Мероприятия по окультуриванию дерново-подзолистых и подзолистых почв и повышению их плодородия определяются особенностями этих почв. Большинство их характеризуется маломощностью перегнойного горизонта, обедненностью органическими и минеральными соединениями, кислой реакцией, слабой структурностью и недостаточной аэрацией. Для повышения плодородия дерново-подзолистые почвы необходимо обогащать органическим веществом (навоз, торфокомпоста, зеленое удобрение). Потребность в органическом удобрении тем больше, чем сильнее выражен подзолистый процесс.
Весьма существенным агромероприятием, необходимым для улучшения качества и повышения плодородия дерново-подзолистых почв (как пахотных, так и вновь осваиваемых угодий), является известкование. В результате известкования дерново-подзолистые почвы насыщаются основаниями, приобретают более благоприятные физические свойства, что, в свою очередь, улучшает аэрацию, водопроницаемость и тепловые свойства их. Благодаря нейтрализации кислой реакции и улучшению воздушных и водных свойств в дерново-подзолистых почвах усиливаются и микробиологические процессы, приводящие к накоплению питательных веществ. Наибольшее значение имеет известкование сильно выщелоченных, обедненных известью, кислых подзолистых и дерново- подзолистых почв. Однако известкование не заменяет внесения удобрений, а является главным образом лишь средством улучшения физических и биохимических свойств дерново-подзолистых почв. Поэтому высокая эффективность известкования достигается только при одновременном внесении в почву достаточных количеств всех необходимых питательных веществ в комплексе с другими агромероприятиями.
Известкование следует применять не на всех почвах зоны, а только на кислых. Нуждаются в известковании сильно- и среднеподзолистые почвы. Что же касается перегнойно-карбонатных, слабоподзолистых, то потребность их в известковании весьма незначительна или же совсем отсутствует. Необходимо отметить, что наряду с известкованием на дерново-подзолистых почвах эффективно внесение и некоторых микроэлементов, например бора и марганца. Внесение их в почву заметно повышает урожай сельскохозяйственных культур, в особенности льна, сахарной свеклы, горчицы и др. Многие дерново-подзолистые почвы бедны такими элементами питания, как азот, фосфор и калий, и внесение удобрений повышает плодородие всех дерново-подзолистых почв, особенно тех, в которых подзолистость проявляется наиболее сильно. На дерново-подзолисто-глеевых почвах, где в силу тех или иных причин имеет место периодическое заболачивание, важнейшим и необходимым мероприятием, помимо перечисленных выше, является мелиорация — борьба с избыточным увлажнением путем устройства искусственного дренажа.
Особо важное значение в окультуривании дерново-подзолистых почв имеет создание мощного пахотного слоя. Углубление пахотного слоя и его окультуривание в зоне дерново-подзолистых почв значительно повышают урожай обычно в первый же год и способствуют повышению урожайности всех сельскохозяйственных культур в последующие годы. Поскольку дерново-подзолистые почвы отличаются неглубоким залеганием подзолистого горизонта, обладающего неблагоприятными физическими, биологическими и химическими свойствами, то резкое углубление пахотного слоя будет сопряжено с неизбежным выворачиванием наверх бесплодного подзолистого горизонта и понижением эффективного плодородия почвы. Чтобы предотвратить это, углубление пахотного слоя на дерново-подзолистых почвах следует производить постепенно и, что весьма существенно, при одновременном внесении органических и минеральных удобрений в комплексе с другими агромероприятиями, улучшающими качество этих почв травосеянием, известкованием, осушением заболоченных участков.
Под влиянием окультуривания подзолистый горизонт уменьшается, а затем (исключая глубоко оподзоленные почвы) по мере углубления пахотного слоя и совсем исчезает. При этом повышается емкость поглощения и изменяется состав обменных катионов: увеличивается количество поглощенных Са и Mg и уменьшается содержание обменных Н и А1. В связи с этим усиливается биологическая активность почвенной микрофлоры — нитрификаторов, аммонификаторов, а также и азотобактера, который в целинных и малоокультуренных почвах не всегда встречается или встречается в весьма незначительных количествах.
Дерново-подзолистые почвы формируются в результате совокупного воздействия подзолообразовательного и дернового процессов. Подзолообразовательный процесс осуществляется благодаря ФК и низкомолекулярных органических кислот. Количество ФК превышает ГК, поэтому качественный состав гумуса в целом остается неблагоприятным. На бескарбонатной породе при промывном типе водного режима развивается под любой растительностью.
Дерновый процесс - процесс образования и накопления в верхней части профиля гумуса, N, элементов зольного питания. Формирование гумусового горизонта и структуры, которые происходят в почве под воздействием корневой системы травянистой растительности, ее наземной массы. Гумусовые вещества, образующиеся в результате разложения растительных остатков, пропитывают комочки почвы. Часть гуминовых веществ переходит в форму гуматов Са и Mg, Fe, Al и скрепляет комочки почвы. Так образуется структура, накапливается гумус, и улучшаются физические свойства. Степень развития дерновых процессов зависит от количества корней, глубины их проникновения, химического состава и условий разложения. Наибольшее развитие этот процесс получает под хорошо развитой травянистой растительностью в условиях нейтральной Среды при оптимальном увлажнении почвы.
Агрономическая оценка и мероприятия по окультуриванию и повышению плодородия. Дерново-подзолистые почвы располагаются в зоне достаточного увлажнения и благоприятных для многих сельскохозяйственных культур температур. В то же время почвы обладают рядом отрицательных свойств, затрудняющих или делающих невозможным получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур: гумусовый горизонт их незначителен по мощности, количество гумуса невелико, качественный состав его неблагоприятен; содержание азота и элементов зольного питания в доступной растениям форме не обеспечивает культурные растения необходимым количеством элементов питания: реакция почвы кислая, емкость обменного поглощения незначительная: гумусовый горизонт не обладает водопрочной структурой многие почвы завалунены, что препятствует их обработке, посеву культур, уходу за ними и уборке урожая. Исходя из этого, основные мероприятия по окультуриванию и повышению плодородия почв следующие: увеличение мощности пахотного слоя до 25-28 см в полевых севооборотах и до 30-35 см в овощных; увеличение степени насыщенности почвы основаниями (нейтрализация избыточной кислотности с доведением рНсол до 5,5-6,0); увеличение содержания гумуса и улучшение его качественного состава: увеличение содержания в пахотном слое подвижных форм азота, фосфора и калия: улучшения водного и воздушного режимов.
ЗОНА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
Важным принципом правильного построения системы применения удобрений во всех зонах страны является производственная специализация хозяйства, определяющая типы севооборотов и состав культур. Максимальный урожай всех культур удобрения обеспечивают при наличии научно обоснованного севооборота.
Использование удобрений в севооборотах имеет свои особенности, поскольку здесь наряду с прямым действием удобрений проявляется и их последействие. При рациональном использовании удобрений в системе севооборотов обеспечивается неуклонный рост урожаев и плодородия почвы.
Почвы Нечерноземной зоны в основном характеризуются низким уровнем естественного плодородия: кислая реакция среды, низкий процент содержания гумуса, слабая обеспеченность основными элементами питания. На таких почвах основными элементами системы удобрения являются известкование кислых почв, максимальное накопление и использование органических удобрений, применение достаточно высоких доз минеральных удобрений.
Необходимость известкования, количество минеральных и органических удобрений, распределение их между отдельными культурами и ряд других вопросов системы удобрения решаются с учетом следующих важных факторов: 1) почвенные условия - тип и разновидность почвы, ее гранулометрический состав, кислотность, содержание в почве подвижных питательных элементов; 2) тип севооборота - полевой, кормовой, лугопастбищный, овощной; 3) наличие органических удобрений, возможность заготовки различных видов компостов; 4) необходимый ассортимент минеральных удобрений;
· наличие известковых удобрений, уровень агротехники; 6) наличие высокопродуктивных сортов; 7) уровни планируемых урожаев.
Системы удобрений должны предусматривать последовательный рост урожаев сельскохозяйственных культур, повышение качества растительной продукции от одной ротации севооборота к другой. Обязательным условием эффективной системы удобрения в Нечерноземной зоне является известкование кислых почв. Разработку системы удобрения в севообороте в этой зоне следует начинать с определения места известкования и дозы известковых удобрений. Желательно, чтобы известкование кислых почв предшествовало применению на них удобрений. Органические и минеральные удобрения оказывают максимальное положительное действие на растения прежде всего в условиях нейтральной и слабокислой среды почвы. Сочетание органических и минеральных удобрений - важный принцип эффективной системы удобрений в севообороте.
Эффективность органических удобрений в севообороте возрастает при применении их под пропашные культуры (картофель, корнеплоды, кукурузу на силос и др.); под покровную культуру с посевом трав в севооборотах с многолетними бобово-злаковыми травами (таким образом, последействие органических удобрений, внесенных под пропашные и покровные культуры, будет сказываться и на последующих культурах севооборота); в сочетании с минеральными удобрениями на бедных гумусом почвах легкого гранулометрического состава.
В севооборотах для животноводческих комплексов промышленного типа, в которых накапливается большое количество бесподстилочного навоза, это удобрение вносится как в основном приеме, так и при подкормке многолетних трав (но не менее чем за 20-24 дня до скашивания или стравливания). Минеральные удобрения вносятся в оптимальных дозах прежде всего под технические культуры - сахарную свеклу, лен и др., которые наиболее эффективно используют удобрения, а также под картофель, зерновые культуры, культурные луга и пастбища. Целесообразно повышение доз минеральных удобрений прежде всего на почвах с отрегулированным водным режимом, произвесткованных или не требующих известкования, а также на почвах, очищенных от камней, кустарников, сорняков и т.д.
Система удобрения отдельных культур в севообороте в Нечерноземной зоне складывается из основного внесения, при- посевного и подкормок. В основное удобрение под зябь в первую очередь вносят органические удобрения, известковые, фосфорные и калийные туки. При возделывании яровых зерновых и пропашных культур азотные удобрения лучше вносить весной под культиватор, а под озимые - в подкормку. При повышенных дозах азотных удобрений (90-120 кг/га и более) на суглинистых почвах примерно 1/3 нормы необходимо внести под зябь. Удобрение, внесенное до посева под культиватор или локально, следует также считать основным.
Особую осторожность следует соблюдать при определении доз азотных удобрений для озимых и яровых культур, под покров которых подсеваются бобовые травы.
Мощный хлебостой и высокие урожаи зерна покровной культуры резко ухудшают условия водного и пищевого режима трав, а также солнечной инсоляции, что ослабляет их рост, приводит к изреживанию, а в конечном счете к резкому снижению урожаев. В Нечерноземной зоне нецелесообразно внесение высоких доз азота (свыше 90 кг/га) в один срок или прием. Дробное внесение таких доз позволяет повысить коэффициент использования азотных удобрений, их эффективность, улучшить качество сельскохозяйственной продукции.
На песчаных и супесчаных почвах азотные удобрения под яровые колосовые и пропашные культуры вносятся только весной. Под озимые культуры на всех почвенных разностях примерно 1/3 нормы азотных удобрений (30^10 кг/га) целесообразно вносить до посева этих культур. Если же озимые в севообороте размещаются после зернобобовых культур и бобовых трав, внесение азота до посева часто не дает должного эффекта.
При наличии в хозяйстве достаточного количества фосфорнокалийных туков целесообразно в системе удобрения предусмотреть внесение их под многолетние травы, «в запас», т.е. на 3-4 года, так как фосфор и калий слабо передвигаются в почве и при поверхностном внесении в подкормку менее эффективны. Особенно целесообразно внесение «в запас» такого малорастворимого удобрения, как фосфоритная мука.
Припосевное удобрение предусматривает внесение в рядки при посеве яровых и озимых культур гранулированного суперфосфата, аммофоса, нитрофосок и других сложных удобрений. На хорошо заправленных удобрениями почвах эффективность этого приема несколько снижается, однако применение его целесообразно, так как удобрения, внесенные при посеве, способствуют получению хороших всходов, усилению кущения и хорошей перезимовке озимых.
Подкормка главным образом азотными удобрениями предусматривается в первую очередь для озимых культур, которые после перезимовки выходят обычно ослабленными и нуждаются прежде всего в азоте. Подкормка фосфорно-калийными удобрениями осуществляется в том случае, когда та или иная культура получила недостаточное количество этих удобрений при основном внесении. Подкормка азотом многолетних трав с преобладанием бобовых нецелесообразна. По мере снижения удельного веса бобового компонента в травосмеси (менее 50%) (что обычно наблюдается во второй год пользованиями травами) предусматривается весенняя подкормка азотом
В севооборотах со льном под эту культуру вносится полное минеральное удобрение, но с дозой азота, значительно меньшей по сравнению с фосфором и калием. Преобладание азота ведет к полеганию льна и ухудшению качества льноволокна. Особенно это важно учитывать при размещении льна после высокоурожайных многолетних трав с преобладанием клевера. В этом случае доза азота не должна превышать 30 кг/га. По другим предшественникам, в том числе и по обороту пласта, дозу азота повышают до 40-60 кг/га. На окультуренных почвах, где существует опасность полегания льна, посевы льна по пласту клевера с урожайностью сена 50 ц/га и более не обеспечат получения урожая с хорошим качеством волокна. В этом случае лен размещается по обороту пласта или по другим предшественникам.
В севооборотах на песчаных и супесчаных почвах большое место занимают посевы бобовых культур, особенно люпина на корм и зерно, зеленое удобрение, а также сераделлы. Эти растения обладают хорошей азотфиксирующей способностью и больше нуждаются в фосфорно-калийном удобрении. В повышении эффективности макроудобрений, особенно при применении повышенных доз, большое значение имеют микроэлементы, существенно увеличивающие урожай и улучшающие качество продукции.
Система удобрения сельскохозяйственных культур, возделываемых на торфяно-болотных почвах, обладающих высокой продуктивностью, основана на возможности использования больших запасов почвенного азота и ежегодном внесении фосфорных и калийных удобрений. Азотные удобрения применяют в основном для подкормки озимых зерновых и многолетних злаковых трав, особенно на менее мощных слабоокультуренных торфяно-болотных почвах.
Эффективность удобрений в Нечерноземной зоне в значительной мере определяется повышением общей культуры земледелия, применением мелиоративных мероприятий, внедрением высокопродуктивных сортов, всего комплекса агротехнических мероприятий.