Содержание к диссертации
Введение
1. Роль пара и отдельных культур в решении проблемы воспроизводства плодородия и повышения продуктивности паровых звеньев 8
2. Почвенно-климатические условия и методика проведения исследований : 33
2.1. Агроклиматическая и почвенная характеристика района проведения исследований 33
2.2. Методика выполнения наблюдений, учетов и анализов 43
2.3. Агротехника проведения полевых опытов 47
3. Влияние паровых звеньев на агрофизические и биологические показатели плодородия почв 49
3.1. Влияние культур и технологии их возделывания на агрофизические свойства почвы 49
3.2. Водный режим в паровых звеньях в зависимости от подбора культур 58
3.3. Динамика засоренности в посевах 67
3.4. Оценка паровых звеньев по воспроизводству органического вещества в почве 72
4. Продуктивность культур и паровых звеньев 85
4.1. Урожайность и структура урожая различных культур 85
4.2. Продуктивность и качество урожая по культурам 94
4.3. Сравнительная продуктивность различных паровых звеньев севооборотов 96
Экономическая и энергетическая эффективность паровых звеньев в зависимости от подбора культур 99
Выводы 105
Рекомендации производству 107
Список испольованнои литературы
- Методика выполнения наблюдений, учетов и анализов
- Агротехника проведения полевых опытов
- Водный режим в паровых звеньях в зависимости от подбора культур
- Продуктивность и качество урожая по культурам
Введение к работе
Актуальность темы. Система земледелия в Оренбургской области должна быть почвозащитной, экологически безопасной, должна обеспечивать бездефицитный баланс гумуса в почве и способствовать созданию высокопродуктивных агроландшафтов. В последние десятилетия дороговизна ГСМ, сельскохозяйственной техники, запасных частей, минеральных удобрений, гербицидов, сокращение объемов внесения органических удобрений привели к значительному росту засоренности посевов, снижению содержания гумуса, ухудшению структуры почв, их агрофизических и агрохимических свойств. Минерализация гумуса на черноземах южных достигает 0,4 - 0,7 т/га, а на парах - 2 т/га. В связи с этим и учетом современной экономической ситуации необходимы новые методические подходы к совершенствованию зональной системы земледелия. Наиболее важным элементом систем земледелия является севооборот. Научно-обоснованное чередование культур в агроценозах обеспечивает максимальное использование биологических факторов воспроизводства органического вещества, поддерживание бездефицитного баланса гумуса, повышение урожайности сельскохозяйственных культур и сохранение экологического равновесия в агроландшафтах.
Агрономическая и экономическая эффективность севооборотов во многом определяется составом культур и их правильным размещением. В структуре посевных площадей доминирующее положение занимают яровая и озимая пшеницы, высокая продуктивность которых достигает при возделывании их по чистому пару. Роль чистого пара проявляется в уменьшении влияния засух, преодолении засоренности посевов, накоплении подвижных элементов питания растений в почве, улучшении фитосанитарной ситуации (Кирюшин В.И., 1996). Однако при всех достоинствах чистого пара ему присущи такие недостатки, как повышенная эрозионная опасность, потеря азота вследствие миграции нитратов за
пределы корнеобитаемого слоя. Особое беспокойство вызывает потеря гумуса вследствие усиления минерализации. Эти так называемые «биологические» потери гумуса усиливаются эрозионными потерями. Для воспроизводства почвенного плодородия необходимо максимально использовать биологические методы, в частности, внесение малоценной в кормовом отношении соломы. Эффективность ее применения доказана многочисленными исследованиями (Немцев Н.С., 1996; Халин А.В., 1996, 2000; Раваева Е.Л., 1999, 2000; Кислов и соавт., 2003, 2005 и др.). По своему химическому составу и удобрительному действию она близка к навозу. С одной тонной соломы на 1 гектар поля вносится 5 кг азота, 2,5 кг фосфора и 8 кг калия. С целью ее минерализации одновременно вносятся азотные удобрения в размере 1% от массы оставляемой в почве соломы (Ряховский А.В., Зарипов И.Ш., 1998).
Сложившаяся в Оренбургской области зерновая специализация с удельным весом зерновых в структуре посевных площадей до 75-80% вызывает необходимость возделывания злаковых зерновых культур в течение 2-3-х лет подряд. Такое размещение культур ведет к накоплению негумусированных остатков, а вместе с ними инфекций корневой гнили, ржавчины и различных токсинов. Для улучшения фитосанитарной обстановки необходимо разделить злаковые зерновые культуры растениями других семейств. Изучение и обобщение результатов по этому вопросу остается актуальным.
Учитывая вышеизложенное, была поставлена задача оценки зерновых и кормовых культур по их влиянию на агрофизические и биологические показатели плодородия черноземов южных и продуктивность паровых звеньев. Настоящая работа является частью многолетних исследований, проводимых кафедрой земледелия Оренбургского ГАУ в соответствии с государственной научной программой «разработка биологических методов восстановления плодородия почв и управления продуктивностью
агросистем в условиях Южноуральского региона», номер государственной регистрации 01200105541.
Цель исследований - подбор культур, размещаемых после озимой пшеницы по пару, обеспечивающих высокую продуктивность паровых звеньев, биологическое воспроизводство органического вещества и поддержание бездефицитного баланса гумуса в почве.
Задачи исследований:
- дать оценку культурам по их влиянию на водно-физические свойства
почвы и фитосанитарное состояние;
определить количество и качество поступающего органического вещества в почву культурами парового звена (солома, пожнивные и корневые остатки);
выявить роль зерновых и кормовых культур в воспроизводстве органического вещества и гумуса в почве;
провести сравнительную оценку культур и паровых звеньев по их продуктивности;
установить наиболее эффективные паровые звенья севооборотов по экономическим и биологическим показателям.
Научная новизна. Впервые на черноземах южных Оренбургского Предуралья разработаны приемы биологического воспроизводства органического вещества в почве путем подбора культур парового звена и использования в качестве органики соломы и растительных остатков возделываемых культур; по результатам экономической и энергетической оценки определены наиболее продуктивные культуры и звенья севооборотов.
Основные положения, выносимые на защиту:
- особенности водного режима в паровых звеньях в зависимости от
подбора культур;
- изменение агрофизических свойств и фитосанитарное состояние
почвы под влиянием культур и технологии их возделывания;
- оценка культур по их влиянию на воспроизводство органического
вещества в почве;
- продуктивных различных паровых звеньев севооборотов, их
экономическая и энергетическая оценка.
Практическая значимость. Производству рекомендованы наиболее выгодные культуры парового звена, обеспечивающие выход 4-5 т кормовых единиц с 1 га. Использование резки соломы в сочетании с азотными удобрениями способствует стабилизации содержания гумуса в почве.
Результаты исследований прошли производственную проверку в хозяйствах области и применяются в учебном процессе Оренбургского ГАУ.
Апробация работы и публикации. Основные положения работы докладывались на региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (2004,2005гг.); научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов, посвященной 75-летию ОГАУ (2005 г.), расширенном заседании кафедры земледелия и Till LP Оренбургского ГАУ (2005 г.).
По теме диссертации опубликованы 4 научные статьи.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 166 страницах компьютерного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций производству, содержит 29 таблиц 4 рисунка, 29 приложений. Список литературы включает 211 источников, из них 13 иностранных.
Методика выполнения наблюдений, учетов и анализов
Почвообразующими породами древней террасы являются отложения, снесенные с водоразделов. Они представлены карбонатными, краснобурыми суглинками. На глубине 2 — 3 метров эти породы подстилаются желто-бурыми карбонатными глинами (элювий пермских мергелистых глин).
Описание почв опытного участка:
Горизонт А (0-3 0см). Темно-серый средний суглинок, структура мелкокомковато - пылеватая, сложение рыхлое, много корней.
Горизонт АВ (30 - 48 см). Серовато-бурый средний суглинок, структура комковатая, несколько уплотнена, много корней.
Горизонт В (48 - 90 см). Неоднородный по окраске, механическому составу, структуре, единичные корни.
Горизонт ВС (90 -136 см). Желто-бурая глина, неоднородная по окраске и гранулометрическому составу, затеки гумуса, выделение карбонатов.
Горизонт С (136 — 165 см). Буро-красная мергелистая глина, карбонаты в форме белоглазки и лжемицелий плотный. Вскипает с поверхности.
Е.В. Блохин (1997) так охарактеризовал профиль черноземов Оренбуржья по совокупности морфологических признаков: верхние темно окрашенные гумусом горизонты А и АВ - "головы почв". В них сосредоточены за счет биологического поглощения необходимые для всего живого питательные вещества, здесь "сберегательная касса почв" ("пул жизни"). Лежащие глубже горизонты (частично АВ и В) - своеобразный "сейф", где хранятся "до востребования" необходимые элементы. Горизонты ВС - переходные промежуточные между почвообразующей породой С и собственно почвой. Свойства горизонта С наследуют все горизонты почвенного профиля. Почвенные горизонты в едином типе профиля живут "одной жизнью".
Черноземы - сравнительно молодые почвы планеты (Ковда В.А., 1973). Возраст гумусовых веществ в них на глубине 10 - 20 см варьирует в пределах 1400 ±100 лет; соответственно на глубине 30-40 и 140 - 150 см — 2950 і 80 и 6700 ±100 лет. Чернозем создан не трудом человека. Большинство исследователей считают, что за 100 лет может образоваться гумусовый слой мощностью 0,7 — 2,5 см, компенсируя естественные потери при оптимальных природных условиях (Блохин Е.В., 1997).
Технологические свойства пахотного горизонта (0 — 27 см) черноземов южных имеют следующие характеристики: набухаемость 40%, число пластичности 7,7, содержание физической глины 65%, ила 7%.
Водно-физические свойства пахотного и метрового горизонтов почвы соответствуют значениям: удельная масса 2,16 и 2,66 г/см , объемная масса 1,22 и 1,30 г/см3, максимальная гигроскопичность 8,76 и 8,71%, влажность устойчивого завядания растений 11,74 и 11,67%, или 43,0 и 151,7 мм, наименьшая влагоемкость почвы 30,50 и 25,28%, или 111,3 и 356,3 мм соответственно.
Содержание гумуса 3,8%, подвижного азота (N03) 1,35мг на 100 г почвы, легкогидролизуемого азота (N) 8,4 мг, подвижного фосфора (Р2 05) 3,25 мг, обменного калия (К20) 27 мг, обменного кальция (СаО) 39,0 мг на 100 г почвы. Высокая карбонатность почв (содержание карбонатов колеблется от 15,3 до 23,2%) обуславливает щелочную реакцию почвы - 7,6 -8,0.
Из приведенных данных видно, что физические свойства черноземов южных часто неблагоприятны, что связано с характером почвообразующих пород (карбонатностью, минералогическим составом и др.). Это оказывает отрицательное действие на водный режим почвы, не обеспечивая больших и устойчивых запасов почвенной влаги. Содержание гумуса невысокое.
Обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом низкая, азотом нитратов и подвижным фосфором средняя, калия в пахотном слое вполне достаточно (Кислов А.В. и соавт., 1998; Ряховский А.В., 1992).
Анализ погодных условий в годы проведения опытов подтверждает засушливость климата области и его континентальность: 2002 год был резко засушливым, 2003 - влажным, 2004 год - засушливым.
В таблице 3 даны показатели осадков и среднемесячной температуры за годы исследований, а на рис.1 отражены погодные условия периодов вегетации.
Погодные условия 2001 - 2002 сельскохозяйственного года отличались от среднемноголетних значений. Сумма осадков за год составила 410 мм, что выше нормы на 43 мм, но в 3-й декаде апреля осадков не было, а за май-август выпало лишь 86 мм, что составляет всего 64% от нормы. В июле при полном отсутствии осадков и высокой температуре (на 1,5 С выше нормы) сложилась жаркая и сухая погода, отрицательно повлиявшая на налив зерна. Холодным был май (среднемесячная температура составила 11,3С против 15С по среднемноголетней норме), это значительно задержало появление всходов яровых ранних и поздних культур и способствовало засорению посевов поздними малолетними и многолетними сорными растениями. Анализируемый год по количеству выпавших осадков и температурному режиму сложился неблагоприятно и для пропашных культур. Урожайность зерна ранних яровых культур была в пределах 6,8 - 11,7 ц/га, поздних яровых зерновых - 3,0 — 5,1, зеленой массы кукурузы - 75 ц/га.
Агротехника проведения полевых опытов
Благоприятные почвенные условия для роста растений складываются при оптимальных параметрах агрофизических свойств почвы (Ревут И.Б.,1972.). К числу важнейших из них следует отнести плотность и строение почвы.
Количественной характеристикой строения почвы служит величина ее плотности. Она зависит от гранулометрического состава, содержания гумуса, водопрочных агрегатов, влажности почвы, от технологии возделывания культур (Кузнецова И.В., 1967). Различают равновесную и оптимальную плотности почвы. Под равновесной понимают установившуюся плотность необработанной (1-2 года) почвы в естественном состоянии, под оптимальной-плотность, при которой складываются благоприятные условия для роста растений и деятельности микроорганизмов (Баздырев Г.И. и соавт.,2000).
Оптимальные показатели плотности для большинства сельскохозяйственных культур характеризуются не какой-то строго определенной величиной, а некоторым интервалом его значений. Так, по данным Г.И. Казакова (1990, 1997), в условиях Среднего Заволжья оптимальная величина плотности почвы равна 1,1-1,2 г/см , для озимых- 1,1 1,3, кукурузы и гороха- 0,9-1,1 г/см , а в исследованиях Ю.Ф. Курдюкова и Н.И. Колодиной на южных средне - суглинистых черноземах засушливой степи Саратовского Заволжья ее значения изменялись в пределах 1,2-1,3 г/см3 для яровой пшеницы. По мнению И.Б. Ревута (1972), В.П. Нарциссова (1982), В.П. Заикина с соавт. (1996), диапазон колебаний оптимальной плотности для зерновых шире и составляет 1,10-1,35 г/см и определяется не только потребностями культур, но и почвенно-климатическими и даже погодными условиями. Для пропашных культур A.M. Васильевым и И.Б. Ревутом (1965) значения оптимальной плотности определены в пределах 1,05-1,20 г/см3.
Исследованиями СИ. Долгова и С.А. Модиной (1969) установлено, что для почв суглинистого механического состава этот интервал составляет 0,2 0,3 г/см , что соответствует интервалу величины порозности 8-12% объема почвы, для почв легкого механического состава -0,3-0,4 г/см3, или 12-16% от объема почвы.
Применение тяжелых почвообрабатывающих машин и транспортных средств приводит к сильному уплотнению почвы (до 1,35-1,55 г/см ), ухудшению физико-механических свойств, некачественной заделки семян и снижению полевой всхожести, например, озимой пшеницы на 25%. При этом урожайность культуры уменьшается на 12-30% (Пупонин А.И. и соавт., 1995).
Исследования А.А. Жученкова (1989) свидетельствует о том, что уплотняющий эффект зависит от влажности в момент обработки. По мнению П.И. Сапожникова и соавт. (1990), уже при однократном проходе трактора плотность почвы возрастает на 10-40%, а урожайность сельскохозяйственных культур снижается на 10-50% и выше.
Многочисленными исследованиями установлено (Ревут И.Б., 1964,1972; Ревут И.Б. и соавт., 1971; Долгов СИ., Модина С.А., 1969; Медведев В.В., 1985,1988), что как рыхлая, так и очень плотная почва неблагоприятна для роста и развития полевых культур. От плотности почвы зависит количество продуктивной влаги, интенсивность обмена почвенного и атмосферного воздуха, активность микробиологических процессов, мобилизация питательных веществ, развитие корневой системы, глубина их распределения в корнеобитаемом слое.
Сопоставление показателей равновесной и оптимальной для роста культур плотности позволяет определить необходимость обработки почвы, в частности, рыхление.
Предшествующими настоящему исследованию опытами кафедры земледелия Оренбургского ГАУ установлено, что равновесная плотность черноземов южных Оренбургской области совпадает с оптимальными значениями для зерновых культур ( Кислов А.В., Мушинская Р.С., Бакиров Ф.Г., Федюнин С.А.,1994; Павлова О.Г., 2000; Петдяев О.В., 2000; Каракулев А.В., 2002; Ягофаров Р.Ф., 2004). Равновесная плотность и оптимальные значения плотности черноземов южных для ряда культур даны в таблице 7.
Данные таблицы 7 свидетельствуют, что равновесная плотность # черноземов южных не превышает оптимальные для большинства полевых культур значения, что обуславливает возможность снижения интенсивности основной обработки.
Оптимизация физических условий почвенного плодородия в первую очередь определяется строением почвы, под которым понимают соотношение объемов твердой фазы, капиллярной и некапиллярной пористости.
По мнению Г.И. Баздырева с соавт. (2000), оптимальные условия черноземных почв обеспечивает строение, при котором общая пористость х составляет 51-62%, а пористость аэрации- 15-25%. Предельной величиной, приводящей к снижению урожайности зерновых культур, является пористость устойчивой аэрации - 13-15% объема почвы. При этом содержание кислорода в нормально увлажненной почве составляет не менее 20%, а углекислого газа не превышает 0,2-0,5%. Аналогичные данные приводит В.П. Нарциссов (1982). Он считает, что нормальный газообмен, обеспечивающий потребность корней растений в кислороде, происходит, когда воздух занимает не менее 13% объема почвы. В опытах Н.П. Поясова на темнокаштановых почвах Саратовской области нормальный воздухообмен прекращался при свободной пористости 8-11% (И.Б. Ревут, 1972). По данным Э.Расселя (1955), минимум аэрации составляет 10%. С.А. Наумов (1969), исходя из анализа многочисленных работ и собственных наблюдений, предлагал для суглинистых почв нормального увлажнения минимум аэрации условно принять в диапазоне 10-15%, для переувлажненных почв- 18-20%.
Водный режим в паровых звеньях в зависимости от подбора культур
Одна из задач наших исследований заключалась в определении влияния вторых культур севооборота на водный режим почвы. Результаты наблюдений за влажностью почвы, использованием почвенной влаги и атмосферных осадков культурами в паровых звеньях в 2002, 2003 и 2004 годах представлены в приложениях 7-15.
В 2002 году перед посевом ранних яровых культур запасы влаги в пахотном слое оценивались как удовлетворительные, а в метровом — как плохие (приложение 7). Перед посевом поздних культур, благодаря выпавшим осадкам, весенние запасы влаги оказались выше, чем у ранних яровых- разница в содержании влаги составила 42,1 мм. К уборке (приложение 8) под практически всеми культурами сплошного сева -ранними и поздними доступной влаги не было ни в пахотном, ни в метровом слоях почвы. Лишь после гороха в глубоких слоях почвы сохранилось 16 мм продуктивной влаги. После пропашных культур также имелось в почве небольшое количество продуктивной влаги, но в корнеобитаемом слое ее не было. Условия увлажнения 2002 года в период вегетации вторых культур паровых звеньев севооборотов были крайне неблагоприятными, поэтому урожайность их оказалась очень низкой. Это повлияло на коэффициент водопотребления, приложение 9. Несмотря на то, что сумма израсходованной влаги была в 1,5-2 раза ниже, чем в последующие два года опытов, тем не менее расход влаги на единицу продукции был высоким: у яровых ранних он составил 1174-1631 м на 1 т абсолютно сухого вещества, у проса- 3525 м-7т, у гречихи он был выше в 1,7 раза, чем у проса, у кукурузы - 608 м /т. Урожайность сорго составила лишь 4,8 ц/га сухого вещества, поэтому влаги на единицу продукции в сравнении с кукурузой было израсходовано в 4,6 раза больше.
Под ранние культуры (яровую пшеницу, нут, горох) проводилась одна предпосевная культивация, под поздние (просо, гречиху, кукурузу, сорго) -две. При отсутствии осадков за это время запасы влаги между ними должны были различаться. Однако холодная и дождливая весна 2003 года выровняла между собой ранние и поздние культуры по запасам влаги (приложение 10). Послеуборочные запасы влаги зависят от сроков уборки и определения влаги, а также от развития самих растений в посевах. Остаточные запасы продуктивной влаги (приложение 11) были низкими даже в метровом слое почвы, а под пропашными культурами они вообще отсутствовали. Зависимость коэффициента водопотребления от урожайности проявилась и в этот год (приложение 12). Горох был урожайнее нута на 1,4 ц/га и расход влаги на единицу продукции оказался ниже - 2118 и 3183 м/т соответственно. Разница в количестве использованной влаги кукурузой и сорго была менее значимой, чем в предыдущем году - коэффициенты водопотребления этих культур составили соответственно 525 и 733 м на 1т абсолютно сухого вещества.
В условиях 2004 года наблюдения за влажностью почвы показали (приложение 13), что более высокие запасы продуктивной влаги наблюдались у ранних яровых культур в сравнении с поздними, причём наибольшее преимущество было у яровой пшеницы и нута. В целом запасы влаги в метровом слое у ранних яровых культур можно оценить как хорошие, а у поздних - удовлетворительные. Яровая пшеница не полностью израсходовала влагу - остаточные запасы продуктивной влаги после её уборки составляли 53 мм, несколько меньше оставалось влаги после проса и гречихи - 40,0 и 39,3 мм соответственно, полностью израсходовали доступную влагу кукуруза и суданская трава и почти полностью нут и горох (приложение 14). В 2004 году среди зерновых культур наибольшую урожайность сформировал нут, именно у этой культуры был наименьшим коэффициент водопотребления - 1357 м /т, у проса и гречихи он был равен 2097 и 1694 м /т (приложение 15). Максимальный расход влаги на единицу сухого вещества отмечался у яровой пшеницы - 3945 м3/т и чуть меньше у гороха - 3449 м /т. Кукуруза была вдвое урожайнее сорго по сухому веществу, практически во столько же раз экономнее она израсходовала влагу.
В таблице 12 помещены средние показатели по влажности почвы после посева вторых культур паровых звеньев. Эти данные свидетельствуют, что весенние запасы продуктивной влаги как под ранними, так и под поздними культурами в слоях 0-30 и 0-100 см были практически одинаковыми. Проведение дополнительной культивации под поздние яровые культуры не повлияло на запасы влаги. Некоторое возможное снижение влаги после второй культивации компенсировалось выпавшими осадками.
Прогнозируя возможный урожай полевых культур на чернозёме южном Оренбургского Предуралья по влагообеспеченности, следует иметь ввиду, что даже при размещении культур во втором поле после чёрного пара весенние запасы продуктивной влаги в почве практически не бывают выше оценки «удовлетворительные».
Средние за 2002-2004 гг. запасы продуктивной влаги перед уборкой вторых культур паровых звеньев представлены в таблице 13. Существенные остаточные запасы доступной влаги в метровом (0-100 см) слое почвы наблюдались в посевах яровой пшеницы, гороха, проса и гречихи. Кукуруза, сорго (в 2004 году суданская трава) и нут почти полностью израсходовали влагу. Большой расход влаги пропашными культурами можно объяснить продолжительным периодом их вегетации. Меньшие остаточные запасы влаги в посевах нута по-видимому связаны со слабой конкурентной способностью этой культуры по отношению к сорнякам.
Продуктивность и качество урожая по культурам
Создание бездефицитного баланса гумуса в почве является важной задачей севооборотов, их качественной характеристикой (Сидоров М.И., 1988). Его накоплению способствуют все приемы, обогащающие почву органическим веществом. Подбор культур в севообороте, не допускающий отрицательного баланса гумуса в почве, имеет решающее значение. В этой связи важно знать сколько культура оставляет после себя пожнивных и корневых остатков, а также побочной продукции, если она заделывается в почву.
Возделыванием сельскохозяйственных культур связано с рыхлением почвы, увеличение ее аэрации и соответственно разрушением гумуса вследствие аэробного микробного процесса.
При выращивании кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы, картофеля в течение всего теплого периода почва обрабатывается, поддерживается в рыхлом состоянии. При этом процессы минерализации протекают ускоренно, к тому же пропашные культуры оставляют в почве меньше послеуборочных остатков. В чистом пару разложение гумуса идет еще быстрее. Зерновые культуры сплошного сева по сравнению с пропашными оставляют в почве значительно больше пожнивных остатков. В период вегетации почва под ними не обрабатывается. Установлено, что на черноземах южных Оренбургской области (Кислов А.В. и соавт., 2000) минерализация гумуса в пару составляет 2,2 т/га в год, в посевах пропашных - 1,5т, зерновых - 0,5 т/га, а гумификация за счет пожнивных и корневых остатков, соответственно — 0;0,15 и 0,3 т/га. Следовательно, чем выше в севообороте удельный вес пропашных и чистого пара, тем активнее идет разложение гумуса.
Результаты многочисленных исследований в различных почвенно-климатических зонах страны свидетельствует, что поддержание в почвах достигнутого количества гумуса невозможно без внесения органических удобрений (Алиев Е.И. и соавт., 1989; Ягодин Б.Я., 1989; Шевцов Н.М., 1990; Шикула Н.К. и соавт., 1991; Потушанский В.А., 1996; Ряховский А.В., Петрова Г.В., 2002 и др.). В настоящее время, при значительном уменьшении возможностей применения органических удобрений, использование соломы становится наиболее дешевым и доступным источником органического вещества.
В литературе имеются сведения о падении урожайности сельскохозяйственных культур при снижении содержания гумуса (Попов Н.П., 1983; Барановская В.А., 1992). Вместе с тем имеются примеры отсутствия прямой корреляционной зависимости в экосистемах между гумусом и урожайностью (Шевцова Л.К., 1989; Кирюшин В.И., 1993; Немцев Н.С., 1996). Однако известно, что именно гумус и органические остатки являются основными источниками минеральных элементов питания, особенно азота, и их роль в современном земледелии выглядит вполне очевидной.
Влияние сельскохозяйственных культур на режим органического вещества зависит от биологических особенностей, технологии возделывания, урожайности, почвенно-климатических условий и поэтому требует уточнения путем проведения собственных зональных исследований.
Исследованиями кафедры земледелия Оренбургского ГАУ в 1992-1999 гг. (Кислов А.В. и соавт., 2003) установлены количественные зависимости между урожаем основной и побочной продукции, а также пожнивными и корневыми остатками основных полевых культур. Выведены уравнения регрессии, позволяющие с достаточно высокой достоверностью прогнозировать количество поступающего в почву органического вещества и рассчитывать баланс гумуса с учетом применяемой системы удобрений.
В таблице 16 приведены результаты полевых опытов 2002-2004 годов по поступлению органического вещества в почву в различных паровых звеньях севооборотов.
Как видно из таблицы 16, во всех паровых звеньях органика пополнялась за счет оставления соломы озимой пшеницы, а в севооборотах 1,2,3,5 в почву заделывалась солома второй культуры после пара. Общее поступление органического вещества в пахотный слой на этих вариантах составило 4,70; 3,45; 5,23; и 7,16 т/га соответственно. Максимальное количество органики поступило в почву с биомассой гречихи, минимальное - у нута, что связано с величиной биомассы побочной продукции, а также пожнивных и корневых остатков. В частности, соотношение между урожайностью основной и побочной продукции в среднем за 3 года наших исследований приведено в таблице 17.
После уборки проса, кукурузы и сорго органическое вещество в почву поступало лишь за счет пожнивных и корневых остатков. Наряду с количеством растительных остатков важное значение имеет их химический состав (Кислов А.В. и соавт.,2005; Каракулев В.В., Омельченко П.Н., 2005).
