АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРЫ
52
Литература:
1 Артемов, ИВ. Амарант культура высоко-
урожайная и высокобелковая / И.В: Артемов и
др. // Кормопроизводство. - 1998. - №4. - С. 13-
15.
2 Артемьева, Е.П. Эколого-биологические
особенности растений рода Amaranthus L. При
интродукции на Среднем Урале: Автореферат
диссертации кандидата биологических наук /
Е.П. Артемьева. — Екатеринбург, 2002. — 23 с.
4 Беликов, С.В. Влияние комплексной ме-
лиорации на продуктивность амаранта в засуш-
ливых условиях / С.В. Беликов, JI.H. Петров //
Материалы VIII Всероссийского симпозиума по
новым кормовым растениям. Сыктывкар, 1993.
— С. 21—23.
5 Боме, Н.А. Подбор культур и методы
создания сортов для
экстремальных
условий
Северного Зауралья: Авторефеферат диссерта-
ции доктора сельскохозяйственных наук / Н.А.
Боме. Санкт-Петербург, 1996. - 46 с.
УДК 631. 452
ЗАПАСЫ ГУМУСА И ЭНЕРГИИ ЭФФЕКТИВНОГО ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ
ЮЖНЫХ КОСТАНАЙСКОЙ ОБЛАСТИ
Наумов Н.С. - к.б.н., доцент кафедры экологии Костанайского государственного
университета им. А.Байтурсынова
Түйін
Өсімдіктердің негізгі қоректік элементтерінің қайтарымсыз шығындануын минералдық және
органикалық тыңайтқыштар енгізумен орнын толтырмау топырақтың энергетикалық
потенциалымен тиімді құнарлылығын төмендетеді.
Аннотация
Безвозвратное отчуждение основных элементов питания растений без компенсации
внесением минеральных и органических удобрений приводит к снижению энергии и эффективного
плодородия почв.
Summary
Permanently alienated major plant nutrients without making compensation by mineral and organic
fertilizers leads to decrease in energy and effective fertility of soils
.
Одна из важных задач ближайшего буду-
щего состоит в разработке и внедрении в произ-
водство научно обоснованных систем удобрения
в севооборотах, обеспечивающих в конкретных
природных условиях максимально возможную
продуктивность сельскохозяйственных культур и
расширенное воспроизводство плодородия почв.
В этой связи сохранение и повышение содержа-
ния в почве гумуса как раз направлены на реше-
ние этой проблемы.
Количество и качество органического ве-
щества почвы – гумуса – в значительной мере
определяют ее основные свойства: запас пита-
тельных веществ, то есть уровень потенциаль-
ного плодородия, водный режим и степень аэра-
ции, емкость поглощения, буферность и другое
[1, 2, 3 и др.].
Д.И.Прянишников говорил: "...было бы глу-
бокой ошибкой считать, что с ростом производ-
ства и применения минеральных удобрений роль
навоза как одного из главнейших удобрений в ка-
кой-то мере снижается". Наоборот, при интен-
сивной химизации значение навоза еще более
возрастает.
Органические удобрения являются боль-
шим резервом в повышении урожайности полей,
сохранения и роста их плодородия. Они содер-
жат основные элементы питания растений: азот,
фосфор, калий, Са, Mg, S, В, Mо, Мn и др.
Эффективность от применяемых органи-
ческих удобрений зависит, прежде всего, от ка-
чества навоза. Важным показателем качества
навоза является отношение в нем углерода к
азоту (С:N), которое не превышает 20:1, и кото-
рый можно вносить под любую культуру без
риска, что он вызовет азотное голодание расте-
ний в начальный период их развития.
Размеры накопления гумуса в почве опре-
деляются величиной ежегодного прихода орга-
нических остатков, интенсивностью разложения
свежих растительных остатков и гумусовых ве-
ществ. Важную роль при этом имеют химический
состав растительных остатков, гидротермичес-
кие условия, свойства почв и т.д.
В пахотных почвах поступление расти-
тельных остатков по сравнению с их целинными
аналогами сокращается и повышается скорость
минерализации органического вещества, что от-
ражается на запасах гумуса и биоэнергетичес-
ком потенциале.
В агроценозах биомасса культурных рас-
тений в большей или меньшей степени (до 40-80
%) отчуждается от земли в виде сырья и продук-
ции. Отчуждение урожая сельскохозяйственных
культур в степях Казахстана значительно умень-
шает объемы круговоротов углерода, азота,
фосфора, калия и других элементов по сравне-
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
53
нию с целинными почвами, а поступление орга-
нических веществ в почвы в 2-3 раза [4, 5, 6, 7].
Таким образом, энергетические, биологи-
ческие и химические ресурсы, ранее накоплен-
ные в почве как компонента биосферы и биогео-
ценозов, истощаются – снижаются запасы гуму-
са, заметно уменьшается количество углерода,
азота, фосфора, калия, микроэлементов (табл.
1).
Как видно из таблицы 1, запасы питатель-
ных веществ и энергии эффективного плодоро-
дия черноземов южных заметно снижаются от
первой культуры после пара к третьей, или чет-
вертой.
Высокий повторный возврат элементов
пи-
тания
имеет место в том случае, когда на удобре-
ние используются все растительные и корневые
остатки, а также навоз. Поступление в почву ор-
ганического вещества за счет
послеуборочных
растительных остатков
определяется
видом воз-
делываемой культуры и уровнем получаемого
урожая. Для яровых зерновых отношение расти-
тельных остатков к основной продукции (зерно)
составляет в зависимости от высоты урожая 1,0-
1,3; гречихи – 1,3-1,4. Оно значительно сни-
жается для пропашных культур (кукуруза, кар-
тофель, подсолнечник, сахарная свекла и др.). У
многолетних трав оно составляет 2,5-3,0.
С ростом урожайности увеличивается и
поступление в почву с корневыми и пожнивными
остатками элементов питания растений. Следо-
вательно, по мере увеличения урожаев за счет
более интенсивного использования всех факто-
ров жизни растений роль растительных остатков
как источника гумуса будет возрастать.
Таким образом, основные факторы, оп-
ределяющие изменение содержания гумуса в
почве – количество органических удобрений,
структура и продуктивность севооборота.
По нашим исследованиям, игнорирование
закона возврата привело к уменьшению био-
энергетического потенциала на 14,2% (табл.2).
Примечание: в числителе – запасы в т/га;
в знаменателе – содержание в процентах
от запасов в слое 0-100см.
Как видно из таблицы 2, основные запасы
гумуса и азота приходятся на самый верхний
полуметровый слой, в котором сосредоточено
78,2-80,2% гумуса и 65,1-69,1% азота.
Таблица 1 - Запасы питательных веществ и энергии эффективного плодородия
черноземов южных (среднее для n = 26)
Культура
после
пара
Показатели
Энергия
эффективно-
го плодо-
родия, МДж/га
минераль
ный азот,
кг/га
МДж/га
подвижный
фосфор,
кг/га
МДж/га
обменный
калий,
кг/га
МДж/га
Пшеница
по пару
141,4
12610,0
72,0
976,2
1231,5
10257,2
23843,4
2-я куль-
тура пос-
ле пара
68,1
5952,9
71,3
903,2
1180,1
9804,3
16660,4
3-я куль-
тура пос-
ле пара
50,2
4466,1
67,0
856,7
1179,5
9811,1
15133,9
4-я куль-
тура пос-
ле пара
43,6
3963,5
62,9
828,4
1149,7
9579,9
14371,8
Таблица 2 - Запасы гумуса и азота в черноземах южных (в слое 0-20см, 0-50см и 0-100см)
Угодье
Гумус
Биоэнергетический потенциал в
метровом слое почвы, ГДж/га
0-20см
0-50см
0-100см
0-100см
Целина
97,9/41,3
188,8/80,1
234,9/100
4935,6
Пашня
72,0/36,1
157,9/78,0
201,9/100
4228,4
Следовательно, при водной и ветровой
эрозии будет потерян самый плодородный слой
почвы, чего нельзя допускать. В результате по-
тери этого горизонта в почве начнут замедляться
и микробиологические процессы, занятые мине-
рализацией органического вещества почвы. Это
замедлит приток в почвенный раствор необходи
мых растениям элементов питания, что отра-
зится отрицательно на питании растений.
При изменении компонентного состава аг-
роэкосистемы
путем
внесения
удобрений
удается оптимизировать не только соотношение
между элементами питания, но и физические по-
казатели почвы (табл. 3).
АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРЫ
54
Как видно из данных этой таблицы, внесе-
ние органических удобрений повлияло на изме-
нение содержания в почве гумуса и элементов
питания растений. Изменение компонентного
состава повлекло за собой модификацию целого
комплекса взаимосвязанных других свойств
(табл.4).
В частности, внесение органических удоб-
рений способствовало улучшению структурного
состояния
черноземов
южных,
увеличению
водопрочности почвенных агрегатов, водопрони-
цаемости и водоудерживающей способности.
Таблица 3 - Влияние навоза на содержание гумуса и подвижных форм NРК
в пахотном горизонте
Вариант
опыта
Гумус, %
Минеральный азот,
мг/100 г почвы
Подвижный фосфор,
мг/100 г почвы
Обменный калий, мг/100
г почвы
Контроль
3,85
1,45
0,95
40,1
Навоз 10 т/га
4,1
1,85
1,3
41,3
Навоз 20 т/га
4,4
2,05
1,45
41,9
Навоз 30 т/га
4,4
1,95
1,5
41,7
В условиях Северного Казахстана водно-
физические свойства почв характеризуются неб-
лагоприятными показателями. В условиях совре-
менного интенсивного земледелия значительно
возрастают процессы нарушения всех парамет-
ров почвенного плодородия. Использование ор-
ганических удобрений способствует, наоборот,
улучшению водно-физических свойств почв.
Как видно из данных табл. 4, в вариантах с
внесением органических удобрений
наблюдается
уменьшение фракции менее 0,25 мм, что
является
важным показателем для почв, подверженных
ветровой эрозии, так как веетроустойчивостью
обладают частицы почвы крупнее 1 мм.
Таблица 4 - Изменение гранулометрического состава почв при внесении навоза
Варианты опыта
Содержание фракций, %
Более 10 мм 10-5 мм
5-3 мм
3-2 мм 2-1 мм 1-0,25 мм
Менее
0,25мм
Контроль
15,4
10,5
12,4
4,4
5,7
6,5
45,1
Навоз 10т/га
14,6
14,3
9,4
6,3
8,2
6,8
40,4
Навоз 20т/га
11,5
12,7
13,7
8,3
14,9
8,7
29,2
Навоз 30т/га
12,0
15,4
14,7
11,5
12,8
10,1
23,5
Таким образом, для сохранения биоэнерге-
тического потенциала почвы требуется ежегодно
вносить органические удобрения в виде подсти-
лочного навоза, соломы, зеленых удобрений.
Имеющееся поголовье скота в области
позволяет вносить на 1 га пашни всего по 1,2 т,
что не обеспечит бездефицитный баланс
органического вещества и стабилизировать
плодородие почвы.
В современных условиях важным источни-
ком пополнения запасов органического вещества
почвы становится солома. Ее можно использо-
вать как на подстилку, так и непосредственно на
удобрение. Солома при любом использовании
становиться источником не только органического
вещества для восполнения убыли запасов гу-
муса в почве, но и элементов питания растений.
В соломе в среднем содержится 0,5% азота, 0,3
% фосфорного ангидрида и 0,8% оксида калия.
Кроме того, присутствуют в небольших количест-
вах сера, кальций, магний, бор, марганец, мо-
либден, цинк, кобальт и др. По содержанию орга-
нического вещества и влиянию на воспроизвод-
ство гумуса 1т соломы приравнивается 3-4 т под-
стилочного навоза.
Положительные результаты получают при
использовании соломы в качестве мульчи. Муль-
чирование создает благоприятные условия для
гумусообразования, впитывания воды в почву,
улучшает структуру пахотного слоя почвы, ос-
лабляет испарение влаги с поверхности почвы и
тем самым способствует лучшему росту и разви-
тию растений.
Реализация принципа экологичности – важ-
нейшая предпосылка для успешного решения
задач по сохранению и разумному использова-
нию почвенных ресурсов, созданию и поддержа-
нию условий, благоприятных для жизни и дея-
тельности людей.
Это приводит к уменьшению запасов полез-
ной энергии в почве. Так, каждая потерянная
тонна гумуса сопровождается уменьшением за-
пасов полезной энергии. Потери гумуса за 54
года на пашне составили 33,5 т/га по сравнению
с целинным аналогом. Через стоимость 1 т зерна
и энергетические показатели можно рассчитать
потери гумуса в денежном выражении. Энергия
1т гумуса эквивалентна энергии 1,28т зерна яро-
вой пшеницы. Допустим, стоимость 1 т зерна
составляет около 30000 тенге, тогда 1 т гумуса
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
55
будет стоить 38400 тенге. Мы потеряли 33,5 т/га,
или 12864000 тенге/га. Следовательно, устойчи-
вая биопродуктивность почв, особенно почв, на-
ходящихся в обработке, требует обязательного
обогащения их потенциальными ресурсами
энергии. Для обеспечения бездефицитного ба-
ланса гумуса требуется внести на 1га севообо-
ротной площади не менее 6-8 т хорошо под-
готовленного навоза. Рекомендуется часть соло-
мы злаковых культур в измельченном виде ос-
тавлять на поле. Если учесть эти факты, то из-
расходованные
на
повышение
плодородия
почвы затраты будут незначительными.
Выводы и предложения:
1. Проведенный анализ состояния совре-
менного плодородия черноземов южных Коста-
найского района Костанайской области показал,
что при продолжительном использовании их в
сельскохозяйственном производстве кардиналь-
но изменяются почвенные параметры, работаю-
щие на урожай.
2. Выявлено, что по запасам в метровом
слое гумуса старопахотные почвы существенно
уступают целинным. Разница по гумусу в пользу
целины составляет 33,5 т/га. Снижение биоэнер-
гетического потенциала составило 14,2%.
3. Установлено, что безвозвратное отчуж-
дение основных элементов питания растений
без компенсации внесением минеральных и ор-
ганических удобрений приводит к снижению
энергии и эффективного плодородия почв.
Имеющееся количество энергии эффективного
плодородия определяет уровень производитель-
ных функций почвы в пересчете на зерно в пре-
делах 0,88-1,46 т/га.
4. Уменьшение запасов гумуса и элемен-
тов питания растений отражается на физических
и водно-физических свойствах южных чернозе-
мов, что выражается в ухудшении структурно-аг-
регатного состава и водопрочности структурных
агрегатов. Таким образом, экологические функ-
ции почвы в процессе нерационального исполь-
зования существенно изменяются в худшую сто-
рону, что, естественно, отражается на стабиль-
ности биосферы.
5. Показано, что для повышения устойчи-
вости агроэкосистем и плодородия почв необхо-
димо сохранение в почве положительного балан-
са гумуса и элементов питания растений. Внесе-
ние органических удобрений способствует опти-
мизации в почве не только физических свойств,
но и пищевого режима.
6. В целях эффективного использования
земельных ресурсов, повышения плодородия
почв и реализации концепции по реформирова-
нию земельных отношений результаты экологи-
ческой биоэнергетической оценки плодородия
почв необходимо использовать в качестве осно-
вы ведения земельного кадастра, прогнозирова-
ния продуктивности агроэкосистем, а также ана-
лиза хозяйственной деятельности районов и их
подразделений в области сельского хозяйства.
Литература:
1 Багаутдинов Ф.Я., Хазиев Ф.Х. Состав и
трансформация органического вещества почв. –
Уфа, 2000. – 195 с.
2 Голубев В.С. Экохозяйство – путь России
к устойчивому развитию // Аграрная наука,
1995, №5. – С.34-36.
3 Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функ-
ция почв в биоценозе и экосистемах. – М.: Наука,
1990. – 261с.
4 Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного
покрова и биосферы планеты. Пущино: НЦБИ. –
1989. – 156с.
5 Когут Б.М. Трансформация гумусового
состояния черноземов при их с/х использовании
// Почвоведение., 1998, № 7. – С. 794-802.
6 Шишов Л.Л., Дурманов Д.Н. Расширенное
воспроизводство плодородия почв и его инфор-
мационное обеспечение // Проблемы почвоведе-
ния и агрохимии. – М.: Наука, 1986. - С.75-87.
7 Щербаков А.П., Рудай И.Д. Плодородие
почв, круговорот и баланс питательных веществ.
– М.: Колос, 1983. – 189с.
УДК 633.2/3. (574.2)
РЕЗУЛЬТАТЫ ДЛИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ГОРЦА ЗАБАЙКАЛЬСКОГО В
СЕВЕРНОМ КАЗАХСТАНЕ
Малицкая Н.В. - к.с.х.н., и.о. доцента кафедры растениеводства, почвоведения и агрохимии
Кокшетауского государственного университета им. Ш.Уалиханова
Түйін
Байкал тарабының жер асты суына мүмкіндігі бар оңтүстік қара топыраққа орналасу
нәтижелері тек 10 жыл өткеннен кейін байқала бастайды. Бұл топырақтың сілтісізденуінен және
азоттың шайылуынан өнімділігі төмендеп, сабақ жиілігі азаяды. Осыған байланысты топырақ
мелиорациясы бойынша шаралар ұсынылды: көпжылдық шөптер, соның ішінде байкал тарабы
арқылы жасыл тыңайтқыштар және минералды тыңайтқыштар енгізген абзал.
Аннотация
Результаты размещения горца забайкальского на черноземе южном с доступом грунтовых
вод стали заметны по истечении десяти лет развития, а именно выпадение растений из
АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРЫ
56
травостоя и снижение урожаев из-за вымывания азота и выщелачивания почвы. Предложены меры
по мелиорации почв: сидерация многолетними травами, в том числе горцем забайкальским, и
внесение минеральных удобрений.
Summary
Results of cumulative distribution curve of Polygonum divaricatum in the southern black soil with the
access of groundwater became apparent after a period of 10 years of development, namely, they are the
loss of grass plants and reduced yields due to nitrogen - and soil leaching. Suggested measures for soil
improvement are green perennial grasses manuring, including Polygonum divaricatum, and application of
mineral fertilizers.
Горец забайкальский (Polygonum divarica-
tum L.) относится к малораспространенным кор-
мовым растениям, введенным в культуру в Се-
верном Казахстане (сорт Чаглинский).
Долголетнее возделывание горца забай-
кальского связано с биологическими особеннос-
тями культуры, начиная со второго года жизни,
когда достигает полного развития, ее можно ис-
пользовать для хозяйственных целей, в частнос-
ти на корм в качестве силоса, сенажа, витамин-
но-травяной муки. Зеленую массу горца можно
использовать в двуукосном режиме в период
бутонизации - цветения.
Горец забайкальский обеспечивает получе-
ние стабильных урожаев в течение длительного
времени. По данным Свешниковой Н.Н., ста-
бильной урожайностью культура характеризует-
ся даже на 7-10 годы жизни, она составила 408-
483 ц/га зеленой массы. В фазу цветения – семя-
образования был получен максимальный урожай
зеленой массы - 606 ц/га, кормовых единиц -
77,6 ц/га, сырого протеина - 7 ц/га. Для сравне-
ния с люцерной эти показатели соответственно
составили: 149; 35,9; 5,7 ц/га [1, с.87].
В условиях умеренно засушливой степи
Северного Казахстана горец забайкальский в ка-
честве новой кормовой культуры начали изучать
с 2002 года.
Опыт расположен на опытном поле КГУ им
Ш.Уалиханова в выводном клине кормового
севооборота, почва представлена черноземом
южным со средним содержанием гумуса 4,2% и
неглубоким уровнем залегания грунтовых вод -
2,5 м. Возделывали культуру по разработанным
приемам агротехники: летний срок посева (10 -15
июля), ширина междурядий - 30 см, норма
высева - 250 тысяч всхожих семян/га.
Проведенная сравнительная оценка траво-
стоев со второго по десятый годы жизни в фазу
цветения показала, что развитие культуры с воз-
растом ослабевает, в частности происходит сни-
жение численности стеблестоя и соответствен-
но, урожайности, что связано в основном с поч-
венно-климатическими условиями и биологичес-
кими особенностями горца. Урожайность зеле-
ной массы горца начала увеличиваться с
третьего года жизни в 2004 г. (470 ц/га), таблица
1, укосная спелость которого наступила 23 июня,
что раньше, чем во второй (315 ц/га) - 11 июля,
густота стеблестоя увеличилась до 70 шт по
сравнению с 52 шт/м
2
, хотя по увлажнению 2004
год (0,36) был засушливее 2003 года (0,42).
На четвертый год жизни в 2005 г. Урожай-
ность на уровне 567 ц/га была получена, 5 июля
из-за очень высокого ГТК 4,50, при увеличении
густоты стояния до 93 шт/м
2
. В 2006 году на пя-
тый год жизни при оптимальных условиях увлаж-
нения, когда ГТК был равен 0,86, урожай убрали
15 июня, густота стояния (75 шт/м
2
) и урожай-
ность (484 ц/га) были выше, чем на второй и тре-
тий годы жизни и оказалась максимальными сре-
ди десятилетнего использования культуры.
С шестого года жизни 20 июня 2007 года
пошло снижение густоты стеблестоя до 72 шт/м
2
и урожайности зеленой массы 437 ц/га в сравне-
нии с предыдущими годами из-за низкого ГТК
0,40, на седьмой год жизни 17 июня 2008 года
урожайность составила 380 ц/га при густоте
стеблестоя 67 шт/м
2
в очень жестких засуш-ли-
вых условиях, когда ГТК составил 0,03, характер-
ный для полупустыни. На восьмой год жизни 9
июня 2009 года урожайность 446 ц/га получена в
оптимальных условиях, где ГТК был равен 0,82.
Затем на девятый год жизни 1 июня 2010 г усло-
вия увлажнения опять ухудшились, так как ГТК
составил 0,04 в сравнении с 2008 г, что
отразилось на урожайности 340 ц/га при густоте
стояния 52 шт/м
2
. На десятый год жизни 21 июня
2011 г, когда сложилось очень обильное увлаж-
нение характерное для избыточно влажной зоны
при ГТК 3,39, густота стояния 48 шт/м
2
и соответ-
ственно урожайность зеленой массы 95 ц/га
были очень низкими из-за заболачивания почвы.
Десятилетнее возделывание культуры в
выводном клине кормового севооборота пока-
зало, что только в календарные годы: 2006 (пя-
тый год жизни) и 2009 (восьмой год жизни), уро-
жайность соответствует оптимальной - 450 ц/га.
Но и в
засушливые годы с ГТК 0,4 - это 2004
(третий год жизни) 420 ц/га и 2007 (шестой год
жизни) - урожайность 437 ц/га не уступает опти-
мальной. Даже в экстремальные годы по осад-
кам, когда ГТК составил 0,03, урожайность 2008
(седьмой год жизни) 380 ц/га и 2010 (девятый год
жизни) 340 ц/га была не сильно снижена, это го-
ворит о том, что культура засухоустойчива, и мы
можем быть уверены в получении стабильных
урожаев.
|