АГРОНОМИЯ

Н.М. Шалагина, кандидат сельскохозяйственных наук

Камчатский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

РФ, 684033, Камчатский край, Елизовский р-н, с. Сосновка, ул. Центральная, 4

E-mail: Khasbiullina@kamniish.ru

УДК 631. 452 + 631. 559: 635. 21 (571. 66)

DOI:10.30850/vrsn/2021/6/8-11

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ ОДНОЛЕТНИХ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР

НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В СЕВООБОРОТЕ

Получены результаты эффективного использования сидеральных смесей в последействии на картофель в севообороте (сидераль-

ный пар - картофель - картофель). Положительный баланс за севооборот сложился по всем питательным элементам (азот,

фосфор, калий), наибольший по азоту - в двухкомпонентных смесях: рапс яровой + вика яровая и горчица белая + вика яровая,

соответственно 109,92 и 121,62 кг/га. По азоту превышение баланса с сидеральными смесями по сравнению с одновидовыми посе-

вами составило 8,34-87,29, по фосфору 22,73 и 73,37, калию 8,8-51,4 кг/га. Пахотный слой почвы под сидеральным паром харак-

теризовался низким содержанием нитратного азота (6,2 мг/кг) и подвижного фосфора (25,1 мг/кг), в третьем поле (картофель)

оно повысилось до 60-66 и 150-195 мг/кг, что свидетельствовало об эффективности более длительной минерализации сидераль-

ной массы. Количество макроагрегатов в почве к концу севооборота в среднем составило 75,8-78,9 %, на 2,8-3,6 % выше исходного

(сидеральный пар). Плотность почвы пахотного горизонта в среднем 0,60 г/см³, что оптимально для роста и развития картофеля.

Улучшение агрохимических и физических свойств почвы способствовало значительному увеличению урожайности картофеля в по-

следействии сидератов на фоне (NРК) ₉₀: прибавка по сравнению с прямым действием составила 74,4-51,7 %; урожайность -

от 26,4 до 30,7 т/га. Коэффициент энергетической эффективности в последействии двухкомпонентных смесей - 2,00 и 2,06,

в одновидовых посевах - 1,8.

Ключевые слова: сидеральные смеси, сидерат, двухкомпонентные смеси, одновидовые посевы, урожайность, картофель,

азот, фосфор, калий, баланс, севооборот.

N.M. Shalagina, PhD in Agricultural sciences

Kamchatka Research Institute of Agriculture

RF, 684033, Kamchatsky krai, Elizovsky r-n, s. Sosnovka, ul. Centralnaya, 4

E-mail: Khasbiullina@kamniish.ru

INFLUENCE OF ANNUAL GREEN MANURE CROPS ON POTATOES YIELD

IN CROP ROTATION

The results of effective use of green manure mixtures in aftereffect on potatoes - in crop rotation (green manure fallow - potatoes -

potatoes) are presented. A positive balance for the crop rotation was formed for all nutrients (nitrogen, phosphorus, potassium). The

highest nitrogen balance was observed in two-component mixtures of spring rape + spring vetch and white mustard + spring vetch,

respectively 109.92 and 121.62 kg/ha. In terms of nitrogen, the excess of the balance with green manure mixtures in comparison with

single-species crops was 8.34-87.29, for phosphorus, 22.73 and 73.37, and potassium, 8.8-51.4 kg/ha. At the beginning of the crop

rotation (green manure fallow), the arable soil layer was characterized by a low content of nitrate nitrogen (6.2 mg/kg) and mobile

phosphorus (25.1 mg/kg), in the third field (potatoes) there was an increased content of these elements 60-66 and 150-195 mg/

kg, which indicated the effectiveness of a longer mineralization of the green manure mass. The number of macroaggregates in the

soil by the end of the crop rotation averaged 75.8-78.9 %, which is 2.8-3.6 % higher than the original (green manure fallow). The

soil density of the arable horizon averaged 0.60 g/cm³, which was optimal for the growth and development of potatoes. Improvement

of agrochemical and physical properties of the soil contributed to a significant increase in potato yield in the aftereffect of green manure

against the background (NPK) 90: the increase in comparison with the direct action was 74.4-51.7 %; the yield ranged from 26.4

to 30.7 t/ha. The coefficient of energy efficiency in the aftereffect of two-component mixtures was 2.00 and 2.06, in single-species

crops - 1.8.

Key words: side mixtures, siderate, two-component mixtures, single species seedings, yield, potato, nitrogen, phosphorus, potassium,

balance, crop rotation.

Сохранение и повышение почвенного плодоро-

вышают водопрочность ее структуры. [2] Сидеральная

дия - главная задача земледелия. Одно из основных

смесь вики яровой с рапсом дает 16,7 т/га сырой

средств ее решения - использование сидерации.

биомассы и 3,4 т/га абсолютно сухой, смесь гороха

Дешевые, доступные и эффективные зеленые удо-

с рапсом - соответственно 21,1 и 4,9 т/га. Коэффи-

брения могут быть неисчерпаемым, постоянно воз-

циент энергетической эффективности - 1,5…2,5. [5]

обновляемым источником органического вещества.

Свежая растительная масса в первый год запашки

Важна роль зеленого удобрения в создании глубоко-

разлагается на 30 %, второй - 70…80 %. Зеленое

го пахотного слоя и улучшении водно-физических

удобрение - источник растворимых питательных

свойств почвы. Ее структура, плотность, водный,

веществ (азот, фосфор, калий, кальций и другие)

воздушный и тепловой режимы часто становятся

во время наиболее интенсивного роста сельскохо-

определяющими факторами, положительно влияю-

зяйственных культур. [6]Оно оказывает положитель-

щими на продуктивность севооборота. Зеленые

ное последействие в течение трех-четырех лет. [9]

удобрения улучшают агрегатный состав почвы и по-

В севообороте с занятым паром урожайность клуб-

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 6-2021

АГРОНОМИЯ

Таблица 1.

Урожайность однолетних сидеральных культур в первом поле севооборота, средняя за 2017-2018 годы, т/га

Прибавка по сравнению

Вариант опыта

Сырая биомасса

Сухая биомасса

с одновидовыми посевами

Рапс яровой

27,00

7,55

Рапс яровой + овес

42,50

+15,50

11,79

+4,24

Рапс яровой + вика яровая

44,80

+17,80

7,98

+0,43

Горчица белая

36,00

8,87

Горчица белая + овес

37,80

+1,80

9,40

+0,53

Горчица белая + вика яровая

44,00

+8,00

9,50

+0,63

Горчица белая + редька масличная

50,20

+14,20

11,69

+2,82

Редька масличная

53,50

7,91

Редька масличная + вика яровая

62,50

+9,00

7,98

+0,07

НСР₀₅

14,00

7,00

ней на фоне минеральных удобрений - 19,00 т/га,

фосфор - 25,1, обменный калий - 80,0 мг/кг),

сидеральных

- 20,95 т/га, при этом доход

рН - 6,0. Площадь под сидератами - 151,2, кар-

85336 руб./га. [7] В среднем за четыре года наиболь-

тофелем - 25,2 м². Почву перед посевом сидераль-

шая общая масса растений (48,7 т/га) - у горчицы

ных культур обрабатывали дискованием на глуби-

с редькой. Урожайность картофеля в последей-

ну 17 см дисковой бороной БДТ-3, выравнивали

ствии - 43,5 т/га. Накопление питательных веществ

паровым культиватором, вносили минеральные

в почве наибольшее, по сравнению с другими куль-

удобрения (NРК) ₉₀. Сеяли сидераты вручную, за-

турами, после запашки горчицы и рапса. [1]

тем почву прикатывали гладкими водоналивны-

Использование сидеральных культур в земледе-

ми катками. Учет надземной массы проводили на

лии - альтернативный метод биологизированных

пробных площадках, корне-пожнивной массы -

технологий. В формировании зеленого удобрения

путем отбора монолитов по методу Н.З. Станкова.

решающая роль принадлежит вегетирующим рас-

Обработка почвы под картофель состояла также

тениям.

из дискования на глубину 17 см. С прямым дей-

Легкие охристые вулканические почвы Камчат-

ствием сидератов удобрения вносили по схеме:

ского края с промывным режимом подвержены бы-

1. контроль - без удобрений, 2. - (NРК) ₉₀. В опыте

строму развитию эрозионных процессов. Высокий

с последействием перед посадкой картофеля сорта

отрицательный баланс питательных веществ в почве

Сантэ в борозды вносили (NРК) ₉₀ общим фоном.

(130,1 кг д.в./га посевной площади, в том числе по

Площадь питания - 75 клубней на 30 см, норма

азоту - 45,5, фосфору - 9,07, калию - 75,54 кг д.в./га)

высадки 53 тыс. шт./га. Посадки обрабатывали

обусловлен выносом их с урожаем, сорняками

гербицидом Зенкор 0,5 кг/га и фунгицидами Акро-

и другими негативными факторами. Для повыше-

бат МЦ 2,0 кг/га, Танос 0,6 кг/га.

ния защитных свойств почвы необходимо включать

Лабораторно-аналитические исследования почв

в севооборот занятые и сидеральные пары. При вы-

и растений проводили по общепринятым методикам

ращивании картофеля по сидеральному пару энер-

в земледелии и агрохимии. [3, 4, 8] За контроль были

гетические затраты меньше на 27,9…30,0 %, чем

приняты одновидовые посевы сидеральных культур:

с применением компостов. Отмечено положитель-

рапс яровой, горчица белая, редька масличная.

ное действие сидератов на структуру почвы - со-

держание макроагрегатов в пахотном горизонте

Таблица 2.

78…80 %. [10] Для сохранения почвенного плодоро-

Урожайность картофеля при действии

и последействии сидеральных культур, т/га

дия важно использовать природные биологические

средства с включением в севооборот много- и одно-

Урожайность по годам

По сравнению

летних сидеральных культур (горчица белая, ячмень

Вариант опыта

2018-2019

2019-2020

с одновидовыми

яровой, рапс, редька масличная, вика яровая), одно-

действие

последействие

посевами

видовые и бинарные посевы.

Рапс яровой

16,8

26,4

Цель работы - изучить действие и последействие

двухкомпонентных смесей однолетних сидеральных

Рапс яровой + овес

17,7

27,0

+0,6

культур на агрохимические, агрофизические свой-

Рапс яровой + вика яровая

18,0

28,2

+1,8

ства почвы и урожайность картофеля в севообороте.

Горчица белая

17,6

26,5

Горчица белая + овес

16,6

29,2

+2,7

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Горчица белая + вика

18,2

29,7

+3,2

яровая

Исследования проводили на эксперименталь-

Горчица белая + редька

ном поле Камчатского НИИСХ в 2017-2020 годах

17,6

28,9

+2,4

масличная

в стационарных опытах с севооборотом (сидераль-

Редька масличная

17,5

26,7

ный пар - картофель - картофель) в двух повтор-

Редька масличная + вика

ностях на охристой вулканической почве, легкой

19,2

31,0

+4,3

яровая

по гранулометрическому составу (нитратный и

НСР₀₅

3,1

4,2

аммонийный азот - 2,2 и 4,0 мг/кг, подвижный

АГРОНОМИЯ

РЕЗУЛЬТАТЫ

Таблица 3.

Динамика доступных форм азота в почве под картофелем,

(третье поле севооборота), мг/кг

Двухкомпонентные смеси сидеральных культур

(рапс яровой + овес, рапс яровой + вика яровая, гор-

Конец

чица белая + редька масличная) по урожайности био-

Всходы

Бутонизация

Вариант опыта

вегетации

массы (надземная часть + корне-пожнивные остатки)

NН₄

NО₃

NН₄

NО₃

NН₄

NО₃

превысили однокомпонентные посевы рапса яро-

вого и горчицы соответственно на 57,4, 65,9 и 39,4 %

Рапс яровой

13,4

30,2

26,1

89,1

4,9

66,0

(табл. 1). Количество сухой биомассы в вариантах

Рапс яровой + овес

12,8

23,5

19,5

89,5

3,3

61,0

с сидеральными смесями существенно не отличалось

Рапс яровой + вика

15,8

33,1

18,8

92,9

3,6

68,0

от одновидовых посевов, разница - 0,07…4,24 т/га.

яровая

С биомассой двухкомпонентных смесей по

Горчица белая

18,9

24,6

19,1

100,0

4,9

46,8

сравнению с одновидовыми посевами в почву по-

Горчица белая + овес

21,9

23,4

26,5

95,5

3,6

56,6

ступило азота больше на 11,00…91,40, фосфора -

Горчица белая + вика

24,9

22,9

26,1

100,0

4,6

64,6

17,65…72,55 кг/га. Содержание азота увеличилось

яровая

с сидеральными смесями (рапс + овес, рапс + вика

Горчица белая + редька

27,9

37,2

21,9

100,0

3,3

61,7

масличная

ярова, редька масличная + вика яровая) соответ-

Редька масличная

15,8

36,3

15,8

89,1

3,6

61,7

ственно на 91,40 и 87,5 кг/га, чем с одним рапсом

Редька масличная + вика

и редькой масличной. Больше фосфора поступило

15,2

31.6

29,8

91,2

2,9

65,9

яровая

с сидеральными смесями: горчица белая + вика

яровая и редька масличная + вика яровая - соот-

ветственно 278,31 и 312,90 кг/га, что превысило его

Таблица 4.

количество в одновидовых посевах (горчица и редька)

Динамика доступного фосфора в почве под картофелем

(третье поле севооборота), мг/кг

соответственно на 13,69 и 72,55 кг/га.

Урожайность картофеля в первый год после запаш-

Вариант опыта

Всходы

Бутонизация

Конец вегетации

ки сидератов из-за недостаточного разложения была

Рапс яровой

149,0

145,0

144,0

по вариантам практически на одном уровне (табл. 2).

Рапс яровой + овес

126,0

140,0

Отмечена эффективность последействия сидеральных

Рапс яровой + вика яровая

131,0

155,0

150,0

культур. Через два года после запашки сидеральной

Горчица белая

192,0

150,0

144,0

массы, вследствие ее минерализации, урожайность

Горчица белая + овес

157,0

180,0

184,0

картофеля увеличилась на 9,2…12,6 т/га (52,6…75,9 %).

Горчица белая + вика яровая

172,0

195,0

В последействии сидератов (третье поле сево-

Горчица белая + редька

оборота) в фазе всходов картофеля содержание ам-

140,0

172,0

188,0

масличная

монийного азота было на уровне низких (12,8…15,2)

Редька масличная

126,0

164,0

149,0

и повышенных значений (18,9…27,9 мг/кг) в ва-

Редька масличная + вика яровая

140,0

180,0

153,0

риантах с горчицей белой и ее смесями (табл. 3).

В фазе бутонизации количество аммонийного азота

(последействие, двухкомпонентные и одновидовые

ства фосфора к концу севооборота свидетельствует

посевы сидератов) было средним, к концу вегетации

об эффективности более длительной (два года) ми-

снизилось из-за интенсивного потребления растени-

нерализации запаханной сидеральной массы. Если

ями картофеля. Содержание нитратного азота в почве

в начале севооборота пахотный слой почвы харак-

в начале вегетации соответствовало средним значени-

теризовался низким содержанием нитратного азота

ям, в период бутонизации - высоким во всех вариан-

(6,2 мг/кг почвы) и подвижного фосфора (25,1 мг/кг),

тах опыта, к концу вегетации - повышенным.

то к концу оно повысилось соответственно на

Содержание доступного фосфора варьировало

61,0…66,0 и 150,0…195 мг/кг, что способствовало

от повышенных значений (126,0…150,0) до высоких

значительному увеличению урожайности картофеля.

(153,0…192,0 мг/кг) в последействии горчицы и гор-

В конце севооборота в пахотном горизонте

чицы в смеси с овсом, викой яровой и редькой мас-

с двухкомпонентными смесями макроагрегатов

личной (табл. 4). Существенное повышение количе-

(10…0,5 мм) было больше, чем после одновидовых

Таблица 5.

Баланс азота, фосфора и калия за севооборот (2018-2020 годы), кг/га

Потупило

Вынос

Баланс

Вариант опыта

Рапс яровой

297,80

335,41

345,6

214,37

16,62

333,3

+ 83,43

+318,79

+12,3

Рапс яровой + овес

328,99

327,04

395,4

237,22

17,59

321,1

+91,77

+309,45

+74,3

Рапс яровой + вика яровая

353,50

320,20

397,0

243,58

16,44

319,1

+109,92

+303,76

+77,9

Горчица белая

343,29

331,55

374,9

270,81

18,70

328,0

+72,48

+312,85

+46,9

Горчица белая + овес

355,78

330,41

383,7

326,20

17,24

339,8

+29,58

+313,17

+43,9

Горчица белая + вика яровая

370,90

404,39

402,7

249,28

18,20

396,9

+121,62

+386,19

+5,8

Горчица белая + редька масличная

299,17

355,44

398,2

298,23

21,89

400,7

+0,94

+333,55

-2,5

Редька масличная

286,76

395,24

365,8

291,87

16,50

349,5

-5,11

+378,74

+16,3

Редька масличная + вика яровая

359,93

435,42

375,0

272,64

16,05

359,9

+87,29

+419,37

+15,1

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 6-2021

АГРОНОМИЯ

Таблица 6.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

Энергетическая эффективность применения

1. Бабичев, А.Н. Накопление питательных веществ в по-

сидеральных (последействие) и минеральных удобрений

чве при возделывании картофеля летней посадки по-

под картофель

сле сидеральных культур / А.Н. Бабичев, В.А. Мона-

стырский // Плодородие. - 2015. - № 5. - С. 37-38.

Энергия, МДж/га

2. Бекузарова, С.А. Способ возделывания и уборки сиде-

ральной культуры люпина. / С.А. Бекузарова, С.С. Ба-

Вариант опыта

сиев. // Патент на изобретение № 2549293. 21.05.2013.

3. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. До-

Горчица белая

90,00

26,55

97 173,00

54 500,00

42 673,00

спехов. - М.: Колос, 1973. - 336 с.

Горчица белая +

4. Доспехов, Б.А. Практикум по земледелию / Б.А. До-

90,00

29,75

108 885,0

54 500,00

54 385,00

вика яровая

спехов. - М.: Колос, 1977. - 315 с.

Горчица белая +

5. Кузьминых, А.Н. Сидераты - важный резерв сохране-

90,00

30,75

112 545,0

54 500,00

58 045,00

редька масличная

ния плодородия почвы / А.Н. Кузьминых // Земледе-

лие. - 2011. - № 4. - С. 41.

6. Лошаков, В.Г. Зеленое удобрение, как фактор повы-

сидератов на 2,8…3,6 % и составило 75,8…78,9 %.

шения плодородия почвы, биологизации и экологи-

Плотность почвы была оптимальной для роста

зации земледелия / В.Г. Лошаков // Плодородие. -

и развития картофеля - 0,60…0,68 г/см³.

2018. - № 2. - С. 26-27.

Баланс основных питательных элементов в сево-

7. Новосёлов, С.И. Эффективность сидеральных удобре-

обороте зависел от урожайности сидератов, внесен-

ний в севообороте / С.И. Новосёлов, Е.С. Новосёлова //

ных минеральных удобрений, поступления азота,

Плодородие. - 2012. - № 5. - С. 27-28.

фосфора и калия с сидеральной массой, а также вы-

8. Петухов, Е.А. Зоотехнический анализ кормов / Е.А. Пе-

носа с урожаем картофеля.

тухов. - М.: Колос, 1981. - 280 с.

Положительный баланс азота сложился почти

9. Чебочаков, Е.Я. Дифференцированное использование

во всех вариантах опыта. Его увеличение с сиде-

приёмов биологизации земледелия в Средней Сиби-

ральными смесями по сравнению с одновидовыми

ри / Е.Я. Чебочаков // Земледелие. - 2013. - № 5. -

посевами составило 8,34…87,29 кг/га, наибольшим

С. 6-7.

(109,92…121,62 кг/га) он был в двухкомпонентных

10. Шалагина, Н.М. Применение сидеральных культур и

смесях с присутствием бобовой культуры (табл. 5).

органоминеральных удобрений в севообороте - эф-

Поступление фосфора за ротацию севооборота

фективный способ повышения плодородия почвы /

со смесями (горчица + вика яровая и редька мас-

Н.М. Шалагина, Н.И. Ряховская // Плодородие. -

личная + вика яровая) было выше, чем с одновидо-

2018. - № 2. - С. 46-48.

выми посевами соответственно на 72,84 и 40,18 кг/

га. Положительный баланс сложился во всех вари-

LIST OF SOURCES

антах опыта с превышением в двухкомпонентных

1. Babichev, A.N. Nakoplenie pitatel'nyh veshchestv v pochve

смесях (горчица белая + вика яровая и горчица бе-

pri vozdelyvanii kartofelya letnej posadki posle sideral'nyh

лая + редька масличная) над чистым посевом гор-

kul'tur / A.N. Babichev, V.A. Monastyrskij // Plodoro-

чицы соответственно на 73,37 и 22,73 кг/га. В смеси

die. - 2015. - № 5. - S. 37-38.

редьки масличной и вики яровой баланс превысил

2. Bekuzarova, S.A. Sposob vozdelyvaniya i uborki sideral'noj

чистый посев редьки масличной на 40,63 кг/га.

kul'tury lyupina. / S.A. Bekuzarova, S.S. Basiev. // Patent

За ротацию севооборота с сидеральными сме-

na izobretenie № 2549293. 21.05.2013.

сями поступление калия было больше, чем с одно-

3. Dospekhov, B.A. Metodika polevogo opyta / B.A. Dospek-

видовыми сидератами на 8,8…51,4 кг/га. Величина

hov. - M.: Kolos, 1973. - 336 s.

выноса питательных элементов из почвы зависела

4. Dospekhov, B.A. Praktikum po zemledeliyu / B.A. Dos-

от урожайности сухого вещества (ботва и клубни

pekhov. - M.: Kolos, 1977. - 315 s.

картофеля) и процентного содержания в них азота,

5. Kuz’minyh, A.N. Sideraty - vazhnyj rezerv sohraneniya

фосфора и калия. Наибольший вынос калия отме-

plodorodiya pochvy / A.N. Kuz’minyh // Zemledelie. -

чен в вариантах: горчица + редька масличная и гор-

2011. - № 4. - S. 41.

чица + вика яровая. Бездефицитный баланс калия

6. Loshakov, V.G. Zelenoe udobrenie, kak faktor povysheniya

находился в пределах 5,8…77,9 кг/га, исключение -

plodorodiya pochvy, biologizacii i ekologizacii zemledeliya /

горчица + редька масличная. Снижение величины

V.G. Loshakov // Plodorodie. - 2018. - № 2. - S. 26-27.

положительного баланса калия по сравнению с азотом

7. Novosyolov, S.I. Effektivnost’ sideral’nyh udobrenij v

и фосфором можно объяснить высоким выносом

sevooborote

/ S.I. Novosyolov, E.S. Novosyolova

его с урожаем картофеля.

Plodorodie. - 2012. - № 5. - S. 27-28.

Энергетическая эффективность в вариантах

8. Petuhov, E. A. Zootekhnicheskij analiz kormov / E.A. Petu-

с двухкомпонентными смесями была выше, чем

hov. - M.: Kolos, 1981. - 280 s.

в одновидовом посеве соответственно на 11712,0

9. Chebochakov, E.Ya. Differencirovannoe ispol’zovanie priyo-

(24,4 %) и 15372,0 МДж/га (36,0 %), коэффици-

mov biologizacii zemledeliya v Srednej Sibiri / E.Ya. Chebo-

ент энергетической эффективности составил 2,00

chakov // Zemledelie. - 2013. - № 5. - S. 6-7.

и 2,06 - в последействии сидеральных смесей, гор-

10. Shalagina, N.M. Primenenie sideral’nyh kul’tur i or-

чицы белой - 1,8 (табл. 6).

ganomineral’nyh udobrenij v sevooborote - effektivnyj

В результате исследований доказана эффектив-

sposob povysheniya plodorodiya pochvy / N.M. Shalagi-

ность сидеральных культур, как фактора повышения

na, N.I. Ryahovskaya // Plodorodie. - 2018. - № 2. -

плодородия почвы.

S. 46-48.