CC BY
27
ческие особенности растений. Рекомендуется активно использовать комплексные минеральные удобрения, а простые удобрения применять только в качестве дополнения при балансировании питания сельскохозяйственных культур. Жидкие формы удобрений (КАС и ЖКУ) лучше использовать в качестве внекорневой подкормки для ценных сельскохозяйственных культур.
Литература
1. Ренёв Е.П., Ерёмин Д.И., Ерёмина Д.В. Оценка основных показателей плодородия почв, наиболее пригодных для расширения пахотных угодий в Тюменской области // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 4. С. 27 - 31.
2. Котченко С.Г., Груздева Н.А., Ерёмин Д.И. Динамика агрохимических свойств старопахотного чернозёма лесостепной зоны Зауралья // Плодородие. 2017. № 2 (95). С. 12 — 15.
3. Груздева Н.А., Ерёмин Д.И. Фосфорный режим пахотных серых лесных почв Северного Зауралья // Агрохимический вестник. 2017. Т. 5. № 5. С. 12 — 15.
4. Ермохин Ю.И., Шепелев В.В. Влияние длительного применения удобрений на содержание макро-и микроэлементов
в лугово-чернозёмной почве Омской области // Агрохимия. 2001. № 2. С. 20 - 26.
5. Красницкий В.М., Шмидт А.Г. Динамика плодородия пахотных почв Омской области и эффективность использования средств его повышения в современных условиях //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т 30. № 7. С. 34 - 37.
6. Синявский И.В., Чиняева Ю.З., Калганов А.А. Последействие минеральных и органоминеральных удобрений на микрофлору почвы и урожайность яровой пшеницы в условиях северной лесостепи Зауралья // Известия высших учебных заведений. Уральский регион. 2017. № 1. С. 110 — 117.
7. Gamzikov G.P. Nitrogen agrochemistry in Siberian meadow-chernozemic soils//Eurasian Soil Science. 2004. V. 37, № 1. P. 69 — 77.
8. Ерёмин Д.И., Притчина Г.Д. Динамика кислотности чернозёма выщелоченного под действием длительного использования органоминеральной системы удобрений в условиях лесостепной зоны Зауралья // Аграрный вестник Урала. 2012. № 10. С. 4 — 7.
9. Кармацких А.А., Редозубов Д.С. Обзор удобрений на основе мочевины с контролируемым высвобождением азота // Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья. 2017. № 2. С. 63 — 66.
10. Миренков Ю.А., Папсуев А.В. Влияние совместного применения гербицидов и КАС на засорённость и урожайность кукурузы на зерно // Агрохимический вестник. 2015. Т. 4. № 4. С. 31 — 34.
Деструкция растительных остатков на чернозёме выщелоченном
А.А. Ахтямова, ассистент, Д.И. Ерёмин, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья
Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур аграрии активно используют минеральные удобрения. Те дозы органических удобрений, которые вносят в настоящее время, не обеспечивают восстановление запасов гумуса. Это приводит к ухудшению гумусового состояния пахотных почв и, следовательно, к снижению их плодородия [1, 2]. Менее затратным и доступным способом восполнения органического вещества почвы является запашка соломы зерновых культур [3]. Совместная запашка соломы с минеральными удобрениями ускоряет процессы минерализации и высвобождения питательных веществ из неё [4].
Цель исследования — установить влияние минеральных удобрений на деструкцию растительных остатков на чернозёме выщелоченном.
Материал и методы исследования. Исследование проводили на стационаре кафедры почвоведения и агрохимии ГАУ Северного Зауралья, расположенном в лесостепной зоне, вблизи д. Утешево Тюменского района.
Почва опытного участка - чернозём выщелоченный, маломощный с тяжелосуглинистым пылевато-иловатым гранулометрическим составом, сформировавшийся на карбонатном покровном суглинке [5]. Содержание гумуса в пахотном слое (0 - 30 см) варьировало от 7,65 до 9,05%, с глубиной снижалось от 4,41 до 0,72 - 0,54%. Запасы гумуса в метровом слое варьировали от 435 до 440 т/га. Валовое содержание азота в пахотном
слое составляло 0,43 - 0,44%, в слое 30 - 50 см -0,18 - 0,21% [6].
В опыте изучали процесс деструкции запаханной соломы яровой пшеницы при различном агрофоне. Солому отбирали отдельно на каждом варианте, где вносили удобрения на планируемую урожайность яровой пшеницы от 3,0 до 6,0 т/га зерна.
В мешочки из стеклоткани помещали 15 г измельчённой соломы (длиной 5 см), предварительно доведённой до воздушно-сухого состояния. Далее после проведения основной обработки почвы в третьей декаде сентября проводили закладку образцов соломы на глубину 10, 20 и 30 см (табл.).
Схема закладки и извлечения соломы из почвы
Наименование Период экспозиции
1-й 2-й 3-й 4-й 5-й
Закладка сентябрь сентябрь сентябрь сентябрь сентябрь
Извлечение октябрь май июнь июль сентябрь
Срок экспозиции, месяц 1 8 9 10 12
После извлечения образцов остатки земли осторожно сметали щёткой, а солому промывали минимальным количеством холодной воды. Образцы помещали в термостат и сушили до воздушно-сухого состояния при температуре 105°С. Опыт проводили в четырёхкратном повторении. Статистическую обработку результатов проводили по методике Б.А. Доспехова (1985) [7].
Результаты исследования. Деструкция растительных остатков, расположенных на поверхности почвы контроля и на вариантах с планируемой урожайностью 3,0 - 5,0 т/га зерна, в первый месяц экспозиции составляла 3 - 4% относительно исходных значений (рис. 1). На варианте с максимальным агрофоном (ЫРК на 6,0 т/га) убыль массы соломы в 2 раза превышала значения контроля, что составляло 6% относительно исходных данных. За зимний период на контроле и варианте с планируемой урожайностью 3,0 т/га зерна солома не разлагалась. На вариантах с КРК на 4,0 и 5,0 т/га зерна масса соломы за период с сентября по май уменьшилась на 8 и 9% относительно исходного уровня. Максимальные значения были получены на варианте с планируемой урожайностью на 6,0 т/га зерна - убыль составила 12% от массы. В июне убыль массы соломы, расположенной на поверхности почвы на контроле и вариантах с планируемой урожайностью на 3,0 - 5,0 т/га зерна, составляла 2% относительно 2-й экспозиции. На варианте с КРК на 6,0 т/га зерна скорость разложения соломы была выше контроля в 3 раза и составляла 6% относительно 2-й экспозиции. Столь низкая скорость разложения растительных остатков объясняется тем, что они быстро пересыхают, так как расположены на поверхности почвы под прямыми солнечными лучами.
В июле скорость разложения растительных остатков, расположенных на контроле, увеличилась в 3 раза в сравнении с предыдущей экспозицией. Убыль составляла 17% относительно исходных значений. На вариантах с КРК на 3,0 - 5,0 т/га зерна за 10 месяцев экспозиции масса соломы уменьшилась на 14 - 15% относительно исходных данных, что на 2 - 3% меньше в сравнении с контролем. Убыль массы растительных остатков на варианте с планируемой урожайностью 6,0 т/га зерна составляла 24% относительно исходных значений, из которых 6% приходилось на июль, что почти в 2 раза меньше по сравнению с контролем.
Солома, расположенная на контроле, в последние 2 месяца экспозиции не разлагалась. Независимо от дозы внесения минеральных удобрений в последние два месяца экспозиции масса растительных остатков уменьшилась на 5 - 6% в сравнении с 4-й экспозицией, уменьшение составляло 19 - 30% относительно исходных данных. Максимальные значения убыли массы соломы за весь период исследования были получены на варианте с высоким уровнем минерального питания, что в 1,6 раза больше контроля.
Запашка растительных остатков в первый месяц экспозиции увеличила скорость её деструкции. В осенний период масса запаханной соломы на варианте без использования минеральных удобрений уменьшилась на 11% относительно исходной величины, что в 3,5 раза больше значений при разложении соломы на поверхности почвы (рис. 2). Этот факт объясняется тесным контактом с почвой, что способствует быстрому росту колоний микроорганизмов на поверхности запаханной соломы.
На варианте с внесением минеральных удо-брений на 3,0 т/га зерна убыль массы соломы незначительно увеличилась относительно контроля. Дальнейшее повышение уровня минерального питания способствовало разложению запаханной соломы в 1,5 раза относительно контроля. Это обусловлено тем, что содержание азота в запаханной соломе на вариантах с применением удобрений выше в сравнении с контролем (рис. 3), это оказывало стимулирующее действие на развитие микрофлоры [8].
На контроле за осенне-весенний период (2-я экспозиция) убыль составляла 23% от массы, из которых 12% приходилось на ноябрь - май. Данный факт указывает на продолжение процесса разложения соломы в почве и в неблагоприятный период года, что подтверждается в исследованиях G.F. Wells [9]. На вариантах, где вносили минеральные удобрения на планируемую урожайность от 3,0 до 5,0 т/га зерна, отклонения в ноябре - мае
>s о к
W о
X о S н о
35 30 25 20 15 10 5 0
Октябрь ■■■■■■■■■■ NPK на 3,0 т/га ]NPK на 6,0 т/га
Май Июнь
-------NPK на 4,0 т/га
Контроль
Июль Сентябрь
NPK на 5,0 т/га
Рис. 1 - Убыль массы соломы, расположенной на поверхности почвы, при различном уровне минерального питания, % от исходной массы, 2013 -2016 гг.
50 45 40 35 30
«
о я
ч
о
*
¡3 25 20 ё? 15 10 5 0
Контроль NPK на 3,0 т/га NPK на 4,0 т/га NPK на 5,0 т/га NPK на 6,0 т/га Н Октябрь И Май И Июнь И Июль ЕЗ Сентябрь
Рис. 2 - Убыль массы запаханной соломы при различном уровне минерального питания (0 - 30 см), % от исходной массы, 2013 -2016 гг.
к к
сЗ *
&
<и Ч О
О
1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00
1,06 1,18
0,89
0,67 0,71
на 3,0 т/га
на 4,0 т/га
Контроль
Рис. 3 - Исходное содержание азота в соломе яровой пшеницы перед её запашкой, %
на 5,0 т/га
на 6,0 т/га
были существенно выше - на 2 - 3% в сравнении с контролем. На варианте с максимальной насыщенностью минеральными удобрениями отклонения были в пределах ошибки опыта (НСР05 = 1) Причина этого заключалась в том, что легкоразрушающиеся органические вещества были израсходованы микрофлорой в первый месяц экспозиции.
К июню масса запаханной соломы на изучаемых вариантах уменьшилась на 5 - 8% относительно предыдущей экспозиции. Убыль массы достигла 27 - 31%. Это объясняется высокой температурой и малым количеством выпавших осадков в годы исследования, что неблагоприятно отразилось на минерализации растительных остатков. На варианте с максимальной насыщенностью минеральными удобрениями солома, запаханная на глубину 30 см, разлагалась быстрее в сравнении с другими вариантами.
Корреляционный анализ показал, что убыль массы соломы зависит от содержания в ней азота (г = 0,76). Это позволяет провести регрессионный анализ, в результате которого было получено линейное уравнение:
у = 8,112*Х + 32,99, где у - убыль массы соломы, %;
Х - содержание азота в растительных остатках, %.
Уравнение достоверно в диапазоне планируемой урожайности до 6,0 т/га зерновых культур.
К 4-му периоду экспозиции разложение соломы на контроле и на вариантах с планируемой урожайностью до 5,0 т/га зерна достигло одного уровня: убыль составляла 31% от массы. Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность 6,0 т/га зерна усилило деструкцию растительных остатков в 1,6 раза в сравнении с контролем. Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность до 5,0 т/га зерна не оказало такого стимулирующего действия, как доза, рассчитанная на 6,0 т/га зерна.
За 12 месяцев экспозиции на контроле и вариантах с планируемой урожайностью на 3,0 - 4,0 т/га зерна масса запаханной соломы уменьшилась на 38 - 39% от массы, из которых 7 - 8% приходились на период с августа по сентябрь. Максимальная насыщенность минеральными удобрениями (ЫРК на 5,0 и 6,0 т/га) способствовала ускорению минерализации запаханных растительных остатков: убыль составляла 41 и 43% соответственно.
Выводы.
1. Скорость разложения соломы на естественном агрофоне и при внесении минеральных удобрений на планируемую урожайность до 4,0 т/га зерна составляла: на поверхности почвы - 18 -20%, за-
паханной - 38 - 39% за 12 месяцев экспозиции. На высоком агрофоне (ЫРК на 5,0 и 6,0 т/га зерна) скорость разложения соломы увеличивалась до 30 и 43% соответственно.
2. Установлена тесная корреляция между скоростью разложения соломы и содержанием азота в растительных остатках г = 0,76.
Литература
1. Ерёмин Д.И., Ерёмина Д.В., Уфимцева М.Г. Состояние старопахотных чернозёмов лесостепной зоны Зауралья // Аграрная наука. 2014. № 6. С. 8 -10.
2. Верзилин В.В., Придворев Н.И., Дедов А.В. Динамика разложения послеуборочных остатков в чернозёме // Земледелие. 2004. № 5. С. 16 - 18.
3. Климова Е.В. Эффективность местных ресурсов в биоло-гизации земледелия // Экологическая безопасность в АПК. 2008. № 4. С. 960.
4. Майсямова Д.Р., Лазарев А.П. Влияние соломы на численность микроорганизмов чернозёма обыкновенного при
минимальной обработке // Аграрный вестник Урала. 2008. № 6. С. 33 - 35.
5. Абрамов Н.В., Ерёмин Д.И. Формирование профиля чернозёмов выщелоченных Северного Зауралья в условиях длительной распашки // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 3. С. 7 - 9.
6. Ерёмин Д.И., Ерёмина Д.В., Фисунова Ж.А. Физические свойства выщелоченных чернозёмов Северного Зауралья в условиях длительного сельскохозяйственного использования // Аграрный вестник Урала. 2009. № 4. С. 60 — 65.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
8. Ерёмин Д.И., Ахтямова А.А. Химический состав растительных остатков сельскохозяйственных культур, выращенных на различном агрофоне в лесостепной зоне Зауралья // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2017. № 2 (125). С. 32 — 38.
9. Wells G.F. Ammoniaoxidizing communities in a highey aerated full-scale activated sludge bioreactor betaproteobacterial dynamics and low relative abundance of Crenarchaea / G.F. Wells, H.D. Park, C.-H. Yeung et al. // Appl. Environ. Microbiol. 2009. № 9. P. 11.
Влияние пропашных культур и паров на показатели плодородия почвы и продуктивность севооборотов
А.В. Дедов, д.с.-х.н, профессор, М.А. Несмеянова, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ
Посевная площадь культур в Воронежской области - 2,6 млн га. В структуре посевных площадей региона пшеница занимает 25,6%, подсолнечник -16,9%, ячмень - 15,2%, кукуруза - 9,3%, сахарная свёкла - 4,4%. Средняя урожайность подсолнечника составляет 20 - 25 ц/га, сахарной свёклы - 450 - 500 ц/га. Под пропашными культурами многие учёные отмечают большие потери гумуса [1 - 9]. Поэтому необходим поиск источников пополнения почвы органическим веществом.
Материал и методы исследования. В 2009 г. с целью установления степени и характера изменений показателей плодородия почвы и продуктивности севооборотов с сахарной свёклой, а также с сахарной свёклой и подсолнечником, под влиянием комплекса приёмов биологизации и основной обработки почвы были заложены длительные стационарные и модельные полевые опыты. Опыты проводили в ООО «Нива» Эртильского района Воронежской области.
Почва опытного участка представлена чернозёмом типичным, глинистым. Содержание гумуса в слое почвы 0 - 30 см составляет 6,7%, подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову) - 141 и 127 мг/кг почвы, гидролизуемого азота - 62,9 мг/кг почвы. Сумма обменных оснований равна 24 мг-экв/100 г, рНсол. - 5,5.
Опыты были заложены в соответствии с общепринятой методикой [10], которая предусматривает размещение вариантов систематическое, повтор-ность трёхкратную. Севообороты представлены всеми полями в пространстве. Схемы опытов включали по четыре вида севооборотов [11].
В схему стационарного 1 опыта входили следующие севообороты: 1. Зернопаропропашной: чистый пар - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень -подсолнечник (контроль); 2. Сидеральный № 1: сидеральный пар (донник 2-го года жизни) - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень - подсолнечник + донник; 3. Сидеральный № 2: сидеральный пар (эспарцет 2-го года жизни) - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень - подсолнечник + эспарцет; 4. Зернотравянопропашной: занятый пар (люцерна 2-го года жизни) - озимая пшеница + люцерна (3-го года жизни) - сахарная свёкла -ячмень - подсолнечник + люцерна.
Схема стационарного 2 опыта включала следующие севообороты: 1. Зернопаропропашной: чистый пар - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень (контроль); 2. Сидеральный № 1: сидеральный пар (донник 2-го года жизни) - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень + донник; 3. Сидеральный № 2: сидеральный пар (эспарцет 2-го года жизни) - озимая пшеница - сахарная свёкла - ячмень + эспарцет; 4. Зернотравянопропашной: занятый пар (люцерна 2-го года жизни) - озимая пшеница + люцерна (3-го года жизни) - сахарная свёкла -ячмень + люцерна.
В опытах под сахарную свёклу применяли два способа основной обработки почвы - отвальную вспашку на глубину 23 - 25 см и безотвальную обработку на глубину 23 - 25 см. Под остальные культуры севооборотов выполняли дискование на глубину 8 - 10 и 12 - 14 см.
Технология возделывания культур в опытах была общепринятой для лесостепи ЦЧР за исключением изученных приёмов. Массу растительных остатков под культурами севооборотов отбирали по Н.З. Стан-кову [8] буром через 10 см до глубины 30 см
