«Органические удобрения в земледелии — важный источник гумуса и элементов питания»

Эффективное использование органических и минеральных удобрений с учетом потребности сельскохозяйственных культур и многообразия свойств почв — важная составляющая стратегии адаптивной интенсификации сельского хозяйства, которая направлена на производство высококачественных и конкурентоспособных сельскохозяйственных продуктов и сохранение экологического равновесия. В Беларуси традиционно высока роль органических удобрений, поскольку они являются незаменимым и повсеместно доступным источником поколения запасов гумуса и элементов питания в почве.

Игорь Вильдфлуш, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой агрохимии БГСХА:

— Органическим удобрениям принадлежит важная роль в повышении плодородия почв. Без их систематического применения нельзя рассчитывать на высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур, особенно на песчаных и супесчаных почвах. При интенсивном ведении земледелия минерализация гумуса существенно возрастает, и недостаточные дозы органических удобрений могут привести к снижению почвенного плодородия.
Темпы минерализации гумуса в почвах зависят от технологии возделывания сельскохозяйственных культур и способов обработки почв, структуры посевных площадей и урожайности сельскохозяйственных культур. Важную роль в достижении бездефицитного баланса гумуса в почвах республики следует отвести совершенствованию структуры посевных площадей. Среднегодовые дозы органических удобрений для поддержания бездефицитного баланса гумуса зависят от типа и гранулометрического состава почвы, биологических особенностей возделываемых культур.
Наиболее интенсивная минерализация гумуса протекает в почвах под пропашными культурами. Бездефицитный баланс гумуса без внесения органических удобрений способны обеспечить только многолетние травы. Отсюда следует, что при расчете доз органических удобрений для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо учитывать соотношение между пропашными культурами и многолетними травами: чем меньше многолетних трав приходится на 1 га пропашных, тем выше должны быть дозы органических удобрений. Соотношение многолетние травы — пропашные культуры в структуре посевов Беларуси снизилось с 1,9 в 2000 г до 0,8 в 2016 г., и для бездефицитного баланса гумуса на 1 га пахотных земель следует вносить 12 т/га органических удобрений. В настоящее время научно-практическим центром НАН Беларуси по земледелию разработана новая экономически обоснованная структура посевных площадей, утвержденная Минсельхозпродом республики, которая ориентирована как на достижение прогнозных показателей развития аграрно-промышленного комплекса страны, так и на восстановление бездефицитного баланса гумуса в почвах. Планируется расширение площади многолетних трав и сокращение площади посева кукурузы. Систему мероприятий, направленных на достижение бездефицитного баланса гумуса, необходимо периодически корректировать с учетом существующей структуры посевных площадей. Комплекс этих мероприятий должен включать рациональное использование традиционных органических удобрений, запашку возможных объемов соломы и других растительных остатков (ботвы сахарной свеклы, стебли кукурузы после уборки на зерно и др.), а также применение торфа для утилизации полужидкого навоза.
Систематическое применение органических удобрений способствует накоплению гумуса, который является стражем плодородия почв, улучшает физико-химические свойства, увеличивает запас элементов питания, понижает кислотность, повышает содержание поглощенных оснований, поглотительную способность и буферность, влагоемкость, скважность и водопроницаемость, обогащает почву микрофлорой, усиливает ее биологическую активность и выделение углекислоты, уменьшает сопротивление почвы при механической обработке, создает оптимальные условия для минерального питания растений, повышает устойчивость растений при неблагоприятных погодных условиях.
По данным последнего тура агрохимического обследования, содержание гумуса в пахотных почвах Могилевской области составляет 1,98%, что ниже, чем в среднем по республике (2,25%). Доля пахотных почв с содержанием гумуса менее 1,5% и составляет 16,1%.
По расчетам РУП «Институт почвоведения и агрохимии», при нынешней структуре посевных площадей для бездефицитного баланса гумуса в почвах Могилевской области необходимо применять на 1 га пашни 10,4 т/га органических удобрений.
Около 75% органических удобрений от внесенного количества минерализуется и участвует в питании растений, 25% гумифицируется и идет на восполнение потерь почвенного гумуса. Наиболее распространенные органические удобрения в республике — подстилочный и бесподстилочный навоз, компосты и солома.
Одна тонна подстилочного навоза содержит 5 кг азота, 1,5 кг Р2О5, 6 кг К2О, а также микроэлементы — 15 г марганца, 1,1 г бора, 2,5 г меди, 10 г цинка, 0,15 г кобальта. Прибавка от 1 т навоза для озимых зерновых составляет 25 кг зерна, клубней картофеля — 105 кг, сахарной свеклы — 125 кг и кормовых корнеплодов — 200 кг, зеленой массы кукурузы — 190 кг, всех культур на пашне — 30 к.ед.
В опытах кафедры агрохимии в среднем за три года (2014-2016 гг.) урожайность картофеля сорта Манифест на фоне N90Р68К135 при внесении 40 т/га навоза возросла на 93 ц (с 353 до 436 ц/га). Высокая эффективность отмечена при применении подстилочного навоза на кукурузе и озимой пшенице. На фоне минеральных удобрений урожайность зерна озимой пшеницы возросла при внесении 30 т/га навоза на 14,3 ц/га (с 60,2 до 74,5 ц/га), содержание сырого белка на 1,1% (с 12,7 до 13%) и клейковины на 1,6% (с 28,7 до 30,3%). Внесение 50 т/га навоза на фоне N90Р70К120+ N30 повышало урожайность зеленой массы кукурузы на 37 ц/га (с 578 до 615 ц/га).
Важное звено в круговороте питательных веществ в земледелии — бесподстилочный навоз, так как в него из кормов в среднем переходит азота 50-80%, калия — 80-95, кальция — 90, органического вещества — 60%. В среднем полужидкий навоз КРС в 1 т содержит 3,5 кг N, 1,5 Р2О5 и 4 кг К2О, а жидкий — 2 кг, 1 кг и 2,5 кг соответственно. Полужидкий навоз свиной содержит 4,5 кг N, 2,5 Р2О5, 3 кг К2О, а жидкий соответственно — 2,5 кг, 0,9 кг и 1,8 кг.
Дозы органических удобрений дифференцируются в зависимости от культуры, уровня планируемых урожаев, гранулометрического состава и содержания гумуса. Наиболее высоко оплачивают органические удобрения прибавкой урожая пропашные культуры и озимые зерновые, имеющие длительный вегетационный период. Яровые зерновые хорошо используют последействие органических удобрений, прямое их внесение экономически нецелесообразно. На всех культурах оплата 1 т удобрений снижается при повышении разовых доз свыше оптимальных. Наиболее экономически оправданная прибавка урожая, по данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии», получается при внесении подстилочного навоза в следующих дозах: под столовый картофель — 40-50 т/га, озимые зерновые — 20-30 т, однолетние травы — 20-40 т и многолетние злаковые и бобово-злаковые травосмеси (перезалужение) — 30-40 т/га. Поэтому повышение этих разовых оптимальных норм навоза и компостов может быть обоснованным только на почвах с низким содержанием гумуса. На хорошо дренированных дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почвах целесообразнее более частое (один раз в три года) применение навоза в средних дозах. Традиционная весенняя заделка основного количества органических удобрений в период сева яровых культур создает большое напряжение, отрицательно сказывается на качестве заделки, задерживает сроки сева. На легких супесчаных и песчаных почвах, особенно подстилаемых песками, преимущество имеет весеннее внесение навоза.
Дозы бесподстилочного навоза устанавливаются по азоту, так как он, по сравнению с подстилочным, содержит больше аммиачного азота, хорошо доступного для растений. Для кукурузы и кормовых корнеплодов рекомендуется с жидким навозом КРС вносить 200-250 кг/га азота, свиней — 150-180 кг/га, для однолетних трав и перезалужения многолетних злаковых и бобово-злаковых трав — 80-100 и 60-80 кг/га соответственно.
Полужидкий навоз следует компостировать с торфом, так как для его внесения не имеется специальной техники. При приготовлении компостов рекомендуется на 1 т полужидкого навоза использовать 300 кг торфокрошки. Полученный компост можно внести разбрасывателями, которыми вносится подстилочный навоз. В связи с этим торф следует прежде всего использовать для компостирования с полужидким навозом.
Ценное, сравнительно концентрированное и быстродействующее органическое удобрение, в котором все питательные вещества находятся в усвояемых для растений соединениях, — птичий помет. Содержание элементов питания в помете варьирует в зависимости от вида, возраста, способа содержания и кормления птицы, вида кормов и других факторов. На птицефабриках в зависимости от технологии содержания получают несколько его видов. При напольном содержании птицы с использованием подстилочных материалов накапливается птичий помет с влажностью 18-60%. При клеточном содержании получают бесподстилочный помет различной степени влажности. При неправильном хранении птичий помет становится источником загрязнения окружающей среды и рассадником патогенной микрофлоры. В связи с этим в практике мирового птицеводства широко применяются различные способы подготовки птичьего помета: компостирование, обработка химикатами для закрепления азота и ликвидации неприятного запаха, термическая сушка.
Под озимые зерновые культуры средние дозы сухого помета составляют 3-4 т, естественной влажности — 13-15, подстилочного — 10-15, компоста — 20-25 т/га; под яровые зерновые — 3 т, 8-10, 10-15 и 20-25 т/га; под картофель, кукурузу на силос, кормовые корнеплоды — 4-5 т, 15-20, 20-25 и 40-50 т/га соответственно.
Самое дешевое органическое удобрение — зеленое, оно в 4-5 раз дешевле навоза и компостов. Культура, запахиваемая в почву, называется сидератом, а сам прием — сидерацией. В качестве сидератов используют преимущественно бобовые растения (люпин, сераделлу, донник, озимую вику), небобовые культуры (горчицу белую, рапс, редьку масличную и др.) или смеси бобовых со злаковыми. В зависимости от вида сидеральной культуры с 1 т зеленого удобрения поступает в почву в среднем 140 кг органического вещества, 3,5-5 кг азота, 1,1-1,3 фосфора, 2,8-3,8 кг калия. Запахиваемая масса сидерата по действию на урожай сельскохозяйственных культур равноценна 25-30 т/га подстилочного навоза. Зеленое удобрение — важное средство повышения плодородия малоокультуренных почв (особенно песчаных и супесчаных).
Применение зеленых удобрений целесообразно, прежде всего, там, где не хватает органических удобрений, и на полях, удаленных от животноводческих ферм.
В зависимости от сроков посева сидератов (до или после уборки основной продовольственной культуры) различают подсевную и пожнивную культуры сидератов. Существуют три основные формы зеленого удобрения в зависимости от способа использования: полное (запахивают всю зеленую массу), укосное (заделывают в почву лишь надземную массу сидерата, выращенную на другом участке и перевезенную с него после скашивания), отавное (запахивают стерневые и корневые остатки растений после некоторого отрастания отавы). Отавная форма зеленого удобрения с учетом запашки пожнивных и корневых остатков эквивалентна 4 т/га навоза, полная форма зеленого удобрения при урожайности сидератов 150-250 ц/га — 15 т/га навоза, 255-350 ц/га — 20 т/га.
Важный резерв для увеличения количества применяемых органических удобрений в Могилевской области — солома. По данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии» НАН Беларуси, за счет соломы область может использовать 1,4 млн т органических удобрений в пересчете на условный навоз. Для перевода соломы в условный навоз для соломы зерновых, крупяных и крестоцветных культур применяется коэффициент 3,5 (с учетом дополнительного внесения азота), соломы зернобобовых культур и кукурузы — 1,8 (с учетом дополнительного внесения азота).
Эффективный способ использования соломы — ее непосредственное применение на удобрение без отчуждения из агроценоза. В первую очередь должна быть использована солома рапса и других крестоцветных культур, гречихи, кукурузы, люпина, которые в чистом виде практически не используются на корм и подстилку.
Внесение соломы, особенно в сочетании с минеральными удобрениями, улучшает агрофизические свойства почвы, повышает агрохимические показатели, биологическую активность, увеличивает содержание гумуса. В среднем солома содержит 0,5% азота, 0,25% Р2О5, 0,8% К2О, а также серу, кальций, магний, микроэлементы и органические вещества. Следует иметь в виду, что при применении соломы нужно дополнительно вносить азот или сочетать ее внесение с жидким навозом.
По измельченной и разбросанной при уборке зерновых и других культур соломе вносят бесподстилочный жидкий навоз из расчета 6-8 т на 1 т соломы или 8-10 кг азота на 1 т соломы зерновых и 7-8 кг азота на 1 т соломы крестоцветных и заделывают на глубину 7-10 см. Через три недели, когда солома заметно разложится, проводят зяблевую вспашку на нужную глубину.
В опытах кафедры агрохимии БГСХА применение 4 т соломы в сочетании с 50 т/га жидкого навоза на фоне N90Р60К90 + N30 повышало урожайность зеленой массы кукурузы с 595 до 669 ц/га и по действию даже несколько превосходило действие 50 т/га подстилочного навоза в сочетании с минеральными удобрениями.
Лучше после заделки соломы сеять зернобобовые культуры, так как в этом случае не требуется дополнительного внесения азота. Следует отметить, что солома, по сравнению с другими органическими удобрениями, способствует большему накоплению гумуса в почве. Так, по данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии» НАН Беларуси, в среднем из 1 т соломистого навоза образуется 40 кг гумуса, полужидкого — 20, жидкого — 8 кг, а соломы — 146 кг. Соответственно, чтобы сдвинуть содержание гумуса на 0,01%, необходимо внести 8,1 т/га соломистого навоза, 16,3 — полужидкого, 40,6 — жидкого или 2,2 т/га соломы.