Первоочередной задачей земледелия является сохранение и воспроизводство почвенного плодородия пахотных земель. Основным элементом, характеризующим потенциальное и эффективное плодородие почв, является гумус.

Гумус, представляющий собой органическое вещество почвы, играет важную роль в круговороте органического углерода в природе, в биохимических процессах, протекающих в почвах, является аккумулятором энергии и носителем почвенного плодородия.

Основными факторами, определяющими гумусонакопление и состав гумуса, являются: качественный состав органических остатков, гидротермический режим и физико-химические свойства почв.

Качественная сторона гумусонакопления возрастает в зональном плане с севера на юг от дерново-подзолистых почв до выщелоченных чернозёмов, затем снова убывает к обыкновенным, южным чернозёмом и каштановым почвам [1]. Поступление свежего органического вещества способствует в процессе его разложения образованию мобильных соединений, которые служат резервом для минерализации. Доля опада, идущего на формирование гумуса, составляет в южной тайге – 12-17 ц/га, северной лесостепи – 30, в центральной лесостепи 130, в южной лесостепи – 90, и в степи 42 ц/га [2].

Сложный процесс гумусообразования зависит также от климатических условий, в частности, от гидротермического коэффициента. Наиболее богаты гумусом почвы, развивающиеся в климатических условиях, характеризующихся значением ГТК от  1,2 до 1,0, т.е. серые лесные и чернозёмы.

Установлено, что в пахотных почвах, в сравнении с целиной, в процессе сельскохозяйственного использования часть гумуса теряется. Происходящие изменения происходят за счёт биологических и антропогенных факторов.

Основным движущим фактором развития всего живого признан процесс синтеза и разрушения органического вещества почвы. Растения извлекают из почвы и атмосферы питательные вещества, концентрируют их в себе, предохраняя тем самым от вымывания и вовлечения в большой геологический круговорот. В естественных условиях отмирающее растение возвращает почве питательных веществ больше, чем берёт из неё, так как оно берёт углерод и кислород из атмосферы и этим обуславливает постоянное наращивание органического вещества в местах обитания. Наряду с синтезом органического вещества, в природе одновременно и непрерывно протекает, осуществляемый в основном, микроорганизмами, процесс его разрушения и использование продуктов разложения новым поколением растений. Такое динамическое равновесие замыкает малый круговорот веществ в природе – биологический.

Для каждой почвы в целинном её состоянии характерны свои, постоянные величины гумусового состояния. Как только почва распахивается и систематически обрабатывается, изменяется соотношение процессов синтеза и разложения (деструкции). Уменьшение поступления растительных остатков и отчуждение питательных веществ с урожаем приводит к преобладанию процессов минерализации над процессом гумификации [3] Вследствие этого, происходят биологические (неизбежные) потери органического вещества почвы до уровня нового равновесного состояния.

Антропогенные факторы, оказывающие негативное влияние на плодородие почв (эрозия, дефляция), связаны с хозяйственной деятельностью человека. Основные потери гумуса связаны с эрозионными процессами. По данным академика В.И.Кирюшина [4], даже при уклоне 2-30, выщелоченные чернозёмы теряют в 3-6 раз больше гумуса, чем на равнинных ландшафтах. При увеличении степени эродированности потери гумуса ещё значительнее.

Для избежания потерь гумуса при сельскохозяйственном использовании необходимо применять комплекс агротехнических мероприятий, направленных на борьбу с эрозией и дефляцией. Прежде всего, это почвозащитные севообороты, почвозащитная система обработки, контурно-мелиоративное землеустройство, возделывание сидератов, оставление соломы и посевы многолетних трав.

Для каждой почвенно-климатической зоны области существует определённое содержание гумуса в почве, так называемой равновесный или критический уровень [5]. Уменьшение содержания гумуса в почве ниже этого критического уровня приводит к снижению как почвенного плодородия, так и урожаев полевых культур. Если содержание гумуса ниже критических уровней, то система земледелия должна быть направлена на поддержание бездефицитного баланса органического вещества путём увеличения поступления растительных остатков возделываемых культур и предотвращения эрозионных процессов. Согласно данным СибНИИЗХИМа СО РАСХН [5], для поддержания бездефицитного баланса гумуса в тёмно-серой лесной, чернозёмной и каштановой почвах ежегодно должно поступать 60,85 и 30 ц/га растительных остатков. Такое количество остатков образуется при урожаях зерновых, соответственно, 30, 40 и 20 ц/га.

При наличии эрозии решение задачи бездефицитного баланса гумуса за счёт растительных остатков нереально. В этом случае должно быть сведено к минимуму, за счёт соответствующих агротехнических приёмов, проявление самих процессов ветровой и водной эрозии.

За 50 лет, прошедшие со времени освоения целинных земель и их массового вовлечения в сельскохозяйственное использование, пахотные почвы Новосибирской области характеризуются определённым условием гумусового состояния. Данные сплошного агрохимического обследования, проведённые ФГУЦАС «Новосибирский» и ФГУСАС «Баганская», показывают неравнозначность содержания гумуса как в зональном плане, так и в пределах административных районов (Таблица 1). Рассматриваемые данные по содержанию гумуса в пахотных почвах области характеризуют реальные уровни плодородия на современном этапе ведения земледелия.

Для пахотных почв подтайги низменности, включающих северные районы области, равновесный уровень гумусного состояния составляет 1,8% [5], что находится, согласно градациям, принятым в агрохимслужбе, в пределах очень низкой обеспеченности. Однако современное гумусное состояние почв рассматриваемой зоны находится выше этого показателя. Гумусированность пахотных почв подтайги, представленных дерново-подзолистыми, серыми лесными, частично лугово-чернозёмными  тем выше, чем меньше степень проявления подзолистого процесса или явления осолодения [1].

Агротехнические мероприятия в данной зоне должны быть направлены на повышение урожайности путём применения минеральных удобрений и внесения растительных остатков для поддержания бездефицитного баланса гумуса.

В зоне северной лесостепи с наличием лугово-чернозёмных, тёмно-серых лесных почв и чернозёмов критический уровень гумусового состояния составляет 3,5%, что находится в градации низкой обеспеченности. В Колыванском районе 30,9% пахотных почв характеризуются низкой обеспеченностью гумусом, в Мошковском районе 55,5%, в Убинском – 24,1% от обследованной территории. На землях с низкой обеспеченностью гумусом для поддержания бездифицитного баланса и роста урожайности следует считать обязательным приёмом ежегодное внесение свежих растительных остатков, в частности, соломы.

В лесостепной зоне Барабы: Чановском, Татарском и Барабинском районах, соответственно, 12,9%, 13,4 и 19,5% пашни находится в зоне критического гумусового состояния. На остальной площади обследованных пахотных земель содержание гумуса выше 3,5%.

Для зоны черноземных, тёмно-серых и лугово-черноземных почв лесостепи Приобья характерна довольно значительная часть площади пахотных земель с низким содержанием гумуса, что связано с более интенсивной степенью использования пашни. Так, в Новосибирском районе больше половины пашни – 53,9% имеет низкое содержание гумуса,  и 4,5% - очень низкое. В Ордынском районе на уровне критического состояния находится 42% пашни, в Коченёвском – 19%. Внесение органических и минеральных удобрений – необходимые условия для повышения продуктивности пахотных земель этой зоны.

В Болотнинском районе зоны лесостепи Присалаирья площадь почв с очень низким и низким содержанием гумуса составляет 18,1%, в Черепановском – 33% от обследованной территории. Особенно значительные площади низкогумусированных почв отмечены в Маслянинском – 59,6% и Сузунском – 80,2% районах. Наряду с неизбежными биологическими потерями гумуса в этих районах происходят потери эрозионного характера. Здесь требуются незамедлительные меры по предотвращению эрозионных процессов и восстановлению содержания гумуса на уровне равновесного содержания. Повсеместно следует осваивать почвозащитные севообороты и почвозащитные обработки, возделывать сидераты и многолетние травы, внедрять занятые пары,  практиковать внесение соломы.

Для пахотных земель зон южной лесостепи и степи критический уровень гумусного состояния составляет 4-5%  [5], что находится в градации средней обеспеченности. В Чистоозёрном районе 82% пашни находится в пределах критического состояния, в Красноозёрском – 75,2%, в Доволенском – 54,8%, Здвинском – 47,6%, в Кочковском – 47%. Дальнейшее падение содержания гумуса в почвах ниже равновесного содержания приведёт к ежегодному уменьшению урожаев.

В степной зоне, включающей Баганский, Карасукский и Купинский районы, отмечен наиболее значительный удельный вес площадей с содержанием гумуса ниже критического уровня. В Баганском районе 79,1% пашни находятся в пределах очень низкого и низкого содержания, в Купинском – 41,9%, а в Карасукском – 90%. На этих площадях пашни без проведения специальных агротехнических приёмов по смягчению биологических потерь и устранению эрозионных процессов содержание гумуса будет в дальнейшем уменьшаться.

РЕЗЕРВЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ И ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР.

Одним из основных факторов, повышающих продуктивность зерновых культур в области, является применение минеральных и органических удобрений. Объём применения минеральных туков за последние 5 лет составил 5,1-6,4 тыс.т.д.в., на га пашни приходится всего 2,0-2,4кг.

Совершенно очевидно, что при этих количествах урожайность не повысится, тем более, что цена минеральных удобрений на рынке постоянно растёт. Из ассортимента органических удобрений (навоз, перегной, сидераты, солома) наиболее доступным является солома.

Солома – органическое удобрение, не требующее капитальных затрат на внесение, является растительным материалом, естественным продуктом, оставляемом на полях хозяйств после уборки. Сама солома считается источником макро- и микроэлементов. По литературным источникам [6] с 1 т соломы зерновых культур в почву вносится 3,3-5,6кг азота, 1,8-2,4кг Р2О5; 10-15,1кг К2О; 2,8кг СаО; 1,7кг MgО. Кроме того, солома зерновых культур отличается высоким содержанием углерода (в форме целлюлоз, гемицеллюлоз, лигнина). По этой причине создаётся широкое соотношение С:N, достигающее 60:1; 80:1, которое оказывает решающее влияние на скорость биохимического разложения соломы [7]. При применении соломы в чистом виде в первый год внесения наблюдается снижение урожая сельскохозяйственных культур, обусловленное уменьшением доступного растениям минерального азота в результате иммобилизации его почвенными микроорганизмами.

Таблица 1

Гумусовое состояние пахотных почв природно-климатических зон
Новосибирской области, % к обследованной площади

Районы Обследованная площадь, тыс.га Содержание гумуса, %
очень низкое низкое среднее повышенное высокое очень высокое
< 2 2-4 4-6 6-8 8-10 > 10
1 2 3 4 5 6 7 8
Подтайга низменности
Кыштовский 47,6 1,2 15,0 19,3 29,6 18,3 16,6
Северный 24,1 - 8,1 5,4 19,6 27,1 39,8
Усть-Таркский 72,8 - 0,8 19,8 42,7 28,1 8,6
Венгеровский 96,3 - - 7,4 18,1 33,1 41,4
Северная лесостепь
Колыванский 80,6 - 30,9 67,9 1,2 - -
Мошковский 56,1 - 55,5 31,8 12,7 - -
Каргатский 53,0 - 1,1 33,7 34,0 26,1 5,1
Убинский 62,3 - 24,1 6,0 21,4 41,5 7,0
Лесостепь Барабы
Чулымский 59,1 - 1,4 56,8 33,6 8,2 -
Куйбышевский 96,2 - 2,0 16,8 27,8 26,2 27,2
Барабинский 87,3 1,7 19,5 42,0 25,8 9,2 1,8
Чановский 88,0 2,2 12,9 36,8 33,4 9,6 5,1
Татарский 118,8 - 13,4 64,2 21,1 1,3 -
Лесостепь Приобья
Новосибирский 80,2 4,5 53,9 31,5 10,1 - -
Ордынский 132,3 0,5 41,5 32,7 18,7 6,6 -
Коченёвский 141,7 1,1 17,9 46,8 30,2 4,0 -
Лесостепь Присалаирья
Болотнинский 67,6 1,4 16,7 47,5 32,8 1,6 -
Искитимский 148,3 - 13,9 33,0 43,2 8,8 1,1
Маслянинский 61,5 0,4 59,2 40,4 - - -
Черепановский 131,6 2,0 31,0 26,4 33,1 6,7 0,8
Тогучинский 156,2 - 3,0 52,8 44,2 - -
Сузунский 111,1 57,4 22,8 18,9 0,9 - -
Южная лесостепь
Чистоозерный 109,2 - 15,3 67,0 17,7 - -
Краснозерский 208,7 - 28,3 46,9 22,5 0,9 -
Доволенский 95,5 - 3,1 51,7 38,7 6,5 -
Здвинский 88,8 - 5,9 41,7 42,3 9,0 1,1
Кочковский 129,0 - 3,0 44,0 43,0 10,0 -
Степь
Баганский 122,7 16,6 62,5 17,1 3,8 - -
Карасукский 146,0 20,0 70,0 10,0 - - -
Купинский 176,3 7,4 34,5 42,3 15,8 - -
По области 3048,9 4,6 23,6 36,8 24,0 7,5 3,5

Интенсивность закрепления почвенного азота при разложении соломы зависит от соотношения С:N. При разложении соломы не наблюдается ни обогащения, ни обеднения почвы минеральным азотом, если C:N = 20-30. В случае, соотношения С:N < 20 преобладают процессы минерализации, например, при разложении богатых азотом растительных остатков бобовых в почве [7]. Внесение соломы злаковых в качестве наиболее бедного азотом углерод содержащего вещества (С:N > 30), резко увеличивается скорость иммобилизации азота в почве, так как развивающимся микроорганизмам не хватает азота разлагаемого органического вещества и они поглощают минеральный азот почвы [8]. Однако, это довольно существенное количество азота не потеряно для растений, так как процессы мобилизации и иммобилизации обратимы. Биологически связанный азот минерализуется и используется последующими культурами. Один из наиболее эффективных способов ускорения разложения соломы – добавление к ней минерального азота. Компенсирующие дозы азотных удобрений от 3,5 до 10кг азота на 1т соломы служат для беспрепятственного разложения соломы и предотвращают снижение урожая [9]. Компенсирующее азотное удобрение обычно вносят одновременно с заделкой соломы в почву и не принимают во внимание при расчёте доз азота для получения запланированного урожая. Разложение соломы особенно ускоряется аммонийной формой азота, так как микроорганизмы предпочитают ион аммония нитратному.

Кроме дефицита азотного питания, вторым фактором, влияющим на снижение урожаев злаковых культур в первый год удобрения их соломой, является наличие в соломе фенолкарбоновых кислот и образование токсических продуктов при её разложении в почве [10]. Фитотоксический эффект водной вытяжки соломы и растворов фенольных соединений проявляется в торможении роста корней, хлорозе растений, задержке поступления питательных веществ. Первичные корни особенно чувствительны к токсинам. Состав и количество токсических соединений, образующих при разложении соломы, зависят от условий аэрации. При быстром аэробном распаде соломы пшеницы накапливается мало растворимых углеродных соединений [10]. При анаэробном разложении органические кислоты составляют 69% растворимых соединений углерода, причём уксусная кислота является главным компонентом органических кислот.

В практике солому рекомендуют заделывать сразу после её уборки и измельчения в верхний, наиболее аэрируемый и микробиологически активный слой почвы [11]. В этом случае содержащиеся в соломе токсические продукты разлагаются интенсивнее и без вторичного накопления вредных веществ [12].

Тормозящий эффект свежей соломы на растения носит временный характер и может быть устранён при температуре около 200 в среднем через 1-1,5 месяца после внесения соломы в почву [13].

Интенсивность разложения соломы во многом зависит от почвенно-климатических условий. В более связных по механическому составу почвах её минерализация протекает при равных условиях влажности медленнее, чем в рыхло-песчаных почвах. При максимуме и минимуме влаги в почве деструкция запаханной массы соломы замедляется. Причём, скорость разложения соломы в большей степени зависит от влажности почвы, чем от температуры (t выше 00) [14]. Установлено, что скорость разложения соломы увеличивается при оптимальных условиях увлажнения – 60% ППВ почвы [15]. В почвах под растениями, вследствие иссушения пахотного горизонта, солома разлагается медленнее, чем на парующихся участках. Вместе с тем, увеличение влажности почвы (до 85%) снижает депрессирующее действие соломы на рост растений. В литературе это объясняется тем, что, при повышении влажности интенсивность диффузионных процессов увеличивается, что обуславливает снижение концентрации фитотоксичных продуктов разложения соломы в жидкой фазе почвы [15].

Влияние соломы на урожай сельскохозяйственных культур во многом определяется временем и способом её заделки. Отрицательное действие соломы на растения снижается, если к моменту посева она разложилась в достаточной степени. В этом случае не проявляется токсическое действие продуктов её разложения и менее выражена иммобилизация минерального азота [16]. Меняя глубину заделки соломы и тем самым условия её минерализации, можно создать условия для меньшего накопления токсических веществ и быстрого их разрушения.

Ингибирующее действие соломы в процессе её разложения меняется в зависимости от сроков её компостирования в почве. При более раннем внесении соломы начальные этапы её минерализации происходят задолго до посева, тем самым снижается её фитотоксичность.

Размер частиц соломы, вносимой в почву, также имеет определённое значение в проявлении ингибирующего эффекта. При увеличении частиц соломы с 0,5 до 5см отрицательный эффект её снижается, а при величине частиц в 10см действие соломы может стать даже стимулирующим [17]. Наблюдаемый эффект объясняется разной скоростью разложения соломы, меньшей у более длинных частиц. В этом случае образование неблагоприятных для растений продуктов распада соломы происходит в такой период развития растений, когда их восприимчивость к ингибирующему влиянию этих веществ оказывается незначительной. Более крупные фрагменты соломы обуславливают лучшую аэрацию почвы, что способствует усилению аэробного разложения соломы, при котором накопление токсичных соединений носит временной характер.

Систематическое внесение соломы в почву существенно увеличивает содержание гумуса, что улучшает структуру и агрофизические свойства почвы, её водный и тепловой режимы, особенно на подверженных эрозии и бедных песчаных почвах [18]. После  внесения соломы уменьшается объёмный вес почвы, увеличивается количество водопрочных агрегатов, коэффициент структурности и некапиллярная пористость, снижается эродируемая фракция почвы. При постоянном внесении свежей органики в почву представляется возможным поддерживать её биологическую активность на высоком уровне, направляя её в сторону повышения эффективного плодородия почв, особенно повышения прочности структуры и доступных форм питания. Так, в сухостепных районах Северного Казахстана продукты распада соломы положительно влияли на процесс структурообразования, что заметно повышало её противоэрозионную устойчивость [19]. Внесение соломы уменьшало количество эрозионных (меньше 1мм) и, соответственно, увеличивало количество эрозионноустойчивых агрегатов (больше 1мм) почвы, особенно при внесении 5 и 10 т/га соломы.

При использовании соломы в качестве органического удобрения можно получить дополнительное обогащение почвы за счёт несимбиотической азотфиксации в дерново-подзолистых почвах порядка 6 кг/га, в чернозёмных – 20 кг/га [20]. Кроме того, в условиях засухи солома играет важную роль как мульчирующее средство: с соломой накапливается больше влаги и она более продуктивно расходуется на создание урожая.

В практике измельченную солому после уборки заделывают в почву осенью, тем самым создавая условия для частичного разложения осенью и в ранне-весенний период до посева. В сентябре, частично в октябре и в мае наблюдается благоприятное сочетание влажности и температуры почвы. Этого времени достаточно, чтобы в процессе разложения соломы в почве нормализовалось соотношение С:N. Вместе с тем,  как было отмечено выше, для предупреждения снижения урожая полевых культур в год внесения, особенно на малогумусных (до 6% гумуса) почвах, необходимо дополнительно внести компенсирующие дозы азотных удобрений.

Паровое поле является тем самым полем севооборота, куда наиболее эффективно внесение соломы. В пару особенно ускоренно протекает минерализация органических соединений азота с образованием аммиака, необходимого для окисления его нитрифицирующими бактериями. Поэтому, чем в большем количестве и длительно органические вещества соломы подвергаются разложению, тем меньше их негативное влияние. К концу парования происходит накопление подвижных форм азота и фосфора. Всё это усиливает корневое питание растений по пару [20, 21].

Систематическое внесение соломы увеличивает урожай зерновых культур, как на чернозёмных и каштановых, так и на дерново-подзолистых почвах. Последействие соломы на урожай последующей культуры связано с минерализацией и использованием растениями ранее иммобилизованного в почве азота [22]. В последействии соломы усиливаются процессы мобилизации азота в почве, повышается использование растениями как иммобилизованного азота удобрений, так и азота почвы, что определяет положительное  действие на урожай последующих культур.

Таким образом, эффективность соломы как удобрения определяется многими факторами, в первую очередь, микробиологической активностью почвы. Имеется ряд подходов к регулированию почвенных процессов, что делает продуктивным использование соломы в качестве органического удобрения. Депрессии первого урожая сельскохозяйственных культур вполне можно избежать и повысить потенциальное плодородие почвы за счёт органических и минеральных веществ, входящих в состав соломы. Негативное влияние можно избежать за счёт более быстрого разложения соломы в почве. Необходимо заблаговременно заделывать солому в верхнем слое почвы. Под зерновые культуры эффективно внесение соломы с добавлением минеральных азотных удобрений. С точки зрения организационных мероприятий, снятия негативных процессов на первоначальных стадиях разложения и накопления питательных веществ, солому лучше всего вносить в паровое поле.

Возделывание сидератов – один из эффективных способов повышения плодородия почв и увеличение урожая полевых культур. Этот агротехнический приём эффективен по двум причинам. Во-первых, почва обогащается органическим веществом, азотом и другими элементами питания, во-вторых, не требуется перевозки удобрений, так как растения заделывают на месте их выращивания.

На зелёное удобрение в качестве сидератов обычно высевают бобовые культуры (однолетние и многолетние люпины, белый донник, сераделлу, эспарцет, вику, горох, клевер). Они способны не только давать много органической массы, но и с помощью клубеньковых бактерий усваивать азот из воздуха. Каждые 100ц зелёной массы, например, люпина пополняют запасы азота в почве на 45 кг, фосфора на 10 и калия на 17кг [23]. Кроме того, азот зелёного удобрения примерно в 2 раза доступнее растениям, чем азот навоза. Запашка сидератов приводит к улучшению агрохимических, водно-физических и биологических свойств почвы, что существенно повышает её плодородие. Кроме того, сидерация сокращает время пребывания почвы без растительности, предохраняя её от ветровой и водной эрозии, предотвращает потерю питательных веществ в результате миграции их по почвенному профилю, а также улетучивание азота вследствие процессов денитрификации.

Выращивание сидератов снижает засорённость полей, выполняя фитосанитарную роль, повышает продуктивность агроценоза при улучшении качества получаемой продукции. В зависимости от вида культуры и агрономической цели сидераты могут занимать поле в течение одного или нескольких вегетационных периодов (самостоятельные посевы) и совместно с основной культурой (подсевные посевы). Обычно сидераты (люпин, донник, клевер, сераделла) подсевают под предшествующую основную культуру. Различают два способа использования зелёного удобрения [23]: полное – запахивается вся зелёная масса и корни; отавное – основной урожай зелёной массы используется на корм, а на удобрение запахиваются корневые остатки и отросшая отава.

ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ АЗОТОМ ПОЛЕЙ ПОД ПОСЕВ 2006 ГОДА

Для оценки ситуации по обеспеченности азотом полей под посевы яровой пшеницы 2006 года, в ФГУЦАС «Новосибирский» была проведена осенняя почвенная азотная диагностика. Почвенные образцы со слоёв 0-40см по непаровым предшественникам и с метрового слоя на паровых полях отобраны поздней осенью после окончания процессов минерализации.

Полученные данные свидетельствуют о том, что в паровых полях содержание нитратного азота относится, в основном, к высокой степени обеспеченности (Таблица 2). Лишь в Маслянинском районе на отдельных полях отмечена средняя степень обеспеченности. Потенциал почвенных запасов для создания урожая пшеницы на паровых полях районов северной лесостепи, лесостепи Приобья и лесостепи Присалаирья довольно высокий. По проведённым расчётам запасов азота в метровом слое паровых полей, с учётом азота текущей минерализации и коэффициента использования  азота из почвы (К И), в зоне северной лесостепи уровень возможного урожая составит 29-38ц зерна с га. В районах лесостепи Приобья в паровых полях запасы азота ориентированы на формирование 28-50ц зерна с га, в лесостепи Присалаирья – 19-45 ц с га.

По закону минимума урожай лимитируется фактором, находящимся в дефиците. Применительно  к условиям 2006 года, урожай яровой пшеницы на паровых полях будут лимитировать запасы продуктивной влаги. Почти повсеместно, за исключением полей Болотнинского района, слои почвы ниже 50см были сухими.

Таблица 2

Обеспеченность паровых полей нитратным азотом
(данные осенней почвенной диагностики 2005г.)

Районы Обследованная площадь, тыс.га Содержание N-NО3, мг/кг Уровень урожая по азоту, ц/га *
5-10 10-15 > 15
Северная лесостепь
Колыванский 1229 - - 18,6-21,7 29-36
Болотнинский 330 - - 28,9-29,2 35-38
Лесостепь Приобья
Ордынский 2380 - - 20,4-86,0 30-50
Новосибирский 190 - - 27,0-51,0 28-32
Лесостепь Присалаирья
Искитимский 724 - - - 19-45
Маслянинский 100 - 9,5 - 24
Черепановский 150 - - 26,9 34

В Колыванском районе зоны северной лесостепи обеспеченность нитратным азотом полей по зерновым предшественникам низкая и очень низкая (Таблица 3). По пропашным предшественникам лишь 16% от обследованной площади имеют содержание нитратов от 10 до 15 мг/кг (средняя степень обеспеченности). Обеспеченность азотом полей после однолетних трав также очень низкая и низкая. Поля с июльской распашкой многолетних трав имеют среднюю обеспеченность азотом, а с распашкой в конце августа или осенью – низкую обеспеченность. Аналогичные данные по многолетним травам отмечены в Болотнинском районе. В хозяйствах этого района поля после первой пшеницы по пару имеют среднюю обеспеченность подвижным минеральным азотом. По мере удаления от парового предшественника (2-3 культуры после пара) обеспеченность азотом низкая (Таблица 3).

В Ордынском и Новосибирском районах зоны лесостепи Приобья все обследованные поля по зерновым и пропашным предшественникам имеют низкую обеспеченность нитратным азотом.

В обследованных хозяйствах районов лесостепи Присалаирья (Искитимский, Маслянинский, Черепановский) преобладающая площадь зерновых предшественников относится к очень низкой и низкой степени обеспеченности азотом. Лишь 12% от обследованной пашни в Искитимском районе и 36% - в Черепановском имеют среднюю обеспеченность этим элементом  минерального питания. В основном, это поля после первой пшеницы по пару. После пропашных культур и однолетних трав в данной зоне отмечен дефицит азотного питания – очень низкая и низкая обеспеченность нитратами. После многолетних злаковых трав поля ранних сроков распашки имеют среднюю обеспеченность азотом, поздних сроков – низкую обеспеченность (Таблица 3).

Следует отметить, что наряду с дефицитом азотного питания по непаровым предшественникам, урожай яровой пшеницы будет лимитирован содержанием продуктивной влаги перед посевом. На период осеннего обследования увлажнённость полей в горизонте 0-40см была незначительной. Ниже 40см почвенный профиль был сухим почти повсеместно.

Нами рассчитаны возможные уровни урожая яровой пшеницы в зависимости от обеспеченности полей нитратным азотом и предшественников (Таблица 4). При расчётах учитывался азот текущей минерализации и К И азота из почвы.

При очень низкой обеспеченности нитратным азотом в зоне северной лесостепи запасы почвенного азота могут обеспечить формирование 11-13 ц с га по зерновым предшественникам, 15-16 ц по пропашным, 10-11ц по однолетним травам и 13-14 ц после многолетних трав. В лесостепи Приобья при очень низкой обеспеченности потенциал урожая зерна пшеницы по азоту находится примерно на этом же уровне. В лесостепи Присалаирья потенциал урожая при очень низкой обеспеченности ещё меньше (Таблица 4).

При условии низкого содержания нитратного азота (5-10 мг/кг) возможные уровни урожая по азоту в зоне северной лесостепи составляют: по зерновым предшественникам 13-16 ц с га, по пропашным – 16-18 ц, однолетним травам 12-15 ц, многолетним травам 15-17 ц/га. Аналогичные уровни урожая пшеницы запасы почвенного азота обеспечат и в зонах лесостепи Приобья и Присалаирья. Здесь только после многолетних трав запасы азота ориентированы на создание 16-20ц. 

Таблица 3

Обеспеченность нитратным азотом полей по непаровым предшественникам
(данные осенней почвенной диагностики 2005г.)

Районы Зерновые ** Пропашные Однолетние травы Многолетние травы
обследовано* 0-5 5-10 10-15 обследовано 0-5 5-10 10-15 обследовано 0-5 5-10 10-15 обследовано 0-5 5-10 10-15
Северная лесостепь
Колыванский

1917

100

900

47

1017

53

-

1056

100

180

17

710

67

166

16

471

100

83

18

388

82

-

260

100

-

120

46

140

54

Болотнинский

910

100

-

613

67

297

33

- - - - - - - -

250

100

- -

250

100

Лесостепь Приобья
Ордынский

3098

100

-

3098

100

- - - - - - - - - - - - -
Новосибирский

385

100

-

385

100

-

104

100

-

104

100

- - - - - - - - -
Лесостепь Присалаирья
Искитимский

1933

100

234

12

1468

76

231

12

- - - - - - - -

72

100

- -

72

100

Маслянинский

322

100

259

80

63

20

- - - - -

434

100

236

54

198

46

-

200

100

-

200

100

-
Черепановский

2329

100

730

31

763

33

836

36

240

100

-

240

100

- - - - - - - - -

* над чертой – га; под чертой - % от обследованного;
** содержание N-NО3 мг/кг 

При средней обеспеченности нитратным азотом (10-15 мг/кг) уровни возможных урожаев по азоту в зонах лесостепи Приобья и Прсалаирья составят: по зерновым предшественникам 18-23 ц/га, пропашным – 19-21ц, однолетним травам 16-18ц и многолетним травам 21-23 ц/га. В районах северной лесостепи потенциал урожая по азоту после многолетних трав будет находиться на 1-2 ц меньше (Таблица 4).

Очевидно, что при благоприятных условиях вегетационного периода 2006 года – хорошей влагообеспеченности и условий для минерализации – урожай пшеницы может быть получен выше рассчитанных величин.

Таблица 4

Ориентировочно возможные урожаи яровой пшеницы по зонам области в зависимости от степени обеспеченности азотом и предшественников, 2006 год

Зоны Предшественники
зерновые пропашные однолетние травы многолетние травы
очень низкая обеспеченность
Северная лесостепь 11-13 15-16 10-11 13-14
Лесостепь Приобья 11-13 15-16 10-11 13-15
Лесостепь Присалаирья 10-12 14-16 9-10 13-15
низкая обеспеченность
Северная лесостепь 13-16 16-18 12-15 15-17
Лесостепь Приобья 13-17 16-18 12-15 16-20
Лесостепь Присалаирья 13-17 16-18 12-15 16-20
Средняя обеспеченность
Северная лесостепь 17-20 19-20 16- 7 21-22
Лесостепь Приобья 18-23 19-21 16-18 21-23
Лесостепь Присалаирья 18-23 19-20 16-18 21-22

Литература

  1. Кленов Б.М. Гумус почв Западной Сибири. М.: Наука, 1981, 142с.
  2. Базилевич Н.И. Геохимия почв содового засоления. М.: Наука, 1965, 351с.
  3. Гамзиков Г.П., Кулагина М.Н. Изменение содержания гумуса в почвах в результате сельскохозяйственного использования. М.: ВНИИТЭИагропром, 1992, 48с.
  4. Кирюшин В.И., Лебедева И.Н. Опыт изучения изменения органического вещества черноземов Северного Казахстана при их сельскохозяйственном использовании./ Почвоведение, 1972, №8, с.128-133.
  5. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области (проект): Новосибирск, 1994, 213с.
  6. Михайлина В.П. Влияние органических удобрений на повышение плодородия почв. М.: Обзорная информация, 1983, с.40-45.
  7. Калугин В.А. Резервы плодородия.: Кемерово, 1977. с.5-43.
  8. Кузякина Т.И., Лапыгина В.А. Азотный режим почвы при внесении соломы. В кн.: Биологические основы повышения урожайности сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1974, вып.2.
  9. Миненко А.К., Седова М.Ф. Влияние соломы на свойства и продуктивность дерново-подзолистой почвы. В кн.: Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980, с.131-143.
  10. Ерофеев Н.С. Влияние соломы на микробиологические процессы в почве./ Автореф. дис. канд. с.х. наук. Моск. с.-х. акад. им. К.А.Тимирязева, 1964, 23с.
  11. Мишустин Е.Н. Использование соломы в качестве удобрения./ Агрохимия, 1971, №8, с.49-54.
  12. Мишустин Е.Н., Востров И.С., Долгих Ю.Р., Рао В.Р., Сидоренко О.Д. Использование рисовой соломы как органического удобрения под культуру риса./ Агрохимия, 1975, №7, с.80-87.
  13. Голод Б.И. Влияние соломы на фиксацию азота атмосферы клубеньковыми бактериями и урожай бобовых культур. / Автореф. дис. канд. с.-х. наук. М.: Моск. с.-х. акад. им. К.А.Тимирязева, 1968, 21с.
  14. Авров О.Е. Влияние температуры и влажности почвы на разложение соломы. В кн.: Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980, с.103-113.
  15. Алиева Е.И. Использование соломы как удобрение./ Агрохимия, 1975, №2, с.96-99.
  16. Кулик В.Д., Панченко В.Ф., Нестеренко Б.И., Коломатченко Н.П. Влияние соломы и минеральных удобрений на питательный режим почвы и урожай сахарной свеклы./ Агрохимия, 1973, №9, с.42-45.
  17. Елицев В.Т., Ницэ Л.К. Влияние соломы на микробиологические процессы в почве при ее использовании в качестве органического удобрения. В кн.: Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980, с.70-102.
  18. Данилов А.Н. Влияние запашки различных видов соломы на плодородие почвы и урожай сельскохозяйственных культур в неорошаемых условиях Саратовского Заволжья./ Автореф. дис. канд. с.-х. наук, Саратов, Сарат. с.-х. ин-т, 1971, 29с.
  19. Канивец И.И., Фомин В.А. Влияние соломы на свойства и продуктивность темно-каштановой почвы и урожай яровой пшеницы. В кн.: Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980, с.226-236.
  20. Калининская Т.А. Влияние соломы на деятельность азотфиксирующих микроорганизмов почвы. В кн.: Использование соломы как органического удобрения, М.: Наука, 1980, с.48-54.
  21. Карамшук З.Т. Влияние соломы на почвенные процессы и урожай в условиях Северного Казахстана. В кн.: Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980, с.113-130.
  22. Смирнов Т.М., Шилова Е.И., Косырева Г.Т., Хон Н.И. Превращение азота в почве при внесении соломы и меченых 15N азотных удобрений и их эффективность. В кн.: Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980, с.113-130.
  23. Доспехов Б.А., Пупонин А.И. Земледелие с основами почвоведения. М.: Колос, 1973, с.196-197.
  24. Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т. В кн.: Биологическое земледелие и минеральные удобрения. М.: Колос, 1993, с.279-325.