Содержание к диссертации
Введение
I. Влияние приемов биологизации на количество и качество органического вещества и урожайность культур (обзор литературы) 7
II. Почвенно-климатические условия, объекты и методика проведения исследований 27
2.1. Почвенные условия ...27
2.2. Метеорологические условия 31
2.3. Агротехнические условия опыта 37
2.4. Методика проведения исследований 41
III. Накопление органического вещества в почве под культурами севооборота 43
3.1. Накопление растительных остатков в почве под озимой пшеницей 43
3.2. Накопление растительных остатков в почве под кукурузой на силос 45
IV. Темпы разложения растительных остатков различных культур 48
4.1. Темпы разложения растительных остатков различных культур в вегетационно-полевом опыте ..48
4.2. Темпы разложения растительных остатков различных культур в лабораторном опыте 51
4.3. Темпы разложения растительных остатков культур полевого севооборота 54
4.4. Влияние химического состава биомассы на скорость ее разложения 56
4.5.Влияние химического состава растительных остатков на скорость разложение органического вещества почвы в севообороте „59
4.6. Закономерности формирования в почве запаса
растительных остатков прошлых лет 62
V. Влияние культур севооборотов и удобрений на содержание детрита 66
5.1. Динамика детрита под культурами севооборотов при внесении различных видов удобрений 67
5.2. Влияние комплекса приемов повышения плодородия на химический состав детрита культур севооборота .69
VI. Динамика подвижных форм гумуса в пахотном слое почвы под влиянием комплекса приемов повышения плодородия почвы 71
6.1. Динамика подвижного гумуса в почве под озимой пшеницей 73
6.2. Динамика подвижного гумуса в почве под кукурузой на силос .75
6.3. Динамика водорастворимого гумуса в почве под озимой пшеницей 77
6.4. Динамика водорастворимого гумуса в почве под кукурузой на силос 79
VII. Количество и качество урожая культур при различных способах повышения плодородия черноземов 82
7.1. Урожайность озимой пшеницы и кукурузы на силос при использовании комплекса приемов повышения плодородия 82
7.2. Влияние комплекса приемов повышения плодородия почвы на качество зерна озимой пшеницы и силоса кукурузы 84
7.3. Лабильные формы органического вещества и урожайность культур севооборота 89
VIII. Энергетическая эффективность комплекса приемов повышения плодородия 94
8.1 .Энергетическая эффективность приемов повышения плодородия при возделывании озимой пшеницы и силоса кукурузы... 94
Основные выводы 99
Предложения производству 102
Приложения 121
- Накопление растительных остатков в почве под кукурузой на силос
- Темпы разложения растительных остатков различных культур в лабораторном опыте
- Влияние комплекса приемов повышения плодородия на химический состав детрита культур севооборота
- Динамика водорастворимого гумуса в почве под кукурузой на силос
Введение к работе
Актуальность проблемы: Использование почв Центрального Черноземья длительное время основывалось на использовании потенциального плодородия черноземных почв. Многолетний вынос большого количества питательных веществ из почвы с урожаем культур привел к снижению их плодородия.
Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур применялись разные приемы - внесение минеральных удобрений, интенсивная обработка почвы, орошение и т.д. Но эти приемы не привели к повышению плодородия черноземов.
Потребление минеральных удобрений в сельском хозяйстве нашей страны за последние 10 лет уменьшилось более чем в 8 раз и остановилось на уровне 1,2-1,3 млн. т д.в., что в среднем составляет 15 кг/га д.в., вследствие чего сократилось валовое производство ?ерна, снизилось его качество.
Остановить процесс снижения плодородия почв и увеличить производство сельскохозяйственной продукции в условиях дефицита минеральных и органических (навоза) удобрений можно за счет освоения научно-обоснованных севооборотов, рационального использования биологических приемов повышения плодородия почв. Поэтому сохранение и поддержание оптимальных запасов органического вещества в почвах, в частности лабильных его форм, одна из важных научных проблем современного земледелия.
Цель исследования - установить характер изменения и оптимальные параметры содержания лабильных форм органического вещества почв при использовании приемов повышения плодородия почвы, которые обеспечивали бы сохранение потенциального и эффективного плодородия, высокую продуктивность и качество зерна озимой пшеницы и силоса кукурузы.
Задачи исследования:
Определить накопление в пахотном слое почвы под озимой пшеницей и кукурузой на силос пожнивных и корневых растительных остатков при использовании комплекса приемов повышения плодородия.
Изучить скорость разложения растительных остатков основных полевых культур в ЦЧЗ.
Исследовать динамику подвижных форм гумуса при комплексном повышения плодородия чернозема выщелоченного.
Определить количественные и качественные показатели урожая культур и дать энергетическую оценку комплексу приемов повышения плодородия почвы.
Установить корреляционную связь урожая возделываемых культур с лабильными компонентами органического вещества.
Научная новизна исследований заключается в следующем:
Определена скорость разложения растительных остатков основных полевых культур в ЦЧЗ.
Установлены закономерности формирования в пахотном слое почвы массы растительных остатков прошлых лет при различных чередованиях культур севооборотов.
Экспериментально определены оптимальные параметры содержания лабильного органического вещества в пахотном слое почвы под озимой пшеницей и кукурузой на силос при использовании комплекса приемов повышения плодородия почвы.
Установлены оптимальные параметры вложения техногенной энергии в агроэкосистемы, обеспечивающие получение планируемой урожайности хорошего качества, бездефицитный баланс органического вещества и охрану окружающей среды.
Практическая ценность результатов исследований.
Данные о степени разложения послеуборочных остатков к тому или иному сроку необходимы для определения запасов элементов питания, высвобождающихся из вносимых в почву органических удобрений, определения коэффициентов гумификации растительных остатков возделываемых культур.
Результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе при изучении курсов земледелия, агропочвоведения студентами агрономических специальностей.
Апробация работы. Основные положения, изложенные в диссертации, были доложены и получили одобрение на международной научно-практической конференции в Пензе (2002), на конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Воронежского ГАУ в 1999-2003 гг.
Материалы диссертации опубликованы в 4 научных статьях.
Структура и объем диссертации. Диссертация написана на русском языке, изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц, 3 рисунка. Состоит из введения, 8 разделов, основных выводов и предложений производству, списка литературы, который включает 190 наименований, в т.ч. иностранных - 7. Приложений - 30.
Защищаемые положения:
закономерности накопления и разложения органического вещества объясняют процесс формирования эффективного и потенциального плодородия чернозема выщелоченного;
различные приемы и их комплексы повышения плодородия чернозема выщелоченного позволяют регулировать количество и качество урожая возделываемых культур севооборота и лабильных форм органического вещества.
Накопление растительных остатков в почве под кукурузой на силос
Озимая пшеница - основная продовольственная культура ЦЧР, которая занимает в полевых севооборотах не менее двух полей (или около 20-25 % в структуре посевных площадей). Это вызывает необходимость изучения ее влияния на содержание негумифицированного органического вещества и на плодородие почвы в зависимости от места в севообороте.
Развитие корневой системы озимой пшеницы начинается с осени и зависит от условий увлажнения. В чистом пару почва почти всегда увлажнена, что создает благоприятные условия для роста и развития корней. Значительно хуже растут корни, а также урожай зерна и соломы бывают (особенно в засушливые годы) после занятых и сидеральних паров, потребляющих большую часть почвенной влаги. От предшественников зависит и содержание негумифицированных растительных остатков в почве. Растительные остатки в стационарном опыте под озимой пшеницей определялись по двум срокам: во время отрастания и в период уборки и приведены в таблице 7 и приложениях 4,5,6.
Исследования показали, что в пахотном слое почвы под озимой пшеницей меньше всего негумифицированных растительных остатков было на контроле (занятый пар) - 3,9 т/га. При замене занятого пара на сидеральный их масса увеличивалась на 62% (2,3 т/га). Это объясняется тем, что в сиде-ральном пару вся биомасса сидерата запахивалась и до конца вегетации озимой пшеницы полностью не успела разложиться. В занятом пару надземная биомасса убиралась на корм скоту.
Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению массы остатков. Их содержание было 3,9 и 6,8 т/га соответственно в занятом и си-деральном парах при внесении (NPK)50, что на 5 и 13% выше по сравнению с неудобренными контролями.
Увеличение дозы внесения минеральных удобрений в два раза повышало массу остатков в занятом пару на 1,7 т/га, сидеральном — 1,3 т/га. Аналогичные данные были получены ранее другими исследователями [31, 41, 53, 92, 127, 139, 140]. Все годы исследований по накоплению негумифицированного органического вещества можно расположить в следующем убывающем порядке: 2002 - 2001 — 2003 гг. Это объясняется тем, что на количество корневой массы заметное влияние оказывали погодные условия. В сухие годы для образования сухого вещества надземной массы культуры развивают более мощную корневую систему, чем в благоприятные по увлажнению годы [53, 67,12Т ким образом, масса растительных остатков в пахотном слое под озимой пшеницей зависела ог доз минеральных удобрений и гидротермических условий года. Внесение минеральных удобрений под озимую пшеницу увеличивало массу остатков на 5-46% на вариантах занятого пара и на 13-22% -сидерального. В сухие годы масса растительных остатков в 1,6-2,0 раза выше, чем во влажные.
Растительные остатки в стационарном опыте под кукурузой на силос определялись по двум срокам: перед посевом и после уборки и приведены в таблице 8 и приложениях 1, 2, 3. При возделывании кукурузы на силос без удобрений масса растительных остатков в пахотном слое в севообороте с занятым паром равнялась 6,7 т/га, а в севообороте с сидеральным паром — 8,4 т/га. Запашка соломы озимой пшеницы, пожнивного сидерата и минеральных удобрений на вариантах занятого пара способствовала накоплению массы остатков от 5,1 до 8,9 т/га, а сидерального от 5,7 до 10,1 т/га. Комплексное использование соломы и пожнивного сидерата на фоне внесения минеральных удобрений (по 50 кг/га д.в„ вар. 3) в занятом пару позволяло накопить остатков до 6,2 т/га. При замене занятого пара сидеральным масса остатков увеличивалась до 6,3 т/га (на 2%). Повышение дозы минеральных удобрений со 100 до 200 кг (вар.4, 5, 6) практически не увеличивало массу остатков в сидеральном и занятом парах. Это мы объясняем тем, что, с одной стороны, минеральные удобрения спо 46 собствовали ускоренному разложению остатков, с другой - технология возделывания кукурузы на силос предполагает частые рыхления, что увеличивает темпы разложения растительных остатков. Большее накопление остатков отмечено при использовании навоза — 10 т/га. При этом масса остатков на фоне занятого пара была на 2,2 , а сидерального на 3,4 т/га выше, чем на контроле. Добавление к органоминеральному комплексу дефеката (вар.7) не способствовало увеличению массы остатков. Их содержание было практически таким же, как и на неудобренном контроле. Это объясняется тем, что дополнительное внесение кальция способствует увеличению скорости разложения остатков, поэтому их масса быстрее уменьшается. Аналогичное отмечали в своих исследованиях Зезюков Н.И. [68], Придворев Н.И. [140]. Различалось накопление массы остатков по годам проведение опыта.
Больше их было в 2002 и 2003 годы, меньше в 2001 году. Это объясняется тем, что растения кукурузы на силос в сухие годы для образования сухого вещества надземной массы развивают более мощную корневую систему, чем в благоприятные по увлажнению годы. Эта биомасса медленно разлагается, увеличивая массу остатков в пахотном слое почвы. Это отмечали ранее многие авторы [53, 67,127].
Таким образом, в условиях недостаточного увлажнения минеральные удобрения не способствовали увеличению массы остатков в пахотном слое почвы под кукурузой на силос. Внесение навоза на фоне соломы, пожнивного сидерата и минеральных удобрений в дозе 100 кг/га д.в., увеличивали их количество на 32-50%. Масса остатков зависела от гидротермических условий года. В сухие годы масса остатков увеличивалась в 1,2-1,9 раз.
Темпы разложения растительных остатков различных культур в лабораторном опыте
Для того, чтобы оценить послеуборочные остатки той или иной культуры как потенциальный источник образования гумусовых веществ необходимо знать время полного их разложения. Такие сведения по ЦЧР практически отсутствуют. Поэтому нами был заложен модельный (лабораторный) опыт, где изучались продолжительность разложения растительных остатков. Именно в таких опытах можно получить более или менее однозначные ответы на те или иные вопросы, связанные с разложением послеуборочных остатков, так как большинство факторов, оказывающих влияние на разложение остатков, поддерживались в оптимальных параметрах. Эти параметры, по данным М.М. Кононовой [87-89] , должны быть следующими - температура около 30 С и влажность почвы 60-80% полной влагоем-кости. Одновременное увеличение температуры и влажности или одновременное их уменьшение снижает скорость разложения растительных остатков. При возрастании одного из факторов интенсивность разложения органических остатков подчиняется закону минимума и максимума. При постоянном анаэробиозисе процессы разложения резко замедляются и постепенно затухают.
Изучение разложения остатков в контролируемых условиях показало (табл. 10), что скорость разложения негумифицированных остатков культур севооборота (отмытых непосредственно в стационарном опыте) была выше, чем в полевых условиях. И это несмотря на то, что в их состав входили остатки прошлых лет.
В первый год наиболее быстрое уменьшение биомассы наблюдали у озимой вико-ржаной смеси и кукуруза на силос как по занятому, так и по сидеральному парам. На этих вариантах разложилась половина внесенной в почвы биомассы. Это объясняется тем, что послеуборочные остатки этих культур содержали большое количество легкоразлагаемых веществ и они (в благоприятных условиях) быстро разлагались. Медленнее этот процесс протекал у зерновых культур - озимой пшеницы и ячменя, скорость разложения которых была в 1,5-2,0 раза ниже.
Изучение разложения только биомассы культур (корневая и надземная части) в контролируемых условиях показало (табл. 11), что их скорость разложения была выше, чем в полевых условиях.
В первый год наиболее быстрое уменьшение биомассы наблюдали у озимой вико-ржаной смеси и кукурузы на силос, выращенных как в севообороте с занятым паром, так и в севообороте с сидеральным. На этих вариантах разложилось более половины запаханной биомассы. Это объясняется тем, что послеуборочные остатки этих культур содержали большое количество легкоразлагаемых веществ и они (в благоприятных условиях) быстро разлагались. Медленнее этот процесс протекал у зерновых культур — озимой пшеницы и ячменя, скорость разложения которых была соответственно 40,1-40,8% и 60,8 и 61,4%, что в 1,1-1,5 раза выше, чем смешанные остатки.
Это один из важных моментов, который нужно использовать при составлении схем севооборотов. Необходимо чередовать культуры с высоким и медленными темпами разложения, т.к. после уборки предшественников (особенно непаровых) до посева озимых проходит небольшой промежуток времени, вследствие чего часто процесс бурного разложения их послеуборочных остатков совпадает с началом роста и развитием растений озимых. При недостаточном количестве удобрений, вносимых под озимые культуры (особенно азотных), может возникать азотное голодание посевов, так как разложение бедных азотом послеуборочных остатков ячменя, озимых, кукурузы на силос происходит с иммобилизацией минерального азота почвы. Поэтому необходимо, чтобы в период от уборки предшественников до посева озимых большая часть послеуборочных остатков успела разложиться и высвободить как можно больше элементов питания.
В целом по скорости разложения в первый год в условиях лабораторного опыта изучаемые культуры можно расположить s следующем убывающем порядке: озимая вико-ржаная смесь - кукуруза на силос - ячмень — озимая пшеница.
На второй год практически полностью разложилась биомасса озимой вико-ржаной смеси и озимой пшеницы — процент разложения составлял от 3,5 до 6,7. Снизилась скорость разложения остатков кукурузы и ячменя -осталось неразложившимися соответственно — 20 и 23%.
По скорости разложения биомассы во второй год в условиях лабораторного опыта изучаемые культуры можно расположить в следующем убывающем порядке: озимая вико-ржачая смесь - озимая пшеница - кукуруза на силос - ячмень.
В среднем за два года больше разложилась биомасса кукурузы на силос, несколько меньше - ячменя, озимой вико-ржаной смеси, озимой пшеницы. Скорость разложения этих культур составила соответственно на фоне занятого пара — 64.4, 59.6, 56.9 и 27,1, а на фоне сидерального — 70.5, 59.5, 55.7 и 30.9%. Таким образом, в условиях лабораторного опыта (контролируемые условия) скорость (потенциальные возможности) разложения была выше, чем в полевых условиях. Однако присутствие (добавление к ним) остатков прошлых лет снижало темпы разложения.
При изучении темпов разложения остатков важно знать, какова будет скорость деструкции при смешивании различной биомассы остатков. Для этого был заложен микроделяночный полевой опыт, в котором имитировалась схема севооборота стационарного опыта — пар (занятый или сидеральный)-озимая пшеница-кукуруза на силос-ячмень. Исследования показали (табл. 12), что высокие темпы разложения в первый год имели озимая вико-ржаная смесь и кукуруза на силос, медленнее разлагались остатки озимой пшеницы и ячменя.
Влияние комплекса приемов повышения плодородия на химический состав детрита культур севооборота
Анализ гумусового состояния пахотных черноземов свидетельствует, что по сравнению со своими целинными аналогами они претерпели существенные количественные и качественные изменения. За последние 100 лет пахотные черноземы ЦЧЗ потеряли около одной трети запасов гумуса, а ежегодная некомпенсированная его минерализация в пахотном слое достигает 0,6-0,9 т/га или 0,4-0,7% от запаса [41, 84, 85, 179].
Наряду с уменьшением содержания общего гумуса, значительные изменения произошли в его качественном составе. Так, по данным [41] содержание общего гумуса в пахотном слое чернозема выщелоченного опытной станции ВГАУ уменьшилось по сравнению с целинным участком на 0,22% (абсол.), доля щелочерастворимой (0.1 н NaOH) фракции - в 2 раза.
На ухудшение гумусового состояния черноземов при их нерациональном использовании, в том числе за счет уменьшения подвижных форм гумуса указывали другие авторы [60, 84, 89, 135, 156, 167, 168]. Механизм изменения содержания лабильной группы гумусовых веществ имеет двойственную природу [32, 178]. С одной стороны, изменение содержания подвижного гумуса связано с поступлением в почву биомассы растительных остатков, что вызывает увеличение или уменьшение количества новообразованных лабильных гумусовых веществ. С другой стороны, изменения в содержании подвижных гумусовых веществ могут происходить в результате трансформации фракционного состава гумуса: увеличение содержания гумусовых веществ первой фракции и уменьшения содержания фракций, связанных с кальцием, и наоборот.
Соответственно и неоднозначна и оценка роли мобильных (подвижных) веществ в плодородии почвы. Увеличение подвижности гумуса в ряде работ [32, 84, 85] рассматривается как положительное явление, но высказаны предположения [60, 123, 178] и об отрицательных сторонах этого процесса. Подобная ситуация существенно затрудняет оценку значимости того или иного агротехнического приема в гумусо накоплении. Известно, что при гумификации растительных остатков сначала образуются водо- и щелочерастворимые гумусовые вещества [ 15].
Агрономическое значение водорастворимого органического вещества состоит не только в том, что оно благотворно влияет на процессы образования устойчивых гумусовых веществ, а так же в том, что оно, являясь наиболее лабильной частью органического вещества почвы, служит источником биогенных элементов и двуокиси углерода для возделываемых культур. Содержание водорастворимой фракции зависит от комплекса внешних факторов. Поэтому представляется важным знание закономерностей восстановления запасов этой формы органического вещества почвы при использовании различных агротехнических приемов. Пока не изучены приемы оптимального содержания водорастворимого органического вещества для возделываемых культур.
Если в составе гумуса под влиянием тех или иных агротехнических приемов содержание гумусовых веществ увеличивается только за счет фракции извлекаемой из почвы 0,1 Н раствором щелочи, то это явление следует считать скорее отрицательным, чем положительным [123].
Экспериментальных данных по влиянию различных видов удобрений на лабильные формы гумуса недостаточно, а опубликованные сведения разноречивы. Так, применение органоминеральных удобрений [41] обеспечивало наиболее интенсивное накопление лабильного гумуса, при внесении же навоза [65] в почве накапливается как общий, так и лабильный гумус. При разложении соломистых растительных остатков и соломистого навоза образовывалось повышенное количество собственно-гумусовых веществ. Надземные растительные остатки при внесении в почву были источниками лабильного, а корневые остатки - лабильного и стабильного гумуса. Органические остатки растений способствовали большему формированию гумино-вых кислот [139, 140]. В литературе вопросы о природе различных фракций гумусовых веществ в пахотных черноземных почвах рассмотрены недостаточно. Отсутствует сравнительный анализ влияния различных способов повышения плодородия выщелоченных черноземов, особенно при запашке сидератов (в пару, так и пожнивно), соломы, дефеката и их комбинаций.
С целью получения достоверной информации об изменении состояния подвижных гумусовых веществ при различных способах повышения плодородия выщелоченного чернозема нами было исследовано содержание гумусовых кислот, извлекаемых непосредственно 0,1 Н раствором щелочи (подвижный гумус) и водой (водорастворимый гумус). Полученные результаты несут информацию о новообразовании и трансформации гумуса при сельскохозяйственном использовании почв.
Применение различных видов удобрений и их сочетаний влияло на динамику подвижного гумуса по фазам роста озимой пшеницы. Отмечены различия в содержании этой фракции гумуса как по фазам роста, так и в зависимости от вида и сочетания внесенных удобрений (табл. 19 и приложения 13-15). Данные таблицы свидетельствуют, что сезонная динамика лабильных форм гумуса проявляется во всех вариантах полевого опыта, а именно: от посева к уборке содержание подвижного гумуса уменьшалось. Аналогичное отмечено ранее [31,41, 68].
Рано весной подвижного гумуса было больше на удобренных вариантах. Особенно выделялись варианты с внесением минеральных удобрений, где содержание щелочерастворимого гумуса было выше на 23-43%. При замене занятого пара (контроль) на сидеральный содержание подвижной фракции увеличивалось на 5%. Следовательно, внесение минеральных удобрений и замена занятого пара на сидеральный увеличивало подвижность органического вещества. Наиболее эффективным приемом оказалось внесение минеральных удобрений в дозе (NPK)100. В этом случае содержание подвижного гумуса превышало контрольный вариант на фоне сидерального и занятого пара соответственно на 43 и 31 %.
От весеннего отрастания до колошения растений озимой пшеницы количество подвижного гумуса в почве увеличивалось, а к уборке - уменьшалось. Это отмечалось во все годы исследований.
В разные годы количество лабильных гумусовых веществ в течение вегетационного периода изменялось по-разному, оно то уменьшалось, то увеличивалось. Это наводит на мысль, что основной причиной различной динамики содержания лабильных гумусовых веществ выступают различные гидротермические условия периода вегетации культуры. При благоприятных условиях разложения поступивших в почву растительных остатков и удобрений подвижность гумуса увеличивалась. При недостатке тепла и избытке влаги процессы новообразования гумусовых веществ ослабевали, наблюдалась их миграция вниз по профилю почвы. Подобный характер изменения лабильного гумуса в течение вегетационного периода наблюдали и другие авторы [41,68,84].
Динамика водорастворимого гумуса в почве под кукурузой на силос
Кукуруза на силос в наших севооборотах была размещена после озимой пшеницы. Содержание водорастворимого гумуса под этой культурой представлено в таблице 22 и приложениях 22-24.
Озимая пшеница оставляет после себя большое количество растительных остатков. Кроме того, под кукурузу на силос дополнительно вносили большое количество биомассы в виде соломы, навоза, пожнивного сидерата и их комбинаций, а затем проводили глубокую зяблевую вспашку.
Содержание водорастворимого гумуса в почве под кукурузой на силос изменялось как на удобренных и не удобренных вариантах, так и в течение всего периода вегетации. Удобрения увеличивали содержание подвижного гумуса. До посева кукурузы на силос его в почве было в среднем от 9,8 до 19,9 мг/100 г почвы, в то время как на неудобренном контроле — 13,2. Все виды удобрений и их сочетания увеличивали подвижность органического вещества почвы до 50 %.
В период от посева до фазы выбрасывания метелки содержание водорастворимого гумуса в почве увеличивалось вследствие усиления деструкции гумуса почвы, поскольку к этому времени разложилась большая часть ранее поступившей свежей органики и удобрений, а растения кукурузы на силос оставляют в это время очень мало растительных остатков. Кроме того, постоянные механические обработки способствуют усилению деструкции органического вещества, в том числе и гумуса, и усилению его подвижности, в результате чего уменьшается устойчивость гумусового фонда, ухудшаются условия формирования эффективного плодородия почвы.
В период от фазы выбрасывания метелки до уборки наблюдается снижение содержания водорастворимого гумуса. Это обусловлено тем, что растительные остатки и органические удобрений разложились, а кукуруза потребляет много питательных веществ, поступивших, в том числе, и из разложившихся компонентов водорастворимого гумуса. Хорошее последействие оказывали сидеральный и занятой пары (озимый вико-ржаной). В неудобренном занятом пару водорастворимого гумуса было больше на 14%, чем в сидеральном. При использовании в севообороте с сидеральным паром комплекса приемов повышения плодородия (соломы, пожнивного сидерата) на фоне различных доз минеральных удобрений содержание водорастворимого органического вещества увеличивалось на 1-50 %.
Наиболее эффективными приемами повышения содержания водорастворимого гумуса в пахотном слое почвы под кукурузой на силос оказались совместное использование минеральных удобрений (NPK)200, пожнивного сидерата и запашки соломы. Содержание водорастворимого гумуса превышало контрольный вариант на фоне сидерального и занятого пара соответственно на 43 и 31%. При запашке навоза, пожнивного сидерата и соломы на фоне (NPK)IOO содержание водорастворимого гумуса превышало контрольный вариант на фоне сидерального и занятого пара соответственно на 50 и 46%. Таким образом, использование комплекса приемов повышения плодородия чернозема выщелоченного на фоне внесения минеральных удобрений увеличивало содержание водорастворимого органического вещества как в севообороте занятым паром, так и в севообороте с сидеральным паром.
Изучение эффективности чередования культур в севооборотах на различных фонах внесения удобрений проводилось в длительных многофакторных опытах: Московская сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева [63, 111], Краснодарский НИИ СХ [51], Украинский НИИ земледелия [40], Башкирский СХИ [10], а также в Ротамстеде (Англия) [99], Гале (Германия) [115], Воронежском ГАУ им. К.Д. Глинки [68, 145], ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова [53, 54], НИИ СХ ЦЧП им. В.В. Докучаева [144], Курском СХИ [67], Тамбовской областной сельскохозяйственной станции [159], на Елецкой опытной станции [27].
Однако все эти исследования проведены с внесением навоза и минеральных удобрений. Исследований по использованию комплекса агроприе-мов повышения плодородия проведено мало. Наши исследования восполнят этот пробел. Полученная в многофакторном стационарном опыте урожайность озимой пшеницы и кукурузы на силос показана в таблице 23 и приложениях 25-27 и 28-30. Данные этих исследований свидетельствуют о высокой эффективности комплекса приемов повышения плодородия на продуктивность возделываемых культур.
Метеорогологические условия в 2001-2003 году, представленные в главе 2.2, были не очень благоприятными, во все 3 года исследований наблюдалась ранневесенняя (майская) засуха и продолжительная летняя, что негативно сказалось на урожайности озимой пшеницы. В среднем за три года исследований самый низкий урожай зерна озимой пшеницы получен в 2003 году. Это объясняется тем, что осенний период был неблагоприятным для роста и развития растений озимой пшеницы.
