Использование соломы в богарном земледелии юго-востока Казахстана

Актуальность и необходимость использования соломы в качестве удобрения в богарных условиях юго-востока Казахстана обусловлены ухудшением потенциального плодородия почв, снижением содержания органического вещества и отрицательным балансом основных элементов минерального питания в пахотном горизонте вследствие недостаточного применения минеральных и органических удобрений. В данной обзорной статье рассматриваются основные механизмы влияния соломы на почву и её плодородие, а также анализируются возможные преимущества и масштабы её использования. Показана роль соломы в формировании баланса элементов питания и органического вещества в богарном земледелии юго-востока Казахстана. При существующих крайне низких объемах возврата соломы в почву (всего 0,9% от общей получаемой биомассы) ежегодные невозвратные потери элементов питания при возделывании озимой пшеницы, ярового ячменя и овса – основных культур зоны богарного земледелия региона – составляют в среднем 378 кг/га азота, 100 кг/га пятиокиси фосфора и 275 кг/га двуокиси калия. Ежегодная минерализация гумуса, даже с учётом гумификации пожнивно-корневой массы, достигает 471,1 тыс. т, что эквивалентно потерям порядка 1,8 т гумуса с каждого гектара посевной площади.

1. Киреев А.К., Кененбаев С.Б. Ресурсосберегающие приемы обработки почвы под озимую пшеницу на богаре юго-востока Казахстана. Алматы: ТОО «Издательство», 2017. – 226 с.

2. Фаизов К. Ш., Уразалиев Р. А., Иорганский А. И., Есимбеков М. Б. Антропогенное опустынивание почв Республики Казахстан. – Алматы, 2000. – 33 с.

3. Елешев Р. Е. Современное состояние пахотных земель и пути воспроизводства их плодородия// Освоение целинных и залежных земель: история и современность: сборник статей по материалам докладов научно-теоретической конференции (4-6 декабря 2003 года), посвященной 50-летию освоения целинных и залежных земель. – Астана: Казахский аграрный университет им. С. Сейфуллина, 2004. – С. 97–102.

4. Мерзлая Г.Е., Зябкина Г.А., Фомкина Т.П. Длительное применение органических и минеральных удобрений при оптимизации их доз и сочетаний на легкосуглинистой почве// Агрохимия. - 2006. - № 10. - С. 33-40.

5. Шевцова Л.К., Хайдуков К.П., Кузьменко Н.Н. Трансформация органического вещества легкосуглинистой дерново-подзолистой почвы при длительном применении в льняном севообороте// Агрохимия. - 2012. - № 10. - С. 3-12.

6. Чуб М.П., Пронько В.В., Сайфулина Л.Б., Ярошенко Т.М., Климова Н.Ф. Плодородие чернозема южного и продуктивность зернопарового севооборота при длительном применении минеральных удобрений// Агрохимия. - 2010. - № 7. - С. 3-13.

7. Чебыкина Е.В., Таран Т.В., Котяк П.А., Казнина М.А. Агрохимическая оценка длительного применения соломы и минеральных удобрений на дерново-подзо-листой глееватой почве// Вестник АПК Верхневолжья - 2023. - № 4 (64). - С. 5–13.

8. Куликова Н.В. Солома как органическое удобрение: влияние на свойства почвы// Агрохимия. - 2019. - № 9. - С. 37–46.

9. Сидоров А.В., Кузнецова М.И. Влияние растительных остатков на агрофизические свойства чернозёмов// Агрохимия. - 2021. - № 4. - С. 45–52.

10. Михайлова Е.П. Использование соломы для повышения водоудерживающей способности почв в засушливых регионах// Земледелие. - 2018. - № 3. - С. 22–27.

11. Жежер А.Я., Ефимова Г.И. Система удобрений в полевых севооборотах// Методические рекомендации. – Новосибирск: ВАСХНИЛ, Сибирское отделение, СибНИИЗХим, 1990. – 12 с.

12. Ocio J. A., Brookes P. C., Jenkinson D. S. Field incorporation of straw and its effects on soil microbial biomass and activity// Soil Biology and Biochemistry. – 1991. – Vol. 23, № 2. – P. 171–176.

13. Zhang X., Ren, X., Cai, L. Effects of Different Straw Incorporation Amounts on Soil Organic Carbon, Microbial Biomass, and Enzyme Activities in Dry-Crop Farmland// Sustainability. – 2024. – Т. 16, № 23. – С. 10588.

14. H T., Yang Y., et al. The role of straw mulching in shaping rills and stabilizing rill network under simulated extreme rainfall// Soil and Tillage Research. – 2023. – Т. 229. – С. 105656.

15. Иванов А.А., Петров, В.В. Влияние соломы на структурное состояние почвы и ее устойчивость к эрозии// Почвоведение. – 2023. – № 8. – С. 112-119.

16. Сидоров Н.М. Использование растительных остатков для защиты почвы от эрозии// Агроэкология. – 2021. – № 5. – С. 45-52.

17. Козлов Е.С. Почвозащитные технологии с использованием соломы// Земледелие. – 2022. – № 4. – С. 78-84.

18. Алексеев И.К., Смирнова, Л.П. Органическое мульчирование для защиты почв от эрозии// Вестник аграрной науки. – 2020. – № 6. – С. 30-36.

19. Захаров, В.П., Лебедев, С.В. Влияние остатков соломы на водный баланс и эрозионные процессы в черноземах// Почвы и агрохимия. – 2024. – № 9. – С. 56-63.

20. Kavian A., Kalehhouei M., et al. The Use of Straw Mulches to Mitigate Soil Erosion under Different Rainfall Intensities// Water. – 2020. – Т. 12, № 9. – С. 2518.

21. Lucas-Borja, M. E., Zema D. A., et al. Delayed application of straw mulching increases soil erosion in post-fire pine forests// Catena. – 2023. – Т. 236. – С. 107714.

22. Бакиров Ф. Г., Поляков Д.Г., Васильев И.В. Накопление и сохранение влаги почвенной и соломенной мульчей в Оренбургской области// Земледелие. - 2022. -№ 3. - С. 3-7.

23. Бакиров Ф. Г., Коряковский А. В. Мульчирование – эффективный способ использования водных ресурсов// Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2011. - № 3 (31). - С. 55–56.

24. Kahlon M. S., Lal R., Ann-Varughese B.M. Twenty-two years of tillage and mulching impacts on soil physical characteristics and carbon sequestration in Central Ohio// Soil & Tillage Research. – 2013. – Vol.126. – P. 151–158.

25. Cook H. F., Valdes G. S. B., Lee H. C.15.Mulch effects on rainfall interception, soil physical characteristics and temperature under Zea mays L.// Soil & Tillage Research. – 2006. – Vol.91. – P. 227–235.

26. Юшкевич Л. В., Ершов В. Л Применение соломы и эффективность обработки почвы в засушливом земледелии Западной Сибири// Вестник ОмГАУ. – 2013. – №4 (12). – С. 18–22.

27. Влияние соломы и органических удобрений на факторы плодородия, рост и развитие яровой пшеницы / [Редкол.: Сулейменов М. К. (отв. ред.) и др.]. - Целиноград: ВНИИЗХ, 1982. - 53 с.

28. Liu K, Hu Y, Li Y, Wang L, Jin L, Cai L, Wu X, Yang Z, Li Y, Wei D. Straw Returning Methods Affects Macro-Aggregate Content and Organic Matter Content in Black Soils: Meta-Analysis and Comprehensive Validation. Plants (Basel). – 2024. – Vol.13 (23). – P.3284.

29. Li J., Jin, X., Li J., Li X., Han Y., Dong, L., & Zou H. (2024). Deep return of straw improves topsoil health and maize productivity more efficiently than shallow return. Soil Use and Management. – 2024. – Vol.40. – e13131.

30. Тулина А.С., Семенов В.М. Усиление иммобилизации азота при внесении соломы// Агрохимия. - 2019. - № 3. - С. 3–18.

31. Завалин А.А., Соколов О.А., Шмырева Н.Я. Иммобилизация азота при внесении биомассы сидеральных культур // Почвоведение. - 2022. - № 1. - С. 68–76.

32. Безлер Н.В. Запашка соломы ячменя и продуктивность культур в зернопропашном севообороте// Земледелие. - 2013. - № 4. - С. 11–13.

33. Ерёмин Д.И., Ахтямова А.А. Скорость разложения соломы яровой пшеницы при различных системах основной обработки почвы в лесостепной зоне Зауралья// Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья. - 2015. - № 1 (28). - С. 16-20.

34. Андреев С.Н., Кузнецов В.И. Влияние глубины заделки соломы на агрохимические свойства чернозёма// Почвоведение. - 2018. - № 9. - С. 112–117.

35. Иванова Л.П., Смирнов А.В. Биологическая активность почвы при различной глубине заделки соломы// Агрохимия. - 2020. - № 5. - С. 25–30.

36. Петрова Н.В., Сидоров И.А. Влияние способов заделки соломы на урожайность озимой пшеницы// Земледелие. - 2019. - № 4. - С. 45–49.

37. Куприченков М.Т. Рекомендации по использованию соломы на удобрение в Ставропольском крае// М.Т. Куприченков. - Ставрополь: Ставропольский ГЦАС, 2017. - 24 с.

38. Волынкин В.И., Копылов А.Н., Волынкина О.В., Кириллова Е.В. Влияние минеральных удобрений на урожайность культур и агрохимические свойства обыкновенного солонцеватого чернозёма в условиях Зауралья// Агрохимия. - 2016. - № 2. - С. 10–19.

39. Семенов В.М. Экологическая агрохимия азота и углерода// Проблемы агрохимии и экологии. - 2024. - № 2. - С. 57–68.

40. Родионов А. Н., Васильев П. А., Миронова Т. И. Солома как элемент устойчивого земледелия// Земледелие. – 2020. – № 6. – С. 12–18.

41. Пономаренко С. П. Биологизация земледелия: роль растительных остатков// Вестник аграрной науки. – 2019. – № 8. – С. 34–38.

42. Blanco-Canqui H., Lal R. Crop residue removal impacts on soil productivity and environmental quality // Critical Reviews in Plant Sciences. – 2009. – Vol. 28, № 3. – P. 139–163.

43. Huang M., Zou Y., Jiang P., Xia B. Straw incorporation influences soil carbon, microbial biomass and crop yields// Soil and Tillage Research. – 2012. – Vol. 124. – P. 17–24.

44. Юсупов Ж. Ж., Ташпулатов Ш. Т. Влияние растительных остатков на плодородие сероземных почв Узбекистана// Агрохимия и почвоведение. – 2018. – № 4. – С. 22–26.

45. Султанов А. К. Применение соломы в севооборотах на сероземах Средней Азии// Вестник сельскохозяйственной науки. – 2021. – № 2. – С. 65–70.

46. Ismailov B., Khasanov B., Juraev S. Effect of wheat straw application on soil fertility and crop yield in rainfed farming conditions of Central Asia// Journal of Arid Land Studies. – 2021. – Vol. 31, № 2. – P. 112–119.

47. Кравченко А. Н. Потери растительных остатков в агроландшафтах степной зоны// Агроэкология. – 2019. – №4. – С. 23–27.

48. Завражный В. Ф. Сохранение и рациональное использование соломы в хозяйствах с богарным земледелием// Земледелие. – 2020. – № 5. – С. 41–46.

49. Гаврилюк В. И. Органические остатки и структура почвосберегающих технологий// Агрохимия. – 2018. – № 2. – С. 34–38.

50. Blanco Canqui H., Lal R. Residue management for soil health and crop productivity// Soil & Tillage Research. – 2007. – Vol. 94, № 1. – P. 134–152.

51. Сычев В.Г., Шафран С.А. Прогноз плодородия почв Нечерноземной зоны в зависимости от уровня применения удобрений// Плодородие. 2019. – № 2 (107). – С. 22–25.

52. Жуков Ю.П. Баланс питательных веществ как прогнозно-экологический показатель плодородия почв и продуктивности культур // Агрохимия. – 1996. – № 7. – С. 35–46.

53. Волынкина О.В. Баланс питательных веществ на посевах сельскохозяйственных культур// Плодородие. 2020. № 4 (115). - С. 13–16.

54. Плотников А.М., Кабдунова Г.С. Баланс элементов питания и продуктивность зернопарового севооборота при применении минеральных удобрений// Проблемы агрохимии и экологии. – 2018. – № 1. – С. 38–41.

55. Воробьев В.Б. Влияние уровней азотного питания озимой пшеницы на баланс питательных веществ в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве// Вестник Белорусской ГСХА. – 2020. – № 2. – С. 107–111.

56. Умбетов А.К. Оптимизация условий минерального питания зерновых культур на богаре юго-востока Казахстана: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. – Алматы. – 47 с.

57. Мукашев Ж.М. Удобрение озимой пшеницы в зернопаропропашном севообороте в условиях необеспеченной осадками богары юга и юго-востока Казахстана: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Алма-Ата, 1972. – 29 с.