Многолетнее богарное земледелие в республике без применения органических удобрений привели к значительным потерям гумуса, особенно значительны при паровании, (здесь потери составляют от 0,5 до 1,5т/га (Чимитдоржиева Г.Д.,1990)). Для воспроизводства почвенного плодородия пахотных почв необходимо ежегодное внесение 7 – 10т/га навоза (Ишигенов И.А.,1972). При дефиците навоза и обеспеченности от потребности лишь на 20 – 25% навозом необходима разработка оптимальных приемов и более эффективных доз навоза и других органических удобрений.
Многочисленные работы исследователей подтверждают положение о том, что не только органические, но и минеральные удобрения при их правильном применении улучшают агрономически важные свойства почвы – не снижают, а в ряде случаев, повышают содержание органического вещества и общего азота в почве, повышают содержание подвижных и легкодоступных форм азота, фосфора и, частично, калия (Горбунов Н.И.,1978; Кореньков Д.А.,1976; Панников, Минеев и др.).
Длительное сельскохозяйственное использование каштановых почв и применение удобрений в севообороте вносит определенные изменения в их плодородии.
Для анализа приводятся 4 варианта опыта ( таб. 16, 17), результаты анализов при исходном состоянии целинной почвы и пашни до закладки многолетнего опыта. Исследования показывают, что использование сельскохозяйственных угодий без променения удобрений ведет к снижению содержания гумуса (таб. 16). Так, потеря на варианте без удобрений за время проведения опыта составило 5 т/га, а ежегодная потеря в слое 0-20 см составила 147кг/га, по сравнению с целинной почвой содержание гумуса снизилось на 13,5т/га или на 397кг/га, что составляет около 32% от исходного содержания гумуса в целинной почве.
Таблица 16 Изменение содержания и запасов гумуса при длительном применении удобрений на каштановой почве (слой 0 – 20см)
| Вариант | Содержание и запасы гумуса | |||||
| Исходное | После 34 лет | Изменение к исходному (+;-) | ||||
| % | т/га | % | т/га | т/га | Кг/год | |
| Целина,гориз.А 0-15см В 15-20см | 1,66 1,40 | 42,6 | 1,60 1,45 | 42,0 | -- | -- |
| Пашня перед закладкой опыта | 1,31 | 34,1 | 1,12 | 29,1 | ----- -8,5 | ----- 250 |
| Контроль | 1,31 | 34,1 | 1,12 | 29,1 | -5 -13,5 | -147 -397 |
| Р20+N40Р40К40 | 1,31 | 34,1 | 1,23 | 32,0 | -2,1 -10,6 | -62 -311 |
| Р20+40т/га навоза | 1,31 | 34,1 | 1,48 | 37,9 | +3,8 -47 | +112 -138 |
| Р20+N200Р100К240 (экв.40т навоза) | 1,31 | 34,1 | 1,28 | 33,3 | -0,8 -9,3 | -23 -247 |
Воспроизводство плодородия почвы по сравнению с исходным состоянием до закладки опыта достигается только при внесении органического удобрения из расчета 10т/га севооборотной площади, при этом ежегодное увеличение запасов гумуса составляет 112т/га. Эквивалентная этой норме навоза минеральная система удобрений (N200Р100К240) не стабилизирует содержание гумуса в почве, как и норма удобрения N40Р40К40, но темпы его снижения намного меньше, чем на варианте без внесения удобрений. Последнее, вероятно, связанно с большим поступлением и вовлечением в биологический круговорот массы корневых и пожнивных остатков.
При длительном применении удобрений реакция почвенного раствора на всех вариантах опыта не претерпела изменений. Величина суммы поглощенных оснований тесно коррелирует с содержанием гумуса, она выше на варианте с внесением навоза. На минеральной системе удобрений количество обменно – поглощенных катионов кальция и магния практически не изменилось, а на варианте без удобрений этот показатель снизился на 1,3мг экв на 100г почвы.
Таблица 17 Влияние длительного применения удобрений на изменение плодородия почвы (слой 0 – 20см)
| Показатели плодородия почвы | Изменение к исходному | К2О | мг/кг | -17 | +33 | +179 | +160 | -- |
| Р2О5 | -86 | -66 | -3 | +11 | -- | |||
| Подвижные формы | К2О | 84 | 134 | 280 | 261 | 101 | ||
| Р2О5 | 168 | 188 | 251 | 265 | 254 | |||
| Сумма Са + Мg, мг экв. На 100г | 19,7 | 20,4 | 23,5 | 21,2 | 21,1 | |||
| рН водный | 6,4 | 6,4 | 6,6 | 6,4 | 6,4 | |||
| Гумус,% | 1,12 | 1,23 | 1,48 | 1,28 | 1,31 | |||
| Вариант | Контроль | Р20+N40Р40К40 | Р20+40т навоза | Р20+N200Р100К240 (экв. 40т навоза) | Перед закладкой опыта | |||
Количество подвижного фосфора на органической системе удобрения осталось практически на том же уровне, что и до закладки опыта, а эквивалентная доза навоза обеспечило пополнение и превышение запасов подвижного фосфора по сравнению с исходным содержанием. На других вариантах опыта количество доступного для растений фосфора значительно снизилось, особенно это проявилось на контрольном варианте.
Несколько по иному отразилось длительное применение удобрений на содержание обменного калия, его количество увеличилось почти в три раза за восемь ротаций севооборота при внесении 40т/га навоза и эквивалентной этой дозе минеральной системе. Последнее обусловлено, по – видимому, обогащением почвы органическими коллоидами, а в случае калийного удобрения (доза 240кг/га) – высокой концентрацией калия в почвенном растворе и значительно большим поглощением его в диффузном слое коллоидных частиц и, вероятно, усиленным химическим выветриванием калийсодержащих глинистых минералов. На варианте без внесения удобрений произошло уменьшение этой формы калия.
Из изложенного можно сказать, что органические удобрения оказывают значительно положительное влияние на свойства почвы, воспроизводство её плодородия, а минеральные удобрения заметно тормозят темпы снижения плодородия, а в некоторых случаях способствуют его сохранению на прежнем уровне. Ежегодное отчуждение с урожаем элементов питания требует поддержания оптимальных параметров плодородия каштановых почв с помощью систематического применение органических и минеральных удобрений.
7. Охрана почвенных ресурсов
Сельское хозяйство широко воздействует на природные комплексы. Распашка земель не лучшим образом изменяет на больших территориях. Неумелое обращение с почвой безвозвратно лишает ее главного качества- плодородия. И, наоборот, применение научно обоснованной системы земледелия способствует неуклонному росту урожайности сельскохозяйственных культур и повышению плодородия почвы.
Вопросы охраны почв теснейшим образом связаны с их рациональным использованием и технологическим режимом в хозяйственном производстве. Но любые технологические приемы должны оцениваться с точки зрения их воздействия на природу. Постоянное совершенствование технологий должно быть и в основе рационального использования почвенного покрова. Значение любого биологического ресурса гораздо шире того утилитарного интереса, с позиции которого он часто оценивается. А в случае озера Байкал фактор природных особенностей- уникальность его экосистемы- должны играть большую роль , чем экономические аспекты.
Поскольку гумус- основное звено в почвенной экосистеме, поддержание устойчивости и его динамического равновесия- задача весьма актуальная. Для решения проблемы повышения эффективного плодородия почв и продуктивности растений пока еще не достаточно полно оценено естественное плодородие почв региона, не изучены вопросы формирования и накопления гумуса при интенсивном сельскохозяйственном использовании, трансформации органического вещества в почве, его экологические аспекты.
Широкое распространение дефляционных процессов в бассейне озера Байкал, обусловленное в значительной степени сухостью климата, мощной инсоляцией, малой лесистостью земледельческих территорий и большой распаханностью земель, и явилась причиной глубокой деградации почвенного плодородия. Из-за легкого гранулометрического состава и неправильного использования свыше 600тыс. га (59%) пашни подвержены эрозионным процессам ( Чимитдоржиева Г. Д.,1990). По данным Ишигенова И. А. (1984) в настоящее время на душу населения республики приходится около 0,9га пашни, и в перспективе этот показатель будет уменьшаться. По этим же данным в степной и сухостепной зонах, за последние 15-20 лет в пахотных почвах республики, где преобладают парозерновые севообороты при отсутствии трав , без применения органических удобрений, потери гумуса составили 30-50%. На каштановых почвах при трехпольном парозерновом севообороте ( пар-пшеница-овес) без органических удобрений, с применением азотно – фосфорных удобрений ( 60кг д. в./га) потери гумуса в пахотном слое составили за одну ротацию 1,5т/га, а за три - 3,3 т/га ( Чимитдоржиева Т. Д.,1990). А по данным кафедры земледелия БГСХА , при четырехпольном беспаровом севообороте с чередованием культур ( кукуруза-пшеница-горох-пшеница) снижение запасов гумуса на неудобреном фоне составило за одну ротацию 2- 2,2 т/га , а при внесении минеральных удобрений- 1,5- 2,0 т/га (Ишигенов, 1984).
Наши исследования проводились на каштановых почвах сухостепной зоны республики Бурятии. В исследованиях были рассмотрены различных систем удобрений на плодородие почвы и сельскохозяйственные культуры. Минеральные удобрения при неправильном применении могут стать одним из основных источников загрязнения окружающей среды. Дозы удобрений необходимо устанавливать на основании химических анализов почв и потребности растений. Применение их должно быть сбалансированным с учетом взаимодействия питательных веществ с объектами окружающей среды. В результате интенсивного использования удобрений ряд химических элементов рассеивается, что приводит к нарушению круговорота веществ. Самоочищение почв или же происходит (в противоположность водам и атмосфере), или скорость его чрезвычайна низка. Поэтому в почве накапливаются токсические вещества. Нельзя вносить минеральные удобрения по снегу и по мерзлой земле, так как в весенний период с талыми водами они стекают в водоемы.