Для ресурсосбережения и экологической безопасности земледелия необходимо шире использовать биологические средства повышения плодородия почв.
Вносить солому на удобрение, уменьшать площади чистых паров, заменяя их сидеральными или занятыми, сокращать посевы пропашных культур и расширять -многолетних трав (прежде всего бобовых), а также зернобобовых культур.
Продуктивность пашни
Возделывание многолетних трав и зернобобовых имеет немалое значение и как источник увеличения производства и улучшения качества кормов.
Ценность бобовых культур состоит в том, что они не требуют внесения азотных удобрений. Их можно эффективно выращивать, применяя только фосфорно-калийные.
Следовательно, при биологизации земледелия необходимо соответствующим образом изменить севообороты. Мы провели специальные полевые опыты по оценке различных севооборотов на выщелоченном черноземе, содержащем гумуса 7-8 %, Р205 – 15 мг, К20 -9,6 мг на 100 г почвы.
Изучали восьмипольные плодосменные севообороты с одним и двумя полями люцерны, одним полем люцерно-кострецовой смеси.
Зернопаропропашные – с двумя полями бобовых культур (люцерна и горох, горох и вика и горохоячменная смесь); зернопропашной – стремя однолетними бобовыми культурами (викоовсяная и горохоячменная смеси и горох). Контролем служил зернопропашной севооборот с одной бобовой культурой.
Как показали исследования, в зависимости от возделываемых культур в полях севооборотов изменялись водной и пищевой режимы, засоренность.
Что существенно влияло на продуктивность пашни. В связи с иссушением почвы многолетними бобовыми травами в засушливые годы на полях, занятых люцерной и люцерно-кострецовой смесью.
К весне запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы были на 20-30 мм меньше, чем на зяби после зерновых колосовых и пропашных культур.
В умеренные и засушливые годы в среднем на одно поле плодосменного севооборота с одним полем люцерны запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы уменьшались на 5-7 мм, а в севообороте с двумя полями люцерны -на 13 мм.
Уборка урожая
К уборке урожая недобор влаги в среднем на одно поле плодосменного севооборота с одним полем люцерны составил 10-13 мм, а с двумя полями люцерны или одним полем люцерно-кострецовой смеси – 17-18 мм. В более влажные годы такого значительного недобора влаги не наблюдалось.
Быстрая минерализация органических остатков многолетних бобовых трав способствовала усилению биологической активности почвы и накоплению в ней нитратов. Даже по сравнению с чистым паром, где биологическая активность почвы высока, после люцерны она была выше на 32 %.
В период сева яровой пшеницы после люцерны и люцерно-кострецовой смеси нитратов содержалось 7,3-7,8 мг на 100 г почвы, или больше, чем после викоовсяной смеси, на 26-34%, но меньше, чем по чистому пару, на 65-70 %.
Люцерна второго года пользования накопила в почве:
82,4 ц/га корневых и стерневых остатков;
- кострец- 81,1;
- кукуруза – 54,9;
- подсолнечник – 37,5;
- просо – 47,0;
- рожь -39,0;
- озимая пшеница – 37,5;
- яровая пшеница – 38,8;
- ячмень – 36,6;
- горох – 25,8.
То есть многолетние травы оставляли в почве органических растительных остатков в полтора-два раза больше, чем однолетние культуры. Органические остатки люцерны и гороха на 40-50% богаче азотом, чем остатки других культур.
Учет засоренности посевов показал, что в плодосменных севооборотах из-за более сильного угнетения сорняков в посевах люцерны и сидеральных культур засоренность как многолетними, так и малолетними сорняками снижалась.
Для еще большего снижения засоренности посевов люцерны целесообразно перед ее выращиванием очищать поля от осота, вьюнка и других сорняков, применяя гербициды.
Различия в водном и пищевом режимах, а также засоренность посевов на разных полях влияли на урожайность культур и продуктивность севооборотов в целом. В зернопаропропашном севообороте с одной бобовой культурой (контроль) сбор зерна с 1 га пашни составил 22,4 ц, всей продукции (в кормовых единицах) – 42,5 и протеина – 3,9 ц; выход протеина на 1 корм. ед. составил 92,6 г.
Продуктивность севооборотов
С двумя-тремя однолетними бобовыми культурами зависит от их урожайности. При этом увеличивается в основном сбор зерна (на 2,1-4,3 ц или 10-19 %), сбор же всей продукции и протеина повышался незначительно. В зернопропашном севообороте с тремя полями зернобобовых культур сбор зерна увеличивался на 19 %, всей продукции и протеина – на 13%.
Плодосменные севообороты с выводным полем люцерны, полями гороха и горохоячменной смеси на зерно оказались продуктивнее зернопаропропашных с двумя-тремя полями однолетних бобовых культур.
В плодосменных севооборотах с одним полем трав сбор зерна с 1 га повысился на 4,1-4,3 ц, или на 18-20 %, всей продукции – на 570-860 корм.ед, или 14,20 % и протеина -на 1,0-1,6 ц (26-41 %), выход протеина на 1 корм.ед. увеличился на6-22 г (9-24 %).
В плодосменном севообороте с чистым и сидеральным парами сбор зерна с 1 га пашни уменьшился на 0,1 ц, сбор протеина увеличился на 0,7 ц (18%), а выход протеина на 1 корм.ед. повысился на 8 г (9 %).
Плодосменный севооборот с выводным полем люцерно-кострецовой смеси, горохом, чистым и сидеральными парами имел показатели эффективности значительно ниже контроля, так как сбор зерна, всей продукции и протеина снизился.
Экономическая эффективность севооборотов характеризуется сбором валовой продукции и окупаемостью затрат.
Экономическая оценка подтверждает существенные преимущества плодосменных севооборотов. В зернопаропропашных севооборотах с двумя бобовыми однолетними культурами при незначительном увеличении затрат на производство продукции стоимость ее была близка к контролю. Дополнительный чистый доход выше на 9-13 %, рентабельность – на 8-16 %.
Более ощутимое преимущество имел зернопропашной севооборот с тремя бобовыми культурами. Оно проявлялось в увеличении сбора продукции с 1 га пашни при небольшом росте затрат (6 %), увеличении дополнительно чистого дохода на 19 % и рентабельности на 24 %.
Плодосменные севообороты
Еще более высокой эффективностью отличались плодосменные севообороты с одним-двумя выводными полями люцерны, горохом и горохоячменной смесью.
В таких севооборотах стоимость полученной продукции с 1 га пашни повысилась по сравнению с контролем на 6 %, себестоимость зерна снижалась на 6 %, а всей продукции и протеина увеличилась на 2-3 %. Доход и рентабельность повысились на 8-9 %.
В плодосменном севообороте с выводным полем люцерно-кострецо-вой смеси все показатели экономической эффективности были ниже контроля.
Плодосменные севообороты имели значительное преимущество перед зернопаропропашными по влиянию на плодородие почвы. Обычно в зернопаропропашном севообороте с одним полем чистого пара и одним пропашным полем ежегодно минерализуется в расчете на 1 га пашни около 900-1000 кг гумуса.
За счет органических остатков восстанавливается около одной трети его. Наши расчеты показали, что для восстановления остального количества гумуса необходимо вносить на 1 га пашни 5-6 т органических удобрений.
В зернопаропропашном севообороте с двумя полями однолетних бобовых культур и 50 % сидеральных паров общей их площади, а также в зернопропашном севообороте с тремя бобовыми культурами – 2,9-3,3; в зернопаропропашном севообороте с одним полем люцерны – 2,1.
В плодосменном севообороте с одним полем люцерны или люцерно-кострецовой смеси – 1,7 т на 1 га пашни. В плодосменном севообороте с двумя полями люцерны внесение органических удобрений не требуется.
Исследования показали целесообразность расширения в севооборотах посевов зернобобовых и многолетних культур, перехода к плодосменным севооборотам с одним-двумя выводными полями люцерны.