№ 7 (2023)

В Центральном районе Нечерноземной зоны России на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в длительном стационарном опыте в льняных севооборотах изучили процесс восполнения гумуса за счет пожнивно-корневых остатков. Чередование культур в севообороте в 2004–2011 гг.: пар чистый – озимая рожь с подсевом многолетних трав (клевер красный и тимофеевка) – многолетние травы 1-го года пользования – многолетние травы 2-го года пользования – лен-долгунец – картофель – ячмень – овес. В 2012–2018 гг. из севооборота был исключен картофель. Вклад возделываемых культур в накопление органического вещества почвы различался. Наибольшее количество пожнивно-корневых остатков (6.8 т/га) оставалось в почве после уборки многолетних трав, что обеспечило положительный баланс гумуса в размере +1.35 т/га. В севообороте с картофелем без применения удобрений дефицит гумуса составил –0.20 т/га, при исключении картофеля из севооборота дефицит снизился до –0.05 т/га в год. Применение удобрений повысило продуктивность севооборотов в среднем на 75%, количество пожнивно-корневых остатков увеличилось на 10.6 т/га или на 58%, что позволило получить положительный баланс гумуса в почве. Применение удобрений в дозе (NPK)200 (навоз 5 т/га + (NPK)135 и навоз 5.7 т/га + (NPK)120) в 8-польном севообороте с чистым паром и картофелем при насыщении на 25% многолетними травами обеспечило баланс гумуса +0.17 т/га в год, в 7-польном севообороте с чистым паром и без картофеля при насыщении на 28.5% многолетними травами – +0.43 т/га в год.

Приведены результаты 5-летнего исследования изменения ботанического состава сеяных и природных травостоев, свойств почвы в зависимости от примененных агроприемов, которые включали прямой сев трав в дернину выработанного торфяника и применение минеральных удобрений. Внесение минеральных удобрений способствовало обогащению почвы доступными питательными веществами, что позволило повысить продуктивность трав в сочетании с подсевом в 2.0–4.7 раза, улучшить их качество за счет оптимизации ботанического состава травостоя. Установлено, что применение минеральных удобрений в дозах N60Р60K90 и N60Р90K120 в вариантах с природным и культурным фитоценозами обеспечивало увеличение доли ценных бобовых и злаковых трав, снижая долю разнотравья с 53 до 25–34%.

Одной из причин снижения урожайности зерна является ретардантное действие фунгицидов. Кроме того, многие фунгициды оказывают токсигенное действие на мицелий гриба. Сочетание в комплексном препарате фунгицида и стимулятора роста растений может способствовать снижению уровня негативного действия пестицида. Предложено вводить в состав протравителей индивидуальные регуляторы роста и их сочетание в дозах 50, 100, 200 г/л протравителя. Длина и масса корня и побега проростков под влиянием протравителя были меньше, чем в контроле, а масса зерновки – больше. Под действием протравителя и гиббереллиновой кислоты длина побега соответствовала контролю, но его масса снизилась. Индолилмасляная кислота, добавленная к протравителю, способствовала эффективному потреблению запасных веществ зерновки и росту корня. Под влиянием протравителя и дифенилмочевины длина и масса побега значительно и сбалансированно увеличились. Композиция из протравителя и названных регуляторов роста в минимальных дозах наилучшим образом из всех вариантов повлияла на рост корня и побега. Следует отдать предпочтение низким дозам фитогормонов и их сочетанию.

Переход от общепринятой технологии обработки почв к технологии нулевой обработки способствует увеличению секвестрации углерода (С_орг) в форме углекислого газа (СО₂) из атмосферы в почву и, как следствие, снижению неблагоприятных воздействий парникового эффекта на экологическое состояние окружающей среды. Эффективность применения нулевой обработки почв в большей или меньшей степени обусловлена конкретными агроклиматическими условиями, системами севооборотов, удобрения и защиты растений, качеством и устойчивостью почв. Исследовали влияние нулевой обработки почвы на динамику запасов С_орг и эмиссию парниковых газов (СО₂, N₂O, CH₄) в агроклиматических условиях растениеводческого хозяйства (ООО “Орловка АИЦ”, Самарская обл.). Исследование провели на агрочерноземе тяжелосуглинистом в сентябре–ноябре 2021 г. в условиях аномально засушливого вегетационного периода и высоких летних температур. На участках с нулевой обработкой почвы поступило с растительными остатками: 268–1721 кг С/га, 3–66 кг N, 0.2–7.7 кг Р и 12–44 кг K/га. На основе полученных результатов предложены рекомендации по дальнейшему совершенствованию эффективности технологии нулевой обработки почвы благодаря, во-первых, уменьшению ее неблагоприятного влияния на плотность сложения почвы, и, во-вторых, учету влияния подстилающих материнских пород и рельефа на водную эрозию почвы и перераспределение гранулометрических фракций почвы в агроландшафте, что позволит применять эту технологию согласно принципам адаптивно-ландшафтного земледелия.

Предложена конструкция устройства к навесному штанговому опрыскивателю растений для краевой обработки поля основным способом опрыскивания сорняков и вредителей. Среднее число осажденных на поверхности капель на 1 см² на расстоянии до 15 м удовлетворяет агротехническим требованиям по применению гербицидов, а также инсектицидов и фунгицидов. По высоте расположения карточек на расстоянии 10 м от сопла число капель на 1 см² снижалось и в особенности при увеличении высоты их расположения от 69.7 до 17.5 и 31.7 шт./см². На расстоянии от сопла 15 м капли были мелкими и на карточки практически не оседали. При движении технического средства 7.2 км/ч (2.0 м/с) суммарный массовый расход рабочей жидкости 2-х щелевых распылителей LU-04.AD-04 (код цвета – красный) и 2-х щелевых распылителей LU-02.AD-02, (код цвета – желтый) при давлении 4 Бар составлял 45.5 г/м погонный. На обработку 1 км лесополосы потребовалось 45.5 л рабочей жидкости. Например, емкости 600 л достаточно для краевой обработки по периметру поля протяженностью 13.2 км. Разработанное техническое средство позволит обеспечивать эффективную обработку полезащитных лесных насаждений от сорняков и вредителей.

Представлены результаты радиационного мониторинга дерново-подзолистых почв реперных участков сельскохозяйственного назначения Ивановской обл., проведенного в 2014 и 2021 г. Установлены фоновые величины удельных активностей исследованных радионуклидов в почвах реперных участков. По плотности загрязнения пахотного горизонта почв ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr был определен уровень экологической обстановки, что позволило отнести почвы всех реперных участков области к незагрязненным территориям, пригодным без ограничений для сельскохозяйственного использования. Определены мощность экспозиционной дозы γ-излучения почв и вклад ⁴⁰K и ¹³⁷Cs в формирование γ-фона почв. Корреляционным анализом определены влияние отдельных физико-химических свойств почв на поведение и распределение радионуклидов в почве и взаимосвязи между содержанием самих радионуклидов. Исходя из величин удельной активности ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в растительной продукции, выращенной в 2014 и 2021 г., были построены ряды культурных растений с убывающей способностью к накоплению из почвы данных радионуклидов. Вся выращенная растительная продукция всех видов культур полностью удовлетворяла ветеринарным нормативам, предъявляемым к ограничению содержания ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в растительных кормах (зеленой массе, соломе и фуражном зерне). Рассчитаны коэффициенты накопления и перехода ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr из почвы в растения. Коэффициенты линейной корреляции между величинами удельной активности ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в почвах и растениях позволили выявить силу и характер этих зависимостей.

Рассмотрено применение агрогеохимических технологий, направленных на восстановление агрогеохимических циклов в сельскохозяйственных экосистемах, прежде всего в микробном звене, регулирующем потоки CO₂. Приведены примеры рекультивации нарушенных и загрязненных почв, переувлажненных и/или переосушенных почв и оценено их воздействие на величину потока CO₂. Представлен комплекс агрогеохимических технологий, направленных на оценку и стабилизацию микробного звена биогеохимического цикла в агроэкосистемах. Приведены примеры использования этих технологий для регулирования выбросов СО₂ в агроэкосистемах. С использованием одной из таких технологий показано почти 5-кратное снижение скорости потоков CO₂ при рекультивации нарушенных пастбищных экосистем тундры. Необходимы дальнейшее развитие и использование агрогеохимических технологий, направленных на восстановление биогеохимических циклов в агроэкосистемах, прежде всего в микробном звене, регулирующем потоки CO₂.