Способ восстановления почвенного плодородия

(51) 01 79/02 (2006.01) 01 21/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Предлагаемый способ по восстановлению плодородия почвы в ресурсосберегающих хлопковых севооборотах отличающийся тем, что проводят выращивания донника на сидерат и посев маша (бобы мунг) в одном поле, после чего два года возделывают хлопчатник (12). Применение данного изыскания позволяет улучшить агрофизические и агрохимические свойства почвы и ее микробиологическую деятельность, накапливает в почве большое количество органического вещества, азота и других элементов питания растений, улучшает физические свойства почвы. Это значительно повышает плодородие почвы и урожайность хлопчатника. Предлагаемый способ по восстановлению плодородия почвы снижает себестоимость продукции, что выгодно фермерам и другим агроформированиям хлопководческой отрасли сельского хозяйства южного Казахстана.(72) Умбетаев Ибадулла Бигараев Оразбек Кабылович Тагаев Асанбай Мамадалиевич Костаков Амандык Камбарович Хантураев Саги Ширинбекович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт хлопководства(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству,в частности к способам восстановления плодородия почвы и может быть использовано при возделывании сельскохозяйственных культур в зоне орошаемого земледелия юга Казахстана. Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам восстановления плодородия почвы и может быть использовано при возделывании сельскохозяйственных культур в зоне орошаемого земледелия юга Казахстана. Известен способ обработки почвы (А.с СССР 1648271) путем интенсификации процессов образования гумуса, при котором навоз вносят слоем в нижнюю часть пахотного горизонта и обеспечивают контакт слоя навоза и соломы путем припахивания последней к нижнему унавоженному слою. Указанный способ не обеспечивает достаточной степени интенсивности гумусообразования,необходимой для существенного увеличения урожайности сельскохозяйственных культур. А также известен способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур,который включает заделку навоза слоем в нижнюю часть пахотного горизонта, последующее внесение измельченной соломы, перемешанной с верхним слоем почвы, и припахивание ее к нижней унавоженной прослойке. Для стимулирования процесса гумусообразования внесение измельченной соломы через год чередуют с внесением извести в дозе 3,0-3,5 т/га, причем известь разбрасывают по поверхности поля,перемешивают с верхним слоем почвы и припахивают ее к нижней унавоженной прослойке,а последующую обработку почвы проводят выше созданной прослойки (Патент РФ 2158069). Однако известный способ является достаточно энергоемким и не обеспечивает существенного увеличения интенсивности гумусообразования и продуктивности сельскохозяйственных культур в условиях постоянного дефицита минеральных удобрений. Известный в хлопководстве 8-ми польный севооборот имеет свои недостатки. На 5-ый год возделывания хлопчатника,почва сильно истощается и уменьшается плодородие почвы. Для получения относительно высоких урожаев хлопчатника в таких севооборотах, к концу ротации были вынуждены применять повышенные нормы удобрений. Это вело к избыточному накоплению в почве зольных элементов, и проникновению нитратов и нитритов в почву и грунтовые воды, что в свою очередь представляло опасность экологии. Длительное возделывание хлопчатника - 5 лет, в хлопково-люцерновом севообороте, вело также, к увеличению засоренности полей и заболеванию хлопчатника вилтом(Тимергалиев И.Ф. Возделывание хлопчатника в севообороте и в бессменных посевах. Науч. Тр. - Киргизское НПО по земледелию, 1985 Т.22, с.47-53). В последние годы, в погоне за прибылью фермерские хозяйства отказывались от необходимых по технологии севооборотов и расширяли посевы хлопка за счет сокращения посевов люцерны, кукурузы, пшеницы, овощных и бахчевых культур. Монокультура неизбежно привела к распространению болезней, вредителей и сорняков и не способствовала повышению 2 урожайности. Поэтому весь прирост валового сбора хлопчатника был получен исключительно за счет экстенсивного метода ведения земледелия - путем расширения посевных площадей. Фермерские хозяйства и другие агроформирования новой формации, на своих наделах земли стали возделывать более прибыльную культуру - хлопчатник, в результате чего его посевы проводятся, из года в год, по старопашке. В итоге, площади посевов травяных культур с 25-30 снизились до 5-6,хлопчатник превратился в монокультуру, в результате такого отношения к земле, ее плодородие стало теряться. Поэтому для сохранения и дальнейшего повышения плодородия почвы был разработан способ по восстановления плодородия почвы на основе введении в ресурсосберегающих севооборотах по схеме 12 - 1 год донник на сидерат, посев бобовых культур - маш 2 года хлопчатник, с удельным весом хлопчатника 66,6. Технический результат заключается в том, что плодородие почвы повышается за счет возделывания фитомелиоративной культуры донника, посеянной в начале ротации 3-х польного севооборота. Задачей настоящего изобретения является восстановление плодородия почвы при использовании пашни в севообороте для получения сельскохозяйственной продукции, снижение ее себестоимости, увеличение выхода продукции с одного гектара севооборотной площади. Предлагаемый способ восстановления плодородия почвы в ресурсосберегающих хлопковых севооборотах обеспечивает высокоэффективную защиту почвы от эрозии,повышение ее плодородия и продуктивности хлопчатника. Это достигается за счет однолетнего выращивания донника на сидерат, с запахиванием на глубину 40 см, в первой декаде июня,влагозарядкового полива и посева бобовых (маш) с обработкой почвы дисковыми орудиями на глубину 12-15 см в третьей декаде июня, после чего два года возделывают хлопчатник (12). При этом все поля севооборота на 100 используют в течение года для производства сельскохозяйственной продукции. Способ эффективно повышает плодородие почвы за счет использования в качестве сидерата донника и посева бобовых позволяет на 100 использовать пашню для получения сельскохозяйственной продукции, повышает выход продукции с 1 га севооборотной площади. Окультуривание малопродуктивных почв,подверженных вторичному засолению,предлагаемым способом происходит посредством вовлечения природных биологических факторов,направленных на активизацию процессов самовосстановления поврежденной почвенной экосистемы. Данный подход в земледелии позволяет без вложения больших материальных затрат возвращать землям плодородие. Целью изобретения является восстановления плодородия почвы светлых сероземов и повышения урожайности хлопчатника. Для научного обоснования разработки по восстановлению почвенного плодородия поставлен опыт со следующей схемой 12 (1 год донник на сидерат, посев бобы 2 года хлопчатник). удельн. вес Схема севооборота хлоп-ка,Содержание Число гумуса в слое Урожай коробочек 0-20 см, гумус, хлопка-сырца ц/га нение ние нение нение ц/га Монокультура хлопчатника Длительные схемы севооборотов 35 Ресурсосберегающий хлопковый севооборот 12(1 год донник на сидерат, посев бобы При определении качества почв в ЮжноКазахстанской области ведущим критерием оценки выступает процентное содержание гумуса в почве. Проблемой номер один в хлопководстве, стало падение естественного плодородия почв. Плодородие, как и почвообразование, тесно связано с процессами превращения, аккумуляции и передачи вещества. Это является причиной количественных и качественных изменений факторов и условий плодородия, которые могут происходить в благоприятном направлении для развития плодородия и приводить к его повышению или в неблагоприятном и вызывать снижение плодородия. Хлопчатник выращивается на сероземных почвах. Однако,из-за монокультурного хлопчатника и ведение длительных схем севооборотов, эрозии и дегумификации эти почвы значительно утратили свое первоначальное плодородие. Из проведенного впервые в хлопководстве научного опыта с применением сидератов и посева бобовых культур в хлопковом севообороте видно,что ресурсосберегающая схема севооборота повышает содержание гумуса на посевах хлопчатника на 26,1 по сравнению с монокультурой хлопчатника, а с длительной схемой севооборота на 12,7, урожайность хлопчатника повышается в сравнении с монокультурой на 15,2 ц/га, а с длительной схемой севооборота на 9,9 ц/га. В условиях хлопкосеяния вышеизложенный способ по восстановлению плодородия почвы имеет принципиально важное значение и является лучшим средством восстановления и прогрессивного повышения плодородия почв, обеспечивающих, в конечном счете, успешное решение задач по увеличению производства хлопка. Каждый сезон растения хлопчатника выносят из почвы массу питательных веществ, которые должны быть различным образом восполнены. Как правило,для восстановления плодородия в почву вносят большое количество органических и минеральных удобрений. В данный момент количество животных в хозяйствах значительно сократилось, поэтому сократилась возможность использовать органические удобрения на полях. Например,применение навоза приближается практически к нулю. В большинстве случаев сельхозпредприятия используют только химические удобрения, тем самым подсаживая растения на иглу, без которой они не могут давать хорошие урожаи. Но есть выход в сложившейся ситуации переход на ресурсосберегающие хлопковые севообороты, способствующие восполнению в почве органического вещества, это применение сидератов донника, для получения экологически чистой продукции всех сельскохозяйственных культур. Сидераты донника - это зеленые удобрения,обогащающие почву органическим веществом,которое является важнейшим источником азота. Во все времена самым эффективным удобрением считался навоз. Если внести 40 т навоза на 1 га, то в почву попадет примерно 150 кг азота, 40-75 кг фосфора, 80 кг калия, а также кальций, магний и другие питательные вещества. Но порой доставить на поле машину этого натурального удобрения не так уж и просто, а в настоящее время и дорого. И,3 тем не менее, сидераты превосходят его во многих отношениях. Во-первых, они обходятся дешевле, их не надо транспортировать и разбрасывать по полю они там растут. Во-вторых, они не содержат такого количества семян сорняков, как это свойственно навозу. А некоторые из них являются сильнейшими аллелопатами, не дающими произрастать другим видам растений. Сидераты способны подавить развитие не только однолетних сорняков (которые взойдут осенью или весной), но и многолетних пырей, осот, лютик. И в-третьих, коэффициент использования азота сидератов(зеленого удобрения) в первый год почти вдвое выше, чем азот навоза. То есть, отсутствие органического вещества, которое восполняли внесением навоза на поля, можно возместить с помощью выращивания сидератов. Сидераты донника увеличивают количество микроорганизмов в почве в 1,5-2 раза,что способствует усилению биологической активности почв. Таким образом, почвенный и надпочвенный воздух обогащается углекислым газом, что улучшает воздушное питание растений, а также обладая хорошо развитой и глубоко проникающей в почву корневой системой,извлекают питательные вещества из нижних горизонтов почвы. Мощные корни донника являются своего рода биологическим плугом и разрушают уплотненные слои почвы, кроме того, они усваивают и переводят фосфор и другие питательные вещества из труднодоступных форм в доступные для растений, которые будут выращиваться на этом поле. А после сидерации донника посевы бобовых(маш), произведенные в тот же год, благодаря способности в симбиозе с клубеньковыми бактериями усваивать молекулярный азот атмосферы, не обедняют почву азотом, лучше усваивают фосфор из труднорастворимых фосфатов и являются хорошим предшественником для хлопчатника в севообороте. Бобы - важная культура с агрономической точки зрения,являясь азотфиксатором, она обогащает почву азотом,улучшает ее структуру. По нашим исследованиям при благоприятных условиях бобы оставляют в почве до 50-80 кг азота на гектар, это равноценно 147-235 кг аммиачной селитрой. Азот бобовых, в отличие от азота минеральных удобрений (а иногда и органических) не загрязняет окружающую среду, легко усваивается другими растениями. Кроме того, возделывание бобовых Годы 1 2 3 Сельскохозяйственные культуры Посев донника на сидерат и посев маша (бобы мунг) Хлопчатник 1-го года посева Хлопчатник 2-го года посева ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ восстановления плодородия почвы в ресурсосберегающих хлопковых севооборотах,включающий возделывание хлопчатника в севообороте, обработку почвы, отличающийся тем,4 позволяет резко снизить затраты на все дорожающие азотные удобрения, производство которых также наносит немалый вред природе. Поэтому бобы являются ценным предшественником для хлопчатника. Разработанный способ по восстановлению плодородия почвы обеспечивает- правильное чередование хлопчатника с другими культурами (предшественниками), которые за время своего произрастания накапливают в почве органические вещества, азот и другие элементы питания растений, улучшают агрофизические свойства почвы и ее микробиологическую деятельность. Это значительно повышает плодородие почвы и урожайность хлопчатника. Экономическая эффективность способа по восстановлению плодородия почвы обеспечивает повышение содержания органического вещества -гумуса на 23-26- улучшение объемной массы почвы на 10-12- экономию минеральных удобрений на 60- экономия поливной воды на 25- экономию гербицидов на 75- увеличивает урожайность хлопчатника на 9,915,2 ц/га- после сидерации предоставляется возможность своевременного посева хлопчатника- эффективное использование почвенной влаги на 90-95- защита почвы от почвенной эрозии (водной и ветровой)- подавление роста сорных трав на 80- улучшение водоудерживающей способности в почвенном слое- добавление азота путем биологической фиксации (бобовые)- снижение механической обработки почвы на 25 (мощные корни донника являются своего рода биологическим плугом и разрушают уплотненные слои почвы)- увеличению содержания в почве органического вещества и азота за счет добавления органических остатков. При внедрении предлагаемого ресурсосберегающего хлопкового севооборота,прибавка урожая составит в среднем 12,5 ц/га, при площади посевов хлопчатника около 80000 га и средних ценах - 90000 тенге за 1 тонну хлопкасырца, ожидаемый экономический эффект составит около 9,0 миллиардов тенге. что проводят однолетнее выращивание донника на сидерат, с запахиванием на глубину 40 см, в первой декаде июня и посев маша (бобы мунг) в одном поле, с обработкой почвы дисковыми орудиями на глубину 12-15 см, в третьей декаде июня, после чего два года возделывают хлопчатник (12).