Краткий отчет СО РАСХН за 2005 г.
Агрохимия
Исследования по агрохимии и плодородию почв проводили 14 НИУ в соответствии с заданиями 05. «Ландшафтная агрохимия», 06. «Агрохимические технологии», 07. «Органические удобрения», 12. «Мелиорация земель»: ГНУ СибНИИЗХим (головной), ГНУ АНИИСХ, ГНУ СибНИИСХ, ГНУ СибНИИТ, ГНУ БурНИИСХ, ГНУ ИНИИСХ, ГНУ ЯНИИСХ, ГНУ ТувНИИСХ, ГНУ КНИИСХ, ГНУ НИИСХ Северного Зауралья, ГНУ НИИАПХ, ГНУ Кулундинская СХОС, ГНУ Томская ГСХОС, ГНУ Нарымская ГСС. Научный потенциал составил 70 научных сотрудников, в том числе 1 академик, 1 член-корреспондент, 8 докторов и 30 кандидатов наук.
ГНУ СибНИИЗХим продолжались исследования по определению содержания и состава органического вещества и особенностей азотного режима выщелоченного чернозема центральной лесостепи Новосибирского Приобья после длительного (20-летнего) применения разных способов основной обработки почвы и средств химизации с использованием полевых и лабораторно-аналитических методов исследований, в том числе с применением меченых 14С растительных остатков.
Показано, что минимизация основной обработки почвы обусловливает четкую дифференциацию пахотного слоя по запасу мортмассы (неразложившиеся и полуразложившиеся растительные остатки). Получены данные, проясняющие механизм обеспечения стабильности содержания общего углерода в старопахотных почвах. Показано, что ежегодное внесение в почву даже высоких доз растительных остатков не обеспечивает непрерывного накопления в ней гумуса, поскольку через 4-5 лет между процессами минерализации и закрепления углерода в почве наступает равновесие. Установлено также, что внесение в почву минерального удобрения не интенсифицирует минерализацию гумуса. Получены новые данные об опережающих темпах накопления нитратного азота в почве на фонах безотвальной и «нулевой» обработок в сравнении со вспашкой, начиная с июля. В результате к началу августа по запасам нитратного азота эти фоны почвы практически сравниваются со вспашкой (52-62 кг/га в слое почвы 0-30 см).
Исследования 2005 г. показали, что повышение поступления в почву свежего растительного вещества путем замены в трехпольном зернопаровом севообороте чистого пара занятым (пелюшка), либо сидеральным, не способствовало повышению урожайности ни первой, ни второй пшеницы после пара. Причины кроются в резком увеличении засоренности посевов пшеницы и несколько худшим азотном питании растений после занятого и сидерального пара в сравнении с чистым паром.
Исследован ранее слабо изученный аспект влияния растительного вещества на плодородие почвы. Показано, что многолетнее разложение однообразного по составу растительного опада в поверхностном слое стерневых фонов может сопровождаться накоплением микроскопических грибов, проявляющих фитотоксичность. Увеличение пестицидной нагрузки на агроценоз способствует усилению данной тенденции, парование – существенному снижению.
В условиях умеренно переувлажненного вегетационного периода 2005 г. показано положительное влияние поздней (в фазу колошения) азотной некорневой подкормки мочевиной в дозе 30 кг/га на качество зерна пшеницы (содержание клейковины в зерне повышалось на 2,0, 7,2 и 5,2% соответственно по неудобренному фону и удобренным N30 и N60 кг/га фонам). Некорневая подкормка на повышенном азотном фоне (стартовая доза азота 90 кг/га) не оказала влияния на качество зерна яровой пшеницы. На этом фоне зарегистрирован максимальный вынос азота надземной биомассой пшеницы – 139 кг/га в сравнении с 85-95 кг/га на контроле. Некорневая подкормка на этот показатель не влияла.
Исследованиями ГНУ АНИИСХ установлена ведущая роль предшественников в изменении реакции пшеницы на внесение минеральных удобрений, отмечено повышение эффективности азотных удобрений с увеличением глубины основной обработки почвы, получен положительный эффект взаимодействия минеральных удобрений и гербицидов в ресурсосберегающих технологиях возделывания зерновых культур в условиях лесостепной зоны Западной Сибири. Выявлено положительное влияние подкормки мочевиной (сухим способом и раствором) в фазу кущения и колошения пшеницы на качество зерна (повышение содержания клейковины на 2,1 и 0,9% соответственно). Установлены количественные показатели поступления органического вещества в почву при выращивании сидератов. В зависимости от вида сидеральной культуры и погодных условий вегетационного периода в почву поступало от 2 до 9 т/га сухой органической массы, что для повышения содержания гумуса в почве в условиях Алтайского края недостаточно. Однако, такое количество органической массы позволяет улучшить обеспеченность почвы подвижными формами элементов питания и повысить урожайность культур севооборота на 0,2–0,5 т/га.
Установлено, что сорта сои различаются в 1,2-1,9 раза по величине симбиотического аппарата (числу и массе клубеньков). Выявлено положительное взаимодействие между инокуляцией семян ризоторфином и внесением рядкового удобрения, особенно при использовании сложных азотно-фосфорных или азотно-фосфорно-калийных удобрений.
В условиях Забайкалья (ГНУ ЗабНИИСХ) запашка в почву надземно-корневых растительных остатков (2,9 т/га сухого вещества) редьки масличной и длительная плоскорезная обработка способствовали увеличению содержания органического вещества в почве, активизации биологической активности и улучшению азотного питания культур севооборота.
В ГНУ СибНИИТ проводились исследования по изучению влияния биологически активных торфяных удобрений на свойства почвы, урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции (прибавка урожайности картофеля 5,95-7,54 т/га, пшеницы – 0,34-0,51 т/га). Удобрения не оказывали влияния на водно-физические, агрохимические свойства почвы, качественный состав и количественное содержание гумуса и изменение численности микроорганизмов. Показана перспективность использования мелиорантов на основе активированного торфа для рекультивации дерново-подзолистых и подзолистых нефтезагрязненных почв. Внесение мелиоранта в загрязненную нефтью почву способствовало повышению деструкции нефтяных углеводородов на 40-45% и восстановлению в короткий срок (1-3 года) плодородия нарушенных земель. Новизна исследований подтверждена патентами № 2238807 и № 2219134.
Исследованиями ГНУ Томской ГСХОС для южно-таежной зоны установлена высокая эффективность минеральных удобрений на пшенице после клевера и пара (прибавки зерна до 0,33-0,66 т/га). По озимой ржи и картофелю фосфорно-калийные удобрения под пшеницу были не эффективны, если не применялись азотные удобрения. Некорневые подкормки мочевиной по фосфорному и фосфорно-калийному фонам позволяли повысить урожайность пшеницы по пару на 38 %, качество зерна на 44 %, по клеверу – на 47,0 и 43,0 % соответственно.
ГНУ ЯНИИСХ показано, что улучшение плодородия мерзлотных почв Якутии возможно при внесении органического удобрения и других биоресурсов в сочетании с регулятором роста на основе гуминовых кислот (прибавки урожая картофеля до 42%). Применение клубеньковых азотфиксирующих микроорганизмов на посевах люцерны способствовало повышению содержания сырого протеина и сырой клетчатки и получению высокой урожайности люцерны – 67 т/га против 58 т/га в контроле.
В условиях Прибайкалья (ГНУ ИНИИСХ) на темно-серых лесных почвах отмечена эффективность органо-минеральной системы удобрений (прибавка зерновых 0,79-0,89 т/га, кукурузы 10,7 т/га, клевера 5,5 т/га). Минеральная система удобрений незначительно уступает органо-минеральной (прибавки зерновых, кукурузы, клевера 0,33-0,76, 10,5 и 5,0 т/га соответственно). Органическая система удобрений менее эффективна в связи со слабой минерализацией органических растительных остатков и увеличением затрат в 1,5-1,8 раза. Подтверждены ранее полученные данные по эффективности известкования как средства улучшения плодородия кислых серых лесных почв Прибайкалья. Экономически целесообразной нормой извести является по 0,5 г.к. (затраты на приобретение мелиоранта, доставку, внесение этой дозы в 1,5 раза ниже, чем дозы по 1,5 г.к.), достаточной для поддержания в пахотном слое почвы слабокислой реакции среды в течение 4-х лет и обеспечивающей повышение продуктивности севооборота на 7-9%.
Многолетними исследованиями ГНУ Нарымской ГСС в условиях таежной зоны установлена высокая эффективность последействия органических удобрений (навоз – 40 т/га) и совместно с минеральными удобрениями (NPK в дозе 60 и 90 т д.в./га), прибавка урожайности зерна пшеницы составляла 0,55-0,67 т/га, зеленой массы клевера – 3,78 т/га, овса – 0,81-1,67 т/га. В течение 20 лет сохраняется влияние повторного известкования дерново-подзолистых почв нормой по 0,5 г.к. (рНсол. 4,8-5), по 1,0 г.к. (рНсол. 5,1-5,2), прибавка урожайности зерна гороха составляет 0,19-0,29 т/га.
В подтаежной зоне Красноярского края (ГНУ КНИИСХ) на дерново-подзолистых и серых лесных почвах в зависимости от содержания нитратного азота в почве ежегодная азотная подкормка (30-40 кг/га д.в.) повышает урожай сена на 20-25%. Эффективность фосфорных и калийных удобрений прослеживается при содержании в почве Р2О5 до 15 мг/100 г, доступного ка-лия до 10–20 мг/100 г почвы по Кирсанову. Продолжительность действия известкования достигает 10 лет при норме извести по 1,0 г.к. На выщелоченных черноземах лесостепи Красноярского края применение фосфорных удобрений с семенами эффективно даже при содержании подвижного фосфора 20 мг/100 г по Чирикову, особенно при накоплении в пару нитратного азота до 20-30 мг/кг почвы (прибавка до 0,35 т/га). Отмечена высокая эффективность совместного применения навоза и NPK на вторых культурах после пара.
Установлено, что на темно-серых лесных почвах лесостепи Северного Зауралья (ГНУ НИИСХ Северного Зауралья) оптимизация минерального питания растений обеспечивает окупаемость 1 кг д.в. минеральных удобрений 6-8 кг зерна. Получены данные о положительном влиянии энергосберегающих систем основной обработки почвы в течение 3-х ротаций зернопарового севооборота на содержание гумуса.
В сухой степи Забайкалья (ГНУ БурНИИСХ) из минеральных систем удобрений оптимальной является азотно-фосфорная (N20Р20), обеспечившая получение дополнительно 0,31 т/га зерна пшеницы, 0,39 т/га зерна овса и 5,9 т/га зеленой массы этой культуры. Из органических – оптимальная доза навоза не выше 20 т/га, (прибавки в год действия до 0,3 т/га пшеницы, в последствии до 0,35 т/га зерна овса и 3,2 т/га зеленой массы овса)). Минеральная и органоминеральная системы удобрений повышают продуктивность культур на 15,2-26,7%.
Для условий Средней Сибири (ГНУ НИИАПХ) установлена высокая эффективность применения в качестве стимуляторов роста и развития растений отходов производства при добыче магнитной железной руды (биологическая урожайность пшеницы при дозах 200 и 300 кг/га составляла 1,68 и 2,26 т/га соответственно).
ГНУ СибНИИСХ установлено, что в зернопаровом севообороте решающими факторами, влияющими на уровень урожайности сельскохозяйственных культур, являются минеральные удобрения (дополнительно получено 0,43 т з.ед. – 31%) и средства защиты растений (на 0,35 т/га з.ед. или 24%). При возделывании пшеницы по пару достоверное положительное влияние на урожайность зерна оказали фосфорные удобрения (прибавки 0,43-0,60 т/га зерна в 2005 году и в среднем за ротацию – 0,35-0,87 т/га). При внесении соломы отмечается тенденция снижения продуктивности культуры.
В 2005 г. на пшенице по сое высокий эффект наблюдали при внесении полного минерального удобрения (N60P60K30) – 0,6-0,78 т/га зерна. Максимальные прибавки урожайности зерна пшеницы при этом (1,13 т/га) обеспечивают комплексное применение средств интенсификации – N60P60K30, соломы и средств защиты растений. На фонах минерального удобрения отмечена высокая эффективность средств защиты – прибавки 0,47-0,74 т/га (доля фактора 72%).
В зернотравяном севообороте применение минеральных удобрений обеспечивало повышение содержания подвижного фосфора на фоне интенсивной технологии до 16 мг/100 г (на контроле 10,5-12,3 мг/100 г) и повышение урожайности культур севооборота на 0,80 т/га з.ед. Эффективность бактериального удобрения в среднем за годы исследований наблюдалась на интенсивном фоне возделывания сельскохозяйственных культур (дополнительно получено 0,22-0,39 т/га зерна овса).
В 2005 г. получены экспериментальные данные по влиянию минимизации обработки почвы и применения средств химизации на биологическую активность почвы под первой пшеницей после пара и ячменем – заключительной культурой севооборота. Негативного влияния средств интенсификации на почвенную биоту не выявлено. Применение комплексной химизации стимулировало рост микроорганизмов, повышало нитрификационную способность и целлюлозолитическую активность лугово-черноземной почвы. Благоприятные по увлажнению и температурному режиму погодные условия 2005 г. (ГТК = 1,05 при норме 1,10) способствовали развитию почвенных микроорганизмов при всех способах обработки почвы. Наиболее высокая численность микроорганизмов, нитрификационная способность почвы были в начальный период развития зерновых (фаза кущение) при плоскорезной обработке. На удобренном фоне в период кущения численность микроорганизмов увеличивалась под пшеницей по пару на 45-74%, ячменем – на 16-57%.