Азотный режим почв в зависимости от применяемых

Проблема поддержания и восстановления плодородия почв при их сельскохозяйственном использовании теснейшим образом связана с проблемой поддержания и восстановления в почвах запасов азота в органической форме.

Получение устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых почвах, обладающих низким потенциальным плодородием, тесно связано с содержанием органического вещества. Последние двадцать пять лет в республике на пахотных почвах поддерживался положительный баланс гумуса за счет большого выхода навоза на торфяной подстилке и расширения доли многолетних трав до 24% от общей площади посева. В результате средневзвешенное содержание гумуса в пахотных почвах республики было повышено с 1,78% (1975 г.) до 2,29 (2000 г.). За последние десять лет внесение навоза уменьшилось вдвое, а накопление запаса гумуса в пахотных почвах уменьшилось в пять раз [195].

Потери гумуса в почвах при их сельскохозяйственном использовании приобретают общемировые масштабы. Так, в почвах Канады, США, Аргентины потери гумуса в пахотном горизонте за 8 лет (1990–1999 гг.) составили 30–45%. В Бразилии в освоенных почвах содержание гумуса снизилось в 3 раза (с 6 до 2%), что привело к увеличению объемного веса почв на 50% и ухудшило их водопроницаемость в 15–20 раз. В почвах Западной Европы потери гумуса составляют 20–76% [221].

Поэтому первостепенная задача современного земледелия – приостановить уменьшение запасов гумуса и обеспечить воспроизводство его в большинстве обрабатываемых почв. Увеличение содержания гумуса в почвах сельскохозяйственного использования лишь на 0,3–1% имеет важное значение не только для повышения продуктивности земель, но и для оптимизации функционирования биосферы [222].

Учитывая, что воспроизводство и накопление гумуса в почвах – процесс исключительно сложный, дорогой и длительный, возникает вопрос: к каким параметрам показателей гумусированности почв необходимо стремиться в процессе регулирования баланса органического вещества почв?

Исследователи, решая проблему оптимизации гумусового состояния почв как одну из главных задач земледелия, отмечают, что однозначный ответ неприемлем вследствие многоплановой роли гумуса в почвообразовании, различного влияния его на свойства почв и урожай культур в конкретных почвенно-климатических условиях [223].

В.К. Дьяконова [222] выделяет три границы содержания гумуса: минимальное, оптимальное и максимальное. Оптимальное содержание гумуса позволяет получать программируемый урожай. Максимальное – это такое количество гумуса, которое не растет даже при использовании повышенных доз органических удобрений (для дерново-подзолистых почв этот показатель равен примерно 3,0%). При минимальном содержании гумуса почва практически перестает его терять, так как он целиком представлен консервативной формой, слабо минерализуется, поэтому дальнейшая его убыль практически невозможна.

К.А. Шпогис [224] считает, что оптимальное содержание гумуса в почве определяют при помощи корреляционно-регрессионного анализа, который позволяет выявить, при каком содержании гумуса в разных почвах (при конкретном уровне ведения хозяйства, дозах удобрений, системе обработки почвы) наблюдаются наибольшие урожаи. Такой же точки зрения придерживаются В.Г. Минеев и др. [225], указывая при этом, что показатели плодородия почвы оптимальны в том случае, если они обеспечивают формирование высокого планируемого урожая и качество продукции всех культур севооборота. Они соответствуют биологическим требованиям культурных растений при содержании гумуса в дерново-подзолистых почвах на уровне 2,5%.

В некоторых штатах США не планируют получение урожайности озимой пшеницы на уровне 50 ц/га и больше при содержании гумуса в почве менее 2%. В западноевропейских странах высокопродуктивное сельскохозяйственное производство чаще всего ведется при содержании гумуса не менее 2% [222].

По мнению Т.М. Кулаковской [226], оптимальный уровень, на котором следует поддерживать баланс гумуса в почве в условиях Беларуси, составляет на средне и легкосуглинистых почвах не менее 2,5%, супесчаных и песчаных 2,0%. В результате обобщения огромного экспериментального материала ею установлено, что увеличение содержания гумуса на 0,5% в пахотном горизонте дерново-подзолистых почв вызывает повышение урожайности ячменя на 5–6 ц/га в диапазоне содержания гумуса от 1,35 до 3,08%. Оптимальная гумусированность почвы для озимой ржи 1,6 – 3,0%, картофеля 3,0 – 4,0%, ячменя 3,1 – 3,5%, многолетних трав 2,1 – 2,5%.

Исследованиями В.Б. Воробъева [111] установлено, что наибольшую урожайность ячменя, возделываемого на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах, обеспечивают почвы с общим содержанием гумуса около 3,5%. На дерново-подзолистых супесчаных почвах оптимальное содержание гумуса составляет для ячменя 2,8%, озимой ржи 2,0%.

Согласно исследованиям НИРУП «Институт почвоведения и агрохимии», оптимальным следует считать для дерново-подзолистых суглинистых почв содержание гумуса 2,5–3,0, супесчаной 2,0–2,5, песчаной 1,8–2,2 % [195].

По данным длительного опыта W. Flaig, H. Sochtig в Лаухштедт, положительная существенная взаимосвязь между содержанием гумуса и урожаями картофеля и ячменя была отмечена лишь в засушливые годы. Для озимой пшеницы этого не наблюдалось. Сложность выявления прямого действия гумуса на урожай объясняется тем, что это действие проявляется при неблагоприятных для роста и развития растений условиях: недостаток влаги, питательных веществ, чрезмерной концентрации солей [227]. В оптимальных условиях немецкие ученые этой взаимосвязи не выявили [228].

Анализ данных изменения содержания органического вещества в почвах различного сельскохозяйственного использования указывает на то, что растения и удобрения и в настоящее время остаются ведущими факторами в сохранении и повышении количества гумуса в почвах. Научно обоснованное применение удобрений в сочетании с рациональной системой севооборотов обеспечивает максимальное поступление в почву биомассы растений и других компонентов органического вещества. Значение удобрений в регулировании запасов органического вещества почв определяется видом выращиваемых культур, а следовательно, и типом севооборота [226,229].

Определение оптимальных доз удобрений, обеспечивающих сохранение и повышение содержания гумуса в почвах – важнейший вопрос прежде всего прикладного характера, затрагивающий экономические аспекты, проблему энергетических и технических ресурсов. Он непосредственно связан с фактором времени регулирования культурного почвообразования.

Исследователи называют различные величины доз удобрений, необходимые для создания бездефицитного баланса органического вещества, что объясняется и различиями свойств почв, и особенностями их сельскохозяйственного использования. Тем не менее, для конкретных почвенных регионов эти величины уже определены.

Для сохранения содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах на уровне 2 – 2,5 % необходимо вносить на фоне минеральных удобрений на связных почвах около 15 т/га, на почвах легкого гранулометрического состава 18 т/га навоза [226]. В условиях лесостепи Украины на почвах черноземного типа для предотвращения потерь гумуса следует вносить 8 – 12 т/га, в условиях степи – 8 – 9 т/га навоза [230]. Такие же дозы навоза при обычном сельскохозяйственном использовании земли рекомендованы и для условий Центрально-черноземной области [231]. На почвах Молдавии дозы органических удобрений должны составлять 5–10 т/га [232]. Для сохранения содержания гумуса в черноземах на уровне 6% при дозах NРК 35 – 40 кг/га требуется вносить 5 – 6 т/га навоза. На почвах с низким содержанием гумуса следует дозы навоза довести до 14 – 15 т/га [233,234].

Уменьшение количества используемых органических удобрений до 6–7 т/га ставит под угрозу поддержание не только положительного, но и бездефицитного баланса гумуса в пахотных почвах Беларуси, поэтому необходимо обеспечить внесение их на пашне не менее 9–10 т/га. Если выход навоза снизился до уровня менее 9 т/га пашни, необходимо использовать энергосберегающую структуру посевов из расчета трех гектаров многолетних трав на каждый гектар пропашных культур [195].

Вопрос состоит в том, чтобы установить, как влияют на содержание гумуса и его баланс в севообороте с 40% бобовых культур система удобрения, способы внесения удобрений, культуры севооборота.

Таблица 55