Эффективность удобрительного Мелиоранта в технологии возделывания травосмеси на торфяных почвах

Журнал: «Главный агроном», №11, 2018 15:56:00г.

После распада СССР и введения новых экономических взаимоотношений мелиоративный фонд в стране (в частности, Рязанской Мещере) не восстанавливался и осушительные системы зарастались древесно-кустарниковой растительностью, заиливались, что привело к ухудшению агрохимических и водно-мелиоративных свойств осушенных торфяных почв и, как следствие, резкому снижению урожайности выращиваемых культур. В связи с этим возникла необходимость введения в традиционные технологии выращивания сельскохозяйственных культур на осушенных торфяных почвах новых приемов, в частности использования нового мелиоранта при регулировании водного режима щлюзованием.

Цель исследования — определение эффективности удобрительного мелиоранта при выращивании травосмеси на осушенных торфяных почвах Рязанской Мещеры при регулировании водного режима. Объектом исследований являются сработанные торфяные почвы, на которых проводится комплекс мелиоративных мероприятий, направленный на восстановление плодородия и интенсивный возврат в оборот земель сельскохозяйственного назначения.

Многолетние исследования проводились на осушенном опытном поле мелиоративной системы «Тинки-2» ОПХ Полково Рязанской области в зоне Рязанской Мещеры с использованием общепринятых методик.

Полевой опыт заложен весной 2011 г. Почвенный покров участка представлен длительно используемой (более 50 лет) сработанной торфяной почвой с яркими признаками деградации. Плодородие почвы зависит от системы удобрений, обработки почвы, принятых севооборотов и других факторов антропогенного характера.

В полевом опыте вносился новый удобрительный мелиорант на основе отходов семяочистительного завода. Состав удобрительного мелиоранта (по весу) следующий: отход половы при очистке семян многолетних трав — 50 %, навоз крупного рогатого скота — 15, торф низинный — 30 %. NPK — из расчета азота 30, фосфора — 45 и калия — 60 кг д. в./га.

Дополнительно в качестве микроэлемента была внесена медь (25 кг/га), для нейтрализации кислотности почвы использовали известь в норме 1 т/га.

Размещение вариантов — систематическое в трехкратной повторности в одном ярусе с площадью делянок 25 м2 .

Варианты опыта с выращиванием вико-овсяной смеси на зеленый корм:

1. Контроль без удобрений.

2. N30P45K60 — фон.

3. Фон + УМ 40 т/га.

4. Фон + УМ 60 т/га.

5. Фон + УМ 80 т/га.

Технология выращивания кормосмеси — общепринятая для региона.

Критериями оценки подпочвенного увлажнения являются уровень грунтовых вод (УГВ) и влажность почвы (Wп). Замеры УГВ и Wп производились 1 раз в 3–5 дней в зависимости от метеоусловий. Измерения УГВ в течение вегетационного периода осуществлялись в наблюдательных скважинах с периодичностью 1 раз в пять дней.

Параллельно с измерением уровня грунтовых вод проводили измерения влажности почвы электрометрическим методом при помощи влагомера для почвы TENSIOMETRO (модель 46909) [2].

За период проведения исследований наблюдался полный спектр изменения метеорологических условий. Вегетационный период с мая по август:

2011 г. — сухой по осадкам (90 % обеспеченности), жаркий по температуре и по влажности воздуха — сухой;

2012 г. — средневлажный по осадкам (40 % обеспеченности), теплый с пониженной влажностью воздуха;

2013 г. — средневлажный по осадкам (35 % обеспеченности), теплый с пониженной влажностью воздуха;

2014 г. среднесухой по осадкам (75 % обеспеченности), теплый с пониженной влажностью воздуха;

2015 г. характеризовался как влажный по осадкам, теплый с пониженной влажностью воздуха;

2016 г. — тепловлагообеспеченность средняя.

Регулирование водного режима осуществлялось подъемом или снижением уровня воды в магистральном канале. Продолжительность подпора воды или время пребывания шлюза в закрытом состоянии определяется расположением УГВ и влажностью почвы в пределах опытных делянок.

Оптимальные значения для викоовсяной смеси УГВ 60–100 см; влажность почвы — 70–90 % НВ в зависимости от фаз развития растений [2].

Расчет эколого-экономической эффективности был выполнен в соответствии с РД-АПК 3.00.01.003-03 по оценке общественной эффективности. Обработка результатов исследований с использованием компьютерной программы STATISTIK.

Мелиоративный объект осушительно-увлажнительной системы был разбит на поля регулирования водного режима. Каждое поле оборудовано одной наблюдательной скважиной для контроля за УГВ, проводимого не реже одного раза в неделю в течение всего вегетационного периода.

Весной перед началом активного снеготаяния проводилось обследование мелиоративной сети и гидротехнических сооружений с целью выявления повреждений, неисправностей и их устранения. Во время весеннего паводка на мелиоративной сети затворы шлюзов-регуляторов открывали до установления УГВ до необходимых отметок под определенную культуру севооборота с последующим их закрытием. В этом заключается технологическая схема шлюзования.

Наблюдения за динамикой УГВ и Wп показали, что в период вегетации 2012–2016 гг. формировался благоприятный водный режим. Замеры УГВ при проведении исследований показали значительные колебания, обусловленные количеством выпавших осадков.

Так, в среднем в вегетационные периоды УГВ изменялся от 75 до 124 см при колебании Wп в пределах 72–90 % НВ. В сухой и жаркий 2011 г. уровень воды в магистральном канале резко понизился, что не позволило набрать необходимого количества воды для увлажнения почвы. В результате чего УГВ понизился до 124 см, а влажность почвы упала ниже 60 % НВ, что снизило урожай вико-овсяной смеси.

Использование нового удобрительного мелиоранта способствовало улучшению агрохимических и водно-мелиоративных свойств исследуемой торфяной почвы. Анализируя современное состояние сработанной торфяной почвы и оценивая качество на основе агрохимического анализа 2011 и 2016 гг., нами обнаружено его соответствие бедному и среднему уровням.

Так, отобранные пробы почвы в 2011 г. показали слабокислую реакцию (рН 5,0), плотность 1,2–1,3 т/м3 , хорошую обеспеченность подвижным фосфором (213 мг/кг) и незначительную — обменным калием (72,5 мг/кг). Мощность слоя торфа составляла 15 см. Результаты анализа отобранных проб почвы в 2016 г. показали рН 5,8, хорошую обеспеченность подвижным фосфором (252 мг/кг) и обменным калием (88,6 мг/кг). Плотность почвы снизилась с 1,2–1,3 до 1,0–1,1 т/м3 .

При использовании мелиоранта разными дозами увеличилась урожайность травосмеси. Крайне низкая урожайность травосмеси во всех вариантах отмечена в 2011 г., в последующие годы в большей степени лимитирующим фактором выступало тепло, так как влагообеспеченность была выше и выпадающие осадки способствовали подъему УГВ.

При обработке результатов исследований данные 2011 г. не учитывались. Максимальный урожай был получен в варианте с внесением удобрительного мелиоранта 80 т/га, который был в 2–3 раза выше, чем в контроле.

В среднем за пять последних лет наивысшая прибавка выявлена в пятом варианте — «фон + 80», однако при проведении корреляционно-регрессионного анализа результатов исследований определена экспоненциальная кривая, свидетельствующая, что линейную связь урожайности и дозы внесения мелиоранта нельзя считать адекватной.

Расчет эколого-экономической эффективности учитывал наряду с повышением урожайности от внесения УМ экологические последствия реализации мелиоративных мероприятий по восстановлению плодородия малопродуктивных и деградированных почв.

Дисконтированное сальдо приростного потока за пять лет функционирования опыта показало наибольшую эффективность варианта «фон + 60 т/га».

За весь период исследований получено превышение урожайности всех вариантов норм внесения УМ по сравнению с контролем, что подтверждает перспективность применения разработанного УМ для восстановления плодородия деградированных осушенных торфяных почв.

Таким образом, эффективность удобрительного мелиоранта при выращивании травосмеси на фоне подпочвенного увлажнения при шлюзовании доказана результатами проведенных исследований: улучшились агрохимические свойства вследствие оптимизации кислотности, снижения плотности и повышения содержания подвижного фосфора на 18,3 % и обменного калия на 22,2 %. Урожайность вико-овсяной травосмеси выросла на 72,8 % по сравнению с контролем без внесения удобрительного мелиоранта.