Способ воспроизводства плодородия почв черноземов


 


Владельцы патента RU 2599555:

Мажайский Юрий Анатольевич (RU)

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к агрономии и почвоведению. Способ включает внесение органических удобрений, заделку дисковыми боронами, высев сидерата, вспашку и культивацию. При этом перед запашкой сорной растительности вместе с ней вносят перемешанную массу навоза с измельченной соломой в виде компоста, выдержанного на площадке в течение 5-6 месяцев при соотношении навоза к измельченной соломе 2:1 при влажности смеси 50-60%. Полученную однородную массу затем равномерно разбрасывают по полю и вместе с сорной растительностью заделывают в почву дисковыми боронами в третьей-четвертой декаде мая в слой почвы 12-25 см. Затем проводят глубокую вспашку до 30 см, а жидкие стоки животноводства вносят летом в сухую погоду. Образовавшуюся на поверхности земли корку рыхлят дисковыми боронами. Осенью эту массу запахивают под зябь на глубину 15-20 см, а во второй год весной проводят культивацию или дискование, выравнивание и прикатывание гладкими водоналивными катками. Затем формируют состав смеси травостоя, естественно растущего на черноземах, путем высева в течение мая культур в виде смеси семян с заданной нормой высева. Заделку зеленой массы в почву осенью используют в качестве дополнительного сидерата удобрения, при этом вспашку проводят под зябь с поперечным дискованием поля. Фосфорно-калийные удобрения вносят на третий год весной при первой, например междурядной, обработке высеянной пропашной культуры. Продукты ферментации компоста многоцелевого назначения вносят на третий год весной. Способ позволяет повысить активность почвенных микроорганизмов, снизить плотность почвы и эрозионные процессы, повысить гумусированность почвы. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к восстановлению плодородия низкопродуктивных пахотных угодий, нефтезагрязненных земель, эрозийно-опасных склонов.

Известно, что минеральные удобрения улучшают круговорот и баланс биогенных элементов, в то же время органические удобрения являются не только важным источником питательных элементов для растений, но и пополняют запас в почве гумуса - одного из основных показателей ее потенциального плодородия. Важна функция органических удобрений - их мелиоративное влияние, улучшение всех свойств почвы, оптимизация их гумусного состояния (Минаев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. М.: ВО Агропромиздат, 1990, с. 36-68 и 242-256).

Каждая почва характеризуется своими показателями почвенного плодородия, сформировавшимися на протяжении многих столетий, и показателями гумусного состояния (Гришин Л.А. Гумусообразование и гумусное состояние почв. М., 1986; Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М., 1990).

Снижение плодородия почв происходит за счет физической утраты гумуса основных питательных элементов (NPK) и необходимых микроэлементов. По данным РосНИИземлепроекта среди средне- и сильноэродированных почв сельскохозяйственных угодий черноземы занимают - 49,6%, серые лесные почвы - 14,7%, каштановые - 15,3%, дерново-подзолистые - 9,0%, бурые лесные - 1,0%, дерново-карбонатные - 0,5%.

Сильно деградированные почвы теряют свою производительную способность, их использование в земледелии экономически невыгодно без восстановительных процессов плодородия почв. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить в почву ежегодно 9…19 т/га органических удобрений, расширять посевы промежуточных и подкосных посевов, сидератов.

Процесс дегумификации - один из основных показателей деградационных изменений почвы. Следствием потери гумуса является снижение запасов и доступных для растений и микроорганизмов элементов питания, ухудшение почвенной структуры, снижение устойчивости к эрозии и загрязнению. Потеря критического уровня содержания гумуса перестает выполнять свои функции: для дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв меньше 1%, для черноземов меньше 2%. Следует отметить, что переуплотнение почв относится также к наиболее распространенному виду деградации, обусловленному как природными, так и антропогенными факторами. Этот вид деградации проявляется во всех природно-климатических зонах, но наиболее ярко - в черноземной зоне, что связано с использованием энергонасыщенной сельскохозяйственной техники. В настоящее время на этих почвах наблюдаются ухудшение водно-физических свойств, заболачивание, снижение нитрификационной способности и потери урожая до 20%.

Сельское хозяйство России претерпело существенные изменения. Однако происходящие перемены в большинстве случаев носят негативный характер, выражающийся в сокращении посевных площадей, выводе из оборота пахотных угодий, высоком уровне засорения, сильном развитии патогенной микрофлоры, снижении доступных форм азота, фосфора, калия гумуса, суммы поглощенных оснований, буферности почвы подкислению, усиленному развитию эрозионных процессов на склонах, загрязнению тяжелыми металлами, радионуклидами. Следствием этого является практически повсеместное снижение плодородия почв, хотя общеизвестно, что для приостановления процессов деградации, повышения гумусированности необходимо длительное время - десятки и сотни лет.

Сохранение и восполнение утраченных запасов гумуса может обеспечиваться различными методами. Анализ источников информации показывает, что для воспроизводства гумуса в пахотных почвах потребность в органических удобрениях составляет более 840 млн т, или свыше 6 т/га в пересчете на постилочный навоз. Основными источниками органических удобрений являются постилочный навоз и компосты, жидкий навоз (помет) и стоки, торф в составе постилочного помета, пометных компостов, тепличных и рассадных грунтов; солома, сидераты, сапропели, осадки сточных вод и отдельные виды бытовых и промышленных органогенных отходов.

Восстановление и сохранение плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов России должны предусматривать мероприятия, позволяющие не только поддерживать бездефицитный баланс гумуса, но и расширение его воспроизводства в почве. Одним из таких мероприятий является внесение органических удобрений, в том числе животноводческих стоков, смешение с измельченной соломой, сорной растительности и сидерантов. При этом не нарушается структура чернозема почвы. В черноземах, в которых преобладают гуминовые кислоты, и в особенности вторая фаза их фракции, наблюдается нарушение гумусового баланса, выражающееся в увеличении процессов минерализации гумусового комплекса черноземов.

Применение органических удобрений животноводческих стоков, размельченной соломы, сорной растительности, сидерантов в определенных дозах их смешивания в органическом веществе воспроизводит потенциал плодородия почв при улучшении их агрохимических свойств. В свою очередь агрохимические свойства таких органических удобрений благоприятно влияют на актуальное плодородие почв и повышают урожай сельскохозяйственных культур. Однако потенциальное плодородие почв, определяемое их гумусным содержанием, может ухудшаться вследствие отсутствия мер по их трансформации применения органических веществ. Поэтому необходимы нормы их определения, рассчитанные из общего содержания состава удобрений, характеристики самого органического вещества и т.д. При достижении высокой окультуренности почв урожайность ведущих сельскохозяйственных культур может увеличиваться в следующих размерах: на черноземах на 40-45%; на темно-серых лесных почвах на 45-50%; на светло-серых лесных почвах на 50-60%; на дерново-подзолистых на 75-90%. Примером высокой окультуренности почв могут служить земли частных подворий, дачных участков, отдельных фермерских и коллективных хозяйств.

Экономически выгодная органо-минеральная система удобрения должна включать в себя элементы, обеспечивающие сбалансированное питание растений.

Более высокое действие органических удобрений на урожай имеет место и в тех случаях, когда растения обеспечены всеми остальными условиями, необходимыми для их нормального роста и развития. Обеспеченность теплом, влагой, отсутствие сорной растительности, низкий фитопатогенный фон, высококачественные семена, современное проведение обработки почвы, посева и всех работ по уходу за растениями создают хорошие условия для получения высокого эффекта для удобрений.

Известен способ повышения плодородия почв, включающий запашку соломы с удобрениями, жидкий навоз, минеральные удобрения, известь или цеолит вносят по валкам соломы вслед за уборкой колосовых культур, при этом в межвалковом пространстве высевают сидеральную культуру, а осенью проводят поперечное дискование поля и чизельную обработку почвы (патент RU №2189720, МПК А01С 21/00 от 27.09.2002).

Недостатком известного способа является то, что он не решает одновременно задачи обогащения почвы при длительном выведении ее из земледельческого использования почв (пашни), так как в ней происходят изменения в физических (плотность, порозность, удельная поверхность), химических (химический состав почв, ила, физико-химических свойств, рН, сумма и состав обменных катионов, количество доступных для растений питательных веществ) и биологических (общее количество действующей биоты, связанной с биотной скоростью трансформации органического вещества, детрита, гумуса) свойствах. Кроме того, низкая удобрительная ценность для получения запахивания смеси соломы и сидеранта, а также использование жидкого навоза в различных сочетаниях с минеральными удобрениями недостаточны для обогащения почвы при длительном выведении ее из земледельческого использования и получения экологически безопасной продукции. Внесение жидких органических удобрений, в частности свиностоков, не учитывает то, что он содержит органику и элементы минерального питания растений в доступной для него форме и должен пройти, во-первых, разделение на твердую фракцию на комплексе животноводства и выдержку ее для достаточного обезвреживания до экологически безопасных параметров; во-вторых, стоки становятся высококонцентрированными сточными водами с последующей их доставкой на земледельческие поля утилизации (ЗПУ).

Удобрительный полив - это метод агробиологического обезвреживания животноводческих стоков, возможного целенаправленного регулирования не только водного, но и питательного режима почв. Следует учесть, что газ, выделяющийся из животноводческих стоков (в частности, из свиностоков), представляет собой метан и продолжительность хранения беспостилочного навоза играет важную роль и зависит от срока хранения и их концентрации, а также зависит от климатических условий, необходимости выдерживания сточных вод на сооружениях. От этого зависит и допустимая нагрузка на восстановление поля, которое зависит от многих факторов (климатических условий региона, структуры почвы и фильтрационной ее способности, уровня грунтовых вод, а также от характера загрязнения сточных вод и их концентрации). Фактически в основном жидкая фракция навозных стоков содержит: азот, фосфор и калий.

Известно, что при длительном использовании почвы без внесения органических удобрений почва деградирует, теряет гумус посредством его распада и выноса растениями.

Известен способ воспроизводства плодородия почвы в коротко ротационных севооборотах, включающий использование сорной растительности в «зеленом пару», растительную массу изолируют от влаги и притока питательных веществ к корневой системе путем заделки ее дисковым орудием с активным приводом во второй-третьей декаде июля в слой почвы 0-12-15 см, а полученный почвенно-растительный субстат в течение августа-сентября перемешивают два-три раза дисковыми орудиями (патент RU №2363126, МПК А01В 79/00 от 24.04.2008).

Недостатком этого способа является то, что сорные травы, выращиваемые в паровом поле, до следующего года проходят определенный длительный период времени, когда в почве уже уменьшаются резко питательные вещества, мощность гумусного слоя резко уменьшается, а состав зеленой и сухой массы недостаточен для повышения активности почвенных микроорганизмов и обеспечения почвы органическими веществами, а также экологоизированной утилизации сорняков и трав без внесения отходов животноводства (например, животноводческих стоков, состав которых содержит большое количество азота, фосфора, калия, а также содержания твердой фракции навоза для возможного перемешивания с измельченной соломой и выдержанного на площадке до вида компоста). По своим удобрительным свойствам жидкий навоз является одним из эффективных органических удобрений, которое может использоваться в земледелии и должно быть заделано в почву, как только позволит обрабатывающая техника провести его запашку в самые короткие сроки для устранения потерь аммиачного азота, соответственно и запаха, в атмосферу, учитывая и то, что жидкий навоз в первый год после внесения имеет более высокий коэффициент использования, чем твердая фракция, без образования компоста. Таким образом, в известном способе отсутствует стимулятор для интенсивного накопления в почве гумуса и повышаются ее адаптационные свойства, в частности, для черноземных регионов страны. При этом отсутствуют смешивание генетических горизонтов, создавая предпосылки к перемещению плодородных слоев почвы в нижние горизонты, т.е. известный способ имеет слабое воздействие на использование преимуществ адаптивно-ландшафтных методов при организации процессов, направленных на ресурсосбережение.

Известен также способ обогащения почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, включающий внесение в почву органических и минеральных удобрений. В качестве органических удобрений используют солому и озимый сидерат, при этом измельченную солому в количестве 5 т/га заделывают дисковыми боронами на глубину 10…12 см осенью и высевают озимый сидерат, который весной при накоплении зеленой массы 8 т/га заделывают в почву дисковыми боронами на глубину 8…10 см, и проводят вспашку на глубину 20…22 см, а затем вносят минеральные удобрения (N48P48K48) на глубину 6…8 см под предпосевную культивацию (патент RU №2185047, МПК А01С 21/00 от 20.07.2002).

Недостатком этого способа является то, что внесенное осенью отдельно органическое удобрение в виде измельченной соломы разлагается крайне медленно (отсутствует ее компостирование) в почве - в течение целого года. Кроме того, органические удобрения в виде озимого сидеранта, заделанные в почву весной, не успевают минерализоваться к началу вегетационного периода, о чем свидетельствуют неразложившиеся остатки зеленой массы в почве к моменту посева. Поэтому солома и озимый сидерант еще недостаточны и не могут ускорить образование в почве гумуса для использования в последующие сроки для питания растений в их росте, что приводит к недобору урожая и снижению качества зерна.

Следует учитывать, что для отдельных зон, в частности для черноземов, глубина вспашки может составить до 30 см, при этом глубокая вспашка может проводиться однократно в 4…5 лет, тогда как глубокая вспашка - на серых лесных почвах до 27 см однократно в 4…5 лет, отсюда применяют разную разноглубинную обработку почвы, а именно для освоения и сохранения воспроизводства плодородия почв, выбывших из сельскохозяйственного оборота, т.е. выведенных из земледельческого использования почв. Гумус является интегральным показателем плодородия почвы, источником биогенных элементов, улучшающим физико-химические и иные ее свойства, активизатором биологической активности. В конечном итоге системы удобрений и структура севооборотов оказывают заметное влияние на процессы гумосонакопления и его качественного состава. Для окультуривания почвы, например, требуется одноразовое внесение высоких доз органических удобрений до 80 т/га. Отсюда для окультуривания почвы требуются новые технические решения, учитывая и органическое сырье предприятий агропромышленного комплекса и др., которые бы содержали высокие биогенные элементы: азот, фосфор, калий, углерод и др., которые могут быть превращены на основе использования методов биоконверсии (ферментации) в биологически активные удобрения.

В предлагаемом способе воспроизводства плодородия почв черноземов производственные технологии получения и внесения удобрений разработаны как на открытых площадках для смешения навоза (начальная влажность 97%) с измельченной соломой в соотношении навоза к измельченной соломе 2:1 и доведения до 50…60% влажности, в ходе которой получают компост, а также использования животноводческих стоков, сорной растительности и сидерата (например, различные виды и сорта люпина, в том числе узколистные кормовые и сидеральные люпины селекции ВНИИ люпина с коротким периодом вегетации, урожайность этих сортов достигает до 100 т/га, они устойчивы к болезням) непосредственно на земледельческих полях утилизации (ЗПУ), т.е. комплексное агрохимическое улучшение под посев многолетних трав под покров однолетних трав на основе освоения типов почв чернозема, например, в Рязанской области. Отсюда азотное питание складывается по сочетанию навоза с измельченной соломой, жидких стоков и сидерата.

Технической задачей предлагаемого изобретения являются повышение активности почвенных микроорганизмов, снижение плотности почвы и эрозионных процессов и повышение гумусированности почвы.

Поставленная задача достигается тем, что способ воспроизводства плодородия почв черноземов, включающий внесение органических удобрений, заделку дисковыми боронами, высев сидерата, вспашку и культивацию, перед запашкой сорной растительности вместе с ней вносится перемешанная масса навоза с измельченной соломой в виде компоста, выдержанного на площадке в течение 5-6 месяцев при соотношении навоза к измельченной соломе 2:1 и при влажности смеси 50-60%, полученную однородную массу затем равномерно разбрасывают по полю и вместе с сорной растительностью заделывают в почву дисковыми боронами в третьей-четвертой декаде мая в слой почвы 12-15 см, затем проводят глубокую вспашку до 30 см, а жидкие стоки животноводства вносят в сухую погоду, после этого образовавшуюся на поверхности земли корку рыхлят дисковыми боронами, осенью запахивают эту массу под зябь на глубину 15-20 см, а во второй год весной проводят культивацию или дискование, выравнивание и прикатывание гладкими водоналивными катками, затем формируют состав смеси травостоя, естественно растущего на черноземах, путем посева в течение мая культур в виде смеси семян с заданной нормой высева, а заделку зеленой массы в почву осенью используют в качестве дополнительного сидерата удобрения, при этом вспашку проводят под зябь с поперечным дискованием поля.

Кроме того, фосфорно-калийные удобрения вносят на третий год весной при первой, например междурядной, обработке высеянной пропашной культуры.

При этом продукты ферментации компоста многоцелевого назначения вносят на третий год весной.

Таким образом, технологические приемы в условиях воспроизводства плодородия почв с использованием гумусного состояния почв, запасы и мощность его слоя будут зависеть от комплексного подхода применения органических удобрений: сорной растительности, навоза, размельченной соломы, жидких стоков, сидерата для черноземных почв до оптимальных величин. Фактор окультуренности почв проявляется на всех культурных звеньях севооборота.

Следовательно, необходимы новые разработки, позволяющие решить проблему экологической безопасности выращиваемой сельскохозяйственной продукции, при этом даже сорняки в навозе, представляющие наиболее адаптированную часть растительного фитоцелона, вместо борьбы с ними можно привлечь к сотрудничеству в формировании урожая.

Эффективность органических удобрений и компоста существенно зависит от срока внесения.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что перед запашкой сорной растительности вместе с ней вносится перемешанная масса навоза с измельченной соломой в виде компоста, выдержанного на площадке в течение 5…6 месяцев в отношении навоза к измельченной соломе 2:1, смесь, которая проходит брожение; влажность смеси достигает 50…60%, затем грузят на транспорт, разбрасывают равномерно по полю и проводят глубокую вспашку, а также используют животноводческие стоки (имеющие вредный запах), высевают смесь сидеральной культуры с последующей запашкой. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию изобретения «новизна».

Признаки, отличающие предлагаемый способ от прототипа, не выявлены в других технических решениях, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «существенные отличия».

Способ осуществляется следующим образом.

Для воспроизводства плодородия почв используют сорные травы в местах процессов деградации почв с внесением перемешанной массы навоза с размельченной соломой в соотношении 2:1 при влажности 50…60% и длительности поддержания на площадке в течение 5…6 месяцев до получения определенной части компоста, последний в готовом виде загружают на транспорт и разбрасывают равномерно по полю известными машинами-разбрасывателями ровным слоем. В текущем году в третьей-четвертой декаде мая в слой почвы 12…15 см ведут заделку в почву дисковыми боронами и затем ведут глубокую вспашку до 30 см, так как заделка навоза с измельченной соломой в пределах от 12 до 20 см не оказывает еще заметного влияния на скорость разложения его; лишь с глубины 30-27 см проявляется замедление разложения данной смеси, например, на черноземах.

Удобрительное же действие жидких стоков главным образом определяется в нем доступностью азота, так как в первую очередь для нормального питания растений не хватает азота. При этом использование питательных веществ такого навоза за ротацию севооборота (с учетом последствия) может составить: азота 50…60%, фосфора 50…60% и калия 80…90%. Для доставки стоков, с учетом внесения обработанных животноводческих стоков, используют транспортирующие емкости: МЖТ-10, МЖТ-16, МЖТ-23, агрегатированные с трактором и с заданным тяговым усилием.

Коэффициент усвоения азота в первый год действия сидератов (начало запашки проводят согласно предложенной комплексной технологии по восстановлению поля во второй год - осенью) и при ранней вспашке весной на третий год в 2…3 раза выше подстилочного навоза и достигает до 50%. Следовательно, для повышения удобрительных свойств навоза, смешанного с заданным соотношением с измельченной соломой и расположенного на глубине в толще почвы в первый год их действия, еще не достаточно, на элементы питания в первый год действия вносят жидкие стоки животноводства летом в сухую погоду, а образовавшуюся корку на поверхности земли рыхлят дисковыми боронами, затем запахивают эту массу под зябь осенью на глубину 15…20 см. Срок и разнообразие состава органических удобрений позволяют на момент второго года сеяния смеси травостоя весной, естественно растущего на черноземах, обеспечить активный рост трав и тем самым получить большую массу сидератов с последующим их внесением под вспашку поля, которую осуществляют осенью и оставляют под зябь с поперечным дискованием поля. Высокое содержание доступного азота используется как стимулятор для интенсивного развития корневой системы растений, повышая ее адаптационные свойства.

Разнокачественность пахотного горизонта по биологической активности, прежде всего, обусловлена водно-термическими условиями, они наиболее стабильны и благоприятны в средних слоях и, наоборот, крайне неустойчивы за вегетационный период в слое 0-5 см. В плужной подошве пашни часто создаются анаэробные условия, повышена активность восстановительных процессов, что также тормозит жизнедеятельность микрофлоры.

В биологически-активном слое почвы происходит более интенсивная минерализация органического вещества почвы и удобрений, он относительно других слоев насыщен доступными элементами питания, поэтому в нем формируется значительная масса корневой системы растений. Можно предположить, что внося органические удобрения в различные по биологической активности слои почвы, можно управлять временем и скоростью их минерализации с целью оптимизации минерального и углеродного питания возделываемых растений. Исследования позволяют считать, что твердые органические удобрения и жидкий сток для ускоренной и более полной минерализации с целью улучшения питания растений еще нужно вносить в биологически активный слой пахотного горизонта почвы.

Все эти приемы в комплексе позволяют равномерно перемешивать в толще почвы, вносимые органические удобрения и сидеранты как с помощью применении культивации, так и при глубокой вспашке поля. В связи с этим образуется хорошо аэрируемый почвенно-растительный субстат для третьего года использования почвы под сельскохозяйственные культуры. Почва накапливает наибольшее количестве показателей гумусного состояния, что является интегральным показателем плодородия почвы, источником биогенных элементов, улучшателем физико-химических и иных ее свойств, активизатором биологической активности, соответственно, система удобрений связана и со структурой севооборотов для оказания заметного влияния на процессы гумусонакопления и его качественного состава.

Следует отметить и то, что смесь травостоя дает наибольший урожай лучшего качества, если компоненты смесей подобраны по видовому и сортовому составу с учетом критерий их совместимости. Поэтому почвенно-климатические и гидрологические условия необходимо учитывать, а также принимать во внимание и рельеф местности, крутизну и направленность уклона поля.

Коэффициент использования первой культуры фосфора и особенно калия из навоза выше, чем азота. Усвоение растениями фосфора в первый год достигает 30-40%, а калия 60-70% от общего содержания их в навозе. Из навоза в первый год лучше всего используется калий. Общее содержание калия в навозе также выше, чем азота и особенно фосфора. По сравнению с минеральными удобрениями азот навоза усваивается в первый год хуже, фосфор - лучше (почти в 2 раза, чем фосфор суперфосфата при разбросанном внесении), а калий - в близкой степени. При внесении жидкого стока, прежде всего, обеспечивается калийное питание растений. Удобрительное же действие навоза главным образом определяется содержанием в нем доступного навоза, так как в большинстве почв для нормального питания растений в первую очередь не хватает азота.

Коэффициент усвоения азота в первый год действия после запашки сидератов осенью, затем при ранней весенней вспашке поля в 2-2,5 раза выше постилочного навоза и достигает до 50%. Следовательно, для повышения удобрительных свойств постилочного навоза в первый год действия его элементы нужно подавать культурным растениям в сидератной упаковке.

Непосредственное внесение навоза с измельченной соломой (полученного компоста на площадке) под сидеральную культуру способствует формированию более высокого урожая зеленой массы, нежели одного только твердого навоза.

Использование смеси в виде компоста из навоза и измельченной соломы, жидких стоков через сидераты способствовало усилению биологической активности почвы.

Последствия органо-минеральной системы удобрения (3 год) проявляются в посевах культурных растений и их минерального питания.

Цикл внесения дополнительно фосфорно-калийных удобрений или продукты ферментации-компоста многоцелевого назначения проводят по срокам, предусмотренным агромелиоративными мероприятиями по выращиванию различных сельскохозяйственных культур в севооборотах.

Изложенный материал по проблеме «сорняки - органические удобрения - урожай» позволяет считать, что в системе применения органических удобрений она наиболее актуальна и менее решена, а если решается, то с большими затратами. Следовательно, необходимы новые инновационные разработки, позволяющие решать эту проблему экологически чистыми методами, а сорняки, представляющие наиболее адаптированную часть растительного фитоценоза, вместо борьбы с ними привлечь к сотрудничеству в формировании урожая.

В виду того что на кислых почвах за счет закислых форм полуторных окислов железа и алюминия фосфор удобрений может инактироваться в слабо доступные соединения, целесообразно минеральные и органические формы фосфора вносить весной, эффективность его возрастает на 23%. Аналогичная закономерность отмечается и на щелочных черноземных почвах, в которых фосфор удобрений инактивируется кальцием. Приведенное изобретение позволяет считать, что высококачественные органические удобрения с достаточным содержанием усвояемых форм фосфора на кислых и щелочных почвах необходимо вносить по нормам агромелиоративных требований в заданные сроки года.

Система севооборота, например, рекомендуемая для реабилитации техногено-загрязненных деградированных черноземов: однолетние травы (вико-овсянная смесь) + многолетние травы, доза внесения минеральных удобрений и мелиорантов N60P60K60 - органо-минеральный сорбент 10 т/га - внесение весной в период основной обработки почвы; многолетние травы первого года пользования N30 - внесение весной; многолетние травы второго года пользования N30 - внесение весной; озимая культура (озимая пшеница) N90P60K90 - органо-минеральный сорбент 10 т/га - внесение - конец августа в период основной обработки почвы; пропашная культура (свекла) N90P60K90 - внесение весной в период основной обработки почвы.

Эффективность твердых органических удобрений существенно зависит от сроков внесения. При этом более качественные удобрения во всех случаях предпочтительнее применять весной. В силу слабой доступности элементов питания, прежде всего азота, такие удобрения вызывают неравномерность развития культурных растений, затягивают сроки вегетации, усиливают фитопатогенную и энтомологическую напряженность в посевах, находясь в полупаровых полях, теряют с промывными водами элементы питания, загрязняя тем самым окружающую среду.

В целом можно судить из известных источников, что проблема эффективного экологически безопасного энерго- и ресурсосберегающего использования органических удобрений в полной мере не отработана. Поэтому необходим интенсивный поиск технологического и экологического решения данных вопросов на уровне мировых приоритетов с учетом тенденций состояния и развития навозного хозяйства в стране. Для этого основой научной предпосылки эффективного использования органических удобрений является знание динамики питания удобряемых растений и владение процессами его оптимизации за счет плодородия почв и удобрений.

Таким образом, заявленный способ после первого и второго каждого года подготовки почвы позволяет повысить активность почвенных микроорганизмов, что обеспечивает почву органическими веществами, снижает плотность почвы и эрационные процессы, а в целом способствует повышению гумусированности почвы. Благодаря этому предложенный способ служит важным средством повышения структуры земледелия и плодородия почвы. К тому же зеленая масса сорняков органических удобрений вместе с запашкой смеси навоза и размельченной соломы в почвы, а затем полив стоками и далее в посевах через сидераты увеличивает их удобрительную ценность и приобретает черты позитивного биологического эффекта в дальнейшем на всех культурных в севооборотах. Способ позволяет повысить технологичность внесения органических удобрений в почву, снизить загрязнение водоемов и атмосферы, повысить урожай на 10…15% по сравнению с поверхностным внесением. При этом интенсивность уплотнения почвы снижается и практически к третьему году стабилизируется, что обеспечивает рост и развитие растений, обогащающих грунт органическим веществом. С другой стороны, позволяет решить вопрос утилизации животноводческих стоков и убранной с полей соломы, когда поле готово под посевы многолетних трав или посадку следующей культуры севооборота.

Способ может найти широкое внедрение при восстановлении плодородия почв на землях сельскохозяйственного назначения и агроландшафта как национального достояния России, при сохранении потенциального плодородия черноземов, повышении его актуального плодородия (даже без внесения минеральных удобрений), т.е. достаточно внесение гумусовых веществ, обладающих эффектом стимулятора роста растений при повышенном комплексном внесении удобрений. Таким образом, интенсивное земледелие должно предусматривать поддержание баланса гумуса, расширенное его воспроизводство.

1. Способ воспроизводства плодородия почв черноземов, включающий внесение органических удобрений, заделку дисковыми боронами, высев сидерата, вспашку и культивацию, отличающийся тем, что перед запашкой сорной растительности вместе с ней вносится перемешанная масса навоза с измельченной соломой в виде компоста, выдержанного на площадке в течение 5-6 месяцев при соотношении навоза к измельченной соломе 2:1 при влажности смеси 50-60%, полученную однородную массу затем равномерно разбрасывают по полю и вместе с сорной растительностью заделывают в почву дисковыми боронами в третьей-четвертой декаде мая в слой почвы 12-25 см, затем проводят глубокую вспашку до 30 см, а жидкие стоки животноводства вносят летом в сухую погоду, после образовавшуюся на поверхности земли корку рыхлят дисковыми боронами, осенью запахивают эту массу под зябь на глубину 15-20 см, а во второй год весной проводят культивацию или дискование, выравнивание и прикатывание гладкими водоналивными катками, затем формируют состав смеси травостоя, естественно растущего на черноземах, путем высева в течение мая культур в виде смеси семян с заданной нормой высева, а заделку зеленой массы в почву осенью используют в качестве дополнительного сидерата удобрения, при этом вспашку проводят под зябь с поперечным дискованием поля.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фосфорно-калийные удобрения вносят на третий год весной при первой, например междурядной, обработке высеянной пропашной культуры.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продукты ферментации компоста многоцелевого назначения вносят на третий год весной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при выращивании сельскохозяйственных культур на вечномерзлых почвах, в частности тундровых.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству и точному земледелию. В способе отборы почвенных проб в многолетних насаждениях осуществляют отдельно в местах локального внесения удобрений - под капельницами непосредственно в точке контакта раствора питательных веществ и почвы и за пределами очага концентрации питательных веществ: на расстоянии 50-60 см от капельницы по направлению к центру междурядья.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству, и может найти применение при получении урожая зерна озимой пшеницы с высокими качественными показателями.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству, и может быть использовано для повышения урожайности естественных кормовых угодий. Способ повышения урожайности естественных сенокосов включает внесение минеральных удобрений и выращивание многолетних кормовых трав, в качестве которых используют луговые травы естественных сенокосов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает посев семян бобовых трав, например клевера и уход за посевами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ включает внесение органических удобрений, заделку дисковыми боронами на глубину 10…12 см.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к использованию закочкаренных земель. Способ характеризуется тем, что кочки срезают и сдвигают в гряды.

Способ включает внесение в почву до посадки земляники органических и минеральных удобрений, применение системы капельного полива с устройством для фертигации, внесение через капельницы в почву сбалансированного физиологически уравновешенного питательного раствора, приготовленного из маточного раствора смеси простых или комплексных удобрений в соответствии с данными листовой и почвенной (кислотные вытяжки из почвы) диагностики, помимо анализа кислотных вытяжек из почвы производят агрохимический анализ водных вытяжек из смешанных образцов почвы, отобранных в рядках земляники с глубины 10-15 см в точках, расположенных на расстоянии, равноудаленном от двух ближайших капельниц системы капельного полива, через 6-18 часов после фертигации - на почвах песчаного гранулометрического состава, через 12-24 часа после фертигации - на почвах среднесуглинистого гранулометрического состава, через 24-72 часа после фертигации - на глинистых почвах, и на основании данных этих анализов производят корректировку состава, доз и режима внесения удобрений таким образом, чтобы поддержать содержание элементов минерального питания в почве (по данным водной вытяжки) в оптимальных для растений земляники пределах.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает безотвальную обработку почвы тяжелой дисковой бороной БДТМ-3,8 на глубину 12-14 см.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биологическому земледелию. Способ заключается в том, что в подготовленную к посеву почву при ее прогреве не менее +10°C вносят после посева живую биомассу микроводорослей Chlorella vulgaris в количестве 57-230 кг живой биомассы на 1 гектар.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ обеспечивает увеличение массы корневищ за счет подготовки почвы по системе чистого пара, посадки и выращивания родиолы розовой.

Изобретение относится к области мелиорации почв и может быть использовано при рекультивации земель, загрязненных тяжелыми металлами. Способ включает внесение на поверхность почвы мелиоранта, перемешивание его с мелиорируемым слоем почвы и выращивание сельскохозяйственных культур с соблюдением зональной агротехники.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для восстановления переунавоженных почв, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза в сверхвысоких дозах азота N300-900, в зонах функционирования предприятий индустриального животноводства.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для выращивания кормовых культур на вечномерзлых почвах. В способе освоения лесотундровых вечномерзлых почв выбирают незатопляемые паводковыми водами незаболоченные участки равнинной тундры.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает формирование неоднородного строения пахотного слоя путем создания чередующихся участков с равновесной плотностью почвы и уплотненных участков.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, носит природоохранное направление и может быть использовано при рекультивации техногенно-нарушенных земель, а также при благоустройстве откосов автомобильных дорог.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и рекультивации. В способе продукцию топинамбура получают в результате возделывания его на техногенно загрязненных дерново-подзолистых почвах.

Изобретение относится к области биомелиорации сельскохозяйственных земель. Способ включает создание в почвенном слое тонкой 0,02-0,07 м прослойки из жидкого навоза, образование в подпочвенном слое водорегулирующего экрана, непроницаемого в период атмосферных осадков и проницаемого корнями растений во время засухи.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, сельскому хозяйству и экологии и может быть использовано, в частности, для ускоренного восстановления плодородия, в первую очередь, пахотных земель.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам устройства кротового дренажа на дренируемых сельскохозяйственных землях. Способ предусматривает выполнение поперек направления трубчатого дренажа кротовых дрен.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к рекультивации почв. В способе на рекультивируемую поверхность равномерно наносят предварительно заготовленный органоминеральный грунт слоем не менее 10 см. Затем последовательно вносят необходимое количество извести и минеральных удобрений, формируя слой растительного грунта. Далее слой растительного грунта планируют, прикатывают и производят посев травосмеси и прикатывают. При этом состав грунта и травосмесь выбирают в зависимости от типа рекультивируемой почвы, а семена высевают сразу после внесения в грунт извести и минеральных удобрений, в результате чего формируется устойчивое дерновое травяное покрытие. Способ позволяет сформировать устойчивое травяное покрытие на вечномерзлых нарушенных землях для защиты от водной и ветровой эрозии. 7 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх