Баланс азота в полевых севооборотах

В рамках плодосмена вопросы вопроизводства плодородия почв и повышения устойчивости агрофитоценозов решаются, прежде всего, как вопросы биологизации и экологизации земледелия через расширение посевов многолетних и однолетних бобовых трав, зернобобовых смесей, пожнивных, поукосных и сидеральных культур, запашку корнестерневых остатков, отавы многолетних трав и других приемов.

         Цель исследований – сравнить влияние некоторых приемов биологизации в восьмипольных полевых севооборотах на изменение почвенного плодородия и баланс элементов питания дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы.

         За контроль принят севооборот с чистым паром без внесения органических удобрений и посева промежуточных культур. После уборки озимой ржи на зерно и зерносмесей на зеленый корм и сенаж высевали промежуточные пожнивные и поукосные культуры (редьку масличную, горчицу белую, рапс яровой), которые использовали на сидеральные цели. Промежуточные культуры занимали в структуре севооборотов от 12,5 до 37,5 %. Многолетние травы использовали на зеленый корм, в севооборотах №2 и №3 их отаву запахивали на сидеральные цели.

         Минеральные удобрения вносили под все культуры, кроме многолетних трав, в дозе N30P30K30, под посев промежуточных культур – N20.

         Длительные исследования в восьмипольных севооборотах показали, что баланс азота напрямую зависел от количества поступающих в почву сидеральных удобрений, массы промежуточных культур, отавы многолетних трав и корнестерневых остатков.

При использовании промежуточных культур на сидеральные цели наиболее продуктивны в наших условиях редька масличная, рапс яровой, горчица белая, которые обеспечивают формирование урожайности 1,31-6,79 т/га с. в., дополнительно в почве остается 20-60 % корневых остатков от урожая надземной массы – 1,04-1,35 т/га. При использовании крестоцветных культур поукосно, т. е. после уборки зерносмесей на зеленый корм или зерносенаж, в почву поступает азота в зависимости от урожайности и условий года 18,3-95,1 кг/га (табл. 1). Если посев промежу-точных культур производить после озимой ржи на зерно, то снижается их урожайность и поступление азота (9,1-36,0 кг/га).

В контрольном севообороте с чистым паром (табл. 2) дефицит азота составлял 258,5 кг/га. При минимальных дозах удобрений (N30Р30К30) в данном варианте поступает на 50-120 кг/га меньше азота с минеральными удобрениями, т. к. в структуре севооборота 37,5 % занимают поля, где удобрения не вносятся (чистый пар и клеверотимофеечная смесь). Поступление с корнестерневыми остатками (КСО) азота выше, чем с минеральными удобрениями – 267,5 кг/га. Вынос азота увеличивается за счет многолетних трав. Два поля клевера с тимофеевкой выносят в сумме 447,6 кг/га азота. Следовательно, в контрольном севообороте при внесении сравнительно невысоких доз удобрений создается дефицитный баланс азота (-258,5 кг/га) при интенсивности 72 %.

Проблема введения в структуру севооборотов чистого пара постоянно обсуждается. Совместно с определением доли чистого пара, возможной замены его занятыми или сидеральными парами, оптимизация севооборотов связана с разнообразием культур, в особенности с расширением доли бобовых многолетних трав, применением пожнивных и поукосных посевов крестоцветных культур. Исследования В. П. Владимирова и соавторов пока-зали, что использование редьки масличной, горчицы белой, сурепицы, люпина узколист-ного обеспечивает получение 15,0-31,5 т/га надземной массы, что эквивалентно 30 т подстилочного навоза.

Положительный баланс азота (+250,2 кг/га) получаем в севообороте II с занятым паром, двумя полями многолетних бобовых трав при посеве в одном поле пожнивной горчицы белой. Поступление азота в количестве 227,3 кг/га увеличивает и запахивание отавы клевера. Отчуждение азота с урожаем культур (1025,8 кг/га) не превышает его поступления (1276,0 кг/га) и при бездефицитном балансе интенсивность его возрастает до 124 %.

Расширение приемов биологизации в севооборотах еще более увеличивает баланс в положительную сторону. Замена занятого пара во II севообороте сидеральным (III) с посевом люпина узколистного, посев пожнивно редьки масличной и поукосно рапса ярового (25 %) обеспечивают поступление 587,3 кг/га азота. Дополнительное запахивание отавы клеверотимофеечной смеси еще повысил приход азота на 220 кг/га. Позитивный баланс азота увеличился до 442,8 кг/га при интенсивности 142 % в сидеральном (III) севообороте.

В севооборотах длинной ротации возможно введение двух сидеральных полей. В севообороте IV вносится наибольшее количество минеральных удобрений (в семи полях), что дополняется двумя сидеральными культурами (клевер и смесь редька масличная + пелюшка + овес) и посевом трех (37,5 %) промежуточных культур (рапса ярового, редь-ки масличной, горчицы белой).

При введении в структуру IV севооборота рапса ярового пожнивно, редьки масличной и горчицы белой поукосно приход азота в севообороте увеличивается на 239,5 кг/га. За счет максимального введения биологи-ческих факторов при минимальном уровне внесения минеральных удобрений обеспечивается положительный баланс азота 484,3 кг/га, а его интенсивность 150 % уже превышает оптимальный уровень.

Определенный интерес в приходной статье баланса азота представляет доля биологически фиксированного азота. Минимальной она была в севообороте с чистым паром (162,2 кг/га), где азот фиксировали только два поля многолетних бобово-злаковых трав. По мере увеличения биологических факторов его доля доходила до 396,3 кг/га и была наибольшей в севообороте III с сидеральным люпиновым паром и снизился до 278,8 кг/га в севообороте IV при наличии в структуре одного поля многолетних трав. При высоком насыщении севооборотов бобовыми травами и промежуточными культурами доля участия симбиотического азота в балансе составила 19,3-29,1 % при обогащении почвы азотом на 81,1-186,6 кг/га в год.