close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

9332.СЕВООБОРОТ И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ПАХОТНЫХ ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На правах рукописи
БОИНЧАН БОРИС ПАВЛОВИЧ
СЕВООБОРОТ И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ
ПАХОТНЫХ ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ
ЧЕРНОЗЕМОВ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА
Специальность 06.01.01 - общее земледелие
06.01.15 - агроэкология
Автореферат
диссертации на соискание
ученой степени доктора
сельскохозяйственных наук
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
* 0
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Диссертационная
работа
выполнена
в
Научноисследовательском институте полевых культур НПА «Селекция» (г.
Бэлць) Республики Молдова.
Официальные оппоненты: член-корреспондент РАСХН, доктор
сельскохозяйственных наук, профессор И.С. Кочетов; доктор
сельскохозяйственных наук, профессор К.И. Саранин; доктор
сельскохозяйственных наук, профессор Л.М. Державин.
Ведущая организация: Научно-исследовательский институт
почвоведения, агрохимии и гидрологии им. Н.А. Димо (г. Кишинев,
Республика Молдова).
'
if.»» Защита диссертации состоится «_Д»> иуо^^-^
1998 года в
'""
часов на заседании диссертационного совета Д 120.35.04 в
Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени
сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева.
Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская ул., 49, отдел защиты
диссертаций Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.
Тимирязева.
С диссертацией можно ознакомиться в
библиотеке
Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева.
ЦЕНТРАЛЬНАЯ 'Ав- ореферат разослан «<*•(» ^ '
БИБЛИОТЕКА
Моск.
.
.. де
1998 г.
Инв. №/*
Ученый секретарь
/)
диссертационного совета ^JyJl
кандидат сельскохозяйственных наук"""""^/?----^
\ P.P. Усманов
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы определяется возросшими противоречиями
между
сложившейся системой хозяйствования на земле и совокупностью новых изменившихся
условий при неизменном росте численности населения и факторов экологического риска,
включая снижение почвенного плодородия
Новая парадигма экономического и социального развития общества, включая
интенсификацию сельскохозяйственного производства на уровне мирового сообщества,
впервые обсуждалась в 1992 году в Рио-де-Жанейро с участием глав правительств и
государств практически всех стран мира. Этому предшествовал доклад комиссии ООН по
устойчивому развитию, известный под названием «Наше общее будущее»
Побудительным мотивом переосмысления сложившегося и доминирующего курса
техногенной
интенсификации
сельскохозяйственного
производства
послужила
наметившаяся тенденция стабилизации и даже снижения продуктивности и валовых сборов
отдельных культур, в начале 80-х годов, как в Республике Молдова, так и во всем мире,
несмотря на постоянный рост вкладываемых в сельском хозяйстве преимущественно
невозобновляемых источников энергии и их производных (минеральные удобрения,
пестициды и др), использование новых, более урожайных сортов и гибридов
сельскохозяйственных культур в рамках более прогрессивных технологий юс возделывания
(А А Жученко, 1994; L Brown, 1994, М Altien, 1990 и др )
Одновременно возросла опасность загрязнения окружающей среды, усилились
эрозионные и минералнзационные потери органического вещества почвы, возросла
энергетическая дороговизна каждой единицы полученной продукции, что особенно
ощутимо в условиях роста цен на энергоносители
Поиску причин и путей выхода из создавшейся ситуации на примере Республики
Молдова посвящена настоящая работа
Цель и задачи исследований
Цель исследований - выявление закономерностей формирования продуктивности и
изменения плодородия почв как для отдельных культур, так и для севооборотов с разной
насыщенностью пропашными культурами вплоть до бессменных посевов в условиях
длительных стационарных опытов и в производственных условиях Республики Молдова, а
также обоснование путей их целенаправленного регулирования
Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих
основных задач
- разработка основных принципов построения севооборотов и критериев
оптимизации
структуры
посевных
площадей,
обеспечивающих
рациональное
использование природных ресурсов, предотвращающих загрязнение окружающей среды
при одновременном росте продуктивности культур и севооборотов,
- выявление динамики продуктивности отдельных культур при их возделывании в
севообороте и бессменно в условиях длительных стационарных опытов, а также в
производственных условиях Республики Молдова,
- определение истинной роли севооборотов в «накопленного» уровня почвенного
плодородия на современном этапе развития земледелия,
- изучение количественных и качественных изменений органического вещества
почвы при возделывании культур в севообороте И бессменно, а также в черном пару и
залежи с использованием современных методов исследований;
• разработка математической модели для оценки потенциальной возможности почв
удовлетворить потребности растений в азоте с одновременной оптимизацией доз вносимых
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
органических и минеральных удобрений по соотношению биологического и технического
азота в обшем выносе азота растениями.
Научная новизна результатов исследования
.
•
Впервые, в условиях длительных стационарных опытов 30-летней давности в
Республике Молдова, выявлена и математически описана
с помощью уравнений
дифференциальных кривых динамика изменения продуктивности отдельных культур и
севооборотов с разной насыщенностью пропашными культурами, вплоть до бессменных
посевов, а также динамика изменения плодородия почв. Аналогичные данные приведены
также за 30 - 50-летие периоды для производственных условий Республики Молдова.
Установлен «эффект севооборота» для разных культур и его воздействие на
состояние «здоровья» почвы,;а также роль «накопленного» почвенного плодородия на
современном этапе интенсификации сельскохозяйственного производства Республики
Молдова.
Обоснована необходимость и возможность совершенствования существующих
систем земледелия с целью сокращения их зависимости от постоянного применения
дорогостоящих и небезопасных для окружающей среды и здоровья людей агрохимикатов.
Впервые предложена новая концепция интенсификации сельскохозяйственного
производства Республики Молдова, основанная на более полном и интенсивном
круговороте питательных веществ и энергии в пределах каждого хозяйства в отличие от
доминирующего подхода роста продуктивности отдельных культур за счет увеличения
количества привлекаемых энергонасыщенных средств
и их производных.
Экспериментально доказано, что при недостаточном поступлении в почву свежих
растительных остатков и органических удобрений, • даже в условиях применения
оптимальных доз минеральных удобрений, почвенное плодородие постоянно падает и оно
становится основным лимитирующим фактором роста продуктивности полей.
Поддержание определенного потенциала плодородия почв является обязательным
условием для устойчивого ведения сельского хозяйства. Предложено учитывать в расчетах
коэффициента энергетической эффективности возделывания как отдельных культур, так и
целых севооборотов содержание энергии в ежегодных некомпенсированных потерях
органического вещества почвы.
..
С помощью физико-химических методов исследований органического вещества
почвы, впервые для условий Республики Молдова, выявлены качественные изменения в
структуре гумусовых кислот при возделывании культур в севообороте и бессменно, а также
в черном пару и залежи. Доказана необходимость постоянного пополнения почвы свежим
энергетическим материалом для сохранения и обновления лабильной и стабильной
фракций органического вещества почвы.
Предложена математическая модель для оценки потенциальной возможности почв
удовлетворить потребности растений в азоте, позволяющая одновременно оптимизировать
дозы вносимых органических и минеральных удобрений по соотношению биологического
и технического азота в общем выносе азота растениями, снизить опасность вымывания
нитратов в грунтовые воды, а также определить реально возможные урожаи культур.
Практическая ценность и реализация результатов исследований
Полученные результаты в длительных стационарных опытах по севооборотам и
' бессменным культурам позволили обосновать: выбор предшественников для разных
полевых культур, возделываемых в Республике Молдова, степень насыщенности
севооборотов различными культурами и (или) группами культур; сроки возвращения
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
культур на прежнее место возделывания в севообороте и др Обобщенные критерии
оптимизации структуры посевных площадей, а также принципы построения севооборотов
использованы при разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства в 40
районах Республики Молдова в 770 хозяйствах на обшей плошали пашни 1343 тыс га Они
сохраняют свою ценность в условиях приватизации земли и многоукладной экономики
Экспериментально установленные «эффекты севооборота и накопленного
плодородия почв» позволяют переориентировать земледелие на экологически и
биологически более обоснованные пути интенсификации сельскохозяйственного
производства взамен сложившегося техногенного
Предложенная математическая модель для оценки потенциальной способности
почвы удовлетворить потребности растений в азоте позволяет на этапе планирования и
организации хозяйств обеспечить наиболее эффективное воспроизводство почвенного
плодородия с преимущественным использованием источников биологического азота для
достижения реальных урожаев культур, исключая опасность загрязнения окружающей
среды техническим азотом
Результаты исследований легли в основу при разработке республиканских
рекомендаций по научно обоснованным севооборотам, а также рекомендаций по
технологиям возделывания отдечьных культур, одобренных научно-техническим советом
Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Молдова и
опубликованных в разные годы (Кишинев, 1990, 1497), научно-обоснованной системы
ведения сельского хозяйства Республики Молдова (Кишинев, 1989), концепции развития
земледелия в Республике Молдова, утвержденной научно-техническим советом
Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Молдова в 1492 г,
раздела по земельным ресурсам в Долгосрочной комплексной программе охраны
окружающей среды и рационального использования природных ресурсов Молдавской ССР
на период до 2005 года (Кишинев, 1987), раздела по экологически безопасным системам
земледелия в стратегическом плане достижения устойчивого развития народного хозяйства
Республики Молдова (Кишинев, 1993) и др
Длительные опыты по севооборотам и бессменным культурам являются составной
частью республиканской программы по почвенному мониторингу Они служат наглядным
демонстрационным материалом в работе со специалистами при посещении ими опытных
полей института Экспериментальные материалы, полученные в длительных опытах
института используются в практических семинарах не только со специалистами хозяйств
Республики Молдова, но и соседних областей Украины и южных областей России, а также
с фермерами из аналогичных по климатическим условиям штатов США В рамках
Международного
научно-технического
сотрудничества
плодотворные
связи
поддерживаются с учеными России (Московской сельскохозяйственной академии им. К А,
Тимирязева), США (Университет штата Небраска, г Линкольн, Михаельский институт
полевых культур, штат Висконсин), Великобритании (Ротамстедская опытная станция),
Франции (Национальный институт агрономических исследований) и др
Автор глубоко признателен своим учителям академику РАСХН А М Лыкову,
профессорам Московской сельскохозяйственной академии им К А. Тимирязева В А.
Черникову и АД Фокину за постоянное внимание и консультативную помощь при
подготовке диссертации
Автор также благодарен своим коллегам из США за активное участие и поддержку
совместных научных проектов - доктору Валтеру Голдстайну, научному директору
Михаельского института полевых культур, штат Висконсин, профессору Жон Дорану из
Университета штата Небраска (г Линкольн), профессору Д Поулсон из Ротамстедской
опытной станции, Великобритания за постоянный обмен информацией и др
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Апробация работы
•
.
,
.
.
-
,
.
. Основные положения диссертации излагались в докладах, сообщениях и
выступлениях на:
. . ' . ' . • '
- Республиканских форумах: Семинар по экологическому земледелию в г. Кишиневе
(1991 г.); научно-практические конференции по охране окружающей среды и повышению
эффективности растениеводства - г. Кишинев, 1992 и г. Бэлць, 1992; XVIII конгресс
румыно-американской академии наук и искусств, г. Кишинев, 1993; научной конференции
по борьбе с засухой, г. Кишинев, 1995; юбилейных конференциях, посвященным итогам
50-летней научной деятельности Научно-исследовательского института полевых культур (г.
Бэлць, 1994) и Академии наук Республики Молдова (г. Бэлць, 1996); совместном
практическом семинаре НИИГОС и проекта по природоохранной политике и технологии
США (г. Бэлць, г. Оргеев, 1996 г.); республиканском семинаре по борьбе с опустыниванием
(г. Кишинев, 1997); ежегодных (начиная с 1985 г.) заседаниях Ученого и проблемных
советов по результатам научной деятельности в рамках республиканской научнотехнической программы по системе ведения полеводства; семинаре с работниками агенств
северной зоны Республики Молдова по защите окружающей среды (г. Бэлць, 1996);
ежегодных (начиная с 1990 г.) зональных и районных семинарах с руководителями и
специалистами хозяйств по подготовке к весенне-полевым работам и озимому севу и др.
- Международных форумах: конференции «Молодежь и экология», г. Кишинев,
1991; семинар по воздействию экологического земледелия на устойчивое развитие
сельской местности в странах Центральной и Восточной Европы, Рудолек, Чешская
Республика, 14-17 октября 1993; конференция по экологическому земледелию
«Земледелатель 94», г. Москва, 1994; конференция по устойчивому земледелию в
Голландии, 14-24 сентября 1994 г.; заседание Совета директоров Международной
организации в поддержку экологического земледелия, Гонолулу, Гавайские острова, США,
12-17 января, 1995; «Экофорум», Киев, 23-28 мая, 1995; семинар проекта по
природоохранной политике и технологии США, г. Кишинев, 26 июля, 1995; конференция
по эрозии и методам борьбы с ней, г. Кишинев, 11-14 июля, 1995 г.; конференция по
экологическому менеджменту и устойчивому развитию, г. Кишинев, 5-6 июня, 1996;
конференция по биодинамическому земледелию, 24-26 июня, 1996, Вагенинген, Голландия;
серия научных и практических семинаров, конференций в Михаельском институте полевых
культур (штат Висконсин), в г. Линкольн, Университет штата Небраска и в г. Карингтон,
опытной станции Университета штата Северная Дакота, США, во время четырехмесячной
стажировки в рамках конкурсной программы Фулбрайт, 13 ноября 1995 - 10 марта 1996 г.;
ежегодное заседание Совета директоров международной организации в поддержку
экологического земледелия, 12-14 ноября, 1996 г., г. Атами, Япония; совместное заседание
координационных Советов РАСХН по севооборотам, обработке почвы и борьбе с
сорняками в современных системах земледелия, 27-29 января, 1998 г., г. Москва, Россия.
Материалы исследований изложены в 65 печатных работах, в ежегодных, начиная с
1984 г. рукописных научных отчетах отдела систем земледелия Научно-исследовательского
института полевых культур Республики Молдова.
1
Структура и объем работы
.
•
Работа состоит из введения, 8 глав, обших выводов и предложений, изложенных на
305 страницах машинописного текста с 83 таблицами и 34 рисунками. Список
используемой литературы включает 336 наименований, а том числе иностранных - 142.
Приложение включает 150 рисунков.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились в длительных стационарных опытах НИИПК (г Бэтць,
Республика Молдова) по севооборотам, заложенных в 1962 году Н И Лебедевым С 1965
года всстедования ведутся параллельно в бессменных посевах кукурузы на зерно, озимой
пшеницы, а также в бессменном пару на двух фонах удобрений без удобрений и
удобренный рекомендованными дозами удобрений С 1984 г восстановлены прерванные в
1977 году бессменные посевы сахарной свеклы, подсолнечника и люцерны а также начаты
исспедования в бессменных посевах озимой ржи, озимого и ярового ячменя, озимого
тритикале, овса, а также залежи на тех же фонах удобренности
Схема длительного стационарного опыта по севооборотам включает изучение
восьми
десятипольных севооборотов, разтичающихся по степени насыщенности
пропашными культурами - от 40 до 70%, в т ч такими культурами как сахарная свекла - от
10 до 30%, подсолнечник - от 10 до 20%, кукуруза - от 20 до 40% Озимая пшеница во всех
(.евооборотах занимает 30%, включая размещение в одном поле посте раноубираемых
i редшественников, в другом - по кукурузе на силос и в третьем - по кукурузе на зерно
Севообороты развернуты в пространстве и во времени Структура исследуемых
севооборотов приведена в табл 1
Структура севооборотов с разным уровнем насыщения
пропашными культурами в длительном опыте НИИПК (%)
'ОГРОП31~НЫХ
Черный
пар
Много1СГНИС
бобовые
травы
-
30
«yiwjp
40
50
60
70
Одно
четкие
травы
10
-
-
10
-
Озимые
зерновые
колосовые
Сахар
нал
свекла
30
30
30
30
10
.
30
20
Полсол
нечник
10
10
10
Кукуру
за на
зерно
10
30
20
20
Таблица I
KvKypv^a
на силос
10
10
10
20
Горох
.
10
-
Нормы внесения органических и минеральных удобрений по периодам проведения
длительного опыта НИИПК приведены в табтице 2
Площадь опытных делянок 283 кв м Повторность - трехкратная Птощадь опытных
детаюк в бессменных посевах - 450 кв м, без повторений
Огромные усилия в поддержании опыта и в проведении программы полевых
исследований приложили в разные годы такие научные работники как И И Либерштейн
Г В Шонцу, В Г Казашки, А А Лисовский, П Т Кибасов, Ю М Бондаренко, К Я
Чеботарь, Д И Гаснаш и др, которым автор искренне благодарен, равно как и всему
колтективу отдела систем земледелия Автор принимал личное и непосредственное участие
в проведении исследований на протяжении последних пятнадцати лет
В 1989 году был заложен отдельный опыт по изучению потенциальных
возможностей перехода к экологическим системам земтедечия В опыте изучаются два
семипольных севооборота развернутых в пространстве и во времени на фоне четырех фонов
\добренности
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
. Показатель
. Таблица 2
Нормы органических и минеральных удобрений в
севооборотах и бессменных посевах по периодам проведения
длительного опыта НИИПК, в среднем по годам
Бессменные посевы и черный пар
, Севообороты, % пропашных культур
60
40
50
4.0
1.4
• 25.4
24.9
41.9
22.5
П аэвый
•
Навоз
т/га (ежегодно)
N, кг д.в./га
Р, кг д.в./га
К, кг д.в./га
Навоз
т/га (ежегодно)
N, кг д.в./га
Р, кг д.в./га
К, кг д.в./га
41.6
21.4
5.5
57.1
72.3
44.8
-
черный пар
70
период - 1962-1975 гг.
4.0
6.7
6.0
•
'
41.7
51.9
60.0 .
27.4 •
25.8 '
30.0
Второй период - 1976-1991 гг.
12.0
14.1
. 8.0 , ...
46.9
70.6
37.1
39.4
•
57.4 '
84.7
> 97.2
67.1
33.5 •
•
60.0
88.2
30.6
78.7
97.5
63.2
озимая
пшеница
кукуруза
на зерно
6.7 .
6.7
35.0
55.0
25.0
41.7
60.0
•• 3 0 . 0
14.1
14.1
88.2
60.0
58.8
60.0
88.2
306
Схема чередования культур и система внесения удобрений представлены в табл. 3.
Схема чередования культур и система внесения удобрений
в опыте по экологическому земледелию в расчете на 1 га
севооборотной площади
Чередование культур в сенооборотах
1. Кукуруза на зеленую массу, подпокровный
посев люцерны в смеси с райграсом
2. Люцерна в смеси с райграсом
3. Люцерна в смеси1 с райграсом
4. Озимпя пшеница
5. Сахарная свекла
6. Кукуруза на зерно
7. Озимый (яровой) ячмень
1. Смесь вики с овсом на зеленую массу
2. Озимая пшеница
3. Сахарная свекла
4. Кукуруза на зерно
5. Озимый (яровой) ячмень
6. Кукуруза на зерно
7 Подсолнечник
навоз, т/га
N
Система удобрений в севообороте
навоз +
контроль
навоз + Nl'K
(без удобРК
навоз
1 "2 делянки
рен ни")
М
делянки
114
11.4
11.4
кг д. в.
*
-
Р
-
. -
К
-
/га
ново ,т/га
КГД.В.
/га
N
Р
К
Таблица 3
,
-
*
•
15.7
-
"
43.9
9 6
9.6
22.3 .
22.3
15.7
15.7
61.6
-
-
9.7
97
-
37.7
377
Варианты без удобрений и с применением навоза ведутся без повторений, а
остальные - в'3-х кратной повторное™. Севообороты развернуты в пространстве и во
времени. Дифференциация доз удобрений по культурам проведена с учетом их
отзывчивости на внесение удобрений. Параллельно севообороту с многолетними бобовозлаковыми травосмесями в схему включен аналогичный вариант с дополнительным
внесением растительных остатков (солома озимой пшеницы и ячменя, измельченные
стебли кукурузы на зерно).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Площадь опытных делянок - 220 кв м Азот минеральных удобрений вносится на 1/2
части делянки
Агротехника воздетывания кутьтур во всех опытах общепринятая для северной зоны
Мотдовы Сорта в опыте менялись в соответствии с рекомендациями по их районированию,
принимаемыми Государственной комиссией по сортоиспытанию и районированию сортов
сельскохозяйственных культур на территории Республики Молдова
Учет урожая выполнен поделяночно механизированно или вручную ( в зависимости
от культур)
Почва опытного участка представлена обыкновенным черноземом на тяже том
суглинке По данным почвенно-экологического мониторинга за 1993 год пахотный (0-20
см) стой характеризуется следующими агрохимическими показателями содержание
органического вещества почвы по И В Тюрину - 4,8-5,0%, рН водный и солевой - 7,3 и 6 2,
соответственно, содержание общего азота, фосфора и калия - 0,21-0,25%, 0,09-0,11% и 1 221,28%, содержание подвижных форм фосфора и калия (по Чирихову) - 130-150 и 160-180
мг кг почвы
Лабораторные исследования проводились с использованием общепринятых методов
содержание общего уперода (по Тюрину), обшего азота - по Макрокьельдаль, шгнина - по
Джайне-Кнолле, содержание подвижных форм азота с ион-селективными электродами,
фосфора - колориметрически, калия - на пламенном фотометре
Для определения лабильного органического вещества почвы в почвенных образцах
из длительных стационарных опытов использовали метод С Cambardella 1993
Экстрагирование гумусовых кислот из почвенных образцов (без их разделения на
гуминовые и футьвокистоты) проводили в соответствии с рекомендациями проф В А
Черникова с последующим определением ДТА и ДТГ характеристик, ИК - спектрометрии
и элементного состава
Математическая обработка опытных данных проведена методами дисперсионного
анализа по Б А Доспехову, 1979 и методом интегральных кривых (В П Горячит, 1968,
АД Силин, 1990,НА Полев, 1995)
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Севооборот - центральное звено современных и альтернативных систем земледелия
На
основе
обобщения
многочисленных
источников
н
результатов
экспериментальных исследований в длитетьных опытах разработаны агрономические и
экологические принципы построения рациональных севооборотов в Республике Мочдова
1 Большее биологическое разнообразие культур в пространстве и во времени как
основа повышения устойчивости агроэкосистем,
2 Чередование культур с разной гтубиной проникновения в ПОЧВУ корневой
системы,
3 Воспроизводство почвенного плодородия (средообразующая роль растений),
4 Предупреждение эрозии и засухи,
5 Повышение саморегуляторной способности кутьтур в подавлении вредите лей,
ботезней и сорняков и в преодолении почвоутомления
Предложена система размещения основных полевых кутьтур по предшественникам
в условиях Республики Молдова с указанием возможных проблем при разной
последовательности культур в севообороте (эрозия, вредители, болезни, сорняки, дефицит
азота, воды и др) Учет ее в практической работе позволяет на этапе планирования
хозяйства предупредить или значительно смягчить, а не «бороться» с возникающими в
последующем потенциальными проблемами Последние ведут к неэффективному
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
. использованию
невозобновляемых " источников
энергии (синтезированные
промышленностью минеральные азотные удобрения и пестициды),. к росту факторов
экологического риска для окружающей среды и здоровья людей. Установленные
экспериментальным путем данные об оптимальном размещении культур по
предшественникам, срокам их возвращения на прежнее место возделывания в севообороте,
допустимой степени насыщения севооборотов отдельными культурами или группами
•культур, близких по биологическим и технологическим особенностям возделывания,
используются при разработке ; проектов '."• внутрихозяйственного землеустройства в
Республике Молдова... :
,
, . . . . . - ,
: •. • ;
Наиболее полное соблюдение вышеперечисленных принципов построения
севооборотов возможно только на ландшафтном уровне в рамках системы земледелия и,
особенно, системы ведения хозяйства.
. • . . •„ .
Альтернативные (по отношению к современным интенсивным (индустриальным)
системам, основанным на преобладающем использовании ископаемых источников
невозобновляемой энергии) системы ведения хозяйства полнее учитывают принципиальные
различия в функционировании природных экосистем и агроэкосистем, работая в согласии с
объективно действующими законами экологии и земледелия.
Успех альтернативных систем ведения хозяйств определяется системностью и
максимальным учетом на практике преимуществ функционирования природных экосистем
по сравнению с агроэкосистемами и, в частности, созданием условий для улучшения
плодородия почв. Они нацелены на получение оптимальной (экономически оправданной), а
не максимальной продуктивности культур и животных в рамках хозяйства, как единого
целого, при эффективном использовании доступных ресурсов и минимальном
отрицательном воздействии на окружающую среду. Альтернативные системы ведения
хозяйств предполагают постепенное сокращение применения средств химии и создание
условий для снижения зависимости хозяйств от их применения. Суть этого длинного
переходного пути от традиционных хозяйств (с применением средств химии) к
органическим, биологическим, биодинамическим и др. (без их применения) лучше
выражается английским названием «sustainable agriculture». Оно означает, согласно
определению комиссии ООН и ФАО, удовлетворение жизненных потребностей нынешнего
поколения людей без лишения такой возможности будущих поколений.
Для решения множества научных и практических проблем альтернативного
земледелия нужны исследования на качественно новом уровне с использованием
многофакторных опытов с комплексными, многопрофильными программами исследований
в научных учреждениях, а также системные исследования непосредственно в хозяйствах.
' Динамика' продуктивности культур, севооборотов и бессменных посевов в
длительных: стационарных' опытах, а также в производственных УСЛОВИЯХ Республики
Молдова
••
•• . .
•
•
'
- • • . - . -
'•
•
.
•.••
••
>
-
Первоначальный рост урожайности большинства культур в начале периода
техногенной интенсификации сельскохозяйственного производства Республики Молдова
сменился его стабилизацией в середине 80-х годов. В качестве примера на рис. 1 приведена
динамика энергозатрат на получение средней урожайности. зерна озимой пшеницы в
Республике Молдова за 1966-1995 гг. Аналогичная тенденция отмечена и для других
культур. Урожайность озимой пшеницы, сахарной свеклы и подсолнечника в Республике
Молдова за 1971-1990 гг. стабилизировалась на уровне - 3,4-3,8; 24,0-28,0 и 1,6-1,9 т/га,
соответственно, несмотря на непрерывный рост доз вносимых удобрений, количества
применяемых пестицидов, равно как и внедрению новых, более урожайных сортов и
гибридов в рамках усовершенствованных технологий их возделывания. В результате,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10
происходило искусственное удорожание каждой единицы полученной продукции
Коэффициент энергетической эффективности (отношение энергии, содержащейся в урожае
культур к невозобновляемой энергии, затраченной на его получение) за вышеуказанный
промежуток времени уменьшился в 1,6 раза (рис 1 А) С учетом ежегодных затрат энергии в
невосполнимых минерализационных потерях органического вещества почвы (содержание
энергии в одной тонне органического вещества почвы равно 23028 мдж) коэффициент
энергетической эффективности при возделывании озимой пшеницы уменьшается в 1,5-1,8
раза, приближаясь к 1,0 за 1980-1990 гт (рис 1Б) В расчетах допущено, что ежегодные
размеры некомпенсированных потерь органического вещества почвы составляют 0,45 и
0,65 т/га для 0-20 и 0-40 см слоев почвы, соответственно, средние величины, полученные в
длительных стационарных севооборотах НИИГОС (г Бэлць, Молдова) На самом деле, в
производственных условиях, потери органического вещества почвы значительно выше в
силу несовершенства роташш культур, недостаточного внесения органических удобрений и
особенно, ввиду преобладания эрозионных потерь над минерализапионными потерями
органического вещества почвы. Поэтому, нами предлагается учитывать содержание энергии
в ежегодных некомпенсированных потерях органического вещества почвы при оценке
энергетической эффективности возделывания как отдельных культур севооборота, так и
пешком севооборотов
Стабилизация урожаев культур в производственных условиях сопровождалась
ухудшением экологической обстановки в Республике Молдова.
Следует признать, что искусственно заниженные цены на минеральные удобрения,
пестициды, поливную воду и другие факторы интенсификации в 60-80-е годы, а также
отсутствие экономического механизма для оценки экологических последствий их
применения, привели к переоценке роли техногенных и недооценке биологических и
естественных факторов формирования продуктивности культур Ввиду ограниченных и
дорогостоящих
ископаемых
источников энергии дальнейшая интенсификация
сельскохозяйственного производства не может основываться на одностороннем росте их
применения без надлежащей биологической структуризации системы ведения хозяйства с
учетом экологических условий каждой местности
Аналогичная тенденция стабилизации урожайности культур отмечена в длительном
опыте НИИПК, при общей закономерности их роста за 30-летний период (рис 2) Однако,
общий уровень достигнутых урожаев в опытных условиях на 30-60% выше, чем в
производственных условиях
В работе приведен анализ динамики изменении урожайности различных культур, по
разным предшественникам и в различных севооборотных звеньях, как за весь 30-летний
период проведения исследований, так и по ротациям севооборотов, в т ч по периодам
внесения разных доз удобрений в опыте. Параллельно проанализированы закономерности
изменений показателей метеоусловий и их взаимосвязь с урожайностью кучьтур
Отсутствие однозначной зависимости между уровнем достигнутых урожаев культур и
метеоусловиями (суммарное количество осадков за сельскохозяйственный год, за
вегетационный период, гидротермический коэффициент и др ) указывает на наличие других
•шмитирующих факторов роста урожайности культур
Аналогичная работа проведена с урожайными данными озимой пшеницы, сахарной
свеклы и подсолнечника по Республике Молдова и с метеоусловиями по данным Бэлцкой
метеостанции за 53-летний период
Выявлена противоположная направленность динамики изменений урожайности
культур и содержания органического вещества почвы, как одного из интегральных
показателей почвенного плодородия В качестве примера на рис 3 приведены данные по
кукурузе на зерно при ее возделывании в севообороте и бессменно Продуктивность
кукурузы на зерно снижается только в случае ее возделывания в бессменных посевах на
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
11
неудобренном фоне, в то время как содержание органического вещества почвы постоянно
снижается на всех изученных вариантах, особенно в бессменных посевах. Первоначальный
рост, сопровождаемый последующей стабилизацией урожаев культур, «маскируют»
реальное воздействие техногенных средств интенсификации сельскохозяйственного
производства на почвенное плодородие, которое становится лимитирующим фактором в
дальнейшем росте урожайностей культур и продуктивности севооборотов.
Это подтверждается также резко дефицитным балансом энергии на разных
вариантах длительного опыта НИИПК (табл. 4).
••
Установлено, что ежегодный размер дефицита энергии из-за отчуждения энергии с
надземной биомассой и невосполненным дефицитом органического вещества почвы
составляет 83,6% для удобренного черного пара, 64,6-72,9% для бессменных посевов
озимой пшеницы и кукурузы на зерно и 39,2%-52,9% для севооборотов. Самый низкий
ежегодный дефицит энергии характерен для севооборота с наличием многолетних бобовых
культур. По данным этой же таблицы следует отметить еще два аспекта:
- количество поступающей энергии с растительными остатками культур в десятки
раз выше, чем количество поступающей энергии с органическими удобрениями. Отсюда
следует первостепенная значимость состава и соотношения культур в севообороте с целью
регулирования воспроизводства органического вещества почвы;
- ежегодный дефицит энергии в севооборотах с разным уровнем насыщенности
пропашными культурами, в среднем за 30 лет, превышает в 2-3 раза ежегодные затраты
техногенной энергии для выращивания урожаев культур в севообороте. Очевидно, что рост
продуктивности культур и севооборотов за счет роста применения техногенных средств
интенсификации при столь дефицитном режиме невосполненной энергии является
проблематичным,
экономически и энергетически необоснованным, а экологическиопасным. Поэтому, первоосновой дальнейшей интенсификации сельскохозяйственного
производства должно быть совершенствование не только и не столько отдельных
технологий возделывания культур, а целиком всей системы земледелия и системы ведения
хозяйства, направленные на воспроизводство почвенного плодородия.
С учетом вышеизложенного нами предложены новые концептуальные подходы к
интенсификации земледелия Республики Молдова, основанные на более полном и
интенсивном круговороте питательных веществ и энергии, преимущественно
возобновляемых источников энергии, позволяющих снизить зависимость хозяйств от
применения дорогостоящих и небезопасных для окружающей среды и здоровья людей
средств химии.
Экспериментальное обоснование истинной роли севооборотов и ДОСТИГНУТОГО
уровня «накопленного» плодородия в современном земледелии
Севооборот сохраняет свою ведущую роль в современном земледелии. Прибавки в
урожаях озимой пшеницы и кукурузы на зерно при их возделывании в севообороте по
сравнению с бессменными посевами («эффект севооборота»), в среднем за 27 лет на
удобренном фоне, составили 26 и 17%, соответственно. В неблагоприятные годы,
максимальные значения «эффекта севооборота» для озимой пшеницы и кукурузы на зерно
достигли 65 и 52%, соответственно. Тем самым, роль севооборота сохраняется даже в
условиях
применения
мощных
современных
средств
интенсификации
сельскохозяйственного производства (сорта, удобрения, пестициды и др.) особенно
возрастая в неблагоприятные по агроклиматическим характеристикам годы.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 4
Ежегодный баланс энергии на разных вариантах длительного опыта НИИПК,
средняя эа 1962-1991 гт, тыс мдж/га
Расход
Вариаты опыта
40
50
ностью сропашны
60
ми культурами, %
70
беч удобр
Бессменные натсрно удобр фон
посевы
озимая
безудобр
пшеница удобр фон
Черный
Беч удобрений
Удобренный фон
пар
Севообороты с
репной насыщен-
Приход
отчуядеется с
надзсмтй
би маи»й
всвосполнеп
яыВ дефицит
jpr t ва почвы
ЫХЦО
99 3
95 2
1169
112 6
100 4
1410
574
80 3
-
104
12 4
115
115
200
16 8
20 0
15 2
32 7
26 9
109 7
107 6
128 4
124 1
120 4
157 8
774
95 5
12 7
26 9
-
срмлшельЫХЯО
НЫМЙ
оиатммн
64 8
50 4
60 2
63 6
15 8
51 1
210
29 4
.
19
03
17
24
44
44
-
-
44
66 7
50 7
619
660
15 8
55 5
210
318
44
Баланс
еасешдныи
t, мдж/га
дефицит
энергии, %
-410
39 2
-56 9
52 9
•Й4 5
50 2
468
-581
84 6
70 3
-102 3
648
564
72 9
.617
646
-12 7
100
22 5
83 6
Затраты
техногенной
энергии
16 8
22 1
21 1
-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13
Отсутствие абсолютного контроля (без удобрений) в длительном опыте по
севооборотам не позволяет сопоставить
«эффект севооборота» на удобренном и
неудобренном фонах. Поэтому, мы воспользовались экспериментальными данными,
полученными за последние годы, в новом опыте' по экологическому земледелию и в
прежних бессменных посевах.
'
"
Наиболее высокие прибавки в урожаях культур от севооборота по сравнению с
бессменными посевами (в 2-2,5 раза выше) достигаются на неудобренном фоне, за
исключением кукурузы на зерно, которая менее отзывчива на чередование культур в
севообороте (рис. 4). На удобренном фоне различия между урожаями
культур в
севообороте и в бессменных посевах сокращаются. Тем не менее преимущество
севооборота («эффект севооборота») сохраняется, при максимальных значениях для озимой
пшеницы и сахарной свеклы (23-29%). •
. ''
Сходство урожаев культур при бессменном возделывании на фоне применения
минеральных удобрений с урожаями культур при возделывании в севообороте, явилось
побудительным мотивом к специализации севооборотов, насыщении их одноименными
культурами. В условиях дешевизны энергоресурсов это было оправдано с экономической,
но,проблематичным с биологической, энергетической и экологической точек зрения.
Выполненные нами расчеты на основе экспериментальных данных, полученных в опыте по
экологическому земледелию, показали, что при равных урожаях культур в севообороте, на
фоне использования только органических удобрений, и в бессменных посевах, на фоне
совместного использования органических и минеральных удобрений, а также гербицидов
против сорняков, затраты невозобновляемых источников энергии в 2-7 раза выше в
бессменных посевах по сравнению с севооборотом. Такие различия ощутимы в условиях
, роста дороговизны на химические средства синтезированные промышленностью.
Поразительным остается факт высокой эффективности минеральных удобрений в
бессменных посевах. Разностным методом нами определена доля азота почвы
и
минеральных удобрений в общем выносе азота растениями при их возделывании в
севообороте и бессменно (рис. 5).
Установлено, что в бессменных посевах, особенно, для озимой пшеницы и сахарной
свеклы, 53-58% вынесенного азота относится к азоту внесенных минеральных удобрений,
в то время как в севообороте доля азота минеральных удобрений в общем выносе азота
. этими же культурами не превышала 7-18%. Запасы влаги и подвижных форм питательных
веществ в бессменных посевах не ограничивали потребности растений для формирования
высокой урожайности. Наоборот, запасы влаги и содержание подвижных форм
питательных веществ были выше в бессменных посевах, чем в севообороте. К примеру,
содержание подвижных форм азота, фосфора и калия на удобренном фоне в бессменных
посевах сахарной свеклы, в среднем за 1991-1996 гг. составило 135,8; 227,5 и 354,0, в-то
время как в севообороте - 74,8; 88,2 и 197,8 мг/кг сухой почвы, соответственно.
Складывающийся казалось бы парадокс, связанный с большей эффективностью,
минеральных удобрений в бессменных посевах при одновременно большем содержании
подвижных форм питательных веществ, чем в севообороте объясняется состоянием
«здоровья» корней. Отмытые перед уборкой корневые системы -кукурузы •
' на" зерно и
подсолнечника, равно как и других культур, визуально подтверждают различия между
способами возделывания культур (фото Г и 2). Корневая система культур в севообороте
состоит из мощной разветвленной сети корневых волосков белого цвета с прочным
эпидермисом. В бессменных посевах отсутствуют мелкие поглощающие корни белого
цвета, эпидермис корней имеет темную окраску, легко шелушится, а сами корни непрочны
при раздавливании. Очевидно, что усвояющая способность такой корневой системы.в
отношении питательных веществ и воды, в т.ч. из более глубоких слоев почвы, занижена.
Экспериментально подтверждено более рациональное использование питательных веществ
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
14
и воды в севообороте в отличие от бессменных посевов Отсюда и более высокая
эффективность вносимых минеральных удобрений в бессменных посевах По мнению ряда
исследователей (Е Balfour, 1943, W Goldstein, 1986 и др ), с этим также связана низкая
конкурентная способность растений по отношению к вредителям, болезням, сорнякам,
неспособность противостоять неблагоприятным факторам внешней среды Нарушение
основополагающего закона земледелия - закона плодосмена, путем насыщения
севооборотов одноименными культурами, вплоть до бессменных посевов, ведет к
необходимости усиления компенсационных мер против слабой усвояюшей способности
корневых систем использовать имеющиеся в почве питательные вещества и воду, низкой
конкурентной способности растений против вредителей, болезней и сорняков за счет
дополнительного применения средств химии Здоровье почвы определяет состояние
здоровья во всей трофической цепочке - почва-растения-животные-человек
Уникальное действие севооборота на почвенный микробоценоз делает
его
незаменимым даже в условиях полного исключения с помошью химических средств таких
неблагоприятньк факторов фитосанитарной обстановки как вредители, болезни и сорняки
На основе 30-летних исследований в длительных стационарных опытах НИИПК
оценена динамика изменений продуктивности севооборотов с разной степенью
насыщенности пропашными культурами, вплоть до бессменных посевов кукурузы на зерно
(в кормовых единицах и в кормо-протеиновых единицах на I га) с использованием
уравнений интегральных кривых (рис 6 и 7)
Как и в случае с отдельными культурами, первоначальный рост продуктивности
севооборотов сменился ее последующей стабилизацией, но на разных уровнях для разных
севооборотов Ежегодный прирост (ускорение) продуктивности севооборотов в
зависимости от их степени насыщенности пропашными культурами, выраженный в
зерновых единицах, убывал в следующей последовательности (кг з е /га год) - 63 (при 60%
пропашных культур) - 51 (при 40% пропашных) - 45 (при 70% пропашных) - 20 (при
бессменной кукурузе на зерно, удобренный фон) - 2,0 (при 50% пропашных) Бессменное
возделывание кукурузы на зерно, на неудобренном фоне ведет к ежегодному снижению
продуктивности на 73 кг з е /га (рис 6)
Ежегодный прирост в продуктивности севооборотов, выраженный в кормопротеиновых единицах, убывал в несколько другой последовательности, при значительном
преимуществе севооборота с многолетними бобовыми травами (кг к п е /га год) - 135 (при
40% пропашных) - 55 (при 60% пропашных) - 53 (при 70% пропашных) - 15 (при
бессменной кукурузе на зерно, удобренный фон) В севообороте с 50% пропашных
культур, а также при бессменном воздетывании кукурузы на зерно, на неудобренном фоне
ежегодное снижение продуктивности составляет - 8,0 и 57,9 кг к.п е /га, соответственно
(рис 7)
Общим в обоих случаях является более низкая продуктивность бессменных посевов
кукурузы на зерно на удобренном фоне (несмотря на положительное ускорение) по
сравнению со всеми севооборотами, независимо от степени их насыщенности пропашными
культурами Самые низкие прибавки в продуктивности севооборотов характерны для
севооборота с 50% пропашных культур, где на протяжении последних 20 лет введено одно
поле черного пара без дополнительного внесения органических удобрений В этом
севообороте, как и во всех остальных, введены новые, более урожайные сорта культур, при
усовершенствованных технологиях их возделывания, включая рост вносимых доз
минеральных удобрений
Нашими исследованиями в условиях Бэлцкой степи Республики Молдова не
выявлено преимущества черного пара по сравнению с парозанимающими культурами на
урожайность озимой пшеницы и последующих культур севооборота Однако включение
черного пара в севооборот ведет к однозначному снижению почвенного плодородия
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
15
:
Установлена цикличность в динамиках продуктивности севооборотов и количества
выпадающих осадков за сельскохозяйственный год (рис. 8 и 9). Продолжительность
полного цикла составляет 32 и 24 года, соответственно. Они позволяют также
прогнозировать с известной долей вероятности, изменение продуктивности отдельных
культур и севооборотов. •
Экспериментальным путем установлена роль достигнутого уровня «накопленного»
плодородия почв в современном земледелии.
•
Простое сопоставление продуктивности отдельных культур на вариантах с разным
составом и соотношением культур включая наличие'черного пара, с разными дозами
вносимых органических и минеральных удобрений, а следовательно с разным уровнем
накопленного плодородия, не позволяет выявить существующие различия между
вариантами при отсутствии абсолютного контроля (без удобрений). Минеральные
удобрения выравнивают («маскируют») ' различия в продуктивности культур между
вариантами, о чем свидетельствует, к примеру равная урожайность зерна озимой пшеницы
за, последнюю ротацию севооборотов (табл. 5). Двухгодичный перерыв в опыте, с
последовательным уравнительным возделыванием овса на зерно и зеленой массы озимой
ржи за 1992 и 1993 гг., при отсутствии дополнительного внесения удобрений, позволил
выявить истинные различия в накопленном уровне почвенного плодородия. Хорошим
индикатором различий в накопленном плодородии почв оказалась зеленная масса озимой
ржи (табл. 5). Вариантам с большим поступлением растительных остатков и органических
Таблица 5
Проявление «накопленного» плодородия почвы в различных •
севооборотах длительных опытов НИИПК
Показатели
40
Внесено мин. удобрений за 1982-1991
гт.,кгМРК/га/год
в т.ч. под озимую пшеницу
Внесено навоза, т/га • год
Урожайность зерна озимой
пшеницы, средняя за 1982-1991гг.,
Севообороты, % пропашных культур
50
60
•(контроль)
258.9
161.4
NeoPscKw
N№p9oK«o
12.0
сорт Одесская 51
4.8
4.8 4.7
сорт Бэлп 5, Пигикул
'
т/га
S.5
5.5 - .
5.6
19 J2-1994 тт., без рЮбреняй
Урожайность зерна овса за 1992 год,
5.0
средняя по десяти полям, т/га
5.1
5.1
Урожайность зеленой массы озимой ржи
13.2
22.1
• 19.9
,
за 1993 год, средняя по 10 полям, т/га
5.7
Урожайность зерна озимой пшеницы за 1994
год, т/га
•
.
178.5
NeoPsoKeo
5.5
± к контролю
± к контролю
+0.3
сорт Одесская 51
5.4
.5.6
+0.2
6.4
0
сорт Бзлц 7
5.9
+0.5
0
+0.7
6.6
70
243.6
NeoPgoKeo
8.0
•
-
5.2
17.8
НСРО5=2.2
т
HCPos=0.15
т
НСРо5=0.18
т
удобрений (севообороты с 40 и 60% пропашных культур), при менее интенсивной
обработке почвы, соответствовали более высокие урожаи зеленой массы озимой ржи, и,
наоборот, вариантам с меньшим поступлением растительных остатков и органических
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
16
удобрений при одновременно более интенсивной обработке почвы (севообороты с 50 и
70% пропашных культур) соответствовали более низкие урожаи зеленой массы
Аналогичная закономерность отмечена в 1994 году для уравнительного посева озимой
пшеницы (перед началом четвертой ротации севооборотов) на фоне отсутствия
дополнительного внесения удобрений По данным этой же таблицы следует отметить два
аспекта
- новые, более интенсивные сорта культур обеспечивают больший урожай и
большую прибавку в урожае на более плодородных почвах Следовательно, более
урожайные сорта являются более требовательными к уровню накопленного плодородия,
- общий вынос азота надземной биомассой озимой ржи находится в тесной
взаимосвязи с величиной продуктивности надземной биомассы Тем самым, вынос азота
растениями может служить показателем достигнутого уровня накопленного плодородия
почвы, ее способности удовлетворить потребности растений в азоте
Окупаемость минеральных удобрений продуктивностью севооборотов выше на
вариантах с более высоким уровнем «накопленного» плодородия, и, в частности, в
севообороте
с
многолетними травами
Она
постоянно снижается
ввиду
непропорционального роста продуктивности севооборотов при возрастающем внесении
минеральных удобрений во втором периоде проведения опыта
В новом опыте по изучению приемов экологического земледелия установлено, что,
в среднем за 1991-1996 гг, 77,8% от обшей продуктивности в зерно-травяно-пропашном
севообороте и 88,7% от обшей продуктивности в зерно-пропашном севообороте
формируется за счет самой почвы Остальные 22,2 и 11,3% формируются за счет вносимых
удобрений, соответственно (рис 10) Интересно отметить, что органическая система
удобрений не уступала по продуктивности органо-минеральной системе в обоих типах
севооборотов, а по энергетической эффективности превосходила последнюю Кроме того,
зерно-травяно-пропашной севооборот, на разных фонах удобренное-™, не уступал по
основным экономическим параметрам (стоимость продукции, ежегодная прибыль,
рентабельность) зерно-пропашному севообороту В этой связи исключение многолетних
трав из полевых севооборотов является необоснованным
Простые расчеты, с определением доли доступного азота минеральных удобрений в
общем выносе азота растениями, при оптимальных дозах их внесения, также подтверждают
доминирующую роль почвенного азота в формировании продуктивности культур и
севооборотов на черноземных почвах К примеру, при урожайности озимой пшеницы в 5
т/га зерна, с основной и побочной продукциями среднерослых степных сортов выносится
200 кг/га азота. При дозе внесения азота с минеральными удобрениями равной 60 кг д в /га
в лучшем случае растениями используются 30 кг азота (коэффициенты использования азота
минеральных удобрений, установленные М Г Тараном (1988) с использованием I 5 N, в
стационарных опытах НИИПК с удобрениями, варьируют от 28 до 47%) Остальные 170 кг
азота, т е 85% вынесенного азота покрываются за счет различных источников почвенного
происхождения
Таким образом на черноземных почвах доля биологического и технического азота в
обшем выносе азота растениями составляет 4 1, соответственно Известно высказывание
Д Н Прянишникова (1965) о том, что даже в условиях оптимальных доз внесения
минеральных удобрений, соотношение между биологическим и техническим азотом
должно быть 2 1 Правда, это относится к более бедным по своей природе дерновоподзолистым почвам
На практике, несоблюдение требований важного закона земледелия - закона
возврата ведет к истощению почвенного плодородия, а нарушение соотношения между
биологическим и техническим азотом ведут к неэффективному использованию азота
минеральных удобрений и загрязнению им грунтовых вод
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
-
.
,
•
•
"
•
Анализ восполнения вынесенного азота растениями при сложившейся структуре
посевных площадей, принятых доз органических и минеральных удобрений, а также при
достигнутых урожаях культур в Республике Молдова за 1981-1995 гг. свидетельствует о
значительном росте невосполненного дефицита азота за последние годы (рис. 11). Если, в
среднем за 1981-1985 гг., дефицит азота составил 25%, при явном преобладании
технического азота над биологическим в общей доле вынесенного азота, то за 1995 г.
дефицит азота составил 65-70%, при недостаточном поступлении как технического, так и
биологического азота. Сохранение такого-положения чревато опасностью ускорения
деградации почв Республики Молдова, о чем неоднократно высказывали беспокойство
такие исследователи как: И.А. Крупенников,' А.Ф. Урсу, П.Н. Кордуняну, К.Л. Загорча, В.Г.
Унгурян, М.А. Цуркан, М.Ф. Лупашку, СВ. Андриеш и др.
' '•
Количественные и качественные изменения органического вещества почвы
В силу безвозвратного отчуждения части биомассы и энергии в агроценозах,
размеры ежегодных невосполненных потерь органического вещества почвы колеблются, в
среднем за 30 лет, от 1,17 до 1,42 т/га, для 0-20 см слоя почвы в бессменном пару, на
удобренном и неудобренном фонах соответственно, и до 0,45-0,54 т/га в севооборотах.
Промежуточное положение занимают бессменные посевы, при больших потерях на
неудобренном, чем на удобренном фонах.
. •
Общие запасы органического вещества почвы в бессменном пару на удобренном и
неудобренном фонах уменьшились за 30 лет по сравнению с исходным уровнем (до начала
опытов) на 22,5 и 27,3%, составив в абсолютном' выражении 105,1 и 98,6 т/га,
соответственно. В севооборотах снижение запасов ' органического вещества почвы
составило 9,9-12%, при наименьшей величине для севооборота с многолетними травами.
Снижение запасов органического вещества почвы для удобренной озимой пшеницы и
!
кукурузы на зерно составило 12,8-14,0%, а для неудобренного фона - 16,7%.
Следовательно, условия для воспроизводства запасов органического вещества
почвы наиболее благоприятны в севообороте, особенно при включении в них многолетних
бобовых трав. Последние обогащают почву органическим веществом по всему почвенному
профилю.
'
"•"'•'".
.
Органическое вещество почвы претерпевает значительные качественные изменения
под воздействием разных способов возделывания культур. По мнению большинства
исследователей (М.М. Кононовой, Д.С. Орлова, В.В. Пономаревой, ТА. Плотниковой,
Л.Н. Александровой, А.М. Лыкова, В.А. Черникова и др.), а также полученные нами
результаты исследований на базе длительного опыта ТСХА, метод И.В. Тюрина и его
модификации для разделения гумусовых веществ почвы хорошо раскрывает зональные
особенности почвообразования, но мало пригоден для диагностики земледельческого
воздействия на органическое вещество почвы в пределах каждого типа почв. В связи с
этим мы воспользовались методом С. CambardeHa (1993), а также физико-химическими
методами анализа предельно извлеченных препаратов гумусовых кислот почвы, без их
разделения на гуминовые и фульвокислоты.
•
Суть метода С. Cambardella состоит в диспергировании почвы с помощью раствора
полифосфата натрия при 15 часовом активном взбалтывании с последующим отделением
на сите (0,005 мм) органических остатков разной степени разложения от органоминерального комплекса почвы. В органо-минеральном комплексе почвы определяется
содержание С и N, а по разнице рассчитывается их содержание в лабильной фракции
(оставшейся на сите).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
18
Установлено, что содержание лабильной фракции органического вещества почвы по
углероду, для разных вариантов опыта, колеблется от 4 до 26,8 т/га, что составляет 7,5
36,5% от общих запасов органического вещества почвы (табл 6)
Запасы лабильной фракции органического вещества почвы по углероду
определяется количеством ежегодно поступающего углерода с растительными остатками и
навозом (табл 7), а также условиями их разложения Так, максимальное поступление
углерода с растительными остатками и органическими удобрениями среди севооборотов на
варианте с 60% пропашных культур обеспечивает наивысший запас лабильной фракции
органического вещества почвы по углероду (в абсолютном и относительном выражении) В
то же время, при большем поступлении уперода с органическими остатками в севообороте
с 70% пропашных культур (26,9 т/га) и, тем более, в бессменных посевах кукурузы на
зерно, на удобренном фоне (32,9 т/га), по сравнению с 40% степенью насыщенности
севооборота пропашными культурами (25,0 т/га), запасы лабильной фракции
органического вещества почвы оказались ниже на первых двух вариантах Важную роль
играет и качество поступающих в почву растительных остатков и органических удобрений
и, в частности, соотношение C/N в них. При большем поступлении растительных остатков
в бессменных посевах кукурузы на зерно по сравнению с бессменными посевами озимой
пшеницы, на удобренных фонах, запасы лабильной фракции органического вещества
почвы выше на последнем варианте
Запасы лабильной фракции органического вещества почвы по азоту для разных
вариантов опыта, колеблются от 0,24 до 1,6 т/га, что составляет - 4,4-24,6% от общих
запасов азота почвы (табл 6) Значительным
преимуществом в абсолютном и
относительном содержании лабильной фракции азота, по сравнению со всеми остальными
изученными вариантами, обладают залежь, как на удобренном, так и на неудобренном
фонах Большие запасы лабильного азота в севооборотах с 50 и 70% пропашных культур,
отличающиеся менее благоприятными условиями для воспроизводства органического
вещества почвы, чем в соседних севооборотах, указывают на саморегуляторную функцию
почвы, ее способность перераспределять внутренние ресурсы, обеспечивая равную
продуктивность культур при неравных уровнях накопленного плодородия в условиях
внесения минеральных удобрений «Маскирующий» эффект минеральных удобрений на
непрерывное падение почвенного плодородия сопровождается потерей других
агрономически ценных свойств почвы
Изученные варианты отличались не только содержанием лабильной фракции
органического вещества почвы (по углероду и азоту), но и по соотношению GN При
относительной стабильности соотношения C/N в органо-минеральном комплексе почвы, а
также в исходных почвенных образцах (8,5-11,5) значительные различия в этом показателе
отмечены для лабильной фракции органического вещества почвы Это подтверждает
пригодность метода разделения органического вещества почвы на лабильную и стабильную
фракции для изучения интенсивности трансформационных процессов в них
Среди современных физико-химических методов исследования органического
вещества почвы нами использованы дериватографические и термогравиметрические
анализы, ИК-спектроскопия и элементный состав с графостатистической обработкой
результатов анализа гумусовых кислот по Ван-Кревелену Полную экстракцию гумусовых
кислот проводили на следующих вариантах длительного опыта бессменные залежь,
черный пар, озимая пшеница и кукуруза на зерно на удобренном и неудобренном фонах, а
также в севооборотах с уровнем насыщенности пропашными культурами от 40 до 60%
Кривые дифференциально-термического анализа для гумусовых кислот вариантов с
бессменными посевами, черным паром и залежью на неудобренном фоне свидетельствуют
о меньшей термоустойчивости гумусовых кислот залежи и черного пара по сравнению с
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
19
Таблица 6
Показатели
Содержание в запасы углерода в азота в лабильной части, их доля в
общих запасах органического вещества почвы, слой почвы 0-20 см, 1996 г.
Бессменные культуры черный пар и залежь
залежь
озимая пшеница
кукуруза не зерно
черный пар
1
1
1
2
2
2
2
1
Запасы лабильной часта органического вещества почвы по
углероду, т/га
10.6
18.1
6.1
Доля лабильной части по углероду
от общего запаса органического
вещества почвы, %
24.0
15 8
111
Запасы лабильной часта органического вещества почвы по
1.34
1.61
0.38
азоту, т/га
Доля лабильной части по азоту от
общего запаса
органического
вещества почвы, %
19.0
24.6
7.4
Примечание: 1 - удобренный фон; 2 - беэ удобрений
Севообороты, % пропашных
40
50
60
70
4.0
19.5
7.0
12.8
5.2
19.5
16.4
26.8
15.5
' 7.5
27.3
10.4
18.6
8.6
26.7
25.8
36.5
• 23.6
0.4J
0.46
0.24
0.58
0.38
0.50
0.86
0.79
1.02
8.4
7.0
4.4
8.9
6.7
81
14.4
12.7
16.3
Таблиц»?
Ежегодное поступление углерода с растительными остатками
в навозом по вариантам длительного опыта НИИГОС,
средняя за 1962-1991 гг., т/га
Бессменные посевы*
Севооб01роты, % пропашных культур
Показатели/варианты
озимой
кукурузы на зерно
пшеницы
40
. 50
60
70
удоб.
без
удоб.
без
фон
удоб.
фон
удоб.
Среднее ежегодное поступление углерода за 1962-1991
гт,т/га
25.3
9.5
32.9
14.8
25.0
19.1
30.0
26.9
• 1965-1991 гг.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
20
гумусовыми кислотами бессменных посевов озимой пшеницы и кукурузы на зерно (рис
12) На удобренном фоне возрастает термоустойчивость гумусовых кислот черного пара и
озимой пшеницы, но резко падает термоусгойчивость гумусовых кислот варианта
бессменной кукурузы на зерно, лишившись целиком своей лабильной части (рис 13) В
севооборотах происходит снижение темпепатуры экзоэффектов для ароматической части
гумусовых кислот на 110-130°С по сравнению гумусовыми кислотами с бессменных
делянок черного пара и озимой пшеницы на удобренном фоне В севообороте с 50%
пропашных культур процессы термодеструкции аналогичны варианту с бессменной
кукурузой на зерно (рис 14)
Для дифференциально-термогравиметрических кривых (рис 12-14) наиболее
информативным является показатель Z - отношение суммарных потерь массы в
низкотемпературной области к суммарной потере массы в высокотемпературной области
Он показывает долю участия периферических, алифатических структурных компонентов и
центральных, ароматических структурных компонентов в построении гумусовых кислот
Чем ниже показатель Z, тем выше доля ароматических компонентов в структуре гумусовых
кислот и, наоборот Как и в случае с ДТА кривыми, термодеструкция гумусовых кислот в
севообороте с 50% пропашных культур аналогична варианту с бессменной кукурузой на
зерно, на удобренном фоне В обоих случаях термодеструкция гумусовых кислот
происходит при наличии одного эндоэффекта в низкотемпературной области и двух
экзоэффектов в высокотемпературной областях Однако, температурные экзоэффекты в
данном севообороте на 165-180°С ниже, чем в соседних севооборотах и на 300°С ниже, чем
в бессменном черном пару и озимой пшенице на удобренном фоне Здесь же гумусовые
кислоты в наибольшей степени обеднены периферическими, алифатическими
структурными компонентами (Z~0 25) Такая ситуация является типичной для большей
части пахотных почв Республики Молдова, а именно, в севооборотах без многолетних
трав и при недостаточном внесении органических удобрений происходит
- снижение содержания лабильной (наиболее активной и агрономически ценной)
фракции органического вещества почвы с одновременным увеличением доли
ароматической фракции,
- снижение термоустойчивости («расшатывание») центральной, ароматической ее
части
Для ИК-спектрометрии одним из наглядных показателей является отношение
приведенной интенсивности поглощения при 1020 к 1600 см 1 , характеризующий долю
участия углеводных компонентов в структуре гумусовых кислот (рис 15)
На бессменных вариантах обогащенность гумусовых кислот соединениями
углеводного типа убывает в следующей последовательности залежь-озимая ншеницачерный пар-кукуруза на зерно Удобрения в большей степени способствуют обеднению
гумусовых кислот соединениями углеводного типа.
В севооборотах доля углеводных соединений падает по мере насыщения
пропашными культурами Наибольшее их содержание соответствует севообороту с
наличием 30% многолетних трав в структуре посевов
Элементный состав с графостатистической обработкой результатов анализа по ВанКревелену подтвердил тенденцию роста содержания углерода с преобладанием процессов
дегидратации и карбоксилирования гумусовых кислот на удобренном фоне в бессменных
посевах, а также в севообороте с 50% пропашных культур Следовательно, в структуре
гумусовых кислот этих вариантов уменьшается доля алифатической, периферической части
и возрастает доля ароматической, центральной части гумусовых кислот
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
21
Математическая модель для определения потенциальной способности почвы
удовлетворять потребности растений в азоте
. '
Исходя из приоритетного значения азота в формировании урожайности культур,
нами предпринята попытка оценить его поступление и использование растениями из
различных источников, в т.ч. из органического вещества почвы.
Установлено, что ежегодный общий коэффициент минерализации органического
вещества почвы находится в тесной корреляционной зависимости с количеством ежегодно
поступающих в почву растительных остатков (г = 0,99) [табл. 8]. Причем большая доля в
общих минерализационных потерях органического вещества почвы приходится на свежие
органические остатки и вносимые органические удобрения. Их доля в общих
минерализационных потерях органического вещества почвы на удобренных вариантах
;
севооборотов составляет 82,9-89,2%.
Между запасами лабильной части органического вещества почвы (по азоту) и
выносом азота урожаями культур (на примере урожая надземной массы озимой ржи)
отсутствует однозначная зависимость. При близком содержании лабильной части
органического вещества почвы скорость и интенсивность процессов ее трансформации
могут быть неодинаковыми. Так, в севооборотах с 50 и 60% пропашных культур запасы
лабильной фракции азота составляют 0,86 и 0,79 т/га, а доля минерализуемого азота - 7,4 и
14,4%, соответственно (табл. 9). По этой причине как запасы лабильного, так и общее
содержание органического вещества почвы не могут служить показателями потенциальной
способности почвы удовлетворять потребности растений в азоте. :
Более приемлемой является использование в расчетах количества ежегодно
поступающего в почву органического материала с растительными остатками и
органическими удобрениями, с учетом их качества. Тем более, что между количеством
ежегодно поступающего в почву энергетического материала и продуктивностью
севооборотов существует тесная корреляционная зависимость (г=0,95).
Предлагаемая математическая модель для определения потенциальной способности
почвы удовлетворить потребности растений в азоте предполагает определить в каждом
конкретном севообороте, с учетом принятой системы обработки и удобрения почв,
количество ежегодно, поступающих в почву углерода из различных источников
(растительные остатки основных и промежуточных культур, органические удобрения и
др.). Количество ежегодно поступающих в почву растительных остатков культур
определяют по урожаю основной продукции с использованием коэффициентов,
полученных на основе обобщения многочисленных литературных источников. В целях
учета корневых выделений и отмирающих корней за вегетационный период растений
вводится поправочный коэффициент для определения реально поступившего количества
углерода с растительными остатками.
.Одновременно, по соотношению C/N, определяется количество поступающего в
почву азота. При относительно стабильном содержании углерода в растительных остатках около 40% (за исключением надземной части сахарной свеклы .- 32-33%, а также для
компостов - 13-20%) они сильно различаются по содержанию азота. Выполненными нами
анализами установлено, что содержание азота в надземной части и в корнях бобовых
культур колеблется в пределах 2,35-3,76% и 1,47-2,22%, соответственно Меньшим
содержанием азота отличаются растительные остатки небобовых культур - для корней и
соломы озимой пшеницы, кукурузы на зерно, подсолнечника и райграса - 0,5-0,8% и для
их надземной части - 1,2-2,0%. Поэтому, химические анализы следует проводить в каждой
конкретной местности с учетом фазы запашки растительных остатков растений, качества
приготовленных навоза и компостов и др.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
22
Таблица 8
Ежегодные коэффициенты минерализации органического вещества почвы в
длительных опытах НИИ1Ж, средняя за 1982-1991 и-
Варианты опыта
Черный пар
бессменно
Озимая пшеница,
бессменно
К)курута на %рво, бессменно
(.«вообороты.
% пропашных
«ульгур
удобренный фон
без удобрений
удобренный фон
без удобрений
удобренный фон
бет удобрений
40
50
60
Елсеготнос поступление с растительными остатками в органическими
удобрениями
в т ч шшерати
тС/га*
чуется в I в г в д "
г
17
33
09
40
13
31
22
39
3
08
20
06
25
09
20
15
24
Ежегодный фактический дефи
цитсранического вещества
почвы тСУга
Ежегодно минерализуется органического вещества почвы
тС/га
(ip 3+ip4)
Коэффициент
мивераляшщи
органического
вещества почвы,
%
4
0 6S
0 82
0 38
0 50
0 42
0 50
0 26
O3I
0 29
5
148
0 82
2 38
1 10
2 92
140
2 26
181
2 69
6
25
14
35
18
43
22
33
26
38
/Доля свежих
органических
остатков в общих
мипералитацисш
ных потерях орга
ническою ве
щества почвы, %
чагод
7
54 0
84 0
54 5
85 6
64 3
88 5
82 9
89 2
* Без поправки на количество растительных остатков и корневые выделения, попадающие в почву за вегетационный период, средняя
за 1982-1991 гг
** Гжегодно разлагается 70% растительных остатков и 50% навоза
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
23
Таблица 9
Коэффициенты минерализации лабильного органического
вещества почвы в стационарных севооборотах НИИПК за 1993 год
Насыщенность
севооборотов
прооашиыми
кулы^рами. %
40
50
60
70
Запасы лабильного органического вещества почвы,
т/га»
по углероду
по азоту
19.5
0.50
16.4
0.86
0.79
26.8
15.5
1.02
. УрожаВвосп
зеленой массы
• озимой ржи, '
т/п
Вынос «зотяс
урожаем
зеленой маоси
озвмой ржи,
кг/га
5.4
3.8
6.2
4.3
49
32
57
35
Мниаралкзуегся азота органического
вещества
почвы,** гг/га
Доля ынвералнзусмого а э о п
лабильной фракция •
органического
вещества почвы, в %
98
64
114
70 '
196
7.4
14.4
6.9
* Лабильное органическое вещество почвы определено методом С. Cambardella, 1993.
** Коэффициент использования азота растениями из органического вещества почвы
принятза50%.
'•'•"
•
; "
• •
•
- -
"На основе
многочисленных литературных данных, а также собственных
исследований с применением меченных по "С растительных остатков установлено, что
70% растительных остатков и 50% навоза разлагаются в первый год их внесения (И.Н.
Шарков, 1987; АД. Фокин, 1981; Л.Н. Александрова, 1980; ММ, Кононова, 1693; F.
Magdof, 1992 и др.). Примерно такое же количество имеющегося в них азота становится
доступной для растений. Высвобождаемое количество азота из растительных остатков, из
ежегодно некомпенсированных минерализационных потерь органического" вещества
почвы, из минеральных удобрений и из других источников составляет потенциальный
резерв азота для выноса растениями и формирования их надземной массы.'
Модель опробована как на отдельных культурах, так и за последнюю ротацию
стационарных севооборотов. Высокая сходимость между наличием доступных форм азота
из различных источников с фактическим выносом азота урожаями основной и побочной
продукциями культур севооборотов за 1982-1991 гг. свидетельствует о ее практической
пригодности. Дефицит азота составил 5% (8 кг/га); 13% (21 кг/га) и 23% (29 кг/га) в
севооборотах с 60; 40 и 50% пропашных культур, соответственно, величины вполне
могущие быть покрыты за счет несимбиотической фиксации азота.
Модель позволяет также: •
•
.
. .
- определить реально возможную урожайность культур севооборота при известных
стабильных источниках азота;
•
•
- оптимизировать дозы внесения органических и минеральных; удобрений по
соотношению биологического и технического азота в общем выносе азота растениями, что
в свою очередь: '
•
'
. . .
- повышает эффективность использования технического азота;
- исключает излишние потери от вымывания, как биологического, так и
технического азота.
. •
Создание достаточных запасов доступных форм азота в почве за счет различных
источников создает лишь потенциальную возможность для его использования и получения
планируемого урожая. Его реализация зависит от ряда других лимитирующих факторов
биотической и абиотической природы. Тем не менее, установление оптимального
соотношения между биологическим и техническим азотом создает предпосылки для более
эффективного закрепления почвой биологического азота в неблагоприятные годы и для
усиления его положительного воздействия на почвенное плодородие..
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
24
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
На основании анализа и обобщения результатов 30-аетних исследований в
длитетьных стационарных опытах по севооборотам и бессменным культурам вновь
заложенных многофахторных опытов, а также закономерностей 30-50-летней динамики
урожайности основных полевых культур в производственных условиях Республики
Молдова можно сделать следующие выводы
1 Рост продуктивности отдельных полевых культур и севооборотов в целом в
начале периода техногенной интенсификации сельскохозяйственного производства
Республики Молдова сменился стабилизацией этого процесса в середине 80-х годов Эти
закономерности наблюдаются как в условиях дтительных стационарных опытов, так и в
производстве При этом уровни достигнутых урожаев в научных учреждениях на 30-60%
превышают таковые в производственных условиях Попытки дальнейшего увеличения
урожайности культур и продуктивности севооборотов за счет роста вкладываемых
энергонасыщенных средств в виде минеральных удобрении, пестицидов, привлечения
новых, более урожайных сортов и гибридов сельскохозяйственных кучьтур в рамках
соответствующих технологий их возделывания, без изменения структуры производства,
привели лишь к непропорциональному росту энергетических затрат применительно к
полученным прибавкам в урожае, т е к удорожанию продукции, к ухудшению общей
экологической обстановки
2 Искусственно заниженные цены на минеральные удобрения, пестициды,
поливную воду и другие средства техногенной интенсификации в 60-90-х годах привели к
переоценке их роли при явной недооценке реальной роли биологических и естественных
факторов в формировании продуктивности культур и в воспроизводстве почвенного
плодородия Сложившийся прежде хозяйственно-экономический механизм, при котором
не учитывались также экологические последствия разрушающего и загрязняющего
воздействия человека на природные ресурсы, объясняет взятый ранее курс на получение
максимально возможной продуктивности культур за счет роста применения техногенных
средств
3 Предложены новые концептуальные подходы к интенсификации земледелия
Республики Молдова в условиях перехода к рыночной экономике и на перспективу с
учетом роста численности населения, ограниченности невозобновляемых источников
энергии и необходимости резкого ограничения факторов экологического риска
Они ориентированы на более полный и интенсивный круговорот питательных
веществ и энергии, преимущественно из возобновляемых источников, при условии
устойчивого функционирования агроэкосистем в пределах каждого хозяйства, на
экономически обоснованном и экологически оправданном использовании техногенных
средств для получения реальных урожаев культур, удовлетворяющих по своим
качественным показателям требованиям санитарно-гигиенических норм, без нанесения
ущерба окружающей среде
4 Севооборот сохраняет свою ведущую роль в современном земледечии Республики
Молдова Прибавка в урожаях культур при их возделывании в севообороте в отличие от
бессменных посевов («эффект севооборота») составляет, в среднем за 27 лет, в зависимости
от культур и погодных условий, от 17 до 65% при больших значениях в неблагоприятные
годы Возделывание культур в севообороте сопровождается
- более эффективным использованием воды и питательных веществ, как вносимых,
так и самой почвы, в т ч из более глубоких слоев почвы, особенно в неблагоприятные
годы, ввиду лучшей усвояющей способности более «здоровых» корней,
использованием дешевого азота симбиотической и несимбиотической
азотфиксации за счет включения бобовых и бобово-злаковых травосмесей в севооборот и
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
25
тучшего обеспечения почвы свежим энергетическим материалом растительных остатков и
органических удобрений,
- снижением зависимости хозяйств от применения средств химизации,
- повышением экономической и энергетической эффективности возделывания
отдельных культур севооборота и целиком севооборотов, снижению опасности загрязнения
воды почв и продуктов питания остаточными количествами химических средств
5 Дтя условий Республики Молдова приоритетная роль в формировании
продуктивности севооборотов и отдетьных культур, а также в повышении эффективности
их воздетывания принадлежит правильному выбору предшественников для наиболее
требовательных культур, соблюдению сроков возвращения культур на прежнее место
воздетывания в севообороте, особенно для еттьтур с пубокопроникающей корневой
системой, ограничению степени насыщенности севооборотов одноименными кутьтурами
или группами кутьтур, вктючая пропашные кутьтуры своевременному и качественному
проведению технологических операций по обработке почвы, внесению удобрений с учетом
реакции кутьтур на их прямое действие и последействие и др Разработана система
размещения кутьтур по разным предшественникам, а также ограничения сроков их
возвращения на прежнее место возделывания в севообороте для условий Молдовы с
прогнозированием возможных негативных постедствий (эрозия, вредители, болезни,
сорняки, недостаток азота, воды и др) Практическое ее испочьзование на этапе
тонирования хозяйств позволяет предупредить или смягчить, а не «бороться» в
последующем с заведомо созданными проблемами, возникающими в результате
неэффективного использования ресурсов а роста факторов эко югического риска.
6 Многолетними исследованиями не выявлено преимуществ черного пара по
сравнению с занятым паром в увеличении продуктивности озимой пшепицы и
последующих кутьтур севооборота в степной зоне Респубтики Молдова При этом
установлено однозначное отридатетьное влияние черного пара в севообороте на почвенное
птодородие
7 Особенностью агроэкосистем, в отличие от природных экосистем, является
неполный возврат в почву изъятой энергии с отчуждаемой надземной биомаессой, а также с
некомпенсированными минерализационными потерями органического вещества почвы В
среднем за 30 тег, восполнение ежегодных суммарных энергетических потерь составило в
севообороте - 47-60,8% при максимальной величине в севообороте с много тетними
травами, в бессменных посевах озимой пшеницы и кукурузы на зерно - 27,1-29,7% для
неудобренного и 35,2 35,4% для удобренных фонов при всего тишь 16,3% в черном пару на
удобренном фоне
Минеральные удобрения, восполняя вынос питатетьных веществ надземной
биомассой растений, неадекватно компенсируют энергетические потери агроэкосистем, что
постепенно ведет к снижению тодородия почв и продуктивности кутьтур
Ежегодные затраты техногенной энергии дтя выращивания полевых кутьтур в
севообороте (в виде горюче-смазочных материалов, а также синтезированных
промышленностью азотных минеральных удобрений и пестицидов) соизмеримы с
размерами некомпенсированных минерализационных потерь органического вещества
почвы, поэтому необходимо учитывать последний показатеть при опредетении
энергетической эффективности воздетывания отдетьных культур и севооборотов в целом
Очевидно также что дальнейшее совершенствование техно тогий возделывания культур
должно сопровождаться одновременными структурными изменениями в системе
земледелия направленными на сохранение почвенного плодородия
8 Выявлена значительная роль достигнутого уровня «накопленного» почвенного
плодородия в современном земледелии, которая определяется стедутощим
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
26
- доминирующей долей самой почвы в удовлетворении потребностей растений в
элементах минерального питания и, в частности в азоте. В среднем за 1990-1996 гг. на
обыкновенном черноземе доля почвы в формировании продуктивности культур и
севооборотов составила 64-80,2% в зернотравянопропашном и 84,1-88,1%
в
зернопропапшом севооборотах;
-. . . . . .
. . . . , . . " .
- большей прибавкой по сравнению с исходным уровнем в урожайности культур и
. продуктивности севооборотов, за 30 летний период проведения исследований, на делянках
с большей величиной достигнутого уровня «накопленного» плодородия почв и наоборот;
- большей окупаемостью вносимых минеральных удобрений прибавками урожаев,
особенно в севооборотах с наличием многолетних трав;
.
большей требовательностью
более урожайных
сортов . и . гибридов
сельскохозяйственных культур к достигнутому уровню почвенного плодородия;
- участием активной, лабильной части органического вещества почвы в создании
благоприятных. агрономических свойств почвы (почвенная структура, уменьшение
удельного сопротивления почвы орудиям обработки почвы к др.), усилением микоризных
взаимоотношений растений и почвенных грибов . в освоении элементов минерального
питания, включая их труднодоступные соединения и др..
.
<
9. Ежегодный невосполненный дефицит органического вещества почвы за 30 летний
период, на вариантах длительного опыта с севооборотами и бессменными культурами
убывал в следующей последовательности (т/га • год):
'
•
- бессменный черный пар, неудобренный фон - - 1,42 •
' • " ••
- бессменный черный пар, удобренный фон
' -1,17• '
.
- бессменная озимая пшеница и кукуруза не зерно,
'• •
'""••
неудобренный фон
,
-0,73
-бессменная кукуруза на зерно, ••••••--<•'
• .
. .
удобренный фон
- 0,66
- севообороты с разным уровнем насыщенности
пропашными культурами (от 40 до 70%)-0,45-0,54
В севообороте запасы органического вещества почвы восполняются более
эффективно, но дефицит остается все же значительным.
Размеры ежегодных минерализадионных потерь органического вещества почвы в
производственных условиях при сложившейся структуре посевных площадей, аналогичны
вышеприведенным для опытных севооборотов. Сохранение прежней структуры посевных
площадей в Республике Молдова, при резком сокращении доз органических и минеральных
удобрений за последние годы способствовало удвоению минерализадионных потерь
органического вещества почвы.
10. Возделывание культур в севообороте и бессменно по разному влияет не только на
общее содержание углерода, но и на его качественный состав.
, .
Содержание лабильной фракции органического вещества почвы [по С. Cambardella,
1993] составляет, для разных вариантов опыта, от 4 до 26,8 т/га (по углероду) и 0,46-1,6 т/га
(по азоту). Относительное содержание углерода и азота в лабильной фракции от общих
запасов органического вещества почвы составляет 7,5-36,5 и 7,0-24,6%, соответственно.
Содержание общего и лабильного органического вещества почвы, (по азоту)
;
неадекватно потенциальной способности почвы удовлетворять потребности растений в
азоте. Доступность азота лабильной фракции органического вещества почвы в большей
степени определяется интенсивностью трансформационных процессов, чем общим ее
содержанием в почве.
. , -.. • - . • • . .
Коэффициент общей минерализации органического вещества почвы (по углероду)
находится в тесной корреляционной зависимости с количеством ежегодно поступающего в
почву углерода с растительными остатками.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
27
11 Выявлены качественные изменения структурных компонентов гумусовых кисяот
почвы (без их разделения на гуминовые и фульвокислоты) с использованием современных
физико-химических
методов
исследования
органического
вещества
почвы
(дериватографический и термогравиметрические анализы, ИК-спектроскопия, элементный
состав с графостатнстической обработкой результатов анализа по Ван-Креве1ену)
Недостаточное поступление в почву свежего органического вещества в виде растительных
остатков и органических удобрений, в сочетании с интенсивной отвальной обработкой
почвы, ведут к снижению содержания табильной фракции органического вешества почвы
представленной периферическими, алифатическими структурными компонентами
гумусовых кислот при одновременном снижении термоустойчивости центральной,
ароматической части гумусовых кислот Следовательно, постоянное пополнение почвы
свежим органическим вешеством, при одновременном снижении темпов его
минерализации, являются обязатетьными условиями сохранения запасов органического
вещества почвы, в т ч его табильной части и улучшения их качества
12
В современном земледелии возрастает роль многофакторных полевых
опытов в научных учреждениях с одновременным проведением системных исследований на
уровне хозяйств, в производственных условиях, для интегральной оценки действия и
взаимодействия факторов, эффективности ведения хозяйств
Для анализа и
прогнозирования действия предлагаемых приемов производству, особенно на основе
использования длительных однофакторных опытов следует шире привлечь метод
математической обработки экспериментальных данных с использованием динамических
моделей, учитывающие наибольшее разнообразие факторов, их сочетания и градации в
предечах всего географического региона Использование общепринятого метода сравнения
с абсолютным контролем, в частности, при опредетении эффективности вносимых
минеральных удобрений ведет со временем к искусственному завышению эффективности
удобрении ввиду постоянного снижения плодородия и продуктивности культур
(севооборотов) на абсолютном контроле (без удобрений), даже при стабилизации или
незначительном росте продуктивности на удобренных вариантах
13 Разработана модель для определения потенциальной способности почвы
удовлетворять потребности растений в азоте за счет вносимых растительных остатков
(органических удобрений) и ежегодно обновляемых (минерализуемых) объемов азота
органического вещества самой почвы с пос7едующим определением возможного уровня
продуктивности культур Модель опробована и показала удовлетворительные резутьтаты
как на отдельных кутьтурах, так и на протяжении одной ротации в длительных
стационарных севооборотах НИИПК (10 лет) и в новых семипольных севооборотах в опыте
по экологическому земледелию, на разных фонах удобренности Модель позволяет также
- оптимизировать дозы вносимых органических и минеральных удобрений по
соотношению биологического и технического азота в общем выносе азота растениями,
- избежать излишнего внесения азота, как с органическими, так и с минеральными
удобрениями для предотвращения загрязнения грунтовых вод нитратами
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1 Разработанные нами критерии оптимизации структуры посевных етощадей и
принципы построения севооборотов, а также рекомендации по введению и освоению
севооборотов в Республике Мочдова используются (могут быть использованы)
- в проектах по внутрихозяйственному землеустройству, независимо от форм
собственности на землю.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
28
- в широкой производственной практике для определения размещения культур по
предшественникам, сроков их возвращения на прежнее место возделывания в севообороте,
степени насыщенности севооборотов различными культурами, с целью повышения
устойчивости сельскохозяйственного производства, снижения зависимости хозяйств от
применения средств химии и др.;
• ,• ,: , •
>
- в усовершенствованных технологиях возделывания зерновых и технических
культур;
'••'--
••-..-
..-..••
- в стратегических (национальных) планах по рациональному использованию и
охраны природных ресурсов. :
, ..
:
2. • Схемы опытов и программы комплексных научных исследований в
многофакторных опытах научных учреждений и в производственных условиях с целью
получения экологически чистой продукции и определения перспектив перехода к
альтернативным системам земледелия.
•
•:
Основные положения диссертации опубликованы •
в следующих работах:
1. Лыков А.М., Черников В.А., Боинчан Б.П. Оценка гумуса почв по характеристике
его лабильной части. //Известия ТСХА, 1981, вып. 5 - с. 65-70.
2. Фокин А.Д., Боинчан Б.П. Определение коэффициентов гумификации
органических веществ в почве изотопно-индикаторным методом. //Доклады ВАСХНИЛ,
1981, № 9-с. 20-22.
3. Фокин АД., Лыков А.М., Боинчан Б.П. Разложение соломы в зависимости от
дозы и распределения в пахотном слое дерново-подзолистых почв. //Известия ТСХА, 1982,
вып. 2 - е .
1 0 4 - Ш .
• . • ' . ; . . • • • " "
4. Боинчан Б.П. Процессы трансформации органического вещества в интенсивно
используемой дерново-подзолистой почве и продуктивность полевых культур.
//Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных
наук - М, ТСХА, 1982. - с. 17.
5. Лыков А.М., Боинчан Б.П., Вьюгин СМ. Органическое вещество и плодородие
почвы в интенсивном земледелии (Обзорная информация). - М. ВНИИТЭИСХ, 1984 - 58 с.
6. Чеботарь КЛ., Боинчан Б.П., Шонцу Г.В. Урожайность и качество зерна озимой
пшеницы при возделывании в севообороте и бессменно. //Сб. «Урожай и качество'
продукции основных полевых культур Молдавии»: - Кишинев, Штиинца, 1987 - с. 34-38.
7. Унтила И.П., Боинчан Б.П. Выбор рациональной системы обработки почвы.
//Сельское хозяйство Молдавии, 1987. № 1 - с. 4-8.,
8. Боинчан Б.П. Основные критерии оптимизации структуры посевных площадей.
//Сельское хозяйство Молдавии, 1987, № 2 - с . 24-26.
•
••..-.••
9. Боинчан Б.П. Сохранение почвенного плодородия - основа дальнейшей
интенсификации полеводства Молдавии. //Сельское хозяйство Молдавии, 1988, № 1 - с. 2829.
10. Боинчан Б.П. Совершенствование структуры посевных площадей - центральное
звено в разработке научно-обоснованной системы ведения сельского хозяйства Молдавии.
//Тезисы докладов совещания - по обмену опытом разработки и освоения научнообоснованных систем ведения хозяйства., г. Вильнюс, 12-14 октября 1988. - М., 1988 - с.
165-167.
.
.. • .: . . , - . . . . . .
11. Чеботарь К_Я., Ванькович Г.И., Бондаренко Ю.М., Боинчан Б.П. Система
севооборотов для ССР Молдова - Система ведения отраслей АПК ССР Молдова, Кишинев,
1988.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
29
12 Унтила И.П, Лупашку М.Ф, Боинчан Б П Нужны смелые и решительные
действия //Сельское хозяйство Молдавии, 1089, № 1 - с 30-32
13 Боинчан Б П , Чеботарь К Я , Шонцу Г В Сколько лет можно возделывать
пшеницу на одном поле //Сельское хозяйство Молдавии, 1989, № 1 - с 35-37
14 Боинчан Б П Современное земледелие немыслимо без севооборотов //Сельское
хозяйство Молдавии, 1989, К» 1 - с 33-35
15 Ревенко Е Й , Унтнла И П , Боинчан Б П Методическое руководство и
инструментарий по разработке научно-обоснованных систем ведения хозяйств в
Молдавской ССР - Кишинев, Молдагроинформреклама, 1989 - 40 с
16 Чеботарь К_Я, Ванькович Г Н , Бондарснко Ю М , Боинчан Б П
Агротехнические основы построения севооборотов и примерные схемы чередования в них
культур - Рекомендации по введению и освоению севооборотов в сельскохозяйственных
предприятиях Молдавской ССР - Кишинев, Молдагроинформреклама, 1970-с 10-26
17 Боинчан Б П , Чеботарь К Я Севообороты //В кн Справочник агронома Кишинев, Картя Молдовеняскэ, 1990, с 5-23 (на молд яз )
18 Унтила И П., Боинчан БП Биологическое земледелие достижения, проблемы,
перспективы //Сельское хозяйство Молдавии, 1991, № 6 - с 8-10
19 Боинчан Б П Биологизация земледелия - неизбежность //Сельское хозяйство
Молдавии, 1991, № 7 - с 9-11
20 BomchanBP Ecologizauon and biologization of agriculture of Moldova International
conference «luth and ecology» -Chismev, 1991 -pp 80-83
21 Боинчан Б П Необходимость перехода к новой системе земледелия //Тезисы
научно-практической конференции на тему «Экология и охрана окружающей среды в
Республике Молдова» - Кишинев, Штиинца, 1992 - с 140-141 (на молд яз )
22 Боинчан Б П Земледелие в Молдове нуждается в экологизации и биологизации
// Земледелие, 1992, № 7-8 - с 22-24
23 Боинчан Б П Чтобы повысить эффективность нужна другая система земледелия
//Сельское хозяйство Молдовы, 1993, № 1 - с 12-14
24 Боинчан Б П Земля, земля Каким путем идти, решая ее судьбу? //Сельское
хозяйство Молдовы, 1993, № 2 - с 9-13
25 Либерштейн И И , Боинчан Б П Экологическое земледелие - Кишинев,
НИИТЭИСХ, 1993 - 65 с
26 Bomcean BP Perspectnele agncultuni ecologice in Repubhca Moldova //Tezele
Congresului XVIII al Academiei Romano-Amencane de Stimte si Arte Moklova-deschiden
stimtince si cvuturale spre vest - Chismau, 13-26 lulie, 1993 - p 164
27 Вронских М Д., Чеботарь К Я , Боинчан Б П , Боагий И В Система обработки
почвы в полевых севооборотах //Научно-обоснованные рекомендации по системам
обработки почвы в севооборотах Республики Молдова. - Кишинев, Агроинформреклама,
1993 - с 62-68
28 Боинчан Б П Севооборот - центральное звено в экологическом земледелии
//Земледелие, 1994, № S - с 20-21
29 Боинчан Б П История научно-исследовательских работ по общему земледелию в
отделе земледелия института. //Юбилейный сборник «Итоги и перспективы на^ных
исследований за 50 лет деятельности института. 1944-1994» -Бельцы, 1994 - с 76-93
30 Вронских М Д., Боинчан В П К 50-летию научно-исследовательского института
полевых кучьтур //Юбилейный сборник - Бельцы 1994 - с 1-8
31 Bomcean BP Asolamentul - venga centrala m agnculrura ecologica // Tezele
onfenntei jubiliare dedicate celor 50 am de actmtate ai ICCC Bahi, 1994 - p 12
32 Боинчан Б П Развитие устойчивого земледелия в Республике Молдова.
/'Сельское хозяйство Молдовы, 1995, № 1-2 - с 9-И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
30
33. Boinchan B.P. Research on sustainable agriculure in Republic of Moldova. //The first
Balkan Symposium on breeding and cultivation wheat, sunflower and legume crops. - Albena IWS, Bulgaria, 26.06-29.06.1995 - p. 68.
34. Унтила И.П., Мику B.E., Лупашку М.Ф, ... Боинчан Б.П. (коллектив авторов)
Рекомендации и указания по борьбе с засухой. - Кишинев, 1995 - 139 с. (на молд. яз.).
35. Боинчан Б.П. Севооборот как средство снижения опасности засухи. //Тезисы
второй научной конференции «Засуха и меры борьбы с ней», Кишинев, 5-6 толя, 1995 г. с. 180-181 (на молд. яз.).
•
36. Боинчан Б.П. Предупредим эрозию почвы. //Тезисы международной научнопрактической конференции «Эрозия почвы и методы борьбы с ней» Кишинев, 11-19 июля 996 с. 142 (на молд. яз.).
37. Postolatii АЛ., Boinchan B.P. Breeding of adapted varieties of winter wheat and
farming practices in Republic of Moldova. 115 th International wheat conference. - Turkey, June 1014,1996-p. 71.
38. Боинчан Б.П. Севооборот - центральное звено в экологическом земледелии. Земледелатель, Немецко-Российский ежегодник по экологическому земледелию, вып. ШМосква, 1995 - с. 169-181.
39. I. Tulbure, В. Boinceanu, I. Iacovlev. Agriculture as a technology system. //The
National Strategic Action Plan for Environmental Protection. - Chisinau, 1995. - p. 65-67.
40. Боинчан Б.П. Принципы функционирования и устойчивости природных
экосистем и агроэкосистем. //Тезисы международной конференции «Экологический
манаджмент и устойчивое развитие». - Кишинев, 5-6 июня, 1996 - с. 60-62.
41. Боинчан Б.П. Необходимость совершенствования севооборотов в Республике
Молдова. //Научно-практический семинар в г. Бельцы, 18 июня 1996 г. - с. 10-15.
42. Боинчан Б.П. Длительные опыты как основа для определения устойчивости
развития сельского хозяйства в Республике Молдова. //Тезисы научной конференции
НИИПК, посвященной 50-летию Академии Наук Республики Молдова - Бельцы, 1996, с.
105 (на молд. яз.).
43. Вронских М.Д., Боинчан Б.П., Чеботарь К А и др. (ответственный за выпуск
Боинчан Б.П.). Рекомендации по севооборотам для сельскохозяйственных предприятий
Республики Молдова, Бельцы, 1997 - 65 с. (на молд. яз.).
44. Пержу В.Е., Вырлан В.И., Боинчан Б.П. и др. //Рекомендации по технологии
возделывания сахарной свеклы на промышленные цели. - Бельцы, 1997 - 8 с. (на молд. яз.).
45. Вронских М.Д., Бондаренко Ю.М., Боинчан Б.П. и др. //Рекомендации по
технологии возделывания подсолнечника. - Бельцы, 1997 - 75 с. (на молд. яз.).
46. Robert L.H2L, James F. Holderbaum, Boris P. Boinchan and Morris A. Decker.
Moldova: Moving towards a sustainable agriculture. - Journal of sou and water conservation, USA,
July-August, 1997,215-219 pp.
47. B. Boinchan. Moldagroeco. Republic of Moldova. - In the book: For all generations:
Making World Agriculture More Sustainable/ Edited by J. Patrick Madden and Scott G. Chaplowe.
- WSAA Publication, USA, 1997 - 437-439 pp.
48. Боинчан Б.П., Доран Д. Принципы функционирования и устойчивость
природных экосистем и агроэкосистем. - В сб.: «Проблемы экологической безопасности
агропромышленного комплекса, вып. 2, г. Сергиев-Посад, Россия, 1996. - с. 12-27.
49. Боинчан Б.П., Шонцу Г.В. Размещение сахарной свеклы в севообороте. - Тезисы
научной конференции «Результаты и перспективы научных исследований по сахарной
свекле в Республике Молдова. - Бельцы, 1997. - с. 50-52.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
31
50 Боинчан Б П . Дедушкин Н А., Царану В В Основная обработка почвы в
севооборотах с сахарной свеклой - Тезисы научной конференции Результаты и
перспективы научных исследований по сахарной свекле в Республике Молдова - Бельцы,
1987 -с 52-54
51 Boinchan В, Doran J Prmcaples of natural and agroecosystems function and
sustamabihty - In the book «Problems of ecological security m agriculture», Vol 2, Sergiev
Posad, 1996 - 12-25 pp
52 Боинчан Б П Совершенствование системы земледелия - основа устойчивого
развития аграрного производства Республики Молдова - В сб «Проблемы экологической
безопасности агропромышленного комплекса», выл 3, г Сергиев-Посад. 1988
53 Боинчан Б П , Боагий И В , Булат Л И Система основной обработки почвы в
севообороте под ведущие полевые культуры в Молдове - В сб научных работ совместного
заседания Координационных Советов РАСХН по севооборотам, обработке почвы и борьбе
с сорняками - М МСХА, 1998
54 Боинчан Б П , Кончиц В А, Черников В А Исследование гумусового состояния
пахотных черноземных почв Республики Молдова дериватографическим методом Извести ТСХА, вып 2, 1998
55 Боинчан Б П , Кончиц В А., Черников В А. Исследование качественного состава
гумусовых кислот пахотных черноземных почв Республики Молдова при длительном
возделывании культур в севообороте и бессменно - Известия ТСХА, вып 3, 1998
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
SUMMARY
The results of 30 years researches in long-term experiments
with crop rotations and continuous crops were summurized for the
Beltsy steppe conditions of Moldova. The dynamic of changes for both
productivity of crops, crop rotations, continuous crops and soil organic".
matter content were described by equations of integrated curves. The
gradual decrease of soil fertility led to the stabilization of yields and
productivity of crap rotations in spite of permanent increase of rates and
diversity of technogenic factors of intensification (mineral fertilizers,
• pesticides), extention of new varieties of field crops with simultaneous
improvement of technology of their cultivation.
The positive influence of crop rotations on soil health and the
role of lasting soil fertility had been established, which are crucial for
sustainable agriculture.
Qualitative changes in the structure of soil organic matter had
been found by using modern physico-chemical methods of analysis for
full extracts of humic acids. They proved the importance of permanent
addition of fresh organic matter to the soil.
The mathematic model for determining the ability of soil to
provide the requirement of crops in nitrogen
were suggested with
simultaneous optimization of the ratio between biological sources (crop
residues, manure, nitrogen fixation) and technical onces (mineral
fertilizers) of nitrogen.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
\.СодврЩанив и затраты энергии на получение вредней урожайности зерна
озимой пшеницы В Республике Молрба за 1д6б-1дд5годы, те.мд-ш/гз
тыс м g m/гз
А. Без дчетз содержания энергии В средних
ео
ежегодных минерализационных потерях органического ЗещеетВа почВы
15
SO
тем gж/ia
Б. С учетом содерэкэния энергии 8средних ежегодных минерапиЗационных потерях органического
ВещестВа почвы
15
/SOS 1970 13711Э75 197В1980 13811985
Удобрения
Пестициды
19861990
_ Прочие
ШИШИ Оргд-ВопочВы
19911995
|
j Уроэ/с
зернз
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис2 ДИНАМИКА УРОЖАЙНОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ.САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И ПОДСОЛ-,
ПЕЧНИКА в РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВАНВДЛИТЕЛЬНЫХ ОПЫТАХ НИИПК ЗЭ fg6z-
Условные обозначения;
Озимая пшеница- i
Сахарная сВеклв••з
Поасолнечник
5
НИИПК/. z
НИИПК, 4НИИПК. 6 •
.-.'— Республика Молдоба
— ~ Республика Mangofo
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис 3 Динамикд урожайности кукурузы назврт и плодородия поч8ы 6длительном
опыте мит за 1962-1997 годы в использованием ураднвтп дифференциальных
крибых (Шу/га,^
органичввкого Вещества почдыу
Условные обозначенияирсшйнгт/гз
• на зерно бсебообороте о черным паром /
5•
с многолетними Шов культурами 2
в•
Нуиуруза на зерно бессменно • на удобрен щне
з
?•
на неудобр фоне 4
8-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис.4. УРОЖАЙНОСТЬ
' } ' .
КУЛЬТУР ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ В СЕВООБОРОТЕ И
БЕССМЕННО, ТЗ.В.уУгА, СР. ЗА 1991 ~ 1996 ГОДЫ.
' екша
БЕЗ УДОБРЕНИЙ
СЕВООБОРОТ
ебвШ
мазера
УДОБРЕННЫЙ ФОН
БЕССМЕННЫЕ ПОСЕВЫ
нечиак
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
§.Выноо азотз (кг/га) различными культурами (оено8ная и побочная продукции) при их кздепыбти
S сеЫоротах и бессменно, на удобренном и неудобренном фонах, ниипк, средняя за 1331 -1396 годы
200
Севооборот
^семенные nooeSbt
33
150
36
100
66
51-
Взимая
ПШ8Н1ЩЭ
Illllllllllim
I.
иахрни
Стрнзя
ткла
73
58
33
Шкап
печник
Озимая
пшенице
ЫЧРЯЗЗ
нззерно
Вынос азота за счет почвы на нещовренном Фоне, кг/га
.1 ПРИРОСТ, выноса
за счет щоврений, кг/га
Стрная
ckkna
ненник
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЭДОБРЕННЫИ ФОН
СЕВООБОРОТ
•
-' v
БЕССМЕННЫЙ
Фото 1. Корневая система кукурузы на зерно перед уборкой в севообороте
и в бессменных посевах, на удобренном фоне
"ЭДОБРЕННЫИ ФОН
[ _ _
СЕВООБОРОТ. -___- „БЕССМЕННЫЙ
. Фото 2. Корневая система подсолнечника перед уборкой в севообороте и в
бессменных посевах, на удобренном фоне
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ИНАМИКА ПРОДУКТИВНОСТИ СЕВООБОРОТОВ С РАЗНОЙ НАСЫЩЕННОСТЬЮ ПРОПАШНЫМИ КУЛЬТУРАМИ В ДЛИТЕЛЬНЫХ ОПЫТАХ НИИПК ЗА iQb2- 1OQ1 ГОДЫ, Т 3. Еу
тзвУгл
1,0
-/
В.0
—5
5.0
Ata+oaat
4.0
^
3,0
2.0
^
-
W
Зспобны: обозначения
Насыщенность celooSopomaS пропашными
—40
z
50
з
60
4-
— too (Несемейная кукуруза на зерно, удобренный фон)
(Бессменная кукуруза на зерно, без удобрений)
6 — —100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис.7. ДИНАМИКА ПРОДУКТИВНОСТИ СЕВООБОРОТОВ С РАЗНОЙ
НАСЫЩЕННОСТЬЮ ПРОПАШНЫМИ КУЛЬТУРАМИ В ДЛИТЕЛЬНЫХ ОПЫТАХ НИИПК 3Afq62-1oq7г.гг
т.
к.п.е.^А
т.к.п.с/га
9.0
8.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
Условныеобозначения*
насыщенность свВоэбсфотоб' пропвшныш культурами,0/
5100 (Бессменная кукуруза т зерно, удобренный фон)
6 < — — l o o (беееменюякукурузаназерно\6езудобрений) "•-•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис8 Анализ прощктикмти cekokpoma 4 (боу* пропашных культур) 0§лительном опыте НИИПК
за 1фг - igq1 годы и прогноз 86 до 2005 года, т з 8/га
t(rodbi)
=5 85+0. 0S3*t+0 ?8*SW(0.2O*t+490)
2005
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 9. Анализ количества Выпадающих осадкоВза сельскохозяйственный год Впериод 1дБ2-1д91годы
поданным Ши,Ш метеостанциии прогноз ихдо 2000 года, мм/^год
Y(imn)
10.1Л/о
800
550
300
1961
t/ГФ
.Y(t)=529.i0+1.976*t+6d.00*SM(0.26*t+4.29)
2000
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис 10 ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕВООБОРОТОВ на ФОНЕ РАЗНЫХ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ,
Г 3 Е/ГА, СРЕДНЯЯ ЗА 1QQO~ iQq6 ГОДЫ
'ГА
Б,0
4,0
4,0
3,0
го
1.0
;£#%
.& ..л»
Зерно--пропашной сеЫорош
( Пропашные -57/6)
ШзМрешш
II аШ
Зерно-•трвбяно-п
(Пропашные
орот
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
юУУ-Зослолнение Ьыноса азота и соотношение технического ИБИОАОттеского азота в земледелии РешБЛики МОАДОВЭ.
Вынос азота кг на 1 га пашни .
'-.'"•"
100 •
-
30 80 •
70 •
6В •
-
50 •
АО •
•
•
30 •
20 •
п•
Г386-ЮЭ0
1S81-W85
7331-1335
ё Т.Ч. 1935
Поступает ОБРЭТНО В ПОЧВУ, С учетом использования
азота растениями .^ от выноса
ТО ^
10
30
44
17.9
18,5
.
ИслобныеоБозиачвния'
сминерзпь-
s.s
Я
ВО \
70
15
5
3,5
1?
40
50
15
29
нышудобрениями
остатками
U
80"«
ттеекойазотФиИсзциеп
30
100
Соотношение техническою и Биологического азотз
VO7
1'11
1-2
Р4.9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис.12. ДТЛ и ДТГ - кривив гумусовых кислот черноземной почвы, неудобренный фон, слой 0-20 см:
I - залежь; 2 - бессменный черный пар; 3 - бессменная озимая пшеница;
4 - бессменная кукуруза на зерно
645
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
'44S
Тис.13.ДТА и Д1Г - кривке гумусовых кислот черноземной почвы,
удобренный фон, слой почвы 0-20 см:
:
I - залеяь; 2- бессменный черный пар; 3 - бессменная ози
пшеница; 4 - бессменная кукуруза на зерно
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис.14-,ДТА и ДТГ - кривые гумусовых кислот черноземной
почвы, удобренный фон, слой почвы 0-20 см:
1 - севооборот, 40$ пропашных культур;
2 - севооборот, 50$ проиашных культур;
3 - севооборот, &0% пропашных культур
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис.15. ИК-спектры гумусовых кислот
черноземной почвы, слой 0-20см
(г.Бэдць, Республика Молдова):
1 - Залежь, без удобрений
2 - Бессменный черный пар,без удобрен]
3 - Бессменная оз.пшеница,без удобрен]
4 - Бессменная кукуруза на зерно, без
удобрений
5 - Залежь, удобренный фон
6 -Бессменный черный пар.удобренный
? - Бессменная оз.пшеница.удобренный
фон
.
8 - Бессменная кукуруза на зерно,
;
удобренный фон
9 - Севооборот, 40£ пропашных культур
,10 - Севооборот, 50/S пропашных культур
?-11 - Севооборот, 60% пропашных культур
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа