Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Международный научно-исследовательский журнал публикации ВАК
Научные направления
Поделиться:
Срочные публикации в журналах ВАК и зарубежных журналах Скопус (SCOPUS)!




Разделы: Сельское хозяйство
Размещена 14.08.2015. Последняя правка: 13.08.2015.

Сидераты как средство повышения урожая

Федорова Александра Васильевна

ФГБНУ "Костромской НИИСХ"

с.н.с.

Христина Алексеевна Пискунова, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела земледелия ФГБНУ Костромской НИИСХ


Аннотация:
Обобщены результаты исследований севооборотов с сидеральными культурами. Установлено, что использование сидератов и соломы в сочетании с фоновым внесением минеральных удобрений способствовало повышению урожайности культур, улучшению качества зерна.


Abstract:
The results of studies of crop rotations with green manure crops have been summarized. It has been found that the use of green manures and straw in conjunction with the background entering of mineral fertilizers contributed to increasing crop yields, to improving grain quality.


Ключевые слова:
севооборот; сидераты; бобовые и небобовые; солома; урожайность; качество зерна.

Keywords:
crop rotation; green manures; legume and non-legume species; straw; crop capacity; grain quality.


УДК 631.452:631.874

Основу пахотного фонда Костромской области составляют дерново-подзолистые почвы, окультуривание которых требует значительных материальных затрат. Одним из путей сохранения почвенного плодородия и повышения урожайности сельскохозяйственных культур является широкое применение сидератов, расширение посевов многолетних трав, бобовых и зернобобовых культур, использование на удобрение навоза, компостов, запахивание измельчённой соломы, известкование и фосфоритование почв.

Зелёное удобрение по своей удобрительной ценности не уступает навозу, но значительно дешевле навоза, торфа и других органических удобрений, особенно когда оно применяется в виде промежуточных культур – пожнивных, поукосных, подсевных, озимых. Положительное влияние пожнивного сидерата как в чистом виде, так и в сочетании с соломой на плодородие дерново-подзолистой почвы, на фитосанитарное состояние посевов благоприятно сказывается на росте, развитии и урожайности сельскохозяйственных культур, на продуктивности севооборота и качестве получаемой продукции. Это позволяет в значительной мере снять отрицательные последствия зерновой специализации земледелия. При этом технология использования пожнивного сидерата хорошо вписывается в систему обработки и удобрения почвы, дает высокий экономический эффект и доступна для хозяйств различных форм собственности на землю и разных уровней интенсификации земледелия (Лошаков, 2013) [1].

Солома – один из основных источников органического вещества. Использование соломы зерновых и зернобобовых культур без отчуждения с поля в качестве удобрения, обеспечивающее дополнительное поступление в почву легкоразлагаемого органического вещества, является эффективным приёмом активизации почвенно-микробиологических процессов, оптимизации биологического состояния дерново-подзолистой почвы и повышения продуктивности севооборота (Русакова, 2013) [2].

При использовании сидерального удобрения в качестве основного источника питания растений наиболее значимый эффект просматривается при запашке бобовых растений. В специализированных зерновых севооборотах значительные прибавки урожайности ячменя до 15—20% к контрольному варианту наблюдались при запашке сидератов семейства крестоцветных, которые возделывались в качестве промежуточных культур.

Очевидно, в этом случае проявился фитосанитарный эффект. Общеизвестно, что одним из главных факторов, снижающих урожайность зерновых в специализированных севооборотах, является широкое распространение корневых гнилей.

Наиболее перспективным направлением применения зелёного удобрения являются всё же специализированные севообороты, ориентированные на товарное производство зерна, картофеля или овощей. В этом случае возделывание сидератов будет иметь фитосанитарное и почвозащитное значение и будет способствовать снижению издержек производства (Ильвес, 2011) [3].

Особенно перспективен приём сидерации на отдалённых полях, на которые доставка органических и минеральных удобрений связана с большими затратами.

Эффективность зелёных удобрений зависит от количества запаханной массы сидерата, его качества и времени запашки. Последействие сидерата проявляется в течение двух и более лет.

Методика исследований

Исследования по влиянию сидератов на урожайность сельскохозяйственных культур проводили в пятипольных севооборотах на опытном поле Костромского НИИСХ. В качестве сидератов использовались бобовые культуры (люпин однолетний, донник, клевер луговой, вика), небобовые (горчица, рапс, суданская трава). Опыт проводили на трёх закладках в трёхкратном повторении, площадь делянок 480 м2. Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая с содержанием гумуса 1,00—1,12% (по Тюрину), подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) соответственно 305—355 и 58—82 мг/кг почвы, pH KCl (потенциометрически) 5,51—5,79.

Перед посевом культуры общим фоном под культивацию вносились минеральные удобрения (N26P38K38). Солома, измельчённая при уборке, запахивалась. Агротехника – рекомендуемая для зоны.

Результаты исследований

Включение в севооборот сидеральных культур и запашка соломы положительно сказались на обогащении почвы органическим веществом. В целом за период полной ротации севооборота (5 лет) наиболее высокие показатели поступления в почву органического вещества отмечены в севообороте с сидератами – люпином и горчицей: 38,1 т/га, что равноценно внесению за этот период до 100 т/га навоза, а на контрольном варианте соответственно 9,0 т/га органических остатков.

Включение в севообороты сидеральных культур положительно сказалось и на накоплении питательных элементов в целом по севооборотам. Преимущество в возврате основных элементов питания в биологизированных севооборотах остаётся за севооборотами с бобовыми сидеральными культурами. Запаханная растительная масса содержала азота до 561,2 кг/га, фосфора до 116,4 кг/га, калия до 408,2 кг/га, что значительно превышает количество элементов питания в органической массе стандартного севооборота (табл. 1).

За счёт использования сидератов и соломы в качестве удобрений в среднем за ротацию продуктивность изучаемых севооборотов в 1,5—1,9 раза превышает стандартный севооборот (см. рисунок).

 

Рисунок. Кормовая продуктивность севооборотов (среднее за три ротации), ц/га к.ед. 

Наиболее высокий урожай зелёной массы кукурузы от действия сидератов получен в севооборотах с бобовыми и капустными культурами. Превышение контрольного варианта составило 3,9—5,0 т/га. Данные свидетельствуют о положительном влиянии последействия сидератов, особенно бобовых, и запашки соломы на урожай зерна яровой пшеницы. Прибавка зерна по сравнению с контрольным вариантом получена во всех севооборотах: 0,18—1,49 т/га (табл. 2). Наиболее низкий сбор зерна в севообороте №2 с запашкой соломы связан, главным образом, с недостающей компенсацией минерального азота при внесении соломы. 

Таблица 1. Накопление растительных остатков в севооборотах и содержание в них элементов минерального питания (средние данные за ротацию)

Севообороты

Сухое вещество, т/га

Количество элементов питания   (кг/га)

Расчётное количество навоза

азот

фосфор

калий

1. Однолетние   травы (з/к), озимая пшеница, ячмень, кукуруза (з/к), яровая пшеница   (контроль)

 

9,0

 

128,3

 

35,3

 

132,0

 

26

2. Однолетние   травы (сидерат), озимая пшеница (запашка соломы), ячмень (запашка соломы),   кукуруза (з/к), яровая пшеница (запашка соломы)

 

 

 

16,9

 

 

 

211,0

 

 

 

70,3

 

 

 

260,1

 

 

 

43

3. Однолетние   травы + донник (з/к), донник 1 г.п. (з/к), отава донника (сидерат), озимая   рожь + озимая вика (з/к), суданская трава + яровая вика (сидерат), кукуруза   (з/к), яровая пшеница (запашка соломы)

 

 

 

17,2

 

 

 

291,9

 

 

 

64,3

 

 

 

196,1

 

 

 

59

4. Однолетние   травы + клевер (з/к), клевер 1 г.п. (з/к), отава клевера (сидерат), озимая   пшеница (з/к), рапс (сидерат), кукуруза (з/к), яровая пшеница (запашка   соломы)

 

 

 

19,0

 

 

 

323,9

 

 

 

65,8

 

 

 

228,0

 

 

 

67

5. Однолетние   травы + донник (з/к), донник 1 г.п. (з/к), отава донника (сидерат), озимая   тритикале + озимая вика (з/к), рапс (сидерат), кукуруза (з/к), яровая пшеница   (запашка соломы)

 

 

 

20,2

 

 

 

351,1

 

 

 

69,8

 

 

 

226,0

 

 

 

72

6. Рапс   (сидерат), озимая пшеница (запашка соломы), ячмень (запашка соломы), кукуруза   (з/к), яровая пшеница (запашка соломы)

 

17,9

 

214,7

 

68,1

 

272,3

 

44

7. Люпин   (сидерат), озимая пшеница (запашка соломы), люпин (з/к), горчица (сидерат),   кукуруза (з/к), яровая пшеница (запашка соломы)

 

 

38,1

 

 

561,2

 

 

116,4

 

 

408,2

 

 

103

 

Таблица 2. Урожайность зелёной массы кукурузы и зерна яровой пшеницы (среднее за три года)

Севообороты

Кукуруза

Яровая   пшеница

т/га

± к контролю

т/га

± к контролю

1. Однолетние   травы (з/к), озимая пшеница, ячмень, кукуруза (з/к), яровая пшеница   (контроль)

 

21,7

 

 

 

 

 

 

2,02

 

2. Однолетние   травы (сидерат), озимая пшеница (запашка соломы), ячмень (запашка соломы),   кукуруза (з/к), яровая пшеница (запашка соломы)

 

 

 

23,5

 

 

 

 

+1,8

 

 

 

 

2,20

 

 

 

+0,18

3. Однолетние   травы + донник (з/к), донник 1 г.п. (з/к), отава донника (сидерат), озимая   рожь + озимая вика (з/к), суданская трава + яровая вика (сидерат), кукуруза   (з/к), яровая пшеница (запашка соломы)

 

 

 

25,1

 

 

 

 

 

 

 

+3,4

 

 

 

 

 

 

 

2,34

 

 

 

+0,32

4. Однолетние   травы + клевер (з/к), клевер 1 г.п. (з/к), отава клевера (сидерат), озимая   пшеница (з/к), рапс (сидерат), кукуруза (з/к), яровая пшеница (запашка   соломы)

 

 

 

25,6

 

 

 

 

+3,9

 

 

 

 

2,46

 

 

 

+0,44

5. Однолетние   травы + донник (з/к), донник 1 г.п. (з/к), отава донника (сидерат), озимая тритикале   + озимая вика (з/к), рапс (сидерат), кукуруза (з/к), яровая пшеница (запашка   соломы)

 

 

 

25,0

 

 

 

 

 

 

+3,3

 

 

 

 

 

 

2,44

 

 

 

+0,42

6. Рапс   (сидерат), озимая пшеница (запашка соломы), ячмень (запашка соломы), кукуруза   (з/к), яровая пшеница (запашка соломы)

 

 

23,4

 

 

 

 

+1,7

 

 

 

 

2,42

 

 

+0,40

7. Люпин   (сидерат), озимая пшеница (запашка соломы), люпин (з/к), горчица (сидерат),   кукуруза (з/к), яровая пшеница (запашка соломы)

 

 

26,7

 

 

 

 

 

+5,0

 

 

 

 

 

3,51

 

 

+1,49

 

Изучавшиеся в опыте сидеральные культуры оказывали различное влияние не только на урожайность, но и на качество зерна яровой пшеницы (табл. 3).

Таблица 3. Качество зерна яровой пшеницы (среднее за 3 года)

Севообороты

Масса   1000 зёрен, г

Натура   зерна, г/л

Клейковина

Показатель   ИДК, усл. ед.

Группа   качества

%

качество

1

35,0

731

25

НЦК

76

II

2

35,8

732

25

НЦК

73

I

3

35,1

734

26

НЦК

70

I

4

34,6

734

28

НЦК

73

I

5

36,0

738

27

НЦК

72

I

6

34,6

733

26

НЦК

79

II

7

38,8

739

26

НЦК

66

I

Масса 1000 зёрен и натура зерна наиболее высоки в севооборотах с сидератами люпин, горчица и донник с рапсом. По содержанию клейковины зерно яровой пшеницы оценивается как наиболее ценное по качеству. Такие пшеницы способны давать при выпечке хлеб отличного качества, но почти не обладают способностью улучшать хлебопекарные свойства слабой пшеницы.

По качеству клейковины зерно яровой пшеницы относится к I группе, кроме контрольного севооборота и севооборота с сидератом рапс и запашкой соломы, в соответствии с ГОСТом 9353-90.

Это связано с тем, что культуры, посеянные по бобовым предшественникам, лучше обеспечены усвояемым азотом на всех фазах развития, т.к. бобовые культуры способны фиксировать атмосферный азот воздуха и накапливать большее количество корневых и пожнивных остатков.

По результатам исследований рассчитана энергетическая эффективность севооборотов. Наиболее выгоден севооборот с двумя сидеральными культурами и запашкой соломы, коэффициент энергетической эффективности равен 1,73—3,19.

Проведённые исследования показали, что в севооборотах с сидеральными культурами запаханное органическое вещество способствует улучшению компонентного состава гумуса, увеличению содержания фракции гуминовых кислот по сравнению с типичным севооборотом на 0,3—17%. Тип гумуса остаётся гуматно-фульватным, но расширяются отношения Cгk:Сфk практически на всех вариантах до 0,72—0,88, т.е. при запахивании органической массы сидеральных культур активизируется деятельность почвенных микроорганизмов, обусловленная достаточным количеством влаги и хорошей аэрацией.

Освоение в области биологизированных севооборотов с запашкой соломы должно обеспечить увеличение продуктивности полей, создать возможность обеспечения отрасли животноводства высокобелковыми кормами, а также приостановление падения и сохранение почвенного плодородия.

Библиографический список:

1. Ильвес А.Л., Смолина Л.П., Драгунов О.А. Условия формирования биологизированных севооборотов/А. Л. Ильвес // Актуальные проблемы развития агропромышленного комплекса в Верхневолжье. – Суздаль, 2011, Т. 1. – С.129—133.
2. Лошаков В.Г. Воспроизводство плодородия почвы в зерновом севообороте // Владимирский земледелец, 2013. – № 3. – С.25—27.
3. Русакова И. В. Биологические аспекты длительного применения соломы на дерново-подзолистой супесчаной почве/И. В. Русакова // Инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Нечерноземье. – Суздаль, 2013, Т. 1. – С.245—252.




Рецензии:

14.08.2015, 13:19 Москвин Владимир Владимирович
Рецензия: Уважаемый автор! Статья посвящена актуальным вопросам сельского хозяйства (продуктивность культур), а также весьма остро стоящему вопросу почвоведения - сохранению плодородия почвы. В то же время, после изучения статьи возник ряд рекомендаций: 1. Бобовые культуры не способны фиксировать азот в почве (это делают микроорганизмы-азотофиксаторы) следует переработать фразу "...т.к. бобовые культуры способны фиксировать атмосферный азот воздуха и накапливать большее количество корневых и пожнивных остатков..." количество остатков большЕЕ или большОЕ? Если большЕЕ, то в сравнении с чем?. 2. Было бы не лишним указать, какой метод применялся для расчета энергетической эффективности севооборотов. 3. Рекомендуется в таблицы, в каждый вариант добавить информацию о соотношении Cгk:Сфk, чтобы это было действительно видно, либо не упоминать об этом. (Иначе на каком основании делается такой вывод? "Тип гумуса остаётся гуматно-фульватным, но расширяются отношения Cгk:Сфk практически на всех вариантах до 0,72—0,88") 4. Рекомендуется снабдить все таблицы статистическими показателями, отражающими достоверность полученных данных. После внесения изменений статья может быть рекомендована к публикации.

17.11.2015, 19:51 Мудрых Наталья Михайловна
Рецензия: Статья А.В. Федоровой и Х.А. Пискуновой посвящена актуальной для сельского хозяйства проблеме, особенно в современных экономических условиях. Использование бобовых культур и сидератов в качестве органических удобрений - это один из эффективных биологических приемов сохранения и повышения плодородия почв. Описание севооборотв лучше дать в методике, чем каждый раз писать в таблицах, да и в рисунке отсутствует информация о них. При знакомстве с работой возникло несколько вопросов: 1. Под какую культуру вносили минеральные удобрения? 2. Каким методом определяли количество поступивших растительных остатков в почву? 3. Как рассчитали количество навоза в таблице 1? Достоверна ли разница в приведенных данных и прибавках? После доработки статья может быть рекомендована к публикации.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх