Основу пахотного фонда Костромской области составляют дерново-подзолистые почвы, окультуривание которых требует значительных материальных затрат. Одним из путей сохранения почвенного плодородия и повышения урожайности сельскохозяйственных культур является широкое применение сидератов, расширение посевов многолетних трав, бобовых и зернобобовых культур, использование на удобрение навоза, компостов, запахивание измельчённой соломы, известкование и фосфоритование почв.

Зелёное удобрение по своей удобрительной ценности не уступает навозу, но значительно дешевле навоза, торфа и других органических удобрений, особенно когда оно применяется в виде промежуточных культур – пожнивных, поукосных, подсевных, озимых. Положительное влияние пожнивного сидерата как в чистом виде, так и в сочетании с соломой на плодородие дерново-подзолистой почвы, на фитосанитарное состояние посевов благоприятно сказывается на росте, развитии и урожайности сельскохозяйственных культур, на продуктивности севооборота и качестве получаемой продукции. Это позволяет в значительной мере снять отрицательные последствия зерновой специализации земледелия. При этом технология использования пожнивного сидерата хорошо вписывается в систему обработки и удобрения почвы, дает высокий экономический эффект и доступна для хозяйств различных форм собственности на землю и разных уровней интенсификации земледелия (Лошаков, 2013) [1].

Солома – один из основных источников органического вещества. Использование соломы зерновых и зернобобовых культур без отчуждения с поля в качестве удобрения, обеспечивающее дополнительное поступление в почву легкоразлагаемого органического вещества, является эффективным приёмом активизации почвенно-микробиологических процессов, оптимизации биологического состояния дерново-подзолистой почвы и повышения продуктивности севооборота (Русакова, 2013) [2].

При использовании сидерального удобрения в качестве основного источника питания растений наиболее значимый эффект просматривается при запашке бобовых растений. В специализированных зерновых севооборотах значительные прибавки урожайности ячменя до 15—20% к контрольному варианту наблюдались при запашке сидератов семейства крестоцветных, которые возделывались в качестве промежуточных культур.

Очевидно, в этом случае проявился фитосанитарный эффект. Общеизвестно, что одним из главных факторов, снижающих урожайность зерновых в специализированных севооборотах, является широкое распространение корневых гнилей.

Наиболее перспективным направлением применения зелёного удобрения являются всё же специализированные севообороты, ориентированные на товарное производство зерна, картофеля или овощей. В этом случае возделывание сидератов будет иметь фитосанитарное и почвозащитное значение и будет способствовать снижению издержек производства (Ильвес, 2011) [3].

Особенно перспективен приём сидерации на отдалённых полях, на которые доставка органических и минеральных удобрений связана с большими затратами.

Эффективность зелёных удобрений зависит от количества запаханной массы сидерата, его качества и времени запашки. Последействие сидерата проявляется в течение двух и более лет.

Методика исследований

Исследования по влиянию сидератов на урожайность сельскохозяйственных культур проводили в пятипольных севооборотах на опытном поле Костромского НИИСХ. В качестве сидератов использовались бобовые культуры (люпин однолетний, донник, клевер луговой, вика), небобовые (горчица, рапс, суданская трава). Опыт проводили на трёх закладках в трёхкратном повторении, площадь делянок 480 м2. Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая с содержанием гумуса 1,00—1,12% (по Тюрину), подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) соответственно 305—355 и 58—82 мг/кг почвы, pH KCl (потенциометрически) 5,51—5,79.

Перед посевом культуры общим фоном под культивацию вносились минеральные удобрения (N26P38K38). Солома, измельчённая при уборке, запахивалась. Агротехника – рекомендуемая для зоны.

Результаты исследований

Включение в севооборот сидеральных культур и запашка соломы положительно сказались на обогащении почвы органическим веществом. В целом за период полной ротации севооборота (5 лет) наиболее высокие показатели поступления в почву органического вещества отмечены в севообороте с сидератами – люпином и горчицей: 38,1 т/га, что равноценно внесению за этот период до 100 т/га навоза, а на контрольном варианте соответственно 9,0 т/га органических остатков.

Включение в севообороты сидеральных культур положительно сказалось и на накоплении питательных элементов в целом по севооборотам. Преимущество в возврате основных элементов питания в биологизированных севооборотах остаётся за севооборотами с бобовыми сидеральными культурами. Запаханная растительная масса содержала азота до 561,2 кг/га, фосфора до 116,4 кг/га, калия до 408,2 кг/га, что значительно превышает количество элементов питания в органической массе стандартного севооборота

За счёт использования сидератов и соломы в качестве удобрений в среднем за ротацию продуктивность изучаемых севооборотов в 1,5—1,9 раза превышает стандартный севооборот

Наиболее высокий урожай зелёной массы кукурузы от действия сидератов получен в севооборотах с бобовыми и капустными культурами. Превышение контрольного варианта составило 3,9—5,0 т/га. Данные свидетельствуют о положительном влиянии последействия сидератов, особенно бобовых, и запашки соломы на урожай зерна яровой пшеницы. Прибавка зерна по сравнению с контрольным вариантом получена во всех севооборотах: 0,18—1,49 т/га (табл. 2). Наиболее низкий сбор зерна в севообороте №2 с запашкой соломы связан, главным образом, с недостающей компенсацией минерального азота при внесении соломы.

Масса 1000 зёрен и натура зерна наиболее высоки в севооборотах с сидератами люпин, горчица и донник с рапсом. По содержанию клейковины зерно яровой пшеницы оценивается как наиболее ценное по качеству. Такие пшеницы способны давать при выпечке хлеб отличного качества, но почти не обладают способностью улучшать хлебопекарные свойства слабой пшеницы.

По качеству клейковины зерно яровой пшеницы относится к I группе, кроме контрольного севооборота и севооборота с сидератом рапс и запашкой соломы, в соответствии с ГОСТом 9353-90.

Это связано с тем, что культуры, посеянные по бобовым предшественникам, лучше обеспечены усвояемым азотом на всех фазах развития, т.к. бобовые культуры способны фиксировать атмосферный азот воздуха и накапливать большее количество корневых и пожнивных остатков.

По результатам исследований рассчитана энергетическая эффективность севооборотов. Наиболее выгоден севооборот с двумя сидеральными культурами и запашкой соломы, коэффициент энергетической эффективности равен 1,73—3,19.

Проведённые исследования показали, что в севооборотах с сидеральными культурами запаханное органическое вещество способствует улучшению компонентного состава гумуса, увеличению содержания фракции гуминовых кислот по сравнению с типичным севооборотом на 0,3—17%. Тип гумуса остаётся гуматно-фульватным, но расширяются отношения Cгk:Сфk практически на всех вариантах до 0,72—0,88, т.е. при запахивании органической массы сидеральных культур активизируется деятельность почвенных микроорганизмов, обусловленная достаточным количеством влаги и хорошей аэрацией.

Освоение в области биологизированных севооборотов с запашкой соломы должно обеспечить увеличение продуктивности полей, создать возможность обеспечения отрасли животноводства высокобелковыми кормами, а также приостановление падения и сохранение почвенного плодородия.

Библиографический список:

1. Ильвес А.Л., Смолина Л.П., Драгунов О.А. Условия формирования биологизированных севооборотов/А. Л. Ильвес // Актуальные проблемы развития агропромышленного комплекса в Верхневолжье. – Суздаль, 2011, Т. 1. – С.129—133.

2. Лошаков В.Г. Воспроизводство плодородия почвы в зерновом севообороте // Владимирский земледелец, 2013. – № 3. – С.25—27.

3. Русакова И. В. Биологические аспекты длительного применения соломы на дерново-подзолистой супесчаной почве/И. В. Русакова // Инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Нечерноземье. – Суздаль, 2013, Т. 1. – С.245—252.