Biological cycle of organic matter and nutrition elements in short crop rotations | Биологический круговорот органического вещества и элементов питания в короткоротационных севооборотах

Russian. Цель работы заключалась в определении количественных показателей круговорота органического вещества и биогенных элементов в короткоротационных севооборотах. Исследования проводили на базе длительного стационарного опыта в 2004-2011 гг. в Киевской обл. Почва – чернозем типичный неглубокий, малогумусный. Большую часть биомассы зерновых культур (67…91%) удаляли за пределы поля с урожаем, а 9…33% поступало в почву с растительными остатками, за исключением многолетних трав, доля возврата у которых достигала 57%. Общее количество питательных элементов, поступавших в почву с растительными остатками, у бобовых трав (клевер, люцерна) составляло 201 кг/га, в том числе 140 кг/га азота, 26 кг/га фосфора и 35 кг/га калия; у зернобобовых, зерновых и пропашных культур – 52…85 кг/га, в том числе азота – 28…52 кг/га, фосфора – 6…14 кг/га и калия – 18…30 кг/га. Выход биомассы в различных по структуре и набору культур 4- и 5-польных севооборотах был равен 46…63 т/га, 3-польных – 34…41 т/га, 2-польных – 17…20 т/га, вынос с поля с урожаем – 67…76, 70…83 и 71…81% соответственно. Среди изучаемых 2-5-польных севооборотов наилучшие показатели по количеству и качеству растительных остатков, поступающих в почву за период ротации, отмечены в севообороте с многолетними травами: количество биомассы, возвращаемое в почву, в том числе с корнями – 33%, вынос – 67%.

English. The purpose of the research was to establish quantitative indicators of circulation of organic matter and biogenic elements in short crop rotations. Investigations were carried out on the basis of long-term stationary experiment during 2004-2011 in the Kiev Region. The soil was typical shallow chernozem with low humus content. The greater part of the biomass of cereal crops (67…91%) was eliminated from the field with the harvest, and 9…33% of this biomass returned to the soil with plant residues, except for perennial grasses, the portion of recovery in which reached 57%. Total amount of nutrients entering the soil with plant residues after legumes (clover, alfalfa) was 201 kg/ha, including 140 kg/ha of nitrogen, 26 kg/ha of phosphorus and 35 kg/ha of potassium. For pulse plants and cereals and tilled crops these values were 52...85 kg/ha, including 28...52 kg/ha of nitrogen, 6...14 kg/ha of phosphorus and 18...30 kg/ha of potassium. Biomass yield in crop rotations with different structures and crops was 46...63 t/ha for 4-fields and 5-fileds crop rotations, 34...41 t/ha for 3-fields ones, and 17...20 t/ha for 2-fields crop rotations; the carry-over of biomass from the field with the harvest was 67...76, 70...83 and 71…81%, respectively. Among the studied crop rotations the best indices on quantity and quality of plant residues returning into the soil during the period of rotation were noted in the crop rotation with perennial grasses the quantity of biomass, returned to the soil, including with the roots is 33%, the carry-over is 67%.