Загрузка ...
6 Июль 2014 
ooptV Органоминеральные удобрения длительного действия: способ повышения плодородия почв и урожайности многолетних трав
С.В.Перегудов Пути повышения почвенного плодородия связаны с ликвидацией причин и последствий деградации и восстановлением их исходного вещественного состава. Среди множества взаимосвязанных элементов плодородия почвы важнейшее значение имеют содержание органического вещества и его качественное состояние, от которого зависят физико-химические и агрономические свойства пахотного слоя, агрегатное состояние и водопрочность микроструктуры. Объектом исследований был выбран опытно-производственный участок Тинки-II, находящийся в опытно-производственном хозяйстве «Полково» в пределах Рязанской Мещеры. Осушительная система была построена в 60-х годах ХХ века и представлена магистральным каналом длиной 1,2 км, глубиной 2,5 - 3,0 м, шириной по дну 1,5 м и уклоном дна 0,0015, сетью открытых каналов, глубиной 2,0 м и расстоянием между ними 200 м. В настоящее время осушительные каналы заросли лесом и заилены, что значительно снижает их осушительное действие. Почвы экополигона «Мещера» представлены выработанными торфяниками с мощностью торфа до 40 см характеризуются большей частью низким содержанием гумуса и доступных для растений питательных веществ и микроэлементов, а также легким гранулометрическим составом и, как правило, подстилаются песком или супесью. Плодородие их в естественном состоянии низкое, обусловленное неблагоприятными водным, воздушным, тепловым и пищевым режимами в корнеобитаемом слое. Под влиянием мелиоративных мероприятий почвы выработанных торфяников весьма заметно изменяют агрофизические и агрохимические свойства. В настоящее время грунтовые воды на объекте исследования в вегетационный период залегают на глубине 0,7 - 1,9 м. В периоды весеннего снеготаяния они поднимаются практически до поверхности земли, вызывая переувлажнение и оглеение почв. Летом уровень грунтовых вод резко понижается, и растения испытывают недостаток влаги, что негативно сказывается на урожайности и качестве продукции. За последние 7 лет в ОПХ «Полково» продуктивность многолетних трав изменялась от 1,17 до 2,5 т/га сухого вещества, что составляет 15-17% потенциальной продуктивности сельскохозяйственных угодий с учетом формирования 2 укосов за вегетационный период (рис. 1). Наибольшая урожайность многолетних трав была отмечена в 2006 г. и составила 2,5 т/га сухого вещества.Рис. 1. Динамика урожайности многолетних трав в ОПХ "Полково"
Низкая фактическая урожайность объясняется неблагоприятными климатическими условиями в отдельные периоды, ухудшением агрохимических свойств почв в процессе длительного использования, неудовлетворительной работой осушительной системы, а также отсутствием необходимого комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий, которые не позволяют достичь продукционного потенциала. Для проведений исследований был заложен многолетний деляночный опыт по восстановлению плодородия деградированных почв выработанных торфяников. На основе анализа работ были выбраны органоминеральные удобрения длительного действия удобрительно -мелиорирующая смесь (УМС), разработанная во ВНИИГиМ (Л.В. Кирейчева, О.Б. Хохлова) [1] и вермикомпост, обеспечивающие повышение гумусового запаса, улучшение микроагрегатного состава и водно-физических свойств почв. Основным компонентом УМС являются карбонатные сапропели, которые при внесении в почву повышают в ней не только содержание стабильного органического вещества, отличающегося длительным периодом минерализации, но и обогащают почву колоидными частицами, тем самым, увеличивая ее влагоемкость. Высокое содержание извести и гуминовых веществ сформировало в нем особо устойчивую буферную систему ГВ - СаСО3 с длительным сроком действия. В качестве органического наполнителя используется торф. Для активизации процессов гумусообразования в смесь вносится композиция почвенных микроорганизмов. Для того чтобы сбалансировать элементы питания растений добавляются необходимые макроэлементы. УМС сохраняет мелиорирующий эффект сапропелей, имеет удобрительное действие и приобретают новые свойства, как результат кумулятивного взаимодействия их составных частей. В качестве вермикомпоста использовался препарат с фирменным названием «Биогумус», производимый корпорацией «ГринПикъ» (г. Ковров, Владимирская обл.). Биогумус содержит большое количество (до 32% на сухую массу) гуминовых веществ (гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины), все питательные вещества находятся в нем в сбалансированном сочетании и в виде доступных для растения соединений. Кроме того, он содержит в себе полезные для почвы и растений микроорганизмы, которые при внесении в почву заселяют ее, выделяют фитогормоны, антибиотики, фунгицидные и бактерицидные соединения, что приводит к вытеснению патогенной микрофлоры. Опыты заложены в четырех вариантах с трехкратной повторностью с последовательным расположением делянок: вариант 1 -контроль 1 с орошением на общепринятом для данной зоны агротехническом фоне минеральных удобрений; вариант 2 - разовое внесение удобрительно -мелиорирующей смеси дозой 10 т/га сухого вещества и полив почвы раствором ЭМ-культуры из расчета 10 м3/га (на фоне минеральных удобрений); вариант 3 - разовое внесение в почву вермикомпоста «Биогумус» дозой 10 т/га сухого вещества (при влажности не более 8-10%) и дополнительная обработка почвы препаратом «Гумистар» из расчета 10 м3/га (на фоне минеральных удобрений) с орошением; вариант 4 - контроль 2 без орошения на фоне минеральных удобрений (заложен в 2007 году для оценки влияния орошения на урожайность многолетних трав). В процессе исследований определялись агрохимическиесвойства, содержание NPK и гумуса в почве стандартными методами, изучался режим влажности термостатно-весовым способом и с применением влагомера, урожайность многолетних трав определялась сплошным методом, а качество травосмеси с использованием учетной рамки с каждой делянки, после чего проводилось взвешивание и сушка в хорошо проветриваемом помещении. Проведенные трехлетние исследования за динамикой урожайности многолетних трав при использовании удобрений длительного действия позволили выявить некоторые закономерности. Внесение УМС и вермикомпоста позволило существенно повысить урожайность многолетних трав. За три года исследований средняя урожайность сена в варианте с внесением УМС составила 9,16 т/га, в варианте с биогумусом - 8,79 т/га на контроле 2 - 5,18 т/га на фоне регулирования водного режима почв орошением (рис. 2).Рис. 2. Динамика урожайности сена многолетних трав за три года исследований на участке "Тинки-II" [2]
По результатам исследований был сделан расчет повышения плодородия длительно используемых почв выработанных торфяников. В вариантах опыта поступление органики с вермикомпостом составило 7 т/га, с УМС - 5 т/га. Кроме того, посев многолетних трав обеспечивал ежегодное поступление свежего органического вещества в виде корневой массы. Фактические значения содержания органического углерода, определенного методом Тюрина в соответствии с ГОСТ 26213-91 (2007 г.), представлены в табл. 1.ТАБЛИЦА 1. ФАКТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА В ПОЧВЕ (СЛОЙ 0 - 20 СМ)
Как видно из табл. 1, по всем вариантам, включая контроль, при возделывании многолетних трав наблюдается увеличение содержания гумуса в пахотном слое. Наибольшее содержания гумуса наблюдается в варианте с УМС - 12%, что можно объяснить высоким содержанием кальция и гуматов в составе сапропеля, как компонента УМС. Наименьшее содержание в 2007 г. органического углерода было на контроле с фоновым внесением минеральных удобрений - 8,8%, что связано со снижением активности почвенной микрофлоры и, как следствие, уменьшением скорости минерализации почвенного гумуса и выноса элементов питания с урожаем. Отмечается, что на второй год после внесения на вариантах с УМС и вермикомпостом произошло увеличение органического углерода на 0,2-0,3%, а на контроле произошло некоторое его снижение. На третий год наблюдений запасы органического углерода увеличились по всем вариантам опыта. Осенью 2007 г. были отобраны пробы почвы и выполнены анализы на содержание подвижных форм фосфора и калия, а также на наличие аммонийного азота на всех вариантах опытно-производственного участка в Тинки-II (табл.2).ТАБЛИЦА 2. ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ПОЧВЫ ЭЛЕМЕНТАМИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ, ОСЕНЬ 2007 Г.
Наиболее сбалансированный пищевой режим почвы наблюдается на фоне внесения удобрительно- мелиорирущей смеси. На варианте с биогумусом отмечено снижение подвижного калия. Для оценки динамика запасов гумуса с целью обоснования сроков и объемов внесения, органических и органоминеральных удобрений воспользовались методикой, предложенной А.И. Головановым [3]. Изменение запасов гумуса в почве описывается дифференциальным уравнением:dG/dt =A -BG, т/(га•год), G = A/B + (G0 -A/B)exp(-B•t) (1)
где G0 - текущие запасы гумуса, т/га; А - образование нового гумуса за счет гумификации растительных остатков (Gраст) или органических удобрений (Gорг), в том числе и сидератов, а также потери гумуса при нисходящих токах влаги (Gфиз), т/га; В - коэффициент, учитывающий потери гумуса, год-1; t - время, год. Для всех вариантов опыта по вышеприведенной модели были выполнены прогнозы запаса гумуса на 20-летний период (рис. 3).Рис. 3. Прогноз изменения запасов гумуса по вариантам опыта
Проведенные прогнозные расчеты на 20-летний период показали, при внесении органического удобрения однократно в течение трех лет будет наблюдаться положительный баланс гумуса в пахотном слое. На двадцатый год предполагаемые запасы гумуса должны увеличиться на 49,1 и 50,8 т/га соответственно для вариантов с УМС и вермикомпостом. Расчет оценки общественной эффективности выполнялась в соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель (РД-АПК 3.00.01.003-03)». Для оценки дисконтированного прироста чистого дохода (ДПЧД) при применении УМС и вермиком-поста использовались приростные показатели денежного потока от инвестиционной и операционной деятельностей. Эколого-экономическое обоснование применение УМС и биогумуса для повышения плодородия почв показало, что дисконтированный прирост чистого дохода формируется за счет экологического эффекта от наращивания плодородия почвы, что определяет общественную эффективность. При применении УМС ДПЧД составляет 11,7 тыс. руб./га, при использовании биогумуса 2,2 тыс. руб./га, что в пять раз ниже. Срок окупаемости в варианте с УМС ниже, чем в варианте с биогумусом (2,1 и 2,8 года соответственно), что позволяет считать внесение УМС более эффективным мероприятием на почвах выработанных торфяников. Литература 1. Кирейчева Л.В., Хохлова О.Б. Удобрительно-мелиорирующие смеси на основе сапропелей. // Плодородие. 2004. № 5. с. 37-40. 2. Перегудов С.В. Повышение плодородия почв выработанных торфяников Мещерской низменности удобрениями длительного действия. // Автореф. к.с-х.н. Москва, 2008г. 23с. 3. Голованов А.И. и др. Природообустройство. // Под редакцией А.И. Голованова. М.: «Колос», 2006. 128с. См.
Раздел: 