В настоящее время в исследованиях на черноземах первостепенной задачей является восстановление и сохранение его почвенного плодородия.

Результаты мониторинговых наблюдений свидетельствуют о постоянном снижении количества гумуса в почве, которое сопровождается ухудшением его качества.

 

Основные причины отрицательного баланса гумуса: длительное интенсивное использование, приводящее к усилению процессов минерализации компонентов органического вещества, при этом высвобождающиеся элементы минерального питания поглощаются растениями и отчуждаются с основными и побочными частями урожая; к причинам отрицательного баланса гумуса следует отнести и недостаточное поступление основного естественного источника пополнения гумусовых веществ в почве – корневых и пожнивных остатков сельскохозяйственных культур, а также органических удобрений, усиленное развитие эрозионных процессов.

 

По данным Заславского М.Н. 1983 г. уменьшение содержания гумуса в почве на 20-50% ведет к снижению урожайности на 30-60%. В целом в РФ снижение гумуса на 0,5% сокращает возможный урожай на 2,4 ц/га.

 

          

   На фото: Обработка почвы, сев

 

Средневзвешенное содержание гумуса в РА за минувшие 50 лет снизилось с 4,6 до 3,6%,таким образом уменьшение гумусовых ресурсов в пахотных почвах республики достигло 20 – 22 %..

 

По данным Центра агрохимической службы «Адыгейский» в Республике Адыгея на 01.01.2020 года 175,6 тыс.га (71,3%) обследованной пашни с очень низким содержанием гумуса.

От содержания гумуса в почве зависит структура, водно-физические свойства, поглотительная способность и ее микробиологическая активность.

 

Наряду, с дегумификацией острой проблемой в земледелии РА является увеличение количества кислых и слабокислых почв и усиление процессов эрозии почв.

Отслеживание в динамике кислотности почвы – как одного из основных показателей почвенного плодородия показало, что за 40 лет с 1979-1983 г.г. по 2018-2020 г.г. произошло подкисление почвенного раствора с 6,1 до 5,3 мг/экв. на 100 г почвы.

 

В республике:

- 1,4 тыс.га – 0,6 % сильнокислой реакцией;

- 39,5 тыс.га – 16,1% с сильнокислой и среднекислой реакцией – эти почвы нуждаются в обязательном известковании.

 

Высокая кислотность способствует:

- ухудшению физических и водно-физических свойств почвы, ее структуры;

- ухудшению условий азотного питания;

- ухудшению фосфорного питания.

 

Средневзвешенное содержание подвижного фосфора по республике составляет 30,2 мг/кг почвы (среднее), 125,7 тыс.га – 51,1% от общей площади пашни (246,2 тыс.га). С 1989-1993 года наблюдалось постепенное снижение содержания фосфора в почве с 31,0 мг/кг до 25,5 мг/кг в 2004-2007 годах.

 

В республике 102,9 тыс.га – 41,8% с повышенным содержанием обменного калия, 57,5 тыс.га или 23,4% с высоким. В 2018 -2020 годах содержание обменного калия составляет 345,1 мг/кг почвы. В 1989-1993 годах наблюдалось снижение содержание обменного калия в почве до 285,0 мг/почвы.

 

Выщелоченные слитые черноземы РА характеризуются также крайне неблагоприятным азотным режимом. Минеральный азот поступает в растение в основном в виде нитратов и аммония. 

 

Таким образом, снижение содержания гумуса, увеличение кислотности почвы, наряду со снижением процесса мобилизации нитратной формы азота в почве, а следовательно и уменьшение его выщелачивания – это весьма серьезные проблемы, которые могут быть решены проведением комплекса мероприятий включающих: посев многолетних бобовых трав (20% севооборота), промежуточных культур после озимых зерновых; посев с/х культур на сидерат; оставление на полях соломы и пожнивных остатков; внесение минеральных удобрений, содержащих азот в аммиачной и амидной форме; внесение органических удобрений в виде навоза; минимизации основной обработки почвы; чередование способов обработки почвы различной интенсивности.

 

           

  На фото: Культуры севооборота

 

Развитие современных технологий возделывания с/х культур проходит под знаком минимизации механической обработки почвы и экологизации систем удобрений. Необходимость изучения влияния способов основной обработки на свойства почвы и продуктивность культур очевидна.

 

В основном проводится минимизация основной обработки, как наиболее энергозатратной и трудоемкой. Несмотря на то, что проведено огромное количество экспериментальных исследований связанных с влиянием обработки почвы на ее свойства и урожайность культур в разных почвенно-климатических условиях – окончательных выводов по преимуществу разных способов обработки – пока нет. По обобщенным данным многочисленных исследований для черноземов рациональная система обработки в севообороте требует разумного сочетания отвальных и безотвальных способов.

 

В странах с интенсивным земледелием широкое распространение получили технологии минимальной и нулевой обработки почвы: мульчирующая, консервирующая, гребневая, нулевая. Но все эти технологии применимы только на почвах не засоренных многолетними сорняками и не переуплотненными, а также применение вышеназванных обработок требует дополнительных затрат на приобретение специального оборудования.

           

   На фото:  Отбор почвенных образцов

 

Все наши исследования, проведенные раннее и проводимые сейчас, направлены на решение обозначенных проблем, актуальность которых обусловлена наличием деградационных процессов в пахотных почвах РА.

 

В ретроспективе, в результате многолетних исследований была разработана технология возделывания сельскохозяйственных культур, которая включала оптимальное сочетание способов обработки почвы и систем удобрений, применение которых обеспечило бездефицитный и положительный баланс гумуса в почве, увеличение содержания фосфора и калия, стабилизацию кислотности почвы. Системы удобрений включали рекомендованные для южно-предгорной зоны Адыгеи нормы удобрений и альтернативные на основе замены основного внесения минеральных удобрений на органические в дозах эквивалентных по фосфору.

 

Таблица - Динамика содержания основных элементов питания в исследуемых почвах (средние данные)

 

В последующие годы наблюдалось резкое сокращение внесения органических удобрений в почву и для создания бездефицитного баланса гумуса требовалось использование других видов органических удобрений.

 

В качестве примера можно привести исследования проведенные в звене севооборота: ячмень озимый сорт Павел – 2015 г., пшеница озимая сорта Майкопчанка – 2016 г.; кукуруза на зеленый корм - 2017 г., клевер двух лет использования.

 

Исследования преследовали цель – изучение влияния удобрений, возобновляемых биоресурсов, чередования культур севооборота на основные показатели почвенного плодородия при уменьшении интенсивности обработки почвы.

 

Почвы опытного участка чернозем выщелоченный слитой сверхмощный глинистый на делювиальных глинах. С учетом сильно выраженных окислительно-восстановительных процессов в почве допустимо название: лугово-черноземная выщелоченная слитая сверхмощная глинистая почва на делювиальных глинах. Наиболее агроуплотненными являются слои почвы 10(12) – 25 и 25 – 38(40)см.

 

            

 

Исследования показали, что использование возобновляемых биоресурсов: соломы и сидератов, и их сочетание с минеральными удобрениями при различной интенсивности обработки почвы – это один из перспективных путей стабилизации и сохранения почвенного плодородия и повышения урожайности с/х культур.

 

В результате исследований выявлено, что заделка соломы зерновых культур в первый год исследований способствовала незначительному достоверному превышению урожайности, а в течение двух лет – повышала урожайность последующих культур севооборота, как по отвальной, так и по безотвальной обработке почвы.

 

Использование рапса в качестве сидерального удобрения способствовало повышению урожайности. Выявлено, что наиболее предпочтителен вариант с использованием минеральных удобрений и сидерата по вспашке.

 

Таблица – Агрохимический анализ образцов почвы (данные усреднены по трем повторениям) 2016-2018 г.г.

 

По показателям почвенного плодородия: не отмечено снижения содержания гумуса; в начале и конце исследований содержание гумуса в почвенных образцах в одной группе обеспеченности, показания кислотности почвы в динамике стабильны; выявлено увеличение содержания аммиачной формы минерального азота весной.

 

Отмечено снижение содержания подвижного фосфора по обоим способам обработки почвы после уборки кукурузы, что можно объяснить биологией самой культуры: фосфор необходим растениям кукурузы в начале роста, когда закладываются будущие соцветия в фазе 4-6 листьев. Достаточное обеспечение растений фосфором необходимо при развитии корневой системы. Максимальное потребление фосфора растениями кукурузы приходится на период формирования зерна и продолжается до конца вегетации. Одна тонна зерна кукурузы выносит 3,1 кг фосфора. Снижение содержания фосфора в наших исследованиях – в рамках повышенной группы обеспеченности. 

 

           

 

Важно отметить, что во всех зонах республики наибольший эффект фосфорные удобрения дают при их внесении осенью под вспашку. Эффективно рядковое удобрение кукурузы при посеве гранулированным суперфосфатом, из расчета Р10-20 кг д.в./га или 0,5 – 1,0 ц/га суперфосфата простого, или 0,2-0,4 ц/га суперфосфата двойного.

 

Исследования показали, что при внесении органических удобрений, в виде навоза, использовании соломы колосовых, сидерата и минеральных удобрений, научно-обоснованном наборе и чередовании культур, предусматривающем сокращение доли пропашных в сочетании с расширением посевов многолетних трав и зернобобовых, в севообороте, уменьшении интенсивности обработки почвы существует возможность улучшения пищевого режима выщелоченных слитых уплотненных малогумусных черноземных почв Адыгеи.