CC BY
38
References
1. Bigon M., Harker Dzh., Taunsend K. Je-kologiya. [Ecology]. Мoscow: World, 1989. V. 1. 667 p.
2. Silin M.I., Belousova L.A. Ispol'zovanie solomy zernovykh kul'tur na udobrenie. [Using of straw crops as fertilizer]. Sb. nauch. tr. Ud-murtskoj sel'skokhozyajstvennoj opytnoj stancii. [Proceeding of the Udmurt agricultural experimental station]. Izhevsk, 1988. pp. 62-66.
3. Vladykina N.I. Reakciya kul'tur zernopa-rotravyanopropashnogo sevooborota na sistemy osnovnoj obrabotki i udobreniya dernovo-podzolistojpochvy v Srednem Predural'e. Avtoref. dis.... kand. s.-kh. nauk. [Reaction of crops of grain-fallow-grass-tilled crop rotation on the system of basic processing and fertilizer of sod-podzolic soil in the Middle Urals: autoreferat of PhD thesis]. Perm, 2006. 23 p.
4. Lentochkin A.M., Vladykina N.I., Len-tochkina L.A. Effektivnost' resursosberegajush-hikh pochvozashhitnykh sistem obrabotki derno-vo-podzolistoj srednesmytoj pochvy v sevoobo-rote. [Efficiency of resource-saving soil-protective systems of processing of sod-podzolic medium-eroded soil in the rotation]. Izhevck: FQOU VPO QSXA Izhevck, 2011. 176 p.
5. Zvyagincev D.P. Applikacionnyj metod opredeleniya biologicheskoj aktivnosti pochvy [Applicator method for determining of biological activity of the soil]. Metody pochvennoj mikrobi-ologii i biokhimii. Мoscow: Publishing house of Moscow University, 1980. pp. 142.
6. Holzakov V.M. Povyshenie produktiv-nosti dernovo-podzolistykh pochv v Necherno-zemnoj zone. [Increasing the productivity of sod-podzolic soils in non-chernozem zone]. Izhevck: FQOU VPO QSXA Izhevck, 2006. 436 p.
УДК 631. 153.3; 632.25
Биологическая активность, токсичность почвы и поражение зерновых культур корневыми гнилями в различных севооборотах
Замятин Сергей Анатольевич, кандидат с.-х. наук, и.о. зам. директора, ФГБНУ Марийский НИИСХ, г. Йошкар-Ола, Россия, Апаева Нина Николаевна, кандидат с.-х. наук, доцент
ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университетг. Йошкар-Ола, Россия
Е-mail: [email protected], Е-mail: [email protected]
Установлено, что биологическая активность дерново-подзолистой почвы меняется в зависимости от насыщенности севооборота зерновыми культурами и введения в севооборот клевера и картофеля. Внесение навоза под картофель и частое рыхление почвы в период вегетации культуры способствует активной деятельности микроорганизмов. Под зерновыми культурами было наименьшее разложение льняного полотна, что говорит о низкой микробиологической активности почвы. Многолетние исследования показали, что наибольшая биологическая активность почвы была в зернотравянопропашном севообороте. При насыщении севооборота зерновыми культурами на 83% (зерновой севооборот) микробиологическая активность почвы снижается. Уровень разложения льняного полотна зависит от применения минеральных удобрений и количества выпавших осадков. Чем меньше осадков, тем меньше разлагается льняное полотно. При внесении минеральных удобрений биологическая активность почвы возрастает. Корреляционная зависимость разложения льняного полотна от гидротермического коэффициента составила от 0,82 до 0,92. Запахивание измельченной соломы зерновых культур и отавы клевера в первый год снижает биологическую активность почвы, но в дальнейшем идет постепенное увеличение показателей разложения льняной ткани по сравнению с обычной технологией без органического вещества. С увеличением в севообороте доли зерновых, степень поражаемости культур корневыми гнилями возрастает, а урожайность снижается. В первом севообороте заболевание повышалось в отдельные годы с 7,5 до 50,1%, а развитие с 2,1 до 15,3%. Возделывание клевера существенно снизило распространение корневых гнилей до 4,2%, развитие до 1,1% Наименьшее развитие корневых гнилей было в севообороте, где зерновые занимают 50% Внесение измельченной органической массы и минеральных удобрений понижает пораженность полевых культур корневыми гнилями. Анализ данных токсичности почвы в полевых севооборотах показал, что наибольшая токсичность почвы наблюдается в полевых севооборотах с высоким (83%) насыщением зерновыми культурами. Применение минерального удобрения под полевые культуры практически не повлияло на токсическое состояние почвы. Анализ корреляционной связи между токсичностью и биологической активностью почвы показал тесную, обратную взаимосвязь (r = -0,84).
Ключевые слова: севооборот, биологическая активность почвы, токсичность, корневые гнили, минеральные удобрения, органическая технология
Севообороты оказывают многогранное влияние на сложные биохимические процессы, протекающие в почве, и взаимоотношения культурных растений друг с другом и почвенными микроорганизмами. Смена культур в севообороте приводит к изменению состава и биохимической деятельности микроорганизмов [1]. Это происходит потому, что в севообороте выращиваются культуры, разные по биологии, химическому составу корнестерневых остатков и технологии возделывания [2].
Научно обоснованные севообороты позволяют регулировать почвенно-микро-биологические процессы, которые являются основой круговорота веществ и накопления питательных элементов для растений [3]. Однако количество и качество растительных остатков, попадающих в почву после уборки разных сельскохозяйственных культур, неодинаково и они имеют разную питательную ценность для микроорганизмов [4, 5, 6, 7].
Имеющиеся в литературе данные подтверждают, что регулирование интенсивности биологических процессов в почве наиболее эффективно возможно только в севооборотах, основанных на принципах плодосмена [4, 8, 9].
Цель исследований - изучение биологической активности и токсичности почвы, поражения зерновых культур корневыми гнилями в различных севооборотах.
Материал и методы. Исследования проводили на опытном поле ГНУ Марийский НИИСХ в течение 1996-2013 гг.
Схема опыта.
Фактор А - виды севооборотов:
1. Зерновой севооборот - (овес + клевер, клевер 1 г.п., озимые, вика/овес на зерно, яровая пшеница, ячмень) - 83% зерновых - контроль.
2. I плодосменный севооборот - (вика/овес на зеленую массу, озимые, ячмень, картофель, вика/овес на зерно, яровая пшеница) - 67% зерновых.
3. II плодосменный севооборот - (вика/овес на зерно, яровая пшеница, картофель (навоз 80 т/га), ячмень + клевер, клевер 1 г.п., озимые) - 67% зерновых.
4. Зернотравянопропашной севооборот (ячмень + клевер, клевер 1 г.п., клевер 2 г.п., озимые, картофель, овес) - 50% зерновых.
Севообороты заложены в двух закладках в 1996 и 1998 гг.
Фактор В - минеральные удобрения: 1. Контроль (без удобрений). 2. К60Р60К60.
С 2006 г. для изучения действия запашки измельченной соломы зерновых культур и остатков клевера на сидерат вводится фактор С:
1. Обычная технология (удаление соломы, высота среза клевера 8-10 см).
2. Органическая технология (запашка измельченной соломы и высокой стерни клевера).
Минеральные удобрения вносили в сбалансированном соотношении основных элементов по К60Р60К60 в виде аммиачной селитры (1,7 ц/га), двойного суперфосфата (1,3 ц/га) и хлористого калия (1 ц/га).
Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая, со следующими агрохимическими показателями перед закладкой севооборотов: содержание гумуса - 1,72%, рНсол - 4,67, Нг - 1,7 мг-экв на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований -7,9 мг-экв на 100 г почвы, Р2О5 - 270 и К2О -130 мг на 1 кг почвы (по Кирсанову). Агротехника возделывания культур общепринятая для Республики Марий Эл. Повторность вариантов в опыте трехкратная, расположение делянок систематическое. Общая площадь делянок первого порядка 330 м2, второго - 165 м2, третьего - 82,5 м2. Учетная площадь - 60 м2.
Фитосанитарную диагностику и учет поражения сельскохозяйственных культур корневыми гнилями проводили методом маршрутных обследований (в фазы кущения, колошения и молочной спелости) [10].
Биологическую активность почвы определяли методом аппликаций, то есть по интенсивности разложения в почве льняной ткани. Метод «аппликаций» определяет це-люлозоразлагающую активность почвы, но поскольку степень активности целюлозораз-лагающих микроорганизмов зависит от наличия в почве доступного азота, фосфора и других элементов, то степень распада, можно считать, отражает «напряженность хода микробиологических процессов вообще» [11]. Белую льняную ткань размером 20^5 см закладывали на глубину 20 см. Часть полотен вынимали через 45 дней, оставшуюся часть через 90 дней. Процент биологической активности определяли интенсивностью разложения полотна, которая зависела от погодных условий и набора культур в севооборотах.
Для определения токсичности почвы под культурами севооборотов использовали метод растительного теста, применяемый на кафедре почв МГУ. Для этого 60 г почвы помещали в чашку Петри, увлажняли ее и высевали по 25 семян овса, как представителя несимбиотрофных растений, и гороха -представителя бобовых, способных к азото-фиксации. Контролем служили семена, высеянные на увлажненную фильтровальную бумагу. Всхожесть семян, длину проростков и корней учитывали на пятый день при ежедневном увлажнении почвы. Токсичной считается почва, снижающая всхожесть семян или угнетающая рост проростков и корней не менее чем на 20-30%.
Результаты и их обсуждение. За 18 лет исследований процент разложения льняной ткани за первую половину вегетации (45 дней) варьировал от 6,4% в 2010 году на овсе с подсевом клевера в зерновом севообороте до 63,4% в 2008 году на клевере 1 г.п. во II плодосменном севообороте. Это вполне закономерно, так как в 2010 году в первой половине вегетации выпало всего 55,3 мм осадков, а 2008 год в первой половине вегетации был один из самых влажных - выпало 164 мм осадков. Кроме того, в зерновом севообороте овес с подсевом клевера пятая зерновая культура подряд этого севооборота, а предшественником клевера 1 г.п. во II плодосменном севообороте два года назад был унавоженный картофель.
Наибольшее разложение льняного полотна идет под картофелем, особенно во
Таблица 1
Влияние севооборота и минеральных удобрений (1996-2009 гг.)
II плодосменном севообороте, где под данную культуру вносили навоз в дозе 80 т/га. Это объясняется тем, что картофель культура частого рыхления. При рыхлении почвы идет приток кислорода в почву, а это, в свою очередь, развивает деятельность целюлозо-разлагающих бактерий. Далее идет клевер и озимые культуры. Это объясняется тем, что весной при закапывании льняного полотна корневая система этих культур уже имеет некоторое развитие, а, следовательно, в этом сообществе лучше развиваются и целюлозо-разлагающие бактерии. Наименьшее разложение льняного полотна идет под яровыми зерновыми культурами. Данная тенденция характерна как для первой половины вегетации, так и для всей вегетации в целом.
Анализируя ротации севооборотов в целом, отмечено, что в среднем за четыре ротации наименьшее разложение льняного полотна за 45 дней вегетации было в I (контрольном) севообороте - 18,8% (табл. 1). Несколько выше (19,4%), но в пределах ошибки опыта (НСР05 = 3,0) было разложение ткани в I плодосменном севообороте. Существенная прибавка в разложении льняного полотна была во II плодосменном и зерно-травянопропашном севооборотах. Длительное применение минеральных удобрений в дозе ^0Р60К60 также дало существенную прибавку в разложении льняного полотна на 1,3-1,8% по сравнению с фоном с естественным плодородием (НСР05 = 0,8). Это характерно и для всей вегетации в целом.
на биологическую активность почвы
Севообороты Удобрения % разложения полотна
за 45 дней за 90 дней
I Севооборот (зерновой) Без удобрений 18,8 46,5
^0?60К60 20,5 49,5
II Севооборот (плодосменный) Без удобрений 19,5 48,1
^0Р60К60 21,2 51,7
III Севооборот (плодосменный) Без удобрений 25,1 53,0
^0Р60Кб0 26,4 55,1
IV Севооборот (зернотравянопропашной) Без удобрений 21,5 51,2
^0Р60К60 22,9 54,1
НСР05 частных различий 1 4,2 10,5
частных различий 2 0,8 1,3
фактор А (севооборот) 3,0 7,4
фактор В(удобрения) 0,4 0,7
Надо отметить, что уровень разложения льняного полотна зависит от применения минеральных удобрений и количества выпавших осадков. Чем меньше осадков, тем меньше разлагается льняное полотно при внесении минеральных удобрений. Это проявляется как при разложении льняного полотна за 45 дней, так и за 90 дней.
Мы провели корреляционный анализ между средним разложением льняного полотна под культурами за первую половину вегетации (45 дней) и за вегетацию в целом (90 дней) и значением гидротермического коэффициента (ГТК) за соответствующий период, начиная с 1998 года (табл. 2). Анализ показал тесную прямую зависимость, которая за 45 дней составила 0,89.. .0,92, за 90 дней - 0,82.. .0,88.
Таблица 2
Влияние ГТК на разложение льняного полотна
Начиная с 2006 года, помимо традиционной технологии мы в опыте начали использовать действие запашки измельченной соломы оставшейся после уборки зерновых культур, и отавы клевера на сидерат (органическая технология). Начиная с 2007 года, запаханная солома зерновых культур начала оказывать действие на разложение льняного полотна.
Следует отметить, что в 2007 году разложение льняной ткани под вариантами с запахиванием измельченной соломы и отавы клевера шло менее интенсивно, чем при традиционной (обычной) технологии. Начиная с 2008 года, на делянках с запахиванием измельченной соломы идет постепенное увеличение показателей разложения льняной ткани, по сравнению с обычной технологией.
Годы Разложение за 45 дней, % ГТК за первую половину вегетации Разложение за 90 дней, % ГТК за вегетацию
без удобрений N60P60K60 без удобрений N60P60K60
1998 15,5 15,1 0,61 38,6 38,5 0,97
1999 12,7 12,4 0,57 39,7 39,9 0,99
2000 37,9 40,7 2,61 83,9 91,3 1,73
2001 27,0 31,0 1,66 40,8 44,3 1,03
2002 12,0 11,9 0,53 28,6 28,9 0,56
2003 21,8 26,5 1,77 62,5 72,0 1,64
2004 20,5 21,7 1,38 43,9 46,1 1,15
2005 19,6 20,9 1,25 41,2 44,3 1,14
2006 26,1 29,2 1,15 60,5 62,6 1,48
2007 13,7 14,9 0,87 49,1 54,7 1,34
2008 36,0 38,1 2,06 85,8 88,7 1,71
2009 8,3 7,8 0,78 37,0 36,1 0,77
2010 12,9 11,7 0,51 21,5 19,1 0,37
2011 29,8 30,3 1,52 86,9 88,7 1,22
2012 23,0 25,0 1,04 63,9 66,7 1,24
2013 21,4 21,4 0,93 39,6 41,2 1,21
г 0,89 0,92 - 0,82 0,88 -
Мы изучили разложение льняной ткани за последние 6 лет исследований (табл. 3). В среднем за последнюю ротацию севооборота в первую половину вегетации выделяется Ш севооборот, в котором под картофель вносится навоз в дозе 80 т/га. В целом за вегетацию различия действия целюлозоразлагаю-щих бактерий нивелируются, и разложение
льняного полотна в зависимости от технологии и севооборота находится в пределах ошибки опыта.
С увеличением в севообороте доли зерновых степень поражаемости культур корневыми гнилями возрастает, а урожайность снижается.
Таблица 3
Биологическая активность почвы за последнюю ротацию севооборотов (среднее за 2008-2013 гг.)
Разложение льняных полотен, %
Севообороты обычная технология органическая технология
за 45 дней за 90 дней за 45 дней за 90 дней
б/уд. NPK б/уд. NPK б/уд. NPK б/уд. NPK
I севооборот 18,9 19,9 50,9 51,4 20,8 22,4 54,7 57,1
II севооборот 20,2 21,0 56,7 58,3 21,1 22,6 61,4 64,6
III севооборот 28,4 27,8 58,8 59,2 31,4 32,2 62,4 64,2
IV севооборот 20,2 20,9 56,9 59,0 21,4 23,4 59,5 61,4
НСР05 4,3 6,9 6,2 7,1
Учет пораженности зерновых культур корневыми гнилями во все годы исследований показал, что сильнее поражались озимые культуры и яровой ячмень, в меньшей степени яровая пшеница, овес, вика + овес, а затем клевер.
Анализ заболевания корневыми гни-лями в фазу кущения растений показал, что оно было достаточно высоким, в среднем по севооборотам варьировало от 11,7 до 29,2%. В первом севообороте процент заболевания повышался в отдельные годы с 7,5 до 50,1%, а развитие с 2,1 до 15,3%. Возделывание клевера существенно снизило распространение корневых гнилей до 4,2%, развитие болезни до 1,1%.
В I севообороте пораженность растений корневыми гнилями составила 23,7 при развитии 6,8% (табл. 4). Это на 3,5% ниже, чем в I плодосменном севообороте на 4,3% и на 10,9% выше, чем во II плодосменном и зернотравянопропашном севообороте (при НСР05 = 6,42%). Развитие корневых гнилей на контрольном варианте было также ниже, чем в I плодосменном севообороте (на 1,2) и выше, чем во II плодосменном и зернотра-вяном севооборотах на 1,2 и 3,2% соответственно (при НСР05 = 0,57%).
Длительное применение минеральных удобрений уменьшило распространение корневых гнилей по сравнению с естественным фоном на 1,7% (НСР05 = 0,31%), развитие болезни уменьшилось на 0,5% (НСР05 = 0,11%).
В середине вегетации ситуация с поражением полевых культур корневыми гнилями сильно не изменилась. Наибольшее поражение было на посевах ячменя в 2007 году в зерновом севообороте. Распространение болезни на этой делянке составило 68,0%, развитие -
32,4%. В среднем за годы исследований распространение корневых гнилей в контрольном (зерновом) севообороте составило 36,6%. Во втором плодосменном и зернотравянопро-пашном севооборотах распространение болезни достоверно меньше, на 9,0 и 17,5% соответственно. Длительное применение минеральных удобрений способствовало снижению распространения корневых гнилей по сравнению с естественным фоном на 1,2... 2,7% в зависимости от севооборота.
К концу вегетации ситуация по севооборотам в отношении распространения и развития корневых гнилей полевых культур не изменилась.
Хочется отметить, что в последние годы идет увеличение заболевания корневыми гнилями. Если в начале вегетации в среднем за 1996-2001 гг. в зерновом севообороте распространение корневых гнилей составило 21,2-22,0%, в 2002-2007 гг. 23,7-25,9%, то за 2008-2013 гг. поражение находилось в пределах 25,0-26,1%. Такая же тенденция наблюдается и по другим видам севооборотов.
Запахивание измельченной соломы зерновых культур и отавы клеверного сидерата также снизило распространение корневых гнилей на 1,3% по сравнению с технологией, отторгающей побочную продукцию с поля (табл. 5). Больше всего корневых гнилей наблюдалось в I и II севооборотах, где максимально размещены зерновые культуры. В IV севообороте за счет введения клевера двух лет пользования количество корневых гнилей значительно ниже. Отличается также Ш севооборот, где вносили навоз под картофель. Внесение измельченной органической массы и минеральных удобрений понижает поражен-ность полевых культур корневыми гнилями.
Таблица 4
Пораженность полевых культур корневыми гнилями, %
Годы Начало вегетации Середина вегетации Конец вегетации
б/уд. N60P60K60 б/уд. N60P60K60 б/уд. N60P60K60
P* R* P R P R P R P R P R
Зерновой севооборот (контроль)
1996-2001 22,0 6,2 21,2 5,9 35,7 13,8 33,3 13,1 51,5 24,0 47,9 23,0
2002-2007 25,9 7,3 23,7 6,8 37,3 15,5 34,5 14,5 53,3 25,4 49,8 22,5
2008-2013 26,1 7,5 25,0 7,1 39,4 16,6 38,1 15,7 51,6 25,3 49,0 23,9
1998-2003 22,3 6,1 20,7 5,8 34,5 14,0 32,3 12,7 48,0 22,3 45,6 21,2
2004-2009 24,5 7,5 22,8 6,8 39,0 15,6 35,8 14,4 57,5 25,0 56,0 23,7
Среднее 24,1 6,9 22,7 6,5 37,2 15,1 34,8 14,1 52,6 24,4 49,7 22,9
I плодосменный севооборот
1996-2001 27,9 8,0 24,5 7,2 39,0 17,7 35,9 16,0 54,2 26,0 50,0 24,4
2002-2007 29,2 7,9 25,9 7,0 42,5 15,9 39,1 15,0 58,6 26,6 55,5 24,7
2008-2013 26,1 7,7 25,4 7,7 39,9 16,0 36,8 14,7 55,0 23,8 51,5 23,2
1998-2003 24,8 7,3 22,8 6,9 41,2 18,6 39,3 17,4 57,6 28,4 55,1 26,9
2004-2009 27,0 8,9 24,4 8,0 44,1 17,4 41,7 16,2 61,1 28,8 58,2 28,2
Среднее 27,0 8,0 24,6 7,4 41,3 17,1 38,6 15,9 57,3 26,7 54,1 25,5
I плодосменный севооборот
1996-2001 18,5 5,0 16,9 4,6 28,7 10,1 26,8 9,3 39,7 17,6 37,0 16,5
2002-2007 20,7 5,6 19,1 5,2 26,8 9,1 25,5 8,5 38,1 16,0 36,5 14,9
2008-2013 21,3 6,0 20,3 5,7 29,7 10,2 28,3 10,1 45,8 18,3 43,9 17,5
1998-2003 18,5 5,7 17,8 5,4 26,4 10,0 24,4 8,8 43,0 20,3 40,8 19,2
2004-2009 19,9 6,1 19,7 6,0 28,4 9,9 26,1 9,1 39,0 17,7 37,1 17,2
Среднее 19,8 5,7 18,7 5,4 28,0 9,9 26,2 9,1 41,1 18,0 39,1 17,0
Зернотравянопропашной севооборот
1996-2001 12,8 3,6 11,5 3,2 20,3 7,8 19,6 7,4 28,8 13,3 24,5 11,4
2002-2007 13,0 3,7 11,8 3,3 17,8 6,6 16,1 6,2 24,3 11,1 22,0 10,0
2008-2013 13,6 4,3 13,0 4,2 23,1 10,0 21,3 9,3 36,3 17,4 34,4 16,9
1998-2003 12,0 3,3 11,1 3,0 18,7 7,3 17,8 7,0 28,5 13,2 27,3 12,6
2004-2009 13,5 3,9 12,6 3,4 19,7 7,4 18,0 6,5 30,1 13,6 28,5 12,7
Среднее 13,0 3,8 18,0 3,4 19,9 7,8 18,6 7,3 29,6 13,8 27,3 12,7
НСР05 част. разл. 1 9,08 0,81
НСР05 част. разл. 2 3,10 0,21
НСР05 Факт. А (севооб.) 6,42 0,57
НСР05 Факт В (удобр.) 1,55 0,11
3,4 0,6 2,4 0,3
1,8
0,3 1,3 0,2
6,4 1,0 4,6 0,5
Примечания: Р - распространение болезни; R - развитие корневой гнили
Серьезная причина неудовлетворительного роста растений и низкой урожайности сельскохозяйственных культур при бессменном возделывании - токсичность почвы (почвоутомляемость). Анализ данных токсичности почвы в полевых севооборотах показал, что наиболее высокий уровень токсичности почвы в среднем за годы исследований (17,6%) отмечается в зерновом севообороте. Во втором севообороте токсичность
почвы составила 17,0%, снижение по отношению к зерновому севообороту несущественно (НСР05 = 0,72). В третьем севообороте токсичность почвы достоверно снизилась на 3,5% по сравнению с зерновым севооборотом. Токсичность почвы под культурами зернотравянопропашного севооборота в среднем за годы наблюдений была на 4,25% ниже, чем в контроле (зерновом севообороте) и составила в среднем 13,4%.
Таблица 5
Пораженность полевых культур корневыми гнилями, % (среднее за 2008-2013 гг.)
Севооборот Начало вегетации Середина вегетации Конец вегетации
б/уд. N60P60K60 б/уд. N60P60K60 б/уд. N60P60K60
P* R* P R P R P R P R P R
Обычная технология
I 25,5 7,6 24,2 7,3 40,6 16,1 37,9 14,9 59,2 25,5 56,4 24,6
II 25,7 8,1 24,4 7,8 39,5 16,0 36,6 14,6 55,4 26,1 52,7 25,2
III 21,1 6,5 20,2 6,1 29,2 10,9 27,4 10,4 42,2 18,1 40,3 17,2
IV 13,8 4,4 13,5 4,3 21,0 8,9 19,5 8,2 34,2 16,2 32,6 15,5
Органическая технология
I 23,5 6,9 22,4 6,6 37,2 15,2 35,6 14,5 53,0 25,1 51,4 23,9
II 23,3 6,8 22,4 6,5 35,4 14,4 33,8 13,6 50,5 23,7 48,9 22,6
III 18,5 5,6 17,5 5,3 25,2 9,0 23,6 8,3 37,3 15,8 36,0 15,0
IV 12,8 4,0 12,0 3,7 18,4 7,2 17,2 6,7 29,2 13,0 27,9 12,1
Примечания: Р - распространение болезни; Я -
Таким образом, наибольшая токсичность почвы наблюдается в полевых севооборотах с высоким (83%) насыщением зерновыми культурами, а наименьшая в зерно-травянопропашных севооборотах с насыщением зерновыми культурами до 50%. Применение минеральных удобрений под полевые культуры практически не повлияло на токсическое состояние почвы. Анализ корреляционной связи между токсичностью и биологической активностью почвы показал тесную, обратную взаимосвязь (г = -0,84).
Выводы. Введение в севооборот клевера и внесение навоза под картофель способствуют увеличению биологической активности почвы и снижению ее токсичности. Насыщение севооборота зерновыми культурами на 83% снижает активность целлюлозоразла-гающих микроорганизмов в почве и увеличивает токсичность. Полевые культуры в зерновом севообороте сильнее поражаются корневыми гнилями в отличие от плодосменного и зернотравянопропашного севооборота.
Список литературы
1. Замятин С.А., Изместьев В.М. Полевые севообороты и токсичность почвы. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2012. № 3 (28). С. 48-51.
2. Берестецкий О.А., Торжевский В.И., Мочалов Ю.М. Особенности микрофлоры дерново-подзолистой почвы при бессменном выращивании сельскохозяйственных растений и в севообороте // Микробиология. 1976. Т.45. Вып. 4. С. 710-716.
развитие корневой гнили
3. Воробьев С.А. Севообороты интенсивного земледелия. М.: Колос, 1979. 386 с.
4. Берестецкий О.А. Биологические основы повышения плодородия почв // Актуальные проблемы земледелия. М.: Колос, 1984. С. 24-34.
5. Возняковская Ю.М. Органическое вещество - основной регулятор почвенно-мик-робиологичских процессов в севооборотах интенсивного типа // Тр. ВНИИСХМ. Л., 1988. Т. 56. С. 47-53.
6. Козлова Л.М. Эффективность полевых севооборотов при различных уровнях интенсификации земледелия в Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. № 2(39). С. 30-34.
7. Максимов В.А., Замятин С.А., Апаева Н.Н. Поражение зерновых культур корневыми гнилями в различных севооборотах // Вестник защиты растений. 2011. № 2. С. 53-56.
8. Берестецкий О.А. Почвенно-микро-биологические процессы в севооборотах //Плодородие почвы и пути его повышения. М.: Колос, 1983. С. 73-77.
9. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия. М.: Наука, 1972. 343 с.
10. Ченкин А.Ф., Захаренко В.А., Бело-зеров Г.С. Фитосанитарная диагностика. М.: Колос, 1994. С. 323.
11. Мишустин Е.Н., Востров И.В. Ап-ликационные методы в почвенной микробиологии и биохимические исследования почв. Киев: Урожай, 1971. С. 3-12.
The biological activity and toxicity of soil, the defeat of grain crops by root rot in different crop rotations
Zamyatin S.A., PhD, Acting Deputy Director on scientific work Mari Agricultural Research Institute, Yoshkar-Ola, Russia Apaeva N.N., PhD, Associate Professor "Mari state University", Yoshkar-Ola, Russia
It is found that the biological activity of the soil varies depending on the saturation of rotation crops in the rotation and the introduction of clover and potatoes. Application of manure for potatoes and frequent loosening the soil in the growing culture promotes active microbial activity. Under grain crops it were the smallest expansion of linen, which indicates a low microbial activity in the soil. Long-term studies have shown that the highest biological activity of the soil was in the rotation, where cultivated cereals, row crops and grasses. At saturation of crop rotation with cereals by 83% (grain crop rotation) microbiological activity of the soil decreases. Level of decomposition of linen depends on the application of mineral fertilizers and the amount of precipitation. The fewer rainfall the less linen is decomposed. At entering of mineral fertilizers biological activity of the soil increases. Correlation dependence of decomposition of linen from hydrothermal coefficient ranged from 0.82 to 0.92. Plowing chopped straw crops and aftergrowth clover in the first year reduces biological activity of the soil, but later there is a gradual increase in performance of degradation of linen cloth as compared with the conventional technique without the organic substance. The degree of susceptibility of crop root rot increases and the yield decreases with increasing the share of cereals in the rotation. In the first rotation disease was increased from 7.5 to 50.1%, and development from 2.1 to 15.3% in some years. Cultivation of clover significantly reduced the spread of root rot to 4.2%, the development of up to 1.1%. The smallest was the development of root rot in the fourth rotation, where cereals occupy 50%. Adding chopped of organic matter and of mineral fertilizers reduces infestation of crops root rots. Data analysis of toxicity of soil in field crop rotations showed that the highest soil toxicity observed in field crop rotations with high (83%) saturation of crops. The use of mineral fertilizers under field crops had almost no effect on the toxic condition of the soil. Analysis of correlation between toxicity and biological activity of the soil showed a close inverse correlation (r = -0.84).
Key words: crop rotation, soil biological activity, toxicity, root rots, mineral fertilizers, organic technology
References
1. Zamyatin S.A., Izmest'ev V.M. Polevye se-vooboroty i toksichnost'pochvy. [Field crop rotation and the toxicity of the soil]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2012. no.3 (28). pp.48-51.
2. Berestetskiy O.A., Torzhevskiy V.I., Mocha-lov Yu.M. Osobennosti mikroflory dernovo-podzolistoy pochvy pri bessmennom vyrashchivanii sel'skokhozyaystvennykh rasteniy i v sevooborote. [Features microflora of sod-podzolic soil under permanent cultivation of agricultural crops and crop rotation]. Mikrobiologiya, 1976. V.45. Edition. 4. pp. 710-716.
3. Vorob'ev S.A. Sevooboroty intensivnogo zemledeliya. [The Rotation of intensive farming]. M.: Kolos, 1979. 386 p.
4. Berestetskiy O.A. Biologicheskie osnovy povysheniya plodorodiya pochv. [Biological basis for improvement of soil fertility]. Aktual'nye prob-lemy zemledeliya. [Actual problems of agriculture]. M.: Kolos, 1984. pp. 24-34.
5. Voznyakovskaya Yu.M. Organicheskoe veshchestvo - osnovnoy regulyator pochvenno-mikro-biologichskikh protsessov v sevooborotakh intensive-nogo tipa. [Organic matter is the main regulator of soil microbiological processes in crop rotation intensive type.]. Tr. VNIICXM. L., 1988. V. 56. pp. 47-53.
6. Kozlova L.M. E'ffektivnost' polevykh se-vooborotov pri razlichnykh urovnyakh intensifikatsii zemledeliya v Kirovskoy oblasti. [Working out of field crop rotations at various levels of intensification of agriculture in Kirov region]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2014. no.2 (39). pp. 30-34.
7. Maksimov V.A., Zamyatin S.A., Apaeva N.N. Porazhenie zernovykh kul'tur kornevymi gni-lyami v razlichnykh sevooborotakh. [Defeat crops root rot in different crop rotations]. Vestnik zashchity rasteniy. [Bulletin of plant protection]. St. Petersburg - Pushkin: VIZR, 2011. no. 2. pp. 53-56.
8. Berestetskiy O.A. Pochvenno-mikrobiolo-gicheskie protsessy v sevooborotakh. [Soil microbiological processes in rotation of crops]. Plodorodie pochvy i puti ego povysheniya. [Fertility and ways of its improvement]. Moscow: Kolos, 1983. pp. 73-77.
9. Mishustin E.N. Mikroorganizmy i pro-duktivnost' zemledeliya. [Microorganisms and productivity of farming]. Moscow: Nauka, 1972. 343 p.
10. Chenkin A.F., Zakharenko V.A., Beloze-rov G.S. Fitosanitarnaya diagnostika. [Phytosa-nitary diagnostics]. Moscow: Kolos, 1994. p. 323 11. Mishustin E.N., Vostrov I.V. Aplikatsion-nye metody v pochvennoy mikrobiologii i biokhimi-cheskie issledovaniya pochv. [Official methods in soil Microbiology and biochemical studies of soils]. Kiev: Harvest, 1971. pp. 3-12.
