УДК 631.445.51:631.6/.8

ПОВЫШЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ СРЕДНЕЗАСОЛЁННЫХ ЛУГОВО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ТЕРСКО-СУЛАКСКОЙ ПОДПРОВИНЦИИ РД ПОСРЕДСТВОМ ФИТОМЕЛИРАЦИИ НА ФОНЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ УДОБРЕНИЙ

Клюшин П.В., Савинова С.В.

ФГБОУ ВО «Государственный университет по землеустройству»,

г. Москва

 Хасаева З.М.

ФГБОУ ВО «Дагестанский ГАУ имени М.М. Джамбулатова,

г. Махачкала

Аннотация

В статье отражены результаты исследований по эффективности выращивания фитомелирантов на фоне разных видов удобрений. Внесение удобрений положительно сказалось на агрофизических показателях  лугово-каштановых  почв. Особенно сильное влияние отмечено при запашке навоза и сидерации гороха посевного. Используемые в исследованиях органические удобрения – навоз и зеленая масса гороха – способствовали  более равномерному обеспечению растений питательными веществами, чем при внесении в почву минеральных туков. 

Ключевые слова: Засолённые почвы, плодородие,  продуктивность, фитомелиранты, люцерна, сахарное сорго, сидерат, урожайность.

В решениях Всемирной  конференции ООН по окружающей среде и развитию (1992 г., Рио-де-Жанейро) отмечено, что охрана и рациональное использование почв должно стать центральным звеном государственной политики, поскольку состояние почв определяет судьбу человечества и оказывает решающее воздействие на окружающую среду. В настоящее время,  одной  из важнейших социально- экономических проблем,  которая создаёт угрозу экологической, экономической и в целом национальной безопасности России является деградация земель. Вследствие экстенсивного хозяйствования и техногенеза, продуктивному потенциалу земельного фонда России наносят  огромный ущерб водная и ветровая эрозия, подтопление, локальное переувлажнение, засоление, осолонцевание,  переуплотнение, дегумификация, захламление  отходами производства и потребления, загрязнение радионуклидами и тяжёлыми металлами [1, 3, 4, 6].

 Общая площадь эродированных, дефлированных, эрозионн.о-  и дефляционноопасных сельскохозяйственных угодий составляет 130 млн га, в том числе пашни 84,8 млн га, пастбищ – 28,7 млн га. Недобор урожая на пашне, в результате эрозии и дефляции составляет  36 %, на других угодьях- 47 %. Наблюдается смещение на юг границы кислых почв, снижение содержания гумуса и элементов питания в почвах сельскохозяйственных угодий практически во всех регионах России. К настоящему времени 31 % пахотных земель имеет повышенную кислотность, 46 % – низкое содержание гумуса, 22 % – недостаток подвижного фосфора и 10 % — подвижного калия. Объём агрохимических работ не соответствует  потребностям. Около 100 млн га в пределах 35 субъектов Российской Федерации занимают районы, подверженные опустыниванию и засухам или потенциально опасные в этом отношении. Продолжается процесс опустынивания Чёрных земель и Кизлярских пастбищ [1, 2, 3, 4, 5, 6].

Одним из наиболее распространённых деградационных  почвенных процессов, понижающих плодородие сельскохозяйственных земель, является засоление. В почвенном покрове сельскохозяйственных угодий России, засолённые почвы занимают от 22 до 28 млн га, что соответствует 10-13 % от общей площади этих угодий. Освоение естественно засолённых и солонцовых почв требует больших материальных затрат на удаление солей и улучшение их физических и физико- химических свойств, а также на последующее постоянное искусственное поддержание  такого состояния, которое позволяет вести сельскохозяйственное использование почв. В связи с этим без особой необходимости эти почвы осваивать нецелесообразно. С другой стороны, в южных регионах России засолённые и солонцовые почвы занимают столь обширные территории, что они неизбежно вовлекаются в сельскохозяйственное  использование. Решить  вышеизложенную проблему возможно  посредством фитомелиорации. Дополнительным приёмом повышения плодородия вторично засолённых земель и повышения продуктивности  возделываемых культур, является обогащение  почв питательными веществами [2, 5].

Для решения данной проблемы, нами в 2015-2017 гг., в условиях прикутанного хозяйства СПК «Новая жизнь» Казбековского района были проведены исследования. В качестве объектов изучения были выбраны люцерна и сахарное сорго, на фоне минеральных удобрений, навоза и сидерации. Структура лугово-каштановой почвы, до закладки опыта  характеризовалась как неудовлетворительная – 35,4 – 36,2 %. На варианте без удобрений (контроль), прирост водопрочных агрегатов под люцерной  составил  8,6 %. Значительное влияние на этот показатель оказали навоз и сидерация, прирост составил соответственно – 10,8-12,2 %. При выращивании сахарного сорго на фоне минеральных удобрений не отмечено  особого увеличения водопрочных агрегатов. В случае запашки навоза и сидерации, данный показатель увеличился соответственно на  39,0-42,3 % (табл.  1).

Таблица 1  — Содержание водопрочных агрегатов в почве под кормовыми культурами в зависимости от видов удобрений, %

Использование же органических удобрений позволяет довести ее под люцерной  до “хорошей” при запашке сидератов или приблизить ее к этому уровню  при запашке навоза. По сахарным сорго рассматриваемый показатель сохраняется на уровне “неудовлетворительного”, но вплотную приближается к “удовлетворительному” при запашке органических удобрений.

Одной из причин увеличения водопрочных агрегатов под люцерной является то, что здесь исключается механическая обработка почвы в течение двух лет, в то время как при выращивании сорго она обрабатывается многократно, под влиянием которых, а также в связи с действием воды и ветра в осенне-зимне-весенний периоды структура разрушается [2].

Эффективным способом оптимизации плотности сильнозасоленной почвы является обогащение ее органическим веществом. Внесение 20 т/га навоза способствует снижению объемной массы ее по сравнению с исходным уровнем (1,35-1,37 г/см³), на 19,8 %  под люцерной  и на 8,1 % — под сахарным сорго в год посева. Но в следующем году ее величина повышается под люцерной – на 5,1%, а у сорго – на 2,9 % (табл. 2). Но этот уровень все же на порядок ниже, чем тот, который был отмечен на данном участке до закладки опыта (табл. 2).

Таблица 2 — Влияние возделываемых культур на плотность лугово- каштановой почвы (2015-2017 гг., г/см³)

Сидерация в наших исследованиях оказалась эффективнее, чем удобрение навозом. Плотность почвы под люцерной здесь оказалась ниже, чем при внесении навоза в первый год после запашки на 0,10 г/см³ (9,1%), во второй год – на 0,06 г/см³ (5,2 %). Под сахарным сорго она также снижается соответственно на 0,15 г/см³ (12,0 %) и 0,06 г/см³ (5,0 %).

Влияние минеральных удобрений на плотность почвы незначительно. По сравнению с контролем она снижается под люцерной всего на 0,05 г/см³ (3,9 %), а под сахарным сорго остается на том же уровне.

Таким образом, внесение навоза и запашка зеленой массы пожнивного гороха способствуют существенному улучшению структуры и плотности почвы. В земледелии,  на фоне нарастающих темпов деградации почв, за последние годы нарушился биологический круговорот веществ, сложился резко отрицательный их баланс.

Органическое вещество почвы, по данным ВНИИЗ и ЗПЭ  теряется в основном в результате дефляционных  и водно-эрозионных  процессов – из биологического круговорота вместе с мелкоземом отчуждается  1 т/га и более органического вещества [2, 5].

Для воспроизводства плодородия почв, компенсации в них непроизводительных эрозионных и других потерь по расчетам того же автора требуется ежегодное внесение 6-7 т/га органических удобрений в пересчете на подстилочный навоз. При этом  фактическая потребность в органических удобрениях удовлетворяется лишь на 10%. Основным резервом пополнения запасов органического вещества в почве, по его данным  является фитомасса агроценозов.

В этой связи, для поддержания и восстановления плодородия почвы следует, во-первых, исключить или свести к минимуму эрозию и дефляцию почвы и, во-вторых, для устойчивого функционирования агроэкосистем уравновешенный круговорот биофильных  элементов и воспроизводство гумусового состояния почвы осуществлять посредством применения органических удобрений.

Используемые в наших исследованиях органические удобрения – навоз и зеленая масса гороха – способствуют более равномерному обеспечению растений питательными веществами, чем при внесении в почву минеральных туков.  Среднее содержание азота (по 5 определениям) в почве под люцерной с 32,6 мг на контроле увеличивается до 46,9 мг при внесении минеральных удобрений, до 55,0 мг – при запашке навоза, до 63,1 мг – при сидерации. Содержание гидролизуемого азота под сорго при внесении минеральных удобрений  и навоза  увеличивается по сравнению с контролем  на  43,8 – 68,7 %), но при сидерации показатель его был выше –   93,5 %.

Динамика содержания фосфатов в почве, в сущности, аналогична динамике гидролизуемого азота, за исключением осеннего увеличения P₂O₅ . Но общее содержание их в почве значительно ниже. На контроле оно снижается от 24,2 -25,2  мг/кг при первом определении в середине мая до 19,6-18,6  мг/кг при последнем в середине сентября, что, очевидно, является следствием возрастающего потребления растениями.  Органические удобрения способствуют увеличению содержания P₂O₅ в почве: навоз на 34,5 %, сидерация – на 46,2 %, по сравнению с контролем. Как и в случае с гидролизуемым азотом, более равномерное поступление усвояемого фосфора в результате разложения в почве навоза и сидерата способствует большему накоплению его в почве, чем при внесении минеральных удобрений.

При сравнении изучаемых культур установлено, что наибольшее содержание в почве фосфатов было под сахарным сорго, что по-видимому, связано с более высокой потребностью этой культуры в азоте и неадекватным (несоразмерным) потреблением. Почвы рассматриваемого региона характеризуются достаточным содержанием усвояемого калия. В пахотном слое почвы содержится 420-470 кг/га обменного калия, а с 10 т/га многолетних трав выносится всего 150-200 кг/га. Очевидно, по этой причине в наших исследованиях наблюдалось слабое изменение содержания калия под исследуемыми культурами.

Среднее количество К₂O на контрольном варианте колебалось по культурам   от  323,7   до   323,6  мг/кг,   на  минеральном фоне – от 326,3  до 324,9 мг, на фоне навоза – от 326,9 до 325,2 мг, сидерата – от 328,7  до 326,7 мг/кг в среднем за все сроки определения. Из этих же данных следует, что и виды удобрений не оказывают заметного влияния на содержание обменного калия в почве. Увеличение его в пахотном слое почвы отмечено при внесении минеральных удобрений всего на 0,5-1,1%, навоза – на 0,5-1,2%, сидерации почвы – на 1,1-1,5%. Исследования показали, что применяемые виды удобрений оказали существенное влияние на урожайность люцерны и сахарного сорго (табл. 3).

Таблица 3 —  Урожайность зелёной массы люцерны и сахарного сорго при разных видах удобрений

 На контроле (без удобрений) урожайность люцерны составила 12,3 т/га. На делянках с минеральными удобрениями   урожайность люцерны, по сравнению с контролем  возросла на 34,9 % —  при  внесении минеральных удобрений,  на 64,2 % —  при запашке навоза,  и  на 78,9 % —  при сидерации.    

Более высокая отзывчивость на применяемые удобрения  отмечена на посевах сахарного сорго.  Так, на варианте с внесением минеральных удобрений, урожайность зелёной массы увеличилась на 84,7 %, при запашке навоза- на 112,3 %, а при  сидерации – на 138,6 %.

Заключение. Наибольшая продуктивность изучаемых кормовых культур на слабозасолённой лугово-каштановой почве Терско- Сулакскойподпровинции Республики  Дагестан достигается при запашке навоза и сидерации. Среди испытываемых культур, наибольшая продуктивность отмечена у сахарного сорго.

Список литературы

1. Братков В.В., Клюшин П.В., Заурбеков Ш.Ш., Марьин А.Н. Дистанционное зондирование территории Северного Кавказа / Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, № 4, 2011. — с. 69-80.
2. Еськов А.И. Круговорот органического вещества в современном земледелии / Круговорот биогенных веществ и плодородие почв в адаптивно-ландшафтном земледелии России / В сб. РАСХН, ВНИПТИХИМ. – М. – 2000. – С. 26-32.
3. Клюшин П.В., Шалов Т.Б., Марьин А.Н., Савинова С.В. Мониторинг состояния земель сельскохозяйственного назначения Северо-Кавказского федерального округа и эффективность их использования / Теория и практика управления земельными ресурсами муниципальных образований: сб. науч. тр. / ГУЗ. – М., 2013. – с. 117-125.
4. Клюшин П.В., Мусаев М.Р., Савинова С.В., Аваев Р.Т. Рациональное использование земель сельскохозяйственного назначения на территории Северо-Кавказского федерального округа и Республики Дагестан / Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, № 10, 2015. — с. 23-31.
5. Лыков А.М. Страж плодородия/ А.М. Лыков . – М.: Московский  рабочий, 1976. – С. 6-62.
6. Мусаев М.Р., Шаповалов Д.А., Клюшин П.В., Савинова С.В. Экология землепользования сельскохозяйственных угодий в Северо-Кавказском федеральном округе / Юг России: Экология, развитие. Т. 11, № 2, 2016 г. – с. 132-142.