CC BY
48
140000
120000
100000
30000
60000
S
з
л>
3"
о с; с ш £
Ф >
с£ ш
S 40000
20000
У
*
*
•н *
У
— - очень низкое (0-2%) --низкое (2,1-4,0%)
е (4,1-6,0%) е (6,1-10%)
высоко
_ , , ,
2001 2005 2010
Время, год
Рис. 3 - Содержание гумуса в пахотных почвах Беля-евского района
С учётом полученных результатов следует рекомендовать для оптимизации агрохимических показателей внесение в почву пашни микроудобрений,
органических и минеральных удобрений. С учётом тенденции увеличения концентрации тяжёлых металлов в почве необходимо провести детальное обследование, установить источники загрязнения и разработать мероприятия по снижению.
Выводы. За последние 47 лет в почвах Оренбургской области снизилось содержание органического вещества, площадь пашни с повышенным и высоким содержанием подвижного фосфора увеличилась в 1980-е гг. и снизилась в последние годы, наблюдается тенденция к снижению содержания подвижного калия в почве в настоящее время.
Почвы Беляевского района, расположенного в центральной части Оренбургской области, нуждаются во внесении органических и минеральных удобрений, микроудобрений. Почвы данного района можно рассматривать как наиболее пригодные для производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции.
Литература
1. Климентьев А. И. Красная книга почв Оренбургской области / А.И. Климентьев, А.А. Чибилёв, Е.В. Блохин, И.В. Грошев. Екатеринбург, 2001.
2. Решетова Л.Н. Природа и экология Оренбуржья: учебное пособие. Оренбург, 2002. 112 с.
3. Березнев А.П. Изменение основных показателей плодородия почвы в Оренбургской области // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 1. С. 11-14.
4. Королев А.С., Гладышев А.А. Содержание тяжёлых металлов в пахотных почвах Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 5 (43). С. 194-197.
5. Русанов А.М. Результаты мониторинга сельскохозяйственных земель Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 5 (37). С. 209-211.
6. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980.
Динамика содержания гумуса в дерново-подзолистой почве при различном землепользовании*
Д.С. Фомин, к.с.-х.н., Н.Е. Завьялова, д.б.н., М.Т. Вас-биева, к.б.н., И.С. Тетерлев, н.с, ФГБУН Пермский ФИЦ УрО РАН
Переход к адаптивно-ландшафтному земледелию является наиболее перспективным направлением сохранения и воспроизводства плодородия почв, ресурсосбережения, охраны природы, повышения урожайности сельскохозяйственных культур [1]. При этом повышение плодородия почвы должно идти за счёт фитомассы агроценозов: запашки побочной продукции возделываемых культур, основных и промежуточных сидераль-ных культур, а также использования способности бобовых усваивать симбиотический азот воздуха.
Главная роль в адаптивно-ландшафтном земледелии отводится правильно организованным и биологически ориентированным севооборотам,
являющимся важнейшим средством регулирования почвенных режимов, накопления в почве пожнивно-корневых остатков и биологического азота, снижения дефицита гумуса в почвах, регулирования влагообеспеченности растений, борьбы с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур [2]. При этом научно обоснованное размещение культур в севооборотах, разработанное на основе рационального использования природных, химических, биологических факторов с соблюдением технологий их возделывания, позволяет оптимизировать функционирование системы земледелия, обеспечивая её адаптивную устойчивость [3]. Кроме того, севооборот определяет интенсивность и направленность процессов трансформации энергии и вещества в агроэкоси-стемах, величина которых определяется факторами антропогенного воздействия на почву, растения и
* Работа выполнена при поддержке Гранта РФФИ № 17-45-590166 r_a
атмосферу. Считается, что в современных экономических условиях роль севооборотов значительно возрастает, так как требуется увеличить удельный вес востребованных рынком культур за счёт сокращения других [4]. Однако желание хозяйств получать как можно больше зерна ведёт к отрицательным экологическим последствиям [5, 6].
В Пермском крае почвенный покров разнообразен, преобладают дерново-подзолистые почвы — 70,1%. Сокращение применения органических удобрений за последние 20 лет с 4,6 до 1,6 т/га (2016 г.) привело к отрицательному балансу гумуса на полях и снижению их плодородия.
Цель исследования — изучить динамику содержания гумуса в пахотном слое дерново-подзолистой почвы залежи, бессменного чистого пара и при возделывании культур в бессменных посевах и севооборотах.
Материал и методы исследования. Исследование было проведено на базе длительного стационарного опыта, заложенного в 1977 г. в Пермском НИИСХ с целью изучения динамики гумуса в дерново-подзолистой почве. Опыт проводили по вариантам: I — бессменный чистый пар; II — бессменный ячмень, без удобрений; III — бессменный ячмень + ^0Р60Кв0; IV — типичный севооборот, навоз (6 т/га); V — типичный севооборот, навоз + ^0Р60Кв0; VI — севооборот с высоким насыщением бобовыми культурами (42,8%), без удобрений; VII — севооборот с высоким насыщением бобовыми культурами (42,8%) + ^0Р60Кв0; VIII — залежь. Повторность опыта 3-кратная, размещение вариантов последовательное, методом расщеплённых делянок. Минеральные удобрения вносили перед посевом под культивацию в форме аммиачной селитры, простого суперфосфата и хлористого калия, органические — в форме подстилочного навоза КРС в паровом поле. Агротехника культур в опыте общепринятая для центральной зоны Пермского края.
Результаты исследования. Оценить роль растений в формировании и обновлении почвенного органического вещества в условиях многолетнего стационарного опыта позволяет бессменный чистый пар, являясь уникальным вариантом.
В таблице представлена динамика содержания гумуса в дерново-подзолистой почве за 40 лет ведения стационарного опыта. Установлено, что продолжительное парование, интенсивная обработка и отсутствие поступления растительных остатков истощило почву, к 2017 г. установился минимальный для пахотных дерново-подзолистых почв данной территории уровень гумуса, равный 1,34%, по сравнению с исходным — 1,90%, при этом наибольшее снижение содержания гумуса отмечено в первые 7 лет проведения опыта. В дальнейшем интенсивность минерализации органического вещества значительно снизилась, так, с 1984 по 2017 г. содержание гумуса изменилось с 1,42 до 1,34% [7, 8].
Процесс дегумификации в варианте бессменного возделывания ячменя без удобрений при одностороннем выносе питательных веществ и незначительном поступлении корневых растительных остатков в почву происходил несколько иначе. В первые годы наблюдали интенсивное снижение содержания гумуса. Так, например, в варианте без удобрений с 1977 по 1983 г. — на 9,5% от исходного, с 1984 по 2001 г. — на 10,5%. Таким образом, почва в среднем в год теряла по 0,8% от исходного содержания гумуса. Далее, начиная с 2001 по 2017 г., отмечено постепенное накопление органического вещества с 1,54 до 1,88%. Возможно, тренды динамики гумуса по годам объясняются аналитической ошибкой или пространственной вариабельностью, связанной с неоднородностью почвенного покрова. Аналогичная ситуация с изменением гумуса выявлена в варианте бессменный ячмень + ^Р60К60.
В типичном для Предуралья семипольном севообороте с двумя полями многолетних трав (клевера) и насыщенностью навозом, 6 т/га, установлено, что за счёт совокупного взаимодействия биоресурсов возделываемых бобовых и зерновых культур не только возможно сохранить исходный уровень содержания гумуса, но и значительно его увеличить — до 2,53%. Исследования показывают, что в среднем за ротацию в данном севообороте без внесения минеральных удобрений в почву поступает более 28,5 т/га органического вещества в
Динамика гумуса при различном землепользовании, %
Вариант Год
1977 1983 1993 2001 2005 2013 2017
I - бессменный чистый пар 1,90 1,42 - 1,34 1,34 1,40 1,34
II - бессменный ячмень, без удобрений -//- 1,72 - 1,54 1,59 1,71 1,88
III - бессменный ячмень + К60Р60К60 1,82 - 1,69 1,70 1,81 1,77
IV - типичный севооборот, навоз 1,90 - 1,92 2,11 2,32 2,53
V - типичный севооборот, навоз + Ы60Р60К60 1,93 - 2,00 2,29 2,49 2,51
VI - севооборот с высоким насыщением бобовыми
культурами (42,8%), без удобрений не опр. 1,71 1,75 1,83 2,03 1,88
VII - севооборот с высоким насыщением бобовыми
культурами (42,8%) + Ы60Р60К60 -//- не опр. 1,71 1,89 1,90 2,13 1,92
VIII - залежь -//- - - 2,17 2,24 2,20 2,36
НСР05 н/д н/д 0,11 0,08 н/д 0,16
виде навоза, корневых, поукосных и пожнивных растительных остатков. За счёт внесения минеральных удобрений можно дополнительно увеличить поступление органического вещества на 0,5 т/га. Однако в вегетационный период 2017 г. в условиях большого количества осадков, недостаточного количества тепла и света роль минеральных удобрений не проявилась, по содержанию гумуса варианты типичного севооборота с органической системой удобрения и органо-минеральной были одинаковыми.
Органические удобрения и их сочетание с минеральными в типичном семипольном севообороте с двумя полями клевера обеспечили хорошие условия для гумификации органического вещества. Аналогичные результаты получены при обобщении 18 многолетних полевых стационарных опытов на территории Западной Европы. Совместное применение подстилочного навоза и минеральных удобрений повысило содержание гумуса в среднем в 1,4 раза по сравнению с неудобренным контролем [9].
Севооборот с высоким насыщением бобовыми культурами (два поля клевера и одно люпина однолетнего) был развёрнут в 1993 г. на участке, где ранее длительное время возделывали зерновые культуры. Почва после зерновых была истощена, уровень гумуса составил 1,71%. Возделывание сельскохозяйственных культур в зернотравяном семипольном севообороте с насыщенностью бобовыми культурами до 42,8% (при отчуждении зелёной массы трав с поля) способствовало восстановлению утраченного плодородия и поддержанию его на уровне, характерном для данного опытного участка почвы (1,9—2,0%). В варианте без минеральных удобрений его содержание варьировало от 1,83 в 2005 г. до 1,88% в 2017 г. Внесение минеральных удобрений под зерновые культуры по 60 кг д.в/га положительно повлияло на содержание гумуса, его содержание составило 1,89—2,13% (НСР05= 0,16).
За 40 лет нахождения почвы в залежном состоянии в ней установилось максимальное по В.М. Семенову и Б.М. Когут [10] для естественных условий почвообразования содержание гумуса — 2,20—2,36%, что соответствует целинной почве. Резкое увеличение содержания гумуса в залежи в 2017 г., возможно, связано с благоприятными условиями для роста злаковых трав.
Выводы. Динамика гумуса находится в тесной зависимости от приёмов землепользования и агро-технологий. Установлена интенсивная минерализация гумуса в бессменном чистом пару в первые годы проведения исследования. Затем его содержание стабилизировалось на уровне 1,34—1,40%. При длительном возделывании монокультуры (ячменя) на одном поле в условиях незначительного поступления корневых и пожнивных растительных остатков через 40 лет ведения опыта содержание гумуса приблизилось к исходному. Возделывание культур в типичном для Предуралья семипольном севообороте с двумя полями клевера и внесением навоза в чистом пару позволило не только сохранить исходное плодородие почвы, но и повысить содержание гумуса в почве до 2,51—2,53%. Возделывание культур в севообороте с высоким насыщением бобовыми способствовало восстановлению исходного содержания гумуса в почве. В залежи сформировались условия гумусообразования, характерные для целинной почвы.
Литература
1. Козлова Л.М. Эффективность полевых севооборотов при различных уровнях интенсификации земледелия в Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. № 2 (39). С. 30.
2. Лошаков В.Г. Севооборот и плодородие почвы. М.: Изд-во ВНИИА, 2012. С. 248-257.
3. Чеботарев Н.Т. Роль севооборота и удобрений в воспроизводстве плодородия подзолистых почв Республики Коми // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2005. № 7. С. 35-38.
4. Nada Paradikovic, Vesna Vukadinovic, Miranda Seput, Renata ВаНсеую, T. Vinkovic Dynamics of humus content and air-water soil properties in intensive vegetable and flower glasshouse production // Poljoprivreda. 2007, Vol. 13(2). P. 41-46.
5. Морозов В.И. Биологизация севооборотов и их синергети-ческая эффективность в управлении плодородием почвы в лесостепи Поволжья // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. № 1. С. 36-40.
6. Фомин Д.С., Ямалтдинова В.Р., Тетерлев И.С. Влияние вида пара и фона питания на засорённость посевов и продуктивность севооборотов // Пермский аграрный вестник. 2016. № 4. С. 55-60.
7. Завьялова Н.Е., Косолапова А.И., Соснина И.Д. Гумусное состояние и азотный фонд дерново-подзолистой почвы Предуралья в условиях интенсивного землепользования // Агрохимия. 2004. № 9. С. 21-25.
8. Соснина И.Д. Влияние видов органических и минеральных удобрений на урожайность зерновых, продуктивность пашни и сохранение плодородия почвы // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 5. С. 32-36.
9. Korschens M., Kubat J. Soil organic matter-climate change-carbon sequestration? The importance of long-term field experiments // 60th Anniversary of long-term field experiments in the Czech Republic. Prague: VURV, 2015, P. 43-50.
10. Семенов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. М.: ГЕОС, 2015. 233 с.
Гранулометрия пахотных серых лесных почв Северного Зауралья
Д.И. Ерёмин, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья; Н.А. Груздева, вед. агрохимик, ФГБУ ГСАС «Тюменская»
Гранулометрический состав оказывает большое влияние на почвообразовательный процесс,
от которого зависят все современные свойства и плодородие почвы в целом [1, 2]. Как важнейший признак гранулометрический состав лежит в основе таксономической классификации почв, по которой выделяют её разновидности. Совокупность распределения элементарных почвенных частиц (ЭПЧ),
