Способ обогащения черноземной почвы при возделывании сельскохозяйственных культур
Владельцы патента RU 2309571:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки" (ФГОУ ВПО ВГАУ им. К.Д. Глинки) (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам удобрения почвы альтернативными органическими удобрениями при возделывании культур. Способ включает совместное внесение осенью в почву органического удобрения в виде соломы и зеленой массы пожнивного сидерата. В качестве пожнивного сидерата используют горчицу Сарептскую, зеленую массу которой на единицу площади вносят в количестве, превышающем количество соломы, вносимой на единицу площади, в 2,4-3,5 раза. Способ позволяет снизить токсичность почвы на стадии уборки, в частности снизить содержание водорастворимых колинов в почве. 1 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам удобрения почвы альтернативными органическими удобрениями при возделывании культур.
Известен способ обогащения почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, предусматривающий осенью внесение в почву в качестве органических удобрений соломы в количестве 5 т/га с заделкой на 10-12 см и высевание озимого сидерата, который весной при накоплении зеленой массы 8 т/га заделывают на глубину 8-10 см, а затем вносят минеральные удобрения на глубину 6-8 см под предпосевную культивацию (описание RU 2185047, МПК7 А01С 21/00, 2000.03.01).
Известный способ позволяет улучшить плодородие почвы, т.к. внесение соломы способствует улучшению пищевого режима почвы и восполнению запасов гумуса, а сидерат дополнительно обогащает почву органическими веществами и азотом, улучшая ее физические, агрохимические и биологические свойства. Внесение в известном способе минеральных удобрений позволяет ускорить процесс разложения пожнивных остатков, но при этом снижается экологическая безопасность возделываемых культур и требуются дополнительные затраты на приобретение и проведение работ по подготовке почвы, которые приходятся на напряженный период весенних посевных работ.
Известен способ обогащения почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, включающий использование в качестве органического удобрения соломы в количестве 4,5-5,6 т/га и зеленой массы пожнивного сидерата (люпин) в количестве 7,9-8,6 т/га, которые запахивают в почву осенью (описание RU 2246196, МПК7 А01С 21/00, А01В 79/02, 2003.04.16).
Известный способ позволяет повысить плодородие почвы при одновременном исключении затрат на минеральные удобрения.
Внесение в качестве органического удобрения соломистых остатков в черноземную почву повышает ее токсичность, особенно при неблагоприятных погодных условиях. Это обусловлено замедленным разложением соломистых остатков и размножением специфической микрофлоры, которая благоприятствует накоплению фитотоксинов в почве. В известном способе выбранное соотношение между вносимыми в почву соломы и биомассой пожнивной сидеральной культурой не значительно повышает активность обменных процессов «почва-растение» и не позволяет эффективно оздоравливать биоценоз почвы от фитотоксинов в период прорастания и роста растений.
Под влиянием остаточных фитотаксических веществ наблюдается торможение клеточного деления, хромосомные аберрации и замедленный рост клеток корня растений в зоне растяжения. Фитотоксины почвенных микроорганизмов вызывают существенные изменения и в химическом составе растений, нарушая азотистый обмен веществ. Наблюдаются изменения в соотношении между белковым и небелковым азотом, в содержании белков, увеличении накопления отдельных аминокислот, аммиака и других соединений, в состав которых входит азот. Кроме того, фототоксины почвенных мокроорганизмов существенно влияют на интенсивность дыхания растений, снижая их фотосинтетическую активность.
Задача изобретения - улучшение агрохимических и биологических свойств почвы при внесении альтернативного органического удобрения в виде соломы.
Технический результат от использования изобретения - повышение эффективности снижения токсичности почвы.
Технический результат достигается тем, что в способе обогащения черноземной почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, включающем совместное внесение осенью в почву органического удобрения в виде соломы и зеленой массы пожнивного сидерата, в качестве последнего используют горчицу Сарептскую, зеленую массу которой на единицу площади вносят в количестве, превышающем количество соломы, вносимой на единицу площади, в 2,4-3,5 раза.
Выбор количественного соотношения между соломой и зеленой массой сидерата в виде горчицы Сарептской обусловлен результатами исследований совместной запашки в почву соломы с легкогидролизуемым веществом зеленого удобрения пожнивного посева. Нижняя граница соотношения между вносимыми на единицу площади соломы и зеленой массы горчицы Сарептской определена из условия максимального разложения органического вещества и снижения до минимума остаточных фитотоксических веществ в почве. Выбор верхней границы соотношения обусловлен максимальной урожайностью горчицы Сарептской.
Для осуществления способа были проведены полевые опыты в трехкратной повторности на примере возделывания кукурузы на силос на делянках площадью 220 м2 (учетная площадь - 120 м2) по следующим схемам:
| Опыт №1 (контроль) | внесение соломы без внесения пожнивного сидерата и минеральных удобрений |
| Опыт №2 (прототип) | внесение соломы 5 т/га +8,6 т/га пожнивного сидерата (люпин) |
| Опыт№3 | внесение соломы 5 т/га + 11,4 т/га пожнивного сидерата (горчицы Сарептская) |
| Опыт №4 | внесение соломы 5 т/га + 11,9 т/га пожнивного сидерата (горчицы Сарептская) |
| Опыт №5 | внесение соломы 5 т/га + 17,4 т/га пожнивного сидерата (горчицы Сарептская) |
| Опыт №6 | внесение соломы 6 т/га + 16,8 т/га пожнивного сидерата (горчицы Сарептская) |
| Опыт №7 | внесение соломы 7 т/га + 17,4 т/га пожнивного сидерата (горчицы Сарептская) |
В полевых опытах применялась общепринятая для лесостепной зоны ЦЧР технология возделывания районированных для Воронежской области сорта и гибридов культур: озимая пшеница - Тарасовская 29 и Мироновская 8008, кукуруза - гибрид Молдавский 330, люпин - Дружный 165, горчица Сарептская.
После уборки зерновых предшественников измельченную и разбросанную солому заделывали дисковыми боронами на глубину 8-10 см и высевали пожнивный сидерат. Норму высева и агротехнические мероприятия определяли с учетом метеорологического прогноза и исходя из условия накопления горчицей Сарептской до наступления устойчивого похолодания зеленой массы, превышающей количество соломы, внесенной на единицу площади, в 2,4-3,5 раза. Запахивали зеленую массу на глубину 25-27 см. Весной проводили боронование на глубину 6-8 см и две культивации с боронованием с интервалом 7-10 дней, после чего высевали кукурузу на силос.
В фазах развития кукурузы «посев- выметывание метелки - уборка» исследовали токсичность водных вытяжек из почвы по методике А.М.Гродзинского (Аллелопатическое почвоутомление/ А.М.Гродзинский. Киев.-1989, 240 с.).
В таблице приведены средние значения результатов исследований, проводимых в течение 2003-2005 годов. В ходе исследований установлено, что внесение зеленой массы горчицы Сарептской, превышающей количество соломы, внесенной на единицу площади, в 2,4 -3,5 раза, по сравнению с контролем снизить токсичность почвы на стадии уборки в (6,7-11,7) раз. В частности снизить содержание водорастворимых колинов в почве со 136 до (11,6-20,3) УКЕ (условные кумарные единицы).
| Таблица | ||||
| Отношение количества зеленой массы пожнивного сидерата к количеству соломы, вносимых на ед. площади | Содержание водорастворимых колинов в почве под кукурузой на силос, (УКЕ) | |||
| Фазы развития кукурузы | ||||
| посев | Выметывание метелки | уборка | ||
| Опыт №1 (контроль) | 0 | 28,8 | 5,1 | 136,0 |
| Опыт №2 (прототип) | 1,7 | 26,2 | 4,8 | 40,1 |
| Опыт№3 | 2,3 | 23,0 | 4,4 | 24,1 |
| Опыт №4 | 2,4 | 17,8 | 3,7 | 20,3 |
| Опыт №5 | 3,5 | 8,5 | 5,2 | 11,6 |
| Опыт №6 | 2,8 | 12,0 | 4,8 | 17,3 |
| Опыт №7 | 2,5 | 15,6 | 2,9 | 20,3 |
Способ обогащения черноземной почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, включающий совместное внесение осенью в почву органического удобрения в виде соломы и зеленой массы пожнивного сидерата, отличающийся тем, что в качестве пожнивного сидерата используют горчицу Сарептскую, зеленую массу которой на единицу площади вносят в количестве, превышающем количество соломы, вносимой на единицу площади, в 2,4-3,5 раза.
