Влияние культур и их чередования на плодородие почвы и урожай

18-03-2014, 03:00
Возделываемые в свеклосеющих хозяйствах культуры (сахарная свекла, озимая пшеница, многолетние травы и др.) различаются по требованиям к условиям произрастания и воздействию на состав органического вещества, а также на физико-химические и водные свойства почвы.
Накопленные к настоящему времени данные многочисленных исследований опытной сети ВНИС и других учреждений свидетельствуют о значительной роли многолетних бобовых трав и травосмесей в улучшении физико-химических и биологических свойств почвы, ее плодородия и продуктивности последующих культур в севообороте.
Одним из важнейших источников увеличения органического вещества в почве являются корневые и пожнивные остатки растений. Наибольшее количество их оставляют многолетние травы. По данным Уладово-Люлинецкой, Верхнячской, Белоцерковской, Веселоподолянской опытно-селекционных станций, после многолетних трав первого укоса в слое почвы 0—30 см остается 73—88 ц/га сухих корневых и пожнивных остатков. В более глубоких слоях их остается еще 8—10 ц/га.
На орошаемых землях согласно данным Киргизской опытно-селекционной станции количество таких остатков в почве после двух лет использования многолетних трав составило 181 ц/га, а по данным Казахского научно-исследовательского института земледелия, — 268 ц/га.
Количество корневых и пожнивных остатков озимой пшеницы колеблется в больших пределах в зависимости от условий выращивания. Так, на Ивановской опытно-селекционной станции корневая масса озимой пшеницы составила по чистому пару 80 ц/га, кукурузе на зеленый корм — 45 ц/га. В опытах Уманского сельскохозяйственного института общая масса корней озимой пшеницы, предшественником которой был горох, составила около 50 ц/га, после кукурузы на силос — 37 ц/га.
Ячмень, овес и вико-овсяная смесь оставляют в слое 0—30 см по 30—40 ц/га, кукуруза — около 25, горох — 20—25, а сахарная свекла — всего лишь 7—8 ц/га сухих корневых остатков. Следовательно, при наличии в севообороте многолетних трав и озимой пшеницы, высеваемой по лучшим предшественникам, почва сильнее обогащается органическими остатками и, наоборот, чем больше сахарной свеклы, однолетних трав, яровых зерновых и озимых, высеваемых по плохим предшественникам, тем меньше в почве остается органических веществ, тем более возрастает необходимость их пополнения путем внесения удобрений и травосеяния в севообороте.
В опытах Уманского сельскохозяйственного института в севообороте с многолетними травами корневых и пожнивных остатков было 33,1 ц/га, а без многолетних трав — 28,7 ц/га. При наличии в севооборотах 66% культур сплошного посева их оставалось 34,2 ц/га, а при насыщении пропашными культурами до 66% — только 23,5 ц/га. Состав и соотношение культур в севообороте, сказываясь на количестве органических остатков, оказывают существенное влияние и на содержание гумуса в почве. Так, в условиях орошения на сероземных почвах Киргизской опытно-селекционной станции содержание гумуса в слое 0—30 см в севообороте без многолетних трав к концу ротации уменьшилось с 2,21 до 1,96%, а с многолетними травами двухлетнего использования увеличилось с 1,94 до 2,01%.
На Уладово-Люлинецкой станции (зона достаточного увлажнения) содержание гумуса в пахотном слое на черноземе мощном малогумусном в севообороте с многолетними травами к концу ротации было на 0,1—0,3% больше, чем без многолетних трав (4,9%). На Льговской станции (зона неустойчивого увлажнения) к концу второй ротации количество его в севообороте с травами увеличилось на 0,1—0,3% в пахотном и на 0,2—0,5% в подпахотном горизонте.
Многолетние травы обогащают почву биологическим азотом. На черноземах мощных малогумусных Белоцерковской и Льговской станций корневые остатки бобово-злаковых травосмесей одного года использования содержали 130—150 кг/га азота. При двухлетнем использовании люцерны, по данным Северо-Кавказского филиала ВНИС, на черноземе долинном азота было 230 кг, а в условиях орошения на сероземах Киргизской опытно-селекционной станции по сахарной свекле — 362 кг/га.
После многолетних трав повышается количество подвижного азота в почве. В зоне недостаточного увлажнения (Веселоподолянская опытно-селекционная станция) в звене с многолетними травами под озимой пшеницей и сахарной свеклой его было столько же, сколько и в звене с черным паром. В условиях неустойчивого и достаточного увлажнения, по данным Льговской, Белоцерковской, Верхнячской и Уладово-Люлинецкой станций, в таком же звене азота было больше, чем в паровом звене. Повышенное содержание азота под влиянием многолетних трав наблюдается и в последующие годы после их запашки. Однако количество подвижной фосфорной кислоты под озимой пшеницей и сахарной свеклой уменьшается вследствие большого потребления ее травами и почвенными микроорганизмами, а также связывания карбонатами кальция, аккумулируемыми травами.
После однолетних кормовых, зерновых культур и гороха содержание подвижного азота в почве, особенно в год сева озимой пшеницы, заметно меньше, чем по черному пару. На Ивановской станции (1967—1970 гг.) в период сева озимой пшеницы в слое 0—60 см по черному пару его содержалось 2,11 мг, после кукурузы на зеленый корм — 1,06 мг на 100 г почвы. Аналогичные данные получены также на Белоцерковской, Верхнячской и других опытных станциях. Поэтому в севооборотах с многолетними травами несколько ослабляется потребность в азотных и относительно повышается в фосфорных удобрениях, особенно озимой пшеницы, высеваемой непосредственно по травам, и следующей за ней сахарной свеклы.
Многолетние травы оказывают влияние на физические свойства почвы, улучшая ее водопроницаемость, агрегатный состав и водопрочность агрегатов. На Уладово-Люлинецкой станции водопроницаемость почвы под озимой пшеницей по клеверу была выше, чем по черному пару, в 2,5 раза и под следующей сахарной свеклой в 2,1 раза.
Поглощение осадков за период от уборки озимой пшеницы до сева сахарной свеклы составило в севообороте с черным паром 41%, с многолетними травами 49%, а за период до сева следующей после свеклы культуры — соответственно 46 и 70% (по средним данным шести опытных учреждений). Особенно проявилось влияние многолетних трав на поглощение осадков почвой на Верхнячской опытно-селекционной станции (увеличилось с 16 до 51%). На черноземе слабосолонцеватом Веселоподолянской и черноземе малогумусном Льговской станций поглощение осадков увеличилось соответственно с 54 до 88 и с 50 до 85%.
На орошаемых землях (Киргизская опытно-селекционная станция) скорость впитывания воды почвой под свеклой по обороту двухлетнего пласта трав в 2,5 раза выше, чем по озимым после гороха.
На Белоцерковской станции, по девятилетним данным (1964—1972), использование почвой зимних осадков составило под многолетними травами в среднем 55% против 44% на зяби после кукурузы, а под озимой пшеницей после трав — 37 против 30% после гороха.
На Веселоподолянской станции в среднем за 1965—1973 гг. под озимью после многолетних трав использование влаги зимних осадков было почти вдвое больше, чем после черного пара (44% при однолетнем и 50% при двухлетнем использовании против 23% по черному пару). В результате весенние запасы влаги под озимой пшеницей после этих предшественников почти выравнивались.
Еще сильнее различаются культуры по использованию влаги на образование урожая и влиянию на водный режим последующих культур, что очень важно в зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения, так как запас влаги в корнеобитаемом слое почвы является одним из основных факторов, определяющих урожай культур. Так, на Белоцерковской станции в годы, когда в полутораметровом слое почвы было 265—294 мм воды при средней сумме осадков за вегетационный период 290—323 мм, урожай сахарной свеклы составил 446 ц/га, сахаристость корнеплодов 18,7%, а при запасе влаги 158—178 мм при той же сумме осадков — лишь 251 ц, сахаристость — 17,6 %.
Влияние культур на водный режим в разных зонах увлажнения неодинаково. Менее заметно оно в зоне достаточного увлажнения, больше в зоне неустойчивого увлажнения и особенно сильно в зоне недостаточного увлажнения, о чем свидетельствуют данные трех станций, сведенные в таблице 15.
В зоне достаточного увлажнения сахарная свекла наиболее иссушает почву по всему полутораметровому слою — запасы влаги уменьшаются на 53—56%, однако неиспользованным остаются еще 129—143 мм.
К весне запасы влаги в этом слое, полностью восстанавливаясь, выравниваются и при полном оттаивании почвы составляют после сахарной свеклы примерно столько же (274—292 мм), сколько и после кукурузы (287).
Влияние культур и их чередования на плодородие почвы и урожай

В зоне недостаточного увлажнения все культуры используют запасы почвенной влаги значительно глубже и полнее. Под озимой пшеницей и сахарной свеклой иссушение почвы идет особенно глубоко — из полутораметрового слоя на 76—88%. Под озимыми наиболее иссушается средняя часть его (50—100 см)—на 93—98%,а под свеклой — нижняя треть (100—150 см) — на 91—97%, где остается всего 1—3 мм усвояемой влаги.
Из-за сильного иссушения почвы при меньшем количестве осадков в этой зоне запасы влаги после различных культур, по данным Веселоподолянской станции, восстанавливаются к весне далеко не полностью и составляют в полутораметровом слое почвы после сахарной свеклы 165 мм, т. е. на 120 мм меньше, чем в зоне достаточного увлажнения, и на 47 мм меньше, чем после многолетних трав одного года пользования. После многолетних трав они обычно восстанавливаются только на второй-третий год и лишь в годы с обильными осадками — к весне следующего года. При двухлетнем использовании многолетние травы иссушают почву на значительно большую глубину, и восстановление запасов влаги наступает еще позже, что приводит к снижению урожайности последующих культур.
В зоне неустойчивого увлажнения, по данным Белоцерковской станции, во влажные годы иссушение почвы культурами бывает незначительным и запасы почвенной влаги восстанавливаются полностью к весне следующего года. В засушливые годы, особенно при их повторении, может иметь место существенное последействие глубокого иссушения почвы культурами на второй и даже третий год.
По данным Северо-Кавказского филиала ВНИС, в районах свеклосеяния Краснодарского края люцерна при однолетнем использовании на два укоса иссушает почву на глубину до 2 м, а при двухлетнем — до 3,5—4 м.
Особенно сильно иссушают почву сахарная свекла и подсолнечник. По средним данным за 1964—1973 гг., расход влаги из двухметрового слоя почвы под сахарной свеклой составил 196 мм, к уборке осталось лишь 32 мм усвояемой влаги. В 1974 г. запас влаги под сахарной свеклой уменьшился с весны до уборки на 226 мм, под подсолнечником — на 199 мм, кукурузой на силос — на 154 мм, причем в слое 100—200 см после свеклы и подсолнечника усвояемой влаги вовсе не оставалось, а после кукурузы на силос было только 20 мм. Поэтому здесь в севооборотах, насыщенных сахарной свеклой и подсолнечником, полного восстановления запасов влаги часто не происходит, несмотря на высокий коэффициент поглощения зимних осадков почвой.
Меньше иссушают почву однолетние культуры, используемые на зеленый корм, озимые, вико- и горохо-овсяные смеси, кукуруза. В зоне достаточного увлажнения, а во влажные годы и в зоне неустойчивого увлажнения озимые на зеленый корм используют влагу только из слоя 0—50 см (не более 50%), в зоне недостаточного увлажнения — также из слоя 50—100 см (на 20—50%), и лишь в очень засушливые годы — частично также из слоя 100—150 см. Поэтому после них запасы влаги в зоне достаточного увлажнения восстанавливаются в том же году к севу озимых, и черные пары не влияют на улучшение водного режима почвы. По данным Уладово-Люлинецкой станции, за период парования запасы влаги даже уменьшаются в среднем на 22 мм, а в отдельные годы — на 40—50 мм и больше.
В зоне неустойчивого увлажнения наиболее высокие и устойчивые запасы влаги в почве к севу озимых накапливаются после черных паров. Однако их преимущество уменьшается, если парованию предшествовали влажные годы, иногда они даже снижаются. После засушливых лет, когда весенний запас влаги не превышает 190—200 мм, в черном пару происходит существенное накопление влаги и глубже 50 см. Так, на Белоцерковской станции запас влаги в слое 0—150 см увеличивался с весны за время парования со 116 мм на 70 мм, со 177—220 мм — на 21—29 мм, но при запасе 246—292 он уменьшался на 14—28 мм. Аналогичные данные получены на Верхнячской и Льговской станциях.
Таким образом, в зоне неустойчивого увлажнения черный пар — надежное средство быстрого восстановления влаги и улучшения водного режима почвы только после засушливых лет.
В зоне недостаточного увлажнения даже черный пар часто не обеспечивает полного восстановления запасов влаги. Здесь, по многолетним данным Веселоподолянской станции (1956—1974 гг.), в период сева озимых в слое почвы 0—50 см содержалось влаги 63 мм, а в слое 50—100 см — 54 мм, в нижнем слое (100—150 см) — только 37 мм. В отдельные годы (в 7 из 12) запасы ее в полутораметровом слое достигали 176—205 мм, а в засушливые в слое 100—150 см почти не было усвояемой влаги, в слое 50—100 см количество ее уменьшалось до 25—30 мм. Вот почему в этой зоне свеклосеяния приемы накопления и рационального использования влаги приобретают особое значение и являются решающим фактором получения высоких и устойчивых урожаев.
Таким образом, правильные подбор, соотношение и чередование культур в соответствии с почвенно-климатическими условиями — важнейший прием, позволяющий направленно регулировать расходование и восстановление запасов влаги в почве для обеспечения наиболее рационального ее использования на создание высоких устойчивых урожаев.
Бессменное возделывание культур, особенно сахарной свеклы, приводит к значительному увеличению численности фитотоксичных форм микроорганизмов и повышению токсичности почвы. Так, в опытах Мироновского научно-исследовательского института селекции и семеноводства пшеницы токсичность почвы под покровом сахарной свеклы при бессменном ее возделывании была в 1,4—2,3 раза выше, чем в севообороте.
Несмотря на совершенствование химических средств защиты растений чередование и пространственное отдаление культур являются основными способами предупреждения распространения мучнистой росы, церкоспороза, корневой тли, повилики на посевах сахарной свеклы, а также борьбы с сорняками.
Поражение сахарной свеклы корневыми гнилями, по данным Казахского научно-исследовательского института земледелия, в среднем за четыре года при длительных бессменных посевах в 2—5 раз превышало поражение в севообороте (после многолетних трав 3,8%, по обороту пласта 5,5%, по озимой пшенице 6,1%, по кукурузе 5,6%).
Резко возрастает изреженность свеклы в бессменных посевах. На Киргизской опытно-селекционной станции она составила в 1970 г. 9%; в 1971 — 23,7; в 1972 — 46,6% и в 1973 г. — 51,5%.
По данным Черниговской областной сельскохозяйственной опытной станции (1972—1975 гг.), сахарная свекла сильнее поражалась корнеедом при бессменном посеве (63—68%), чем при чередовании с другими культурами через год (44—54%), а также церкоспорозом (60—92 против 39—90 %).
Сильное размножение нематоды в бессменных посевах свеклы резко снижает ее продуктивность. На Белоцерковской станции количество личинок свекловичной нематоды в 100 г почвы (в зависимости от уровня удобрения) составило от 156 до 598. В правильных севооборотах при удельном весе свеклы в них от 10 до 30% свекловичной нематоды практически не было.
При правильном чередовании культур создаются наиболее благоприятные условия для повышения плодородия почвы и получения высоких и устойчивых урожаев в свекловичном севообороте. Это подтверждается результатами многолетних опытов Мироновского научно-исследовательского института селекции и семеноводства пшеницы. Урожай сахарной свеклы в бессменном посеве при внесении органических и минеральных удобрений был на 89—107 ц/га ниже, чем в севообороте без внесения удобрений, и на 195—205 ц/га ниже, чем в севообороте при внесении удобрений. Сахаристость корнеплодов за четыре десятилетня в севообороте повысилась на 1,1—1,3%, в бессменном посеве она уменьшилась на 1,5—2,3%. В результате сбор сахара с гектара на бессменных посевах при внесении удобрений составил 13,9—21 ц, в то время как в севообороте без удобрений — 40,1 ц, а при внесении удобрений — 58,1—60,3 ц (табл. 16).
Влияние культур и их чередования на плодородие почвы и урожай

Исследования свидетельствуют о том, что по мере освоения севооборотов резко повышается эффективность удобрений. На Верхнячской станции урожай сахарной свеклы при внесении только рядкового удобрения повысился с 232 ц/га в первые годы освоения севооборота до 302 ц/га в среднем за первую ротацию (1946—1955 гг), до 336 ц/га в среднем за вторую ротацию (1956—1965 гг.) и до 371 ц/га — за третью ротацию (1966—1975 гг.). Удобрения увеличили урожай корнеплодов соответственно на 16; 38; 64 и 81 ц/га.
На Льговской станции урожаи свеклы без удобрения со 120 ц/га в 1938—1940 гг. возросли до 225 ц/га в первую ротацию и до 234—236 ц/га во вторую и третью ротации севооборота. При внесении под сахарную свеклу основного удобрения урожай ее в эти годы увеличился соответственно с 161 до 337; 401 и 407 ц/га.
Эти данные показывают полную несостоятельность противопоставления севооборотов и удобрений.
Колхозы и совхозы, освоившие правильные севообороты, внедрившие соответствующие системы удобрения и обработки почвы, новые продуктивные сорта, получают высокие урожаи сельскохозяйственных культур. Так, колхозы Жашковского района Черкасской области, которые в седьмой пятилетке получили озимой пшеницы 28,6 ц/га, сахарной свеклы 265 ц/га, в девятой пятилетке вырастили 44,1 ц/га озимой пшеницы и 335 ц/га сахарной свеклы.

  • Влияние минеральных удобрений на продуктивность сахарной свеклы
  • Применение органических удобрений
  • Основная обработка почвы в севообороте
  • Зона поливного свеклосеяния
  • Зона свеклосеяния Краснодарского края
  • Зона свеклосеяния Алтайского края
  • Зона недостаточного увлажнения
  • Зона неустойчивого увлажнения
  • Зона достаточного увлажнения
  • Питательный режим и микробиологические процессы в почвах

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования