Из-за резкого падения численности скота количество вносимой органики уменьшилось до 1,21 т/га, а применение минеральных удобрений сократилось в 10 раз, с 138,7 кг д.в. в 1986-1990 гг. до 13,9 кг д.в. на 1 га в 1996-2000 гг. Усилению дегумификации черноземов за поседение 10-15 лет способствовало увеличение более чем вдвое площади чистых паров.
В условиях дефицита навоза и компостов - главных видов органических удобрений - важными источниками органики могут стать солома озимых культур и сидераты в пару и в пожнивных посевах. Особенно эти источники органических удобрений важны сейчас в фермерский (крестьянских) хозяйствах, в которых мало скота и ограничен ассортимент культур.[29] Об эффективности соломы на удобрение и сидератов в сочетании с минеральными удобрениями (и без них), а также с некоторыми другими факторами можно судить по результатам восьмилетних исследований (две ротации севооборота), проведенных в стационарном полевом опыте кафедры земледелия на опытный станции ВГАУ, в четырехпольном севообороте: пар черный, сидеральный (донник желтый), занятый (эспарцет); озимая пшеница, пожнивная горчица сарептская на зеленое удобрение; пропашные (сахарная свекла, кукуруза на силос); ячмень на силос; ячмень. Схема опыта включала 18 вариантов. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднемощный, тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое 4,0-4,4 %, подвижного фосфора 6,8-13,0 мг, обменного калия 16-28 мг на 100г почвы, рн-6,3.[1]
Исследования показали, что при замене черного пара на занятый эспарцетом на фоне внесения минеральных удобрений под озимую пшеницу и сахарную свеклу поступающей в почву массы послеуборочных остатков недостаточно для компенсации потерь гумуса.
При использовании только минеральных удобрений продуктивность севооборотов с черным и сидеральным парами (в среднем за две ротации) увеличилась по сравнению с контролем (вариант без удобрений) на 20-22 % . Запашка на фоне минеральных удобрений биомассы горчицы или соломы пшеницы, равно как и замена половины дозы минеральных удобрений навозом и запашка на этом фоне соломы озимой пшеницы или совместно соломы и биомассы горчицы, не привели к достоверному повышению продуктивности севооборотов по сравнению с внесением одних ми-неральных удобрений.[28;9]
И только в севообороте с занятым эспарцетом паром при внесении одних минеральных удобрений (N60 P75) продуктивность севооборота была выше по сравнению с контролем на 71%.Опыт сельскохозяйственного производства в Черноземье показывает, что без удобрений невозможно получить хорошие урожаи сельскохозяйственных культур с высокими технологическими качествами.
При переходе к рыночным условиям хозяйствования значительно снизились объемы применения удобрений. Так, в Воронежской области с 1986 по 1990 гг. на 1 га пашни было внесено в среднем по 134 кг д. в. минеральных удобрений и 3,8 т навоза, а с 1996 по 2000 гг. только 18,7 кг минеральных и 1,3 т органических удобрений. Если в первом из указанных периодов времени складывался положительный баланс азота, фосфора и калия в почве, то в последнее десятилетие - отрицательный, т. е. идет процесс обеднения почв гумусом и минеральными веществами. Из-за недостатка кальция нарастает процесс подкисления черноземов. В настоящее время в ЦЧЗ насчитывается около 5 млн га кислых почв. Темпы усиления кислотности сравнительно невелики, но тенденция подкисления проявляется четко. В результате совокупности всех этих негативных процессов валовой сбор продукции сельскохозяйственных культур снизился более чем в 1,5 раза.[11]
В отделе агрохимии нашего института исследуются действие и после-действие минеральных удобрений и кальцийсодержащих мелиорантов на урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции. Учеными отдела разработаны и внедрены в производство энергосберегающие, экологически безопасные системы удобрений, обеспечивающие сохранение плодородия и повышение урожайности сельскохозяйственных культур на 20-25 %. [ ]
Результаты стационарного опыта, заложенного в 1991 г., показали, что в современных условиях минеральные удобрения следует применять в первую очередь на менее плодородных почвах, где они обеспечивают максимальные прибавку урожая и окупаемость 1 кг туков. Прежде всего, необходимо удобрять поля под наиболее отзывчивые и высокорентабельные культуры, такие как сахарная свекла, озимая пшеница, кукуруза. Остальные культуры севооборота дают прибавку урожая от последействия удобрений. Под них рекомендуется вносить при посеве фосфорное удобрение из расчета 10 кг д. в. на 1 га. Удобрение большей площади малыми дозами выгоднее, чем меньшей площади высокими дозами, поскольку окупаемость единицы удобрений закономерно снижается с возрастанием доз их внесения. На почвах, несбалансированных по содержанию фосфора и калия, особенно на фоне высокой обеспеченности одним из них, значительную окупаемость может дать внесение недостающего элемента.
Результаты исследований свидетельствуют, что внесение кальцийсодержащих удобрений дает прибавку урожая даже на недеградированных черноземах. Внесение фосфогипса в дозе 3 т/га во взаимодействии с минеральными удобрениями способствует улучшению водно-физических свойств почвы, положительно влияет на развитие ценных в агрономическом отношении групп микроорганизмов и их биохимическую активность, способствует усилению процессов гумусообразования в почве и повышению содержания обменного кальция на 27-35 %.
Для снижения дефицита питательных веществ в почве и повышения урожайности культур необходимо рационально использовать в качестве удобрения местные органические вещества: подстилочный и бесподстилочный навоз, некормовую солому, дефекат, известь, куриный помет. Все большую актуальность приобретает внедрение сидеральных паров. Согласно данным нашего института, лучшей сидеральной культурой в условиях Воронежской области является озимая рожь, с которой в почву, без применения минеральных удобрений, поступает 5,5 т/га сухого органического вещества, а при внесении под рожь N60 Р60 К60 - свыше 8,5 т/га. Это способствует формированию высокого потенциального плодородия почвы, как и при внесении 40 т/га навоза. В случае гибели озимой ржи в качестве сидеральной культуры можно использовать гречиху.[29]
По данным научных учреждений на каждую тонну соломы необходимо вносить 10 кг д. в. азотных удобрений. Неплохой эффект дает также внесение соломы совместно с бесподстилочным навозом. Доза бесподстилочного навоза в таком случае составляет 30 т/га при условии содержания в ней 0,2 % азота. По исследованиям добавление минерального азота к соломе способствует увеличению урожайности силосной кукурузы на 6,5 т/га, корнеплодов сахарной свеклы - на 6,0 т/га, а добавление жидкой фракции бесподстилочного навоза - соответственно на 4,3 и 5,0 т/га. Последействие соломы с удобрениями, внесенными под сахарную свеклу, дает прибавку ячменя 0,8 т/га. [3;19]
Прежде чем принять хозяйственные решения, в нынешних условиях экономически целесообразно пользоваться результатами почвенно-агрохимических обследований земель, отражающими фактическое состояние плодородия почв конкретного поля.
В настоящее время большой практический и научный интерес представляет использование соломы зерновых и зернобобовых культур в качестве органического удобрения, что не требует больших затрат и доступно любому хозяйству. Поданным М.Н. Новикова (1994), в земледелии Российской Федерации ежегодно можно использовать на удобрение (без отчуждения с полей) до 45-50 млн т соломы, что по содержанию органического вещества соответствует 150 млн т подстилочного навоза.
Об эффективности соломы как удобрения можно судить по результатам исследований, проведенных в течение 16 лет на Юрьев-Польском государственном сортоиспытательном участке (ГСУ) Владимирской области на серой лесной тяжелосуглинистой почве. Здесь испытывается биологическая система земледелия в зерновом 8-польном севообороте с ограниченным применением минеральных удобрений и пестицидов. Воспроизводство почвенного плодородия осуществляется в основном за счет подстилочного навоза, вносимого полной дозой один раз за ротацию севооборота, и использования на удобрение урожая соломы зерновых культур. [1;32]
Установлено, что на тяжелых лесных почвах наиболее эффективна неглубокая заделка измельченной соломы дисковой бороной. При этом вблизи поверхности почвы создается слой из растительных остатков, выполняющий почвозащитную роль, особенно для снижения водной эрозии.
Анализ многолетней динамики содержания гумуса в пахотных серых лесных почвах ГСУ показал, что в годы интенсивной химизации его содержание снизилось с 2,9 % (1938 г.) до 2,2-2,4 %. Продолжение ведения земледелия традиционными методами привело бы к дальнейшей деградации гумуса. Практикуемые за последние 16 лет внесение 100 т/га подстилочного навоза один раз за ротацию в поле чистого пара и систематическая (4 раза за ротацию) заделка 4-6 т/га соломы обеспечило к 2000 г. повышение содержания гумуса до 2,9-3,2 %. При этом улучшилось и его качество: усилилось формирование сгусткового гумуса, микроагрегатов округлой формы и т.д. Систематическое внесение соломы на полях экспериментального севооборота способствует не только обогащению пахотного слоя органическим веществом, но и необходимыми для нормального функционирования агроценоза биофильными элементами. Ежегодно с соломой в расчете на гектар в биологический круговорот возвращается в среднем 25 кг калия, около 12 кг азота, 104 г цинка, 15,6 г бора.
На полях с длительным применением соломы на удобрение, которая служит доступным энергетическим материалом для почвенной сапрофитной микрофлоры, сложился стабильно более высокий уровень биологической активности почвы. Так, возросла численность агрономически ценных групп микроорганизмов: аммонификаторов в 1,6-2,1 раза, целлюлозоразрущающих в 1,8-2,5, нитрификаторов в 1,7-2,4 раза. При отсутствии или недостатке свежего органического вещества в почве начинает развиваться автохтонная микрофлора, разрушающая гумус, патогенные микроорганизмы и возбудители болезней растений.