Органическое земледелие — плодородие почв и урожайность культур
Ученые ТОО НПЦЗХ им. А.И. Бараева в новом исследовании искали альтернативные средства и приёмы сохранения и повышения плодородия почв за счет источников биологического происхождения.
Основными типами почв, используемых в сельскохозяйственном производстве Акмолинской области, являются черноземы обыкновенные и южные, а также темно-каштановые. Все они относятся к плодородным по содержанию валовых запасов питательных элементов, однако эта форма сохранения питания практически недоступна растениям, и они способны усваивать минеральные элементы только в случае перехода их в подвижное, усвояемое, состояние. Таким образом, растения потребляют в больших количествах макроэлементы (азот, фосфор, калий) и в меньшей степени микроэлементы. Причем, азот становится доступен при разложении растительных остатков и почвенных органических веществ, а фосфор и калий — при разложении органических и минеральных соединений. Органическое вещество почвы это в основном гумус, содержание которого в почвах Акмолинской области колеблется от низкого до среднего (2,0-4,5%), и именно его сохранение и накопление может обеспечить длительность плодородия почв.
Вторая проблема в питании растений это низкое содержание в почвах подвижного фосфора, основного элемента влияющего, в первую очередь, на засухоустойчивость и урожайность сельскохозяйственных культур. Дефицит подвижного фосфора связан с низким его содержанием в органическом веществе и минеральной части почвы. В мире проблему оптимизации фосфорного питания успешно решают в основном применением минеральных (техногенных) фосфорных удобрений и органических удобрений (навоз, помет и др.). К сожалению, у нас нет ни первого, ни второго. Среднее количество удобрений на 1 га пашни в Казахстане составляет 4-5 кг в действующем веществе. Тогда как в мире в среднем вносится 98,0 кг/га, в Киргизии — 24, а в Узбекистане – 138 кг/га.
В современных условиях в сельскохозяйственном производстве Казахстана в результате дефицита элементов питания и при постоянном их отчуждении с урожаем, а также их высокой стоимости и слабого экономического состояния хозяйств возникает объективная необходимость поиска альтернативных средств и приёмов сохранения и повышения плодородия почв за счет источников биологического происхождения. В этой связи в ТОО «НПЦЗХ им. А.И. Бараева» были проведены исследования по сравнению эффективности применения минеральных и органических удобрений в четырехпольном зернопаровом севообороте на плодородие почвы (чернозем южный, карбонатный) и урожайность культур.
По литературным данным, использование многолетних трав в качестве органических удобрений под зерновые культуры представляется одним из высокоэффективных приемов пополнения почв органическим веществом, повышения урожайности и качества продукции. В севооборотах, в которых выращивают многолетние бобовые и злаковые травы, пожнивные и сидеральные культуры, не наблюдается разрушительного действия минеральных удобрений на микробоценоз, ускоряются процессы минерализации органического вещества, что положительно влияет на урожай и качество зерна.
Опыты проводились на стационаре лаборатории агрохимии и удобрений в зернопаровом севообороте пар-пшеница-пшеница с органической и традиционной системой земледелия. Сорт пшеницы Шортандинская – 95 улучшенная.
По традиционной системе земледелия пшеница высевалась по пласту многолетних трав (житняк и донник) с применением удобрений: аммофос (11-46-0) вносился в пар в дозе Р40, аммиачная селитра (34-0-0) — ежегодно при посеве в рядки дозой N20-80. По органической системе пшеница также высевалась по аналогичным предшественникам, но с внесением в пар измельченной надземной биомассы эспарцет – 47,1 ц/га, люцерна — 43,2, донник — 47,1, кострец — 57,1 и житняк — 48,5 ц/га.
Дозы органических и минеральных удобрений рассчитывались с учетом обеспечения бездефицитного баланса элементов питания в почве и в первую очередь такого элемента как фосфор.
С чисто практической стороны важно было выяснить, как изменяется плодородие почвы на вариантах органической системы. Анализ почвы показал, что внесение биомассы многолетних злаковых и бобовых трав увеличило содержание азота перед посевом пшеницы в 1,5-2,0 раза, по сравнению с традиционной технологией, однако содержание фосфора при этом уступало традиционной технологии. Такая несбалансированность минерального питания не способствовала интенсификации роста и развития растений пшеницы, в результате динамика накопления биомассы на вариантах органических удобрений на 21-23% уступала вариантам минеральных удобрений традиционной технологии.
Так же, читайте: Какие культуры включить в севооборот для предотвращения септориоза пшеницы
Учет урожайности пшеницы показал, что продуктивность органической системы удобрения была существенно ниже традиционной. Так урожайность пшеницы по донниковому пару при традиционной технологии в среднем по вариантам минерального удобрения составила 24,6-26,1 ц/га, а по такому же пару, но с органическими удобрениями — 19,0-20,1 ц/га, или ниже на 23%.
Что касается качества зерна, то в среднем за три года исследований наиболее стекловидное зерно 51-53% с высокой массой 1000 зерен 41,1-41,3 г. и количеством клейковины 32,3-32,9%, при качестве клейковины 77–78 ед. ИДК получено на фоне традиционной технологии. Согласно товарной классификации зерно пшеницы, выращенное по пласту донника при традиционном земледелии, отнесено к 3 классу, по пласту житняка – к 1 и 3 классам, наиболее качественное зерно 1 класса получено при органическом земледелии.
Таким образом, возделывание зерновых культур по органической технологии (как альтернатива традиционной), возможна там, где почвы имеют высокое содержание подвижного фосфора, достигнутое длительным применением минеральных удобрений. В наших условиях дефицит фосфора в почве не решается увеличением доз внесения органических удобрений. Поэтому дефицит фосфора неизбежно приводит к снижению урожайности и увеличению затрат. Наиболее перспективным решением данной проблемы может быть только совместное применение органических и минеральных удобрений, что отвечало бы как требованиям интенсификации технологий возделывания зерновых, так и решению задач экологии.
Филонов В.М., кандидат с/х наук, Назарова П.Е., докторант РhD, Мамыкин Е.В., магистр, ТОО НПЦЗХ им. А.И. Бараева
