 | 19,9 15,7 | 14,0 11,4 | 2,82 2,11 | 3,88 5,88 | 1,11 2,11 | 16,7 18,9 | 7,14 6,76 |
| Б.Н. 72 т/га +N136K218 | 19,2 19,7 | 15,7 17,6 | 10,4 11,8 | 2,13 2,00 | 5,59 7,81 | 2,00 2,34 | 22,4 19,9 | 5,31 6,20 |
| Б.Н. 108 т/га +N136K218 | 19,1 18,9 | 16,3 18,0 | 12,7 12,3 | 1,47 1,69 | 3,33 5,21 | 1,11 2,11 | 22,0 20,4 | 6,5 7,04 |
Примечание: над чертойполная доза минеральных удобрений N168P48K108и N136K218; подчертой их половинная доза N84P24K54 иN68K109;*П.Н. – подстилочный навоз, **Б.Н. – бесподстилочныйнавоз.
Максимальная дозаподстилочного навоза повышала сырой (3,5%) ипереваримый (1,5%) протеин, а при сочетании сминеральными удобрениями снижала (3,4 и 1,6%).От внесения тройной дозы бесподстилочногонавоза сырой протеин мало изменялся (+0,7-0,3%),тогда как содержание переваримогопротеина увеличилось на 1,16-1,20%.
По мере удобренностипочвы навозом накопление сырого жирауменьшалось до 2,72 и 2,58%, в случае сочетанияего с минеральными удобрениями до 2,12 и 2,18%против 3,32 и 3,22% по двойным дозам.
Углеводный комплекскормовой свеклы, представленныйсахаром икрахмалом, улучшался от применения бесподстилочногонавоза на0,38-1,06% относительноподстилочного (5,73-5,74%).По органо-минеральнойсистеме преимущество бесподстилочногонавоза внакоплении углеводов полученотолько отмаксимальной дозы (0,60%), однако в сравнении с органическойсистемойих содержание ниже.
Вдвое уменьшенные дозыминеральных удобрений (по эквиваленту) притех же дозах навоза, не ухудшали качествокорнеплодов кормовой свеклы по всемпоказателям.
Высокая обеспеченностьпочвы подвижным фосфором позволилаисследовать действие азотно-калийныхудобрений, расчитанных по выносу с урожаем.Полная и уменьшенная дозы NK удобрений всочетании с навозом не оказывалиотрицательного влияния на содержаниесухого вещества, сырого протеина, ноувеличивали переваримый протеин иуглеводы.
С увеличением дозынавоза в органо-минеральной системеудобрения отмечалось значительноеснижение содержания сырого жира. Различийпо накоплению сырой клетчатки и золы винтенсивной технологии не отмечено.
Системы удобренияальтернативной технологии не изменялисодержание сухого вещества, сырого ипереваримого протеина, клетчатки икорнеплодов относительно системыудобрения интенсивной технологии. Однаконакопление сырого жира снижалось, ауглеводов (сахар + крахмал) увеличивалось,особенно по органической системеудобрения (табл. 9).
- Влияниесистемы удобрения альтернативнойтехнологии
на качествокорнеплодов кормовой свеклы, %
| Показатели Система удобрения | Сухое вещество | Сыройпротеин | Переваримый протеин | Сыройжир | Сахар | Крахмал | Сырая клетчатка | Сыраязола |
| П.Н.* 40т/га | 19,1 | 15,6 | 11,5 | 1,52 | 6,87 | 2,10 | 19,0 | 6,77 |
| Б.Н.** 36т/га | 19,4 | 16,9 | 12,2 | 1,57 | 6,00 | 2,55 | 18,4 | 6,37 |
| П.Н. 40 т/га +N84P24K54 | 19,3 | 18,4 | 10,3 | 2,09 | 3,89 | 2,00 | 18,3 | 6,77 |
| П.Н. 40т/г + N68K109 | 18,9 | 20,0 | 12,0 | 2,31 | 3,89 | 2,31 | 15,4 | 7,11 |
| Б.Н. 36 т/га +N84P24K54 | 20,1 | 18,1 | 12,4 | 1,42 | 3,25 | 3,13 | 18,6 | 7,52 |
| Б.Н. 36 т/га +N68K109 | 19,4 | 16,5 | 10,3 | 1,46 | 2,89 | 2,44 | 19,5 | 6,21 |
Примечание: *П.Н. –подстилочный навоз, **Б.Н. –бесподстилочныйнавоз.
При возделываниикормовой свеклы по интенсивной технологииданные аминокислотногосоставасвидетельствует о снижении содержаниялизина с повышением доз навоза как поорганической, так и по органо-минеральнойсистемеудобрения. Аналогичные результатыполучены по метионину+ цистин от органическойсистемыудобрения.Органо-минеральные системы удобрения, приповышении дозынавоза, большенакапливалиданной аминокислоты. Содержание витаминов С, В1, В2 в кормовой свеклеимело тенденцию к увеличению с повышениемдоз навоза по органической и органо-минеральнойсистемеудобрения.
Системы удобренияальтернативной технологии по содержаниюнезаменимых аминокислот (0,98-1,63%) неуступали интенсивной (0,80-1,79%). Отмеченоувеличение концентрации лизина и метионин+ цистин от подстилочного навоза всочетании с азотно-калийными удобрениями с1,08 до 1,63% и снижение их от бесподстилочногонавоза с NPK и NK с 1,52 до 1,33 и 0,98%. Содержаниевитаминов С, В1, и В2 отсистем удобрения не изменялось, ноуступало интенсивной технологии.
Максимальная дозаподстилочного навоза интенсивнойтехнологии снижала содержание меди ицинка, но улучшала качество корнеплодов помарганцу, железу и натрию, в то время какбесподстилочного навоза – уменьшаланакопление всех микроэлементов.
При сочетаниианалогичной дозы подстилочного навоза сминеральными удобрениями происходилоснижение содержания микроэлементов.Влияние бесподстилочного навоза оказалосьменее отрицательным: в сочетании с NPKуменьшалось содержание меди, марганца ижелеза, а с NK –железа.
Органическая системаудобрений альтернативной технологии сподстилочным навозом обеспечивалаповышение содержания меди, цинка и натрия,с бесподстилочным – марганца и железа.Органо-минеральная система снижаласодержание меди и марганца, повышала цинкаотносительно органической, а концентрацияжелеза превышала от внесенияподстилочного навоза и уступала отбесподстилочного.
Величина накопления вкорнеплодах свинца ниже нормативного, темне менее по интенсивной технологии, сростом доз подстилочного навоза и NPK,рассчитанных по эквиваленту, снижалосьнакопление его в 1,5 и 1,4 раза, абесподстилочного - повышалось в 1,4 и 1,3 раза.При тех же дозах навоза, но с NK по выносу,наблюдалось увеличение его содержания в 1,4и 1,3 раза.
Отмечено снижениекадмия в 1,2-1,6 раза сповышением доз подстилочного ибесподстилочного навоза отдельно и всочетании с минеральными удобрениями поэквиваленту,в то же время с NK, рассчитанных по выносу, его концентрация неизменялась в кормовой свекле и непревышала ПДК.
От внесения умеренныхдоз навоза величина накопления свинца икадмия в кормовой свекле по альтернативнойтехнологии выше интенсивной технологии.Установлено увеличение свинца (в 1,9 раза) иснижение кадмия (в 3,7 раза) отбесподстилочного навоза в сравнении сподстилочным (органическая система).Минеральные удобрения по эквиваленту сбесподстилочным навозом повышали свинец (в1,2 раза), а с NK по выносу – снижали (в 1,8 раза).Концентрация кадмия существенно неизменялась от применения обоих видовнавоза и NPK по эквиваленту, а с NK по выносу,она повышалась в 1,4 раза только отподстилочного навоза.
Органическая системаудобрений обеспечивала накоплениенитратов в кормовой свекле на уровненорматива, а максимальные дозы навоза всочетании с азотно-калийными туками и сNPK поэквиваленту способствовала некоторому ростусодержания нитратов, превышающих ПДК в 1,1 раза.По альтернативной технологии системыудобрения обеспечивали ПДК понитратам.
Яровой ячмень, овёс,озимая рожь. Последействиеоргано-минеральной системы удобрения интенсивнойтехнологии в среднем положительно сказалось насодержаниисырого протеина в зерне ячменя – 12,94%, чтопревышало органическую систему на 0,29%,минеральную – на 0,74%, системы удобрениябиологической технологии на 1,08-1,31% иальтернативной – на 0,74-1,14% (табл.10). Аналогичные данныеполучены по жиру, содержание которого вышепо интенсивной технологии на 0,16-0,40%относительно биологической технологии иальтернативной на 0,03-0,34%. Отмеченатенденция большего накопления крахмала иклетчатки в результате последействиясистем удобрения альтернативной ибиологической технологий. По золе различийне отмечено. Преимуществапо биохимическому составу зерна ячменямежду различными севооборотами ненаблюдалось в результате того, что онвозделывался после внесения органическихудобрений.
Содержаниюкадмия взерне ячменянепревышало ПДК по всем технологиямвозделывания.Незначительноепревышение по содержаниюсвинца установленоот органической (0,59 мг/кг) и органо-минеральной(0,54 мг/кг)системыудобренияинтенсивнойтехнологии; от 40 т/га бесподстилочногонавоза биологической технологии (0,52мг/кг).Отмечалась тенденция к большему накоплениюцинка поальтернативнойтехнологии, чем от систем удобрениябиологической и интенсивной. Меди больше содержал ячмень, выращенныйпо биологической технологии (3,00-3,06мг/кг),меньше – поорганической системе удобрения (2,47мг/кг)и одинаково от применения органо-минеральнойсистемы интенсивной (2,72-3,08 мг/кг) и систем удобренияальтернативнойтехнологии (2,73-2,98 мг/кг). Концентрацияцезия -137в зернеячменя быланиже СанПиН-2.3.2-1078-01 от последействиясистем удобрения интенсивной технологии (35-46Бк/кг), практически одинакова побиологической (44-64 Бк/кг) и альтернативной (46-67 Бк/кг).
Величина нитратов взерне ячменя ниже норматива, однако,системы удобрения биологическойтехнологии обеспечивали более низкуюконцентрацию нитратов (60-80 мг/кг), чеминтенсивной технологии на 14-60 мг/кг иальтернативной технологии на 17-59мг/кг.
- Биохимическийсостав зерна ярового ячменя в зависимости
от систем удобрения, %(среднее за 2005-2009 гг.)
| Системаудобрения | Сыройпротеин | Жир | Крахмал | Клетчатка | Зола |
| Интенсивная технология | |||||
| Б.Н. 80т/га | 12,65 | 1,73 | 52,6 | 2,32 | 2,17 |
| Б.Н. 80 т/га +N136P44K218 | 12,94 | 1,90 | 52,2 | 2,28 | 2,17 |
| Б.Н. 40 т/га +N136P44K218 | 12,94 | 1,78 | 52,0 | 2,20 | 2,15 |
| N272P88K438 | 12,20 | 1,80 | 52,4 | 2,25 | 2,16 |
| Биологическая технология | |||||
| Б.Н. 40т/га | 11,80 | 1,57 | 53,1 | 2,41 | 2,06 |
| Солома 4,4т/га | 11,63 | 1,50 | 52,9 | 2,61 | 2,16 |
| Сидерат 22т/га | 11,86 | 1,54 | 53,6 | 2,64 | 2,19 |
| Солома 4,4т/га + сидерат 22 т/га | 11,69 | 1,53 | 53,0 | 2,70 | 2,21 |
| Альтернативная технология | |||||
| N136P44K218+ солома 4,4 т/га | 11,91 | 1,59 | 52,9 | 2,57 | 2,18 |
| N136P44K218+ сидерат 22 т/га | 12,08 | 1,58 | 53,1 | 2,60 | 2,21 |
| N136P44K218+ солома 4,4 т/га + сидерат 22 т/га | 11,97 | 1,56 | 53,6 | 2,72 | 2,26 |
| Б.Н. 40 т/га +N68P22K109 | 12,20 | 1,78 | 54,7 | 2,53 | 2,07 |
| Б.Н. 20 т/га +N68P22K109 | 11,80 | 1,70 | 53,0 | 2,47 | 2,15 |
Показатели качествазерна овса от последействия системудобрения изменялись аналогично ячменю стой лишь разницей, что в количественномотношении сырого протеина содержалосьменьше, а жира, клетчатки и золы больше(табл. 11).
При возделывании овсапо интенсивной технологии содержаниенитратов колебалось в интервале 47-64 мг/кг, вто время как система удобренияальтернативной технологии снизилаколичество нитратов до 37-49 мг/кг,биологической технологии – до 29-44 мг/кг.
Содержание свинца взерне овса превышало ПДК в результатеприменения системы удобренияальтернативной технологии, а низкиепоказатели обеспечивали системы удобрениябиологической технологии.
Меньшему накоплениюцинка и меди в зерне овса способствовалисистемы удобрения биологическойтехнологии (38,4 мг/кг), большему (39,6-55,1 мг/кг)органические и органо-минеральныйесистемы с полной (интенсивная технология) иуменьшенной дозой навоза (альтернативнаятехнология).
11. Биохимический составзерна овса в зависимости от системудобрения
технологийвозделывания, % (среднее за 2003, 2008 гг.)
| Показатели Система удобрения | Сыройпротеин | Жир | Клетчатка | Зола |
| Интенсивная технология | ||||
| Б.Н.* 80 т/га | 8,40 | 4,06 | 9,94 | 2,71 |
| Б.Н. 80 т/га + N136P44K218 | 8,51 | 3,91 | 9,31 | 2,64 |
| Б.Н. 40 т/га + N136P44K218 | 8,75 | 3,96 | 9,20 | 2,70 |
| N272P88K436 | 8,69 | 4,03 | 9,31 | 2,73 |
| Биологическая технология | ||||
| Б.Н. 40 т/га | 8,75 | 3,94 | 9,40 | 2,72 |
| Солома 3,0 т/га | 8,28 | 3,87 | 9,47 | 2,73 |
| Сидерат 18т/га | 8,34 | 3,81 | 9,50 | 2,72 |
| Солома 3,0 т/га +сидерат 18 т/га | 8,40 | 3,90 | 9,66 | 2,71 |
| Альтернативная технология | ||||
| Б.Н. 40 т/га + N68P22K109 | 8,75 | 3,99 | 9,25 | 2,73 |
| Б.Н. 20 т/га + N68P22K109 | 8,57 | 3,83 | 9,30 | 2,70 |
| N148P68K104+ солома 3,0 т/га | 8,45 | 3,90 | 9,39 | 2,69 |
| N148P68K104+ сидерат 18т/га | 8,41 | 3,91 | 9,40 | 2,68 |
| N148P68K104+ солома 3,0 т/га + сидерат 18 т/га | 8,47 | 3,89 | 9,35 | 2,74 |
Примечание: *Б.Н. – бесподстилочныйнавоз
Последействие системудобрения интенсивной технологии сбесподстилочным навозом на содержаниясырого протеина в зерне озимой ржи болеесущественно, чем с подстилочным:увеличение составило 0,82-1,40% и 2,34-3,31% (табл.12). По накоплению сырого протеина неустановлено преимущества интенсивнойтехнологии над биологической иальтернативной.
По содержанию сырогожира бесподстилочный навоз превосходилподстилочный на 0,23-0,31%, а при сочетании сминеральными удобрениями подстилочныйувеличивал на 0,30-0,36% относительнобесподстилочного. Установлено, чтомаксимальная доза обоих видов навозауменьшала накопление жира по органическойсистеме на 0,22 и 0,19%, по органо-минеральнойна 0,21-0,10%.
В зерне озимой ржисодержание сырой клетчатки малоизменялось от последействия системудобрения интенсивной технологии. По золенаблюдалась тенденция к меньшемунакоплению от повышенных доз навоза. Побиологической и альтернативной технологииналичие в зерне озимой ржи крахмала, жира,клетчатки и золы мало отличалось отинтенсивной, за исключением последействиясоломы, сидерата и их сочетания нанакопление жира, где его меньше(1,27-1,33%).
12. Биохимический составзерна озимой ржи в зависимости оттехнологий
возделывания, % (среднееза 2006-2009 гг.)
| Показатели Система удобрения | Сыройбелок | Крахмал | Жир | Клетчатка | Зола |
| Интенсивная технология | |||||
| П.Н.* 80 т/га | 8,10 | 50,37 | 1,58 | 1,68 | 1,82 |
| П.Н. 120 т/га | 8,92 | 50,21 | 1,32 | 1,59 | 1,74 |
| Б.Н.** 96 т/га | 9,74 | 50,10 | 1,81 | 1,70 | 1,78 |
| Б.Н. 144 т/га | 10,50 | 49,87 | 1,82 | 1,74 | 1,69 |
| П.Н. 80 т/га + N164P24K40 | 8,00 | 50,10 | 1,87 | 1,80 | 1,85 |
| П.Н. 120 т/га + N164P24K40 | 8,34 | 50,11 | 1,66 | 1,77 | 1,79 |
| Б.Н. 96 т/га + N164P24K40 | 10,67 | 49,24 | 1,49 | 1,74 | 1,82 |
| Б.Н. 144 т/га + N164P24K40 | 11,31 | 49,69 | 1,39 | 1,80 | 1,75 |
| Биологическая технология | |||||
| П.Н. 40 т/га | 8,22 | 50,84 | 1,60 | 1,69 | 1,86 |
| Б.Н. 48 т/га | 9,79 | 50,71 | 1,56 | 1,71 | 1,77 |
| Солома 4,4 т/га | 10,73 | 47,15 | 1,64 | 1,92 | 1,74 |
| Сидерат 10т/га | 11,56 | 47,21 | 1,33 | 1,83 | 1,74 |
| Солома 4,4 т/га + сидерат 10 т/га | 11,54 | 47,38 | 1,27 | 1,87 | 1,79 |
| Альтернативная технология | |||||
| N164P24K40+ солома 4,4 т/га | 9,79 | 50,54 | 1,87 | 1,91 | 1,74 |
| N164P24K40+ сидерат 10 т/га | 10,2 | 50,87 | 1,80 | 1,86 | 1,78 |
| N164P24K40+ солома 4,4 т/га + сидерат 10т/га | 9,97 | 50,90 | 1,56 | 1,82 | 1,75 |
Примечание: *П.Н. –подстилочный навоз, **Б.Н. –бесподстилочныйнавоз.
Люпин исераделло-овсяная смесь на зеленую массу.Органическая системаудобрения интенсивной технологии впоследействии оказала положительноевлияние на накопление сырого протеина(14,3-20,4%) и жира (2,38-4,22%) в зеленой масселюпина. Повышенные дозы навоза воргано-минеральной системе удобренияинтенсивной технологии снижали сыройпротеин, жир и сахар, одновременноувеличивали содержание золы и клетчатки.
Системы удобрениябиологической технологии способствовалименьшему накоплению сырого протеина(14,2-16,2%), жира, особенно по соломе и сидерату(1,58-2,54%), сырой золы (6,3-8,4%) и клетчатки(20,4-22,3%). Исключение составил сахар,содержание которого выше (3,5-6,2%)относительно систем удобрения интенсивнойтехнологии.
Системы удобренияальтернативной технологии уступалиинтенсивной и биологической по влиянию насодержание сырого протеина, золы, сахара взеленой массе люпина, а по клетчаткезанимали промежуточное положение.
Концентрации сырогожира в зеленой массе сераделло-овсянойсмеси от систем удобрения интенсивнойтехнологии, особенно органо-минеральной(2,47-2,60%), а также альтернативной,превосходила системы удобрениябиологической технологии (2,20-2,45%).Количество безазотистых экстрактивныхвеществ (БЭВ) колебалось в пределах 33,6-35,9%.По биологической технологии БЭВнакапливалось больше, чем по интенсивной, асистемы удобрения альтернативнойтехнологии по данному показателю занимаютпромежуточное положение (33,9-34,7%).Содержание сырой золы изменялось впределах от 7,15 до 7,77% от систем удобренияинтенсивной и альтернативной технологий спреимущественным влияниеморгано-минеральной, а от систем удобрениябиологической технологии данныйпоказатель ниже 7,00-7,31%.
Экологическая оценкапоследействия систем удобрения выявила,что они не приводили к загрязнениютяжелыми металлами зеленой массы люпинавыше МДУ. Однако, наибольшая концентрациясвинца и кадмия отмечалась в сухомвеществе зеленой массы люпина, выращенногопо интенсивной технологии. Максимальнаядоза подстилочного и бесподстилочногонавоза отдельно и в сочетании сминеральными удобрениями повышаласодержание свинца и кадмия.
Последействие малыхдоз навоза, соломы, сидерата, приограниченном применении средств химизации(биологическая технология), способствовалиснижению содержания свинца и кадмия вдесятки раз.
Зелёная масса люпинасодержала цезия-137 больше в 1,2-1,9 раза, чемсераделло-овсяная смесь, но без превышенияконтрольного уровня.
Установленоположительное влияние последействиясистем удобрения с повышенной дозой навозаинтенсивной технологии на снижениеконцентрации цезия-137 в зеленой массесераделло-овсяной смеси и люпинаузколистного.
Системы удобрениябиологической технологии (солома, сидерати их сочетание) способствовали большемунакоплению радионуклида в зеленой массесмеси сераделлы с овсом, чем системыудобрения интенсивной технологии, а взеленой массе люпина – на еёуровне.
Аккумуляциярадионуклида от систем удобренияальтернативной технологии в зеленой массеобоих культур не имела отличий от системудобрения других технологий.
Влияниетехнологий возделывания
сельскохозяйственныхкультур на основные агрохимические
показатели почвы
Химические свойствапочвы. Длительное применениесистем удобрения в сидеральном,зернопропашном и плодосменном (1997 и 1998 гг.)севооборотах без известкованияспособствовало изменению химическихсвойств почвы.
Система удобренияинтенсивной технологии возделываниясельскохозяйственных культур подкислялапочву пахотного слоя в сидеральномсевообороте на 0,05-0,32 ед. по органическойсистеме и на 0,33-0,68 ед. по органо-минеральнойсистеме с большим отрицательным влияниембесподстилочного навоза. Наблюдалосьповышение гидролитической кислотностисоответственно на 0,48-0,86 и на 0,35-0,98 мг-экв на100 г почвы. По сумме поглощенных основанийнаблюдались колебания в сторону повышенияи снижения. Выявлено, что интенсивнаятехнология не влияла на химическиесвойства подпахотного горизонта, врезультате чего pH(KCl) снизилась с 5,52-6,38 до 6,00-6,31 ед.,гидролитическая кислотность с 0,39-1,40 до0,79-1,16 мг-экв на 100 г почвы, а суммапоглощенных оснований с 4,8-7,3 до 6,3-9,6 мг-эквна 100 г почвы (табл. 13).
В том случае, когдапочва под опытом отличалась более кислымисвойствами (плодосменный севооборот № 1:pH(KCl) 5,31-6,10 ед.,Нг 1,10-1,70 мг-экв и S – 6,3-9,3 мг-экв на 100 г почвы) за ротациюпроизошли существенные изменения: pH(KCl) повысилась до5,10-5,71 ед., Нг –до 1,60-1,95 мг-экв и сумма поглощенныхоснований снизилась до 4,5-6,3 мг-экв на 100 гпочвы.
Следовательно,внесение органических удобрений безизвесткования не останавливает процессаподкисления дерново-подзолистых песчаныхпочв, так как их гумус представлен на 80%фульвокислотами, обладающими кислымисвойствами, и они способны возвращаться ксвоему исходному состоянию.
13. Изменение химическихсвойств почвы в зависимости от систем
удобренияинтенсивной технологии (сидеральныйсевооборот 2000-2003 гг.)
| Система удобрения | рН | Нг | S | |||
| 0-20 | 20-40 | мг-экв/100 г | ||||
| 0-20 | 20-40 | 0-20 | 20-40 | |||
| П.Н. 80т/га | 6,00* 5,95** | 5,96 6,03 | 0,74 1,21 | 0,63 1,00 | 8,5 10,1 | 4,8 6,3 |
| П.Н. 120т/га | 6,03 5,92 | 5,52 6,00 | 0,79 1,31 | 1,40 0,97 | 10,5 9,9 | 5,0 6,3 |
| Б.Н. 100т/га | 6,41 6,02 | 6,09 6,04 | 0,74 1,26 | 0,74 1,16 | 10,0 10,3 | 5,5 7,0 |
| Б.Н. 150т/га | 6,22 5,90 | 6,06 6,02 | 0,55 1,41 | 0,47 0,80 | 9,9 10,2 | 5,8 6,5 |
| П.Н. 80т/га + N120P80K100 | 6,26 5,72 | 6,38 6,11 | 0,69 1,49 | 0,49 0,86 | 11,3 11,2 | 7,3 9,6 |
| П.Н. 120т/га + N120P80K100 | 6,21 5,88 | 6,20 6,31 | 1,07 1,42 | 0,71 0,90 | 11,0 9,8 | 6,0 7,0 |
| Б.Н. 100т/га + N120P80K100 | 6,38 5,88 | 6,24 6,14 | 0,69 1,18 | 0,42 0,94 | 10,0 9,9 | 5,5 7,5 |
| Б.Н. 150т/га + N120P80K100 | 6,40 5,72 | 6,36 6,01 | 0,54 1,52 | 0,39 0,79 | 10,2 11,3 | 5,6 7,7 |
Примечание: * над чертой- исходная; ** под чертой - конечная; *П.Н.–подстилочный навоз, **Б.Н. – бесподстилочныйнавоз.
Системы удобрениябиологической технологии меньшеподкисляли почву в сидеральномсевообороте № 1: минимальная дозаподстилочного и бесподстилочного навозаКРС практически одинаково увеличивалакислотность почвы (рН на 0,33 и 0,27 ед.)пахотного и подпахотного слоев.Гидролитическая кислотность возросласоответственно на 0,54-0,50 и 0,25-0,29 мг-экв на 100г, а сумма поглощенных оснований на 0,9-1,6 и 2,1мг-экв на 100 г. (табл. 14).
Отсоломыгидролитическаякислотностьповышалась больше (на 0,61 и 0,43 мг-экв на 100 г)в сидеральном севообороте № 1и меньше(на 0,37 и 0,14мг-эквна 100 г) в аналогичном севообороте № 2,чем отсидерата исоломы ссидератом. Сумма поглощенныхоснованийувеличивалась в сидеральном севообороте №1 иуменьшалась в севообороте № 2практически на одинаковую величину.
14. Изменение химическихсвойств почвы в зависимости от систем
удобрениябиологической технологии
| Система удобрения | рН | Нг | S | |||
| 0-20 | 20-40 | мг-экв/100 г | ||||
| 0-20 | 20-40 | 0-20 | 20-40 | |||
| см | ||||||
| Сидеральный севооборот № 1 (2000-2003гг.) | ||||||
| П.Н.* 40т/га | 6,08* 5,85** | 5,78 5,82 | 0,64 1,13 | 0,59 1,03 | 10,0 10,9 | 6,0 8,1 |
| Б.Н.** 50т/га | 6,52 6,19 | 6,66 6,20 | 0,67 1,12 | 0,35 0,85 | 10,7 12,3 | 6,8 8,9 |
| Солома4,1 т/га | 6,15 6,02 | 6,31 6,21 | 0,67 1,33 | 0,33 0,76 | 10,7 11,3 | 5,4 9,9 |
| Сидерат 35,0 т/га | 6,28 6,11 | 6,33 6,22 | 0,82 1,16 | 0,62 0,80 | 13,5 13,0 | 7,1 9,9 |
| Солома4,1 т/га + сидерат 35,0 т/га | 6,53 6,23 | 6,66 6,36 | 0,53 0,85 | 0,33 0,50 | 15,3 15,0 | 7,5 8,4 |
Примечание: * - исходная;** - конечная; *П.Н. – подстилочный навоз, **Б.Н. -бесподстилочный навоз.
По альтернативнойтехнологии минеральные удобрения всочетании с соломой не влияли на величинуконцентрации ионов водорода (pH), ноувеличивали в сидеральном севообороте № 1гидролитическую кислотностьсоответственно в слоях 0-20 и 20-40 см на 0,40 и 0,24мг-экв на 100 г и сумму поглощенных основанийна 1,4 и 2,8 мг-экв на 100 г, а в сидеральномсевообороте № 2 снижали на 2,0 и 0,5 мг-экв на100 г. (табл. 15).
Минеральные удобренияс сидератом и солома с сидератом снижали рНпахотного слоя (на 0,24 и 0,30 ед.), при этом неизменяли этого показателя в подпахотномгоризонте. Гидролитическая кислотностьзначительно изменилась в сторону ростатолько в слое 0-20 см (на 0,74 и 0,52 мг-экв на 100 г)в обоих севооборотах. Сумма поглощенныхоснований осталась на уровне исходной впахотном слое при совместном примененииминеральных удобрений с сидератом иснизилась от сочетания NPK с соломой исидератом.
15. Изменение химическихсвойств почвы в зависимости от систем
удобренияальтернативной технологии
| Система удобрения | рН | Нг | S | |||
| 0-20 | 20-40 | мг-экв/100 г | ||||
| 0-20 | 20-40 | 0-20 | 20-40 | |||
| см | ||||||
| Сидеральный севооборот № 1 (2000-2003гг.) | ||||||
| N120P80K100 + солома 4,0т/га | 6,00 6,14 | 6,16 6,10 | 0,76 1,30 | 0,45 0,94 | 9,0 10,4 | 6,1 8,9 |
| N120P80K100 + сидерат 35,0т/га | 5,96 5,78 | 5,63 5,66 | 1,24 1,85 | 1,06 1,33 | 11,0 10,9 | 6,5 8,4 |
| N120P80K100 + солома 4,0 т/га +сидерат 35,0 т/га | 6,53 6,28 | 6,55 6,27 | 0,72 1,21 | 0,40 0,68 | 15,5 14,1 | 6,9 9,2 |
Примечание:над чертой –исходное значение, под чертой – конечное значение.
Изменение содержания гумуса,подвижного фосфора, обменногокалия иих форм.Влияниесистем удобрения в различныхсевооборотах связано с непосредственнымвнесениемопределенного количества органическоговещества иэлементовпитания, изменяющих основныеагрохимическиепоказатели почв (Бабарина,Никитина идр., 1991; Ефимов, 2001; Вильдфлуш, 2002;Андрианов, 2004).
По нашим данным, заротацию четырехпольного севооборота привысоком исходном содержании гумуса всидеральном севообороте № 1 (2,10-2,27%) впахотном и (0,88-1,00%) подпахотном горизонтахконечная величина оказалась ниже, заисключением двух вариантов: максимальныедозы навоза в сочетании с NPK, где полученбездефицитный баланс. При более низкомсодержании гумуса в сидеральномсевообороте № 2 положительный балансобеспечила органическая системаудобрения, в то время какоргано-минеральная система – дефицитный. Вподпахотном горизонте дефицит гумусаувеличился и, особенно, при низком исходномсодержании (табл. 16).
По биологическойтехнологии высокая исходная величинасодержания гумуса не была достигнута, а принизкой - получен прирост органическоговещества от подстилочного ибесподстилочного навоза, а также соломыозимой ржи. Использование сидерата исоломы с сидератом в меньшей степенивлияло на конечное содержаниегумуса.
Поальтернативнойтехнологии системы удобренияобеспечили положительныйбаланс гумуса при низкомисходном содержании и дефицитный –при высоком.
Наиболее ценнаягруппа гумуса –гуминовые кислоты, вдерново-подзолистыхпесчаных почвах составляет 15-20%,а преобладает группа фульвокислот. Систематическоеприменение навоза способствовалоувеличению доли гуминовыхкислот. Однако, отмеченныеизменения группового состава гумуса, по всей вероятности,не затрагивали сущностипроцессагумусообразования,определенногогенетическимиособенностямидерново-подзолистыхпесчаных почв.
16. Изменениегумуса (%) под влиянием систем удобрения
технологийвозделывания
| Сидеральный севооборот № 1 | |||
| система удобрения | 0-20 | 20-40 | |
| Интенсивная технология | |||
| П.Н.* 80 т/га | 2,27 2,15 | 1,00 0,88 | |
| П.Н. 120т/га | 2,10 2,10 | 1,14 0,90 | |
| Б.Н.** 100т/га | 2,28 2,14 | 1,09 0,84 | |
| Б.Н. 150т/га | 2,11 2,12 | 0,99 0,80 | |
| П.Н. 80 т/га +N120P80K100 | 2,38 2,29 | 1,05 0,90 | |
| П.Н. 120 т/га +N120P80K100 | 2,19 2,36 | 0,94 0,84 | |
| Б.Н. 100 т/га +N120P80K100 | 2,38 2,29 | 1,05 0,91 | |
| Б.Н. 150 т/га +N120P80K100 | 2,27 2,39 | 1,12 1,00 | |
| Биологическая технология | |||
| П.Н. 40т/га | 2,29 2,13 | 1,07 0,90 | |
| Б.Н. 50т/га | 2,18 2,04 | 0,91 0,79 | |
| Солома 4,1т/га | 2,25 2,20 | 1,01 0,85 | |
| Сидерат 35,0т/га | 3,43 3,30 | 1,04 0,83 | |
| Солома 4,1 т/га+ сидерат 35,0 т/га | 3,36 3,20 | 1,18 0,90 | |
| Альтернативная технология | |||
| N120P80K100 + солома 4,1т/га | 2,24 2,13 | 1,03 0,99 | |
| N120P80K100+ сидерат 35,0 т/га | 2,79 2,74 | 1,24 1,19 | |
| N120P80K100+ солома 4,1 т/га + сидерат 35,0т/га | 3,23 3,13 | 0,78 0,69 | |
Примечание: вчислителе –исходное, в знаменателе – конечное;*П.Н. –подстилочный навоз, **Б.П. – бесподстилочный навоз.
В сидеральномсевообороте № 2, органическая иоргано-минеральная системы удобренияувеличивали углерод гуминовых кислот,оставляли неизменными или снижалифульвокислоты, в результате чегосоотношение гуминовых кислот кфульвокислотам составило 0,54-0,57% и 0,69%.Количество негидролизуемого остатка(гумин) колебалось от 0,80 до 0,92%.
По биологическойтехнологии умеренные дозы навозапрактически обеспечили исходноесоотношение Сгк к Сфк, в тоже времяиспользование соломы, сидерата и ихсочетание увеличило количествонегидролизуемого остатка, а гуминовыхкислот образовалось на уровне или нижеисходного значения. Системы удобренияальтернативной технологии по влиянию нагрупповой состав гумуса идентичныприменению соломы и сидерата, т.е. уступаютсистемам удобрения интенсивнойтехнологии.
Установлено что,минерализация бесподстилочного навоза за2,5 года составила около 80% независимо от егоколичества, а подстилочного навозауменьшалась с ростом заложенногоколичества и составила немногим большеполовины. Процент минерализации соломы (1,5г.) в полевом опыте 17-26% и лабораторном 21-30%,зеленой массы редьки масличнойсоответственно 64 и 79%. В результатеминерализации навоза за вегетационныйпериод высвобождалось больше калия, затемазота и фосфора и такая последовательностьсохранялась по истечении последнего срокаэкспозиции (рис. 6, 7, 8).
 |  |
| подстилочный навоз | бесподстилочный навоз |
Рис. 6. Минерализацияподстилочного и бесподстилочного навозапо азоту, %
 |  |
| подстилочный навоз | бесподстилочный навоз |
Рис. 7. Минерализацияподстилочного и бесподстилочного
навоза по фосфору,%
Увеличение содержанияазота, фосфора и калия в бесподстилочномнавозе после первого срока экспозициисвидетельствует о максимальнойдоступности элементов питания завегетационный период, тогда как вподстилочном навозе концентрация их ниже.Однако, при определении во второй и третийсрок экспозиции количество NPK вподстилочном навозе выше, чем вбесподстилочном, что подтверждаетвыводы о продолжительности егопоследействия.
 |  |
| подстилочный навоз | бесподстилочный навоз |
Рис. 8. Минерализацияподстилочного и бесподстилочного навозапо калию, %
Обеспеченность почвыпод опытами подвижным фосфором высокая314-440 мг/кг в сидеральном севообороте № 1,ниже в сидеральном севообороте № 2 - 244-320мг/кг (табл. 17).
От органическойсистемы удобрения интенсивной технологиипотери подвижного фосфора составили 100-142 и15-32 мг/кг, 10-20 и 16-35 мг/кг соответственно впахотном и подпахотном горизонтах всидеральном севообороте № 1 и № 2. Пооргано-минеральной системе убыль фосфоранесколько меньше – 88-127 и 10-27 мг/кг, 40-58 и 15-26 мг/кг.
От систем удобрениябиологической технологии в опыте с высокимсодержанием убыль фосфора в пределах 50мг/кг от умеренных доз навоза и 41-48 мг/кг отприменения соломы, сидерата и соломы ссидератом; при более низкой обеспеченности–соответственно 3-14 мг/кг и 10-25 мг/кг.
От систем удобренияальтернативной технологии потери фосфорапри высоком исходном содержании составили10-32 мг/кг, при низком – 6-9 мг/кг в слое 0-20 см, тогда как вподпахотном горизонте за сидеральныйсевооборот № 1 он увеличился на 19-24мг/кг, а за сидеральный севооборот № 2снизился на 8-19 мг/кг.
Вподпахотномгоризонте содержание подвижногофосфора уменьшалось в большейстепени отпримененияоргано-минеральной системы удобрения интенсивнойтехнологии, в меньшей – побиологической и альтернативной технологиям.
17. Изменениесодержания P2O5и К2Oв зависимостиот систем
удобрениятехнологий возделывания, мг/кг
| Сидеральный севооборот № 1 | |||||
| Система удобрения | P2O5 | К2O | |||
| 0-20 | 20-40 | 0-20 | 20-40 | ||
| Интенсивная технология | |||||
| П.Н.* 80 т/га | 440 300 | 260 260 | 76 60 | 53 60 | |
| П.Н. 120т/га | 400 300 | 233 223 | 67 60 | 58 60 | |
| Б.Н.** 00т/га | 400 258 | 200 180 | 67 50 | 71 69 | |
| Б.Н. 150т/га | 447 333 | 240 230 | 72 70 | 58 60 | |
| П.Н. 80 т/га +N120P80K100 | 440 318 | 256 198 | 80 70 | 81 80 | |
| П.Н. 120 т/га +N120P80K100 | 408 320 | 210 150 | 83 80 | 70 60 | |
| Б.Н. 100 т/га +N120P80K100 | 430 303 | 190 140 | 83 70 | 67 65 | |
| Б.Н. 150 т/га +N120P80K100 | 420 300 | 245 188 | 88 79 | 75 69 | |
| Биологическая технология | |||||
| П.Н. 40т/га | 335 320 | 196 190 | 76 67 | 57 50 | |
| Б.Н. 50т/га | 370 345 | 176 173 | 73 69 | 58 50 | |
| Солома 4,1т/га | 330 282 | 179 168 | 70 64 | 46 45 | |
| Сидерат 35,0т/га | 347 301 | 220 201 | 72 70 | 43 40 | |
| Солома 4,1 т/га +сидерат 35,0 т/га | 400 359 | 206 184 | 77 75 | 47 45 | |
| Альтернативная технология | |||||
| N120P80K100 + солома 4,1т/га | 314 324 | 200 200 | 73 74 | 69 70 | |
| N120P80K100+ сидерат 35,0 т/га | 360 338 | 215 234 | 68 75 | 63 60 | |
| N120P80K100+ солома 4,1 т/га + сидерат 35,0 т/га | 362 350 | 220 244 | 77 79 | 67 65 | |
Примечание: вчислителе –исходное, в знаменателе – конечное; *П.Н. –подстилочный навоз, **Б.П. – бесподстилочный навоз.
В плодосменномсевообороте № 1 сложился положительныйбаланс подвижного фосфора как в пахотном,так и подпахотном горизонтах от системудобрения изучаемых технологий. Выявлено,что по органической и органо-минеральнойсистеме удобрения интенсивной иальтернативной технологии конечноесодержание подвижного фосфора в почвепревышало исходное.
Анализируя, данные погрупповому составу фосфора следуетотметить, что он в основном состоял изжелезо - и алюмофосфатов (до 91%), накальцийфосфат и рыхлосвязанные соединенияприходилось 4-7%.
В сидеральномсевообороте № 1 органические системыудобрения интенсивной технологииспособствовали некоторому повышению общейсуммы за счет алюмофосфатов (на 11%).Аналогичные результаты получены оторгано-минеральной системы удобрения, покоторой в большей степени повысилисьалюмо-железофосфаты, а общая сумма на 11,8-18,0мг/кг с преимущественным влияниемподстилочного навоза надбесподстилочным.
По биологическойтехнологии в случае применения соломы,сидерата и их сочетания все формы фосфатовснизились: рыхлосвязанные на 3-9%, алюмо на5-6%, железо- на 5-4%, кальций фосфаты на 3-4% иобщая сумма на 5%. Системы удобренияальтернативной технологии не обеспечилиисходного содержания форм фосфора, а общаясумма уменьшилась на 1-2%.
Калийный режимпесчаных почв характеризуется низким исредним его содержанием. Отмечено большепотерь обменного калия по интенсивнойтехнологии в сидеральном севообороте № 1,чем по биологической и альтернативнойтехнологиям в результате большего выноса сурожаем.
От органическойсистемы убыль обменного калиясоставляла 2-17 мг/кг и органо-минеральной– 2-13 мг/кг,уменьшаясь с ростом доз навоза. Побиологической технологии содержаниеобменного калия снижалось на 2-9 мг/кг,альтернативной на 1-7 мг/кг. В подпахотномгоризонте сложился положительный балансобменного калия или его снижение меньше,чем в пахотном слое.
Органическая системаудобрения интенсивной технологии необеспечила повышения общей суммы формкалия: убыль составила 23 мг/кг отприменения подстилочного навоза и 12 мг/кгот бесподстилочного. Органо-минеральнаясистема превысила исходную сумму формкалия на 2 и 9 мг/кг соответственно сподстилочным и бесподстилочным навозом.Как снижение, так и повышение обеспечивалиобменная, легкообменная и водорастворимаяформы калия.
Системы удобрениябиологической и альтернативной технологиипо влиянию на формы калия уступалисистемам удобрения интенсивнойтехнологии: получено снижениеотносительно органической на 10-35 мг/кг и 0-26мг/кг, органо-минеральной на 35-55 мг/кг и 21-47мг/кг.
По влиянию на формыкалия в порядке убывания технологиивозделывания располагаются: интенсивная–альтернативная биологическая.
Энергетическаяэффективность технологий
возделывания в различныхсевооборотах
При возделываниикультур по интенсивной технологии высокиепоказатели затрат энергии на 1 га поорганической системе получены отприменения подстилочного навоза (87-113 ГДж) взернопропашном севообороте с 75% зерновых,от бесподстилочного с 50% насыщенностьюзерновыми 95-125 ГДж; по органо-минеральнойсистеме - в зернопропашном севообороте с 50%зерновых по обоим видам навоза (106,7-131,8 и113-145,3 ГДж). Наибольшая совокупная затратнаяэнергия приходилась на сидеральныйсевооборот № 1 по интенсивной технологии,как от органической, так иоргано-минеральной системы удобрения (86-132и 119-170 ГДж).
Низкуюсовокупную затратную энергию на производство 1ц зерновойединицы с гаобеспечили системы удобрениябиологическойтехнологии:солома взернопропашном севообороте с 50%зерновых - 284 МДж, сидерат – 236 и солома с сидератом - 303МДж. Несколько вышепоказатели взернопропашном севообороте с 75% зерновых соответственно– 359, 328 и 368 МДж и сидеральном № 1– 363, 319и 497 МДж.Поподстилочному и бесподстилочномунавозу биологической технологии она колебаласьот 379 до 507МДж иот 415 до 547МДж прибольших величинах в сидеральномсевообороте № 1 и меньших –в зернопропашном с 50%зерновых.
От систем удобренияальтернативной технологии затратнаяэнергия составила: по NPK с соломой 469-447 МДж,NPK с сидератом 308-411 МДж и NPK с соломой исидератом 366-445 МДж.
Максимальнаясебестоимость 1 ц зерновой единицы с гаустановлена в сидеральном севообороте № 1:по органической системе она увеличиваласьс ростом доз подстилочного навоза от 671 МДждо 816 МДж и бесподстилочного от 767 до 948 МДж.По органо-минеральной системе наблюдалосьснижение себестоимости соответственно на14% и на 9-11%.
В плодосменномсевообороте № 1 высокая затратная энергияна производство 1 ц зерновой единицы с гаполучена от систем удобрения интенсивнойтехнологии: по органической (80 т/га) - 664 МДжи органо-минеральной (80 т/га + NPK) - 668 МДж.Доза навоза 40 т/га с теми же удобрениямиснизила ее до 534 МДж, а повышенная дозаминеральных удобрений до 483 МДж. Системыудобрения альтернативной технологииуменьшили затратную энергиюсоответственно на 17, 29, 43 и 27%.
В результатеположительного последействия соломы,сидерата и соломы с сидератом в 1,3 разаснизилась себестоимость 1 ц зерновойединицы от систем удобрения интенсивнойтехнологии и в 1,2-1,4 раза альтернативнойотносительно естественного фона и другихсевооборотов.
ВЫВОДЫ
1.В исследованиях, проведенных на дерново-подзолистой песчаной почве, поинтенсивной,биологическойиальтернативной технологии возделывания сельскохозяйственных культур изучена эффективность систем удобрения в сидеральном,зернопропашном иплодосменномсевооборотах.Выявленопреимуществооргано-минеральном системы удобрения надорганической,какповлияниюнапродуктивность отдельных культур такисевооборотоввцелом.
В интенсивной и альтернативной технологиях по органо-минеральной системеотносительноорганическойполученодополнительно7,3-9,4 т/гаклубнейкартофеля,вбиологической7,5-10,3 т/га;3,7-5,0 и 9,9-11,5т/га зеленой массы кукурузы и12,7-16,6 т/гакорнеплодовкормовойсвеклы.
В интенсивной технологии положительное последействие органо-минеральной системы удобрения отмечалось на ячмене, овсе,однолетнихтравахиозимойржи в сидеральном севообороте № 1изернопропашном с 50и 75%насыщенностью зерновыми.
2.Биологическаятехнология,основаннаянаиспользованиисоломы,сидератараздельноисовместно,обеспечивалаодинаковуюурожайностькартофеля,ячменя,овса,озимойржи,зеленоймассыоднолетнейбобово-злаковой смесис органической системой удобрения интенсивной технологии.
3.Поальтернативной технологии совместное внесение минеральных удобренийс соломой, сидератом и ихсочетаниеспособствовалополучениюурожайностикультурнауровнеинтенсивной технологии. Получено 21-24 т/гакартофеля,1,73-1,90 т/гаовсаиячменя 2,10-2,33т/га озимой ржи иот 30,5до 41,9т/га зеленоймассылюпина,сераделлоовсяной смеси икукурузы.
4.Поинтенсивнойтехнологиисприменениеморгано-минеральной системы максимальная продуктивность получена в зернопропашном севообороте с 50% зерновых-4,85-5,19 т/гаиплодосменном№ 1-3,91-5,67т/га зерновой единицы. Ниже продуктивность сидерального севооборота 4,21-4,30 т/га изернопропашногос 75%зерновых-3,53-3,70т/га зерновой единицы.
Система удобрения альтернативной технологии обеспечивала во всехсевооборотах продуктивность науровнеиливышеорганическойсистемы удобрения интенсивной:зернопропашной с 50%зерновых-4,34-4,60 т/га,плодосменный№ 1от 26,7 до 56,7 т/га,сидеральный– 3,53-4,59 т/гаизернопропашной с 75%– 3,33-3,46 т/га изерновойединицы.
Продуктивность севооборотов отсистемудобрениябиологической технологиинижеальтернативной иинтенсивнойисоставляет:4,01-4,23 т/газерновой единицывзернопропашном с 50%зерновых: 2,87-3,80т/га в сидеральном и2,67-3,05т/га в зернопропашном с 75%зерновых.
5.Экологическая оценка выявила преимуществосистем удобрения биологической технологиипо качеству клубней картофеля: накоплениюкрахмала, витамина С, кулинарным свойствами др.
6. В прямомдействии системы удобрения интенсивной иальтернативной технологий ухудшаликачество клубней картофеля по основнымпоказателям, но увеличивали накоплениебелка, углеводов и жира в зеленой массекукурузы и корнеплодах. Впоследствии ониповышали содержание белка, жира иуглеводов у зерновых культур илюпина.
Содержание меди в зернеозимой ржи имело тенденцию к увеличению(1,39-1,69 мг/кг) от последействия системудобрения интенсивной технологии,относительно биологической (1,12-1,17 мг/кг). Отсистем удобрения альтернативнойтехнологии (1,20-1,44 мг/кг) находилось винтервале между интенсивной ибиологической.
Отмечено превышениенормативных значений по цинку (50 мг/кг) отпоследействия систем удобренияальтернативной технологии (55,2-56,6 мг/кг);биологической технологии при совместномиспользовании соломы с сидератом (52,2 мг/кг).Повышенные дозы подстилочного навозаорганической и органо-минеральной системыудобрения интенсивной технологии, снижаликонцентрацию цинка в зерне (от 50,1 до 35,6 и от45,2 до 37,2 мг/кг), бесподстилочного навоза -увеличивали (от 34,1 до 45,2 и от 34,8 до 50,7мг/кг).
Содержание нитратногоазота взернеозимой ржибыло ниженормативных значений (93 мг/кг), однако от последействиясистем удобрения биологическойтехнологии, особенно соломы,сидерата иих сочетания, снижалось больше (40-52 мг/кг), чеминтенсивной (55-67 мг/кг) и альтернативной (55-57 мг/кг).
Зерно озимой ржи ненакапливало тяжелых металлов вышедопустимых значений, но установленыопределенные колебания по накоплениюсвинца от последействия систем удобренияинтенсивной технологии: с повышением дозподстилочного навоза по органической иоргано-минеральной системе содержаниесвинца снижалось соответственно от 0,38 до0,19 и от 0,30 до 0,17 мг/кг, тогда как от дозбесподстилочного навоза – повышалось от 0,27 до0,39 и от 0,17 до 0,34 мг/кг. Аналогичнаязакономерность отмечена и в отношениикадмия. При возделывании озимой ржи побиологической технологии свинца и кадмиябольше содержалось при использованиисоломы, сидерата и соломы с сидератом именьше от умеренных доз навоза.
Последействие системудобрения альтернативной технологии понакоплению свинца и кадмия занималопромежуточное положение.
Органическая системаудобрения интенсивной технологии сдвойной дозой навоза способствовалаполучению корнеплодов с превышением ВП поцезию-137 в 1,2-1,3 раза, однако максимальныедозы обоих видов навоза снижали егоконцентрацию и коэффициент перехода изпочвы в растения. Органо-минеральнаясистема удобрения, с NPK по эквиваленту и NKпо выносу, обеспечивала накопление цезия-137в кормовой свекле в пределах ВП и снижалакоэффициент перехода.
За счет снижения дозорганических удобрений по альтернативнойтехнологии содержание 137Cs в корнеплодахкормовой свеклы превышало нормативнуювеличину в 1,1-1,5 раза с меньшим влияниемподстилочного навоза, внесенного отдельнои в сочетании с минеральнымиудобрениями.
При возделывании овсапо интенсивной и биологическойтехнологиям концентрация цезия-137 в зернесоответствовала СанПиНу-2.3.2-1078-01 (70 Бк/кг), вто время как от систем удобренияальтернативной технологии онанезначительно его превышала (71-88 Бк/кг).
7. Содержаниегумуса поддерживалось на исходном уровне(при слабо выраженной тенденции к снижению)по всем системам удобрения в биологическойи альтернативной технологиях. Приинтенсивной технологии количественныеизменения зависели от исходнойгумусированности почвы: чем вышесодержание гумуса в начале опыта, тембольше потери его были зафиксированы вконце. На почве с пониженным содержаниемгумуса динамика его уменьшения выраженослабее.
8. Снижениесодержания подвижного Р2О5отмечено поорганической и органо-минеральной системеинтенсивной технологии (на 100-142 мг и 88-127мг/кг соответственно), в биологической– на 15-58 и 12-37 мг/кг. Вальтернативной, в зависимости от дозвносимого фосфора, содержание Р2О5осталось на исходном уровне со слабымплюсом или минусом. Остаточные фосфатыдепонируются во фракциях, соответствующихтипу почвы.
9. Органическая иоргано-минеральная системы удобрения интенсивной технологии повышалисодержаниеобменногокалия,асистемыудобрениябиологическойиальтернативной технологий,наоборотснижалиегосодержание,исключениесоставлял кормовой севооборот с 75%зерновых,где содержание калия осталось без изменений.
10. Внесениеорганических удобрений во всех видах нестабилизировало химических свойств почвы,а способствовало постепенномуподкислению, пахотного и подпахотногослоев почвы.
11. Самыенизкие затраты энергии на производство 1 цзерновых единиц обеспечило применение наудобрение соломы – 270 МДж,сидерата – 236 МДж(в кормовом севообороте 50% зерновых), 328-368МДж (с 75% зерновых) и 319-369 МДж взернопропашном севообороте.
12. Благодаря последействию соломы, сидерата и ихсовместногоприменения в системах удобрения, себестоимость производства 1 ц зерновой единицы приинтенсивнойтехнологииснизиласьв 2,0-3,0приальтернативной– в 2,0-2,2 раза.
13. Вбиологической технологии плодосменногосевооборота применение соломы и сидератапозволяет полнее использоватьпродуктивный потенциал культур иагроклиматические ресурсы региона,поддерживать плодородие почвы, получатьэкологически чистую продукцию и сохранятьокружающую среду отзагрязнения.
ПРЕДЛОЖЕНИЯПРОИЗВОДСТВУ
На дерново-подзолистыхпесчаных почвах юго-запада Нечерноземнойзоны России с целью получения стабильногоурожая сельскохозяйственных культур,сохранения и повышения плодородия почвырекомендуется:
- в экономическикрепких хозяйствах применять органическуюи органо-минеральную системы удобрения врамках интенсивных технологийвозделывания сельскохозяйственныхкультур. Внесение на 1 гектар от 80 до 150 тнавоза отдельно и в сочетании с N180P78K119обеспечивает получение всреднем за севооборот 38-56 ц/га з. е. истабильное состояние плодородияпочвы;
- системы удобренийбиологическойтехнологии,включающие навоз (40-50 т/га), соломуозимых ипожнивный сидерат могут составитьоснову ведения сельскохозяйственногопроизводства в хозяйствахлюбыхорганизационно-правовыхформ собственности. Внесениеорганическогоудобрения под первуюкультуру иN180P40K150суммарно подостальные,обеспечиваетпродуктивность в зернопропашном и сидеральном севооборотах 30-40 ц/га з. е., хорошеекачество продукции и низкие энергозатраты;
- системы удобренийальтернативнойтехнологии,основанные на сочетаниипониженных доз минеральныхудобрений ссоломой, сидератом отдельно и совместно, иливнесение N180P40K150пригодны дляэкономически средних хозяйств. При этомобеспечиваетсяполучение засевооборот 35-50 ц/га з. е. свысоким качеством продукции и поддерживаетсяплодородие почвы на исходном уровне;
- внесение соломы исидерата в качестве источниковорганического вещества в севооборотахкормового направления, позволяет получать52-54 ц/га з. е. при значительном снижениизатрат энергии.
СПИСОКОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ
ПО ТЕМЕДИССЕРТАЦИИ
Визданиях, рекомендованных ВАК:
1. Камков, П. Д. Плодородие почвы вусловиях длительного стационарного опыта/ П. Д. Комков,С.А. Бельченко // Агрохимический Вестник. - 2007. - № 1. -С. 9-10.
2. Бельченко, С.А. Регулирование продукционногопроцесса посевов озимой тритикалетехнологическими приемами / С. А. Бельченко, В. Ф.Мальцев // Зерновое хозяйство. - 2007. - № 5. - С.8-9.
3. Сорокин,А. Е. Структура посевов и фотометрическиепоказатели яровой пшеницы Лада при разныхуровнях применения средств химизации / А. Е.Сорокин, С. А. Бельченко // Зерновое хозяйство. - 2007.- № 5. - С.11-12.
4.Мальцев, В.Ф. Фотометрическиепоказатели посевов и качество зерна озимойпшеницы взависимости от густотыстеблестоя ифона питания/ В. Ф.Мальцев, С.А.Бельченко, А.Е. Сорокин // Зерновое хозяйство. - 2007. -№ 5. - С. 19-21.
5. Бельченко, С.А. Продукционный процесс ячменя эльф вусловиях биологизации земледелия / С. А. Бельченко, А. Е.Сорокин, В. Ф. Мальцев // Зерновое хозяйство.- 2007. - № 5. - С. 26-28.
6. Мальцев,В. Ф. Продуктивность озимой ржи в условияхбиологизации земледелия / В. Ф. Мальцев,С. А. Бельченко, С. С.Шапочкин // Зерновое хозяйство. - 2007. - № 6. - С.13-14.
7. Бельченко, С.А. Изменение качества зеленой массылюпина в зависимости от технологийвозделывания / С.А.Бельченко // Агрохимическийвестник. – 2011. -№ 3 - С. 9-11.
8. Драганская, М.Г.Продуктивность севооборотовв зависимости от системудобрения технологийвозделывания культур /М.Г. Драганская, Н.М.Белоус, С.А. Бельченко //Проблемы агрохимии иэкологии. – 2011. - № 2. -С. 13-19.
9. Малявко,Г.П. Влияние агрохомических приемов назасоренность посевов и урожайность озимойржи / Г.П. Малявко, С.А. Бельченко, И.Н. Белоус, А.Б. Пиняев // Проблемыагрохимии и экологии. - 2011 - № 2 - С. 46-49.
10. Бельченко, С.А. Влияние систем удобрения наурожайность и качество зеленой массыкукурузы / С.А.Бельченко, Н.М.Белоус, М.Г. Драганская // Достижения науки итехники АПК. –2011. - № 5 - С. 59-61.
11. Бельченко, С.А. Условияпитания и формирование качества зернаячменя и овса / С.А. Бельченко // Проблемыагрохимии иэкологии.– 2011.- № 3. -С. 13-16.
12. Бельченко,С.А. Влияниесистем удобрения напродуктивность севооборота, балансэлементов питания и плодородие дерново-подзолистой песчаной почвы / С.А. Бельченко // Вестник ОрелГАУ. – 2011. - № 5(32) – С.103-105.
В монографиях:
- Мальцев, В.Ф.Система биологизации земледелияНечерноземной зоны России. Часть 1(монография) / В.Ф. Мальцев, М.К. Каюмов, …С.А. Бельченко идр. – М.: ФГНУ«Росинформагротех». – 2002. – 544с.
- Мальцев, В.Ф.Система биологизации земледелияНечерноземной зоны России. Часть 2(монография) / В.Ф. Мальцев, М.К. Каюмов, …С.А. Бельченко идр. – М.: ФГНУ«Росинформагротех». – 2002. – 576с.
- Белоус, Н.М.Система удобрений и реабилитацияпесчаных почв (монография) /Н.М. Белоус,М.Г. Драганская, С.А.Бельченко. - Брянск, 2010. - 224 с.
4. Белоус, Н.М. Мониторинградиологического состояния агросистем иих реабилитация в Брянской области / Н.М.Белоус, И.Н. Белоус, С.А.Бельченко и др. // Современныепроблемы радиологии всельскохозяйственном производстве:монография. –Москва-Рязань 2010. - С. 7-50.
5. Белоус,Н.М. Система удобрения и технологиивозделывания сельскохозяйственныхкультур: монография / Н.М. Белоус, С.А. Бельченко, М.Г.Драганская. - Брянск: Издательство БрянскойГСХА, 2011. – 276с.
3. В сборниках научныхтрудов и других изданиях:
1. Бельченко, С.А.Экономическая и энергетическая оценкаэффективности доз минеральных удобренийпод ячмень, рассчитанных разными методами /С.А. Бельченко // Молодые ученые – возрождениюсельского хозяйства России в XXI веке.Брянск 2000.- С. 108-111
2. Бельченко, С.А. Влияниесочетаний и доз минеральных удобрений наурожайность и вынос элементов питанияячменем разных сортов на серых лесныхпочвах / С.А. Бельченко // Молодые ученые– возрождениюсельского хозяйства России в XXI веке.Брянск. - 2000. - С. 112-115.
3. Мальцев, В.Ф. Основныенаправления биологизации земледелияюго-запада России / В.Ф. Мальцев, А.И.Артюхов, В.П. Лямцев, С.А.Бельченко, Г.П. Малявко //Биологизация земледелия юго-запада России.Брянск. – 2000.– С. 3-17.
4. Мальцев, В.Ф.Особенности технологий возделыванияозимой ржи в Нечерноземье РоссийскойФедерации / В.Ф. Мальцев, В.Е. Ториков, С.А. Бельченко Г.П.Малявко идр. //Биологизация земледелия юго-запада России.Брянск. – 2000.– С.140-151.
5. Мальцев, В.Ф. Влияниенорм высева семян, удобрений и сортов наурожайность и качество зерна озимойпшеницы / В.Ф. Мальцев, В.Е. Ториков, В.П.Лямцев, М.П. Наумова, С.А.Бельченко, А.А. Прудников //Биологизация земледелия юго-запада России.- Брянск. - 2000. С.117-129.
6. Мальцев, В.Ф.Сравнительная оценка навоза и сидератов посухому веществу и биогенным элементам /В.Ф.Мальцев, А.М. Бердников, А.Е. Сорокин,С.А. Бельченко //Вестник Брянской государственнойсельскохозяйственной академии. - 2006. - №1. -С. 11-17.
7. Мальцев, В.Ф.Эффективность сидерации в сочетании снавозом в спецализированном звенесевооборота с картофелем / В.Ф. Мальцев, А.М.Бердников, А.Е. Сорокин, С.А.Бельченко // Вестник«Брянская сельскохозяйственная академия»2006. - №1. - С. 18-24.
8. Мальцев, В.Ф.Минеральный состав сельскохозяйственныхкультур в зависимости от технологийвозделывания / В.Ф. Мальцев, А.Е. Сорокин,С.А. Бельченко,С.П. Камков // Биологизация земледелия вНечерноземной зоне России. Научные труды– выпуск 2.Брянск 2006. - С. 161-173.
9. Мальцев, В.Ф. Онакоплении тяжелых металлов (ТМ) в почве ирастениях / В.Ф. Мальцев, С.А.Бельченко, А.Е. Сорокин, С.В.Фесенко // Биологизация земледелия вНечерноземной зоне России. Научные труды– выпуск 2.Брянск 2006. - С. 174-185.
10. Ториков, В. Е. Влияниегумистима на урожайностьсельскохозяйственных культур / В.Е.Ториков, А.Е. Сорокин, И.И. Мешков, А.В.Прокопенков, С.А. Бельченко //Биологизация земледелия в Нечерноземнойзоне России. Научные труды – выпуск 2. Брянск 2006. -С. 186-192.
11. Мальцев, В.Ф.Программирование урожайностисельскохозяйственных культур в условияхбиологизации земледелия / В.Ф. Мальцев,С.А. Бельченко,А.Е.Сорокин, А.В. Прокопенков, С.С. Шапочкин //Программирование урожаев и биологизацияземледелия. Выпуск 3. ч.1 Научные труды.Брянск 2007. - С. 81-95.
12. Бельченко, С.А.Сортовые различия яровой пшеницы поминеральному составу зерна / С.А. Бельченко// Агрохимические приемы рациональногоприменения средств химизации как основаповышения плодородия почв ипродуктивности сельскохозяйственныхкультур. Материалы 41 международной научнойконференции (ВНИИА). М, ВНИИА, 2007. - С.68-69.
13. Бельченко, С.А. Видовыеразличия яровой пшеницы и зернобобовыхкультур по минеральному составу зерна исемян / С.А.Бельченко, А.Е. Сорокин // Агрохимические приемырационального применения средствхимизации как основа повышения плодородияпочв и продуктивностисельскохозяйственных культур. Материалы 41международной научной конференции(ВНИИА). М. ВНИИА, 2007. - С.70-71.
14. Мальцев, В.Ф.Совершенствование сортоиспытания вусловиях биологизации земледелия / В.Ф.Мальцев, С.А. Бельченко, О.В. Мельникова, А.В. Прокопенков,А.Е. Сорокин // Программирование урожаев ибиологизация земледелия. Выпуск 3. ч.1Научные труды. Брянск 2007. - С. 96-101.
15.Бельченко, С.А. Биоклиматическая продуктивность икоэффициент использования ФАР зерновымикультурами / С.А.Бельченко //Программирование урожаев и биологизацияземледелия. Выпуск 3. ч.1. Научные труды.Брянск 2007. - С. 114-118.
16. Бельченко, С.А. Энергетическая эффективностьтехнологий возделывания зерновых культур /С.А. Бельченко //Программирование урожаев и биологизацияземледелия. Выпуск 3. ч.1 Научные труды.Брянск 2007. - С. 256-260.
17. Бельченко, С. А.Агроэкологическая оценкаразличных систем удобренийкартофеля / С. А. Бельченко, А.М.Бердников, А.Е. Сорокин // Вестник"Брянскаягосударственнаясельскохозяйственнаяакадемия";2007.- №5. - С.9-13.
18. Бельченко, С. А.Качество клубней картофеля в связи сиспользованием зелёных удобрений / С. А.Бельченко, В.Ф. Мальцев, А. Е. Сорокин, А. М.Бердников // Вестник "Брянскаягосударственная сельскохозяйственнаяакадемия"; 2007.- №5. - С. 19 - 23.
19. Бельченко, С. А.Сравнительная оценка технологийвозделывания картофеля / С. А.Бельченко, В. Ф. Мальцев, А. Е.Сорокин // Вестник "Брянскаягосударственная сельскохозяйственнаяакадемия"; 2007.- №5. - С. 41-49.
20. Бельченко, С. А.Фитометрические показатели посевов овса иих регулирование в условиях биологизацииземледелия / С. А.Бельченко, В. Ф. Мальцев, А. Е.Сорокин // Вестник "Брянскаягосударственная сельскохозяйственнаяакадемия"; 2007.- №5. - С.50-53.
21. Бельченко, С. А. Фотосинтетическая деятельность,структура посевов и урожая проса взависимости от густоты стояния и фонапитания / С. А.Бельченко, В. Ф. Мальцев, А. Е.Сорокин // Вестник "Брянскаягосударственная сельскохозяйственнаяакадемия" 2007. - №5. - С.54-58.
22.Бельченко, С. А. Влияниесредств химизации на урожайность озимойпшеницы / С.А. Бельченко // Вестник «Брянскаягосударственная сельскохозяйственнаяакадемия» 2009. - №3 - С. 44-46.
23. Бельченко, С.А.Урожайность и качество ячменя нарадиоактивно загрязненных почвах / С.А.Бельченко, М.Г. Драганская, Г.П. Малявко //Агроэкологические аспекты устойчивогоразвития АПК на территориях загрязненныхрадионуклидами. Брянск. - 2011.- С. 42.
24. Бельченко, С.А. Влияниеудобрения на качество корнеплодовкормовой свеклы / С.А. Бельченко //Агроэкологические аспекты устойчивогоразвития АПК. – Брянск 2011. - С. 39-42.
25. Белоус, Н.М. Изменениепараметров плодородия песчаных почв врезультате длительного примененияудобрений / Н.М. Белоус, М.Г. Драганская,С.А. Бельченко //Результаты длительных исследований всистеме географической сети опытов судобрениями Российской Федерации (К70-летию Геосети) Выпуск 1. Москва - ВНИИА– 2011. - С.95-103.
Подписано к печати 16.12.2011г. Формат60х84 1/16.
Бумагаофсетная. Усл. п. л. 2,67.Тираж 100 экз.Изд. №2081.
Издательство Брянскойгосударственнойсельскохозяйственной академии
243365 Брянская обл.,Выгоничский район, с. Кокино,
ФГБОУ ВПО «БрянскаяГСХА»
