CC BY
56
УДК 631.4:631.5:631.8
ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ГУМУСА В СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ И УДОБРЕНИЯ
Dynamics of Humus Content in Light Grey Forest Soil Depending on the Methods of Treatment and Fertilizing
Яковенко О.П., аспирант, e-mail: [email protected]
Yakovenko O.P.
Житомирский национальный агроэкологический университет Украина, 10008, г. Житомир, Старый бульвар, 7 Zhytomyr National University of Agriculture and Ecology
Реферат. В статье проанализированы изменения параметров накопления гумуса в светло-серой лесной почве Полесья Украины за 25 лет исследований (1992-2016 гг.) в 8-польном зернопропашном севообороте при применении различных систем основной обработки почвы (о целесообразности его минимизации) и удобрения (в направлении усиления органической составляющей). На не удобренном фоне по всем способам основной обработки почвы баланс гумуса сложился дефицитный. При систематическом внесении органических и минеральных удобрений (навоз 6,25 т/га + N50P48K55) на фоне минимальной обработки почвы обеспечивается стабильность гумусового состояния с тенденцией к накоплению: при плоскорезной обработке - на 0,31% (8,4 т/га), дискованию - 0,35% (9,5 т/га). Напряженность гумусового баланса растет на фоне вспашки по сравнению с безотвальной обработки.
Summary. The parametrization of humus accumulation in light-grey forest soil of Polesye of Ukraine are analyzed in the article for 25 years of researches (1992-2016) in 8-field grain-cultivated crops rotation with application of different systems of basic soil treatment (concerning reasonability of its minimization) and fertilizing (with strengthening tendency of organic constituent). The humus balance was deficit on the non-fertilized background with all methods of basic soil treatment. The systematic application of organic and mineral fertilizers (manure of 6.25°t/ha + N50P48K5) with minimum soil treatment ensures the stability of the humus status with accumulation tendency: subsurface cultivating - by 0.31% (8.4 t/ha), disking -0.35% (9.5 t/ha). Humus balance stress increases on the background of ploughing as compared to boardless ploughing.
Ключевые слова: Полесье Украины, светло-серая лесная почва, основная обработка почвы, системы удобрения, гумус.
Keywords: Polesye of Ukraine, light-gray forest soil, basic soil treatment, systems offer-tilizing, humus.
Введение. Гумус - основной показатель плодородия, который интегрирует в себе практически все свойства и процессы почв. Поэтому влияние органического вещества на формирование почвенного плодородия, рост и развитие растений - всестороннее и многофункциональный [4]. С гумусовыми веществами связаны основные условия жизни и развития растений, отражаются в характеристиках почвенного профиля: мощность и богатство гумусового горизонта, реакция среды, физические свойства почвенной массы, биологическая и микробиологическая активность, фитосанитарное состояние. Поэтому, оценивая гумусовое состояние почв, мы оцениваем одновременно все грунтовые характеристики. Вместе с этим, известно, что в различных почвенно-климатических зонах неодинаковы объем и качество органического вещества природных биоценозов, что обусловливает биологический круговорот. Поэтому на пахотных землях возникает необходимость регулирования количества гумуса в почве, создание условий для обеспечения его
бездефицитного (уравновешенного) и положительного баланса (если содержание в почве новообразовавшегося гумуса превышает его расходы в результате минерализации).
Недостаточное внесение органических удобрений, отсутствие в хозяйствах навоза и его замена на побочную продукцию, применение интенсивных способов обработки привели к усилению нагрузки на гумус в процессе производства сельскохозяйственной продукции, в результате чего резко выросли темпы его минерализации. Б.С. Носко утверждает, что в целом за столетний период потери гумуса в почвах Полесья составили 18,9%, а среднегодовые потери колеблются в пределах 0,18 т/га [7].
Поиск путей гарантированного воспроизводства органического вещества в почве, надежного контроля и эффективного поддержания оптимального гумусного состояния является чрезвычайно важным. Основными источниками поступления и накопления органических веществ в почве есть корневые и пожнивные остатки, побочная продукция выращиваемых культур и органические удобрения [5,6,12,14].
Применяя различные способы и глубину обработки почвы, можно успешно регулировать интенсивность микробиологического разложения органического вещества, процессы гумификации и поступления элементов питания в растения [9,10]. Проанализировав основные типы трансформации органического вещества, М.К. Шикула, G.Macpherson, М.В. Капштык независимо друг от друга на основе своих экспериментальных данных делают вывод, что систематическая минимальная обработка заметно уменьшает интенсивность минерализации в значительной степени активизирует гумификацию, что в целом положительно влияет на общее гумусное состояние почвы [3,11,13].
Исследования, проведенные УНДИ сельскохозяйственной микробиологии на УН-ДИ земледелия, свидетельствуют стимулирующую роль плоскорезной обработки в процессе гумификации [2]. Л.Р. Петренко в своих трудах указывает на то, что обработка почвы без оборота пласта изменяет активность целого ряда ферментов, так в слое почвы 0-15 см при мелком плоскорезном рыхлении, по сравнению со вспашкой, повышается активность протеаз на 15%, а полифенолоксидазы на 28%, кроме того значения коэффициента накопления гумуса в слое 0-15 см на 22-51% выше чем на пахоте [8]. Локализация же растительных остатков в верхней части обрабатываемого слоя способствует повышению содержания и запасов гумуса, что в свою очередь положительно влияет на повышение урожайности сельскохозяйственных культур [1].
Задачей наших исследований было установить динамику изменения гумусового состояния в светло-серой лесной почве на территории Полесья Украины в зависимости от длительного применения различных способов основной обработки и систем удобрения.
Объектами исследований были: гумусное состояния светло-серой лесной почвы, системы обработки почвы, органические (солома, сидераты, навоз), минеральные удобрения и их сочетания.
Данные исследования проводились на стационарном опыте, заложенном в 1992 году на территории опытного поля Житомирского национального агроэкологического университета, Житомирская обл., Черняховский р-н, с. Б. Горбаша, в 8-полевом зерно-пропашном севообороте (I ротация - клевер луговой, озимая пшеница, лен-долгунец, кукуруза, озимая рожь, картофель, ячмень; II ротация - пелюшко-овсяная смесь, клевер луговой, озимая пшеница, лен-долгунец, пелюшко-овсяная смесь, озимая рожь, картофель, ячмень; III ротация - клевер луговой, озимая пшеница, соя, овес посевной, пелюшко-овсяная смесь, озимая рожь, картофель, ячмень), на типичной для зоны светло-серой лесной почве.
Схемой опыта предполагалось изучение четырех технологий систем обработки почвы, а именно:
1. общепринятая технология на основе вспашки на глубину 18-20 см, (контроль, сокращенно - В 18-20);
2. почвозащитная технология, основанная на обработке без оборота пласта, плоскорезное рыхление на глубину 18-20 см, (сокращенно 1111 18-20);
3. почвозащитная технология, основанная на обработке без оборота пласта, дисковое рыхление на глубину 10-12 см, (сокращенно ПД 10-12);
4. почвозащитная разноглубинная технология: под озимые культуры - дискование на глубину 10-12 см, под яровые - плоскорезное рыхление на 18-20 см, (сокращенно ПР).
Изучение технологий систем обработки осуществлялось на фоне четырех уровней питания растений:
1. без удобрений (контроль);
2. побочная продукция + N10 на тонну (солома 1,25 т / га + N 12,5 кг / га севооборотной площади);
3. органо-минеральное (навоз 6,25 т / га + N50P48K55);
4. органо-минеральное (навоз 6,25 т / га + солома 1,25 т / га + N 12,5 кг / га + сидера-ты 5,62 т / га + N31P32K36).
2 2
Площадь посевного участка составляет 196 м , учетного - 100 м . Повторность
трехкратная, размещение участков систематическое.
Содержание в почве общего гумуса определяли методом И.В. Тюрина. Статистическая обработка экспериментального материала осуществлялась с использованием программы MS Excel.
Результаты исследований. Наблюдения показали, что содержание общего гумуса в пахотном слое (0-20 см) светло-серой лесной почвы в зависимости от систем удобрения и способов основной обработки почвы находится в пределах 1,37-1,81%, что определяет его запасы в корнесодержащем слое 37,3-49,2 т/га (табл. 1).
Формирование гумусного состояния почвы определяется равновесием двух постоянных процессов - минерализации гумуса и синтеза новообразовавшихся гумусовых веществ (гумификация). Данные таблиы 1 указывают на то, что при длительном применении поверхностной и плоскорезной обработок в пахотном слое (0-20 см) гумуса накапливается больше по сравнению со вспашкой.
Проведенные расчеты баланса гумуса в пахотном (0-20 см) слое почвы за период 1992-2016 гг. показали, что на не удобренном фоне баланс гумуса сложился дефицитный. В конце вегетации 2016 г. содержимое общего гумуса в пахотном слое почвы по всем способам основной обработки уменьшился по сравнению с исходными показателями: по вспашке - на 0,13%, плоскорезной обработки - на 0,04%, дискованию - 0,08%, разноглубинной технологии - 0,06 %.
Систематическое внесение как минеральных, так и органических удобрений обеспечивает стойкий положительный баланс гумуса в слое почвы 0-20 см по всем способам обработки. В варианте, где вносились побочная продукция + N10 на тонну (солома 1,25 т / га + N 12,5 кг / га севооборотной площади) содержимое общего гумуса в пахотном слое почвы увеличился: по вспашке, разноглубинной технологии - 0,10%, дискованию - 0,16, плоскорезной обработке - 0,18 % .
Применение интенсивной органо-минеральной системы удобрения (навоз 6,25 т / га + N50P48K55) значительно повысило содержимое общего гумуса в пахотном слое почвы: по вспашке - на 0,14% (3,8 т/га), плоскорезной обработке - 0,31% (8,4 т/га), дискованию -0,35% (9,5 т/га), разноглубинной технологии - 0,17 % (4,6 т/га).
На четвертом фоне питания растений (органо-минеральная система с умеренными нормами минеральных удобрений) содержание гумуса в почве так же имеет положительную тенденцию: по вспашке - на 0,04% (1,1 т/га), плоскорезной обработке - 0,18 % (4,9 т/га), дискованию - на 0,16%(4,3 т/га), разноглубинной технологии - на 0,07% (1,9 т/га).
Таблица 1 - Трансформация гумуса в пахотном слое (0-20 см) светло-серой лесной почвы за три ротации 8-полевого севооборота
Год Показатель Вариант удобрения и система обработки почвы
Без удобрений Удобрение вариант 2 Удобрение вариант 3 Удобрение вариант 4
О 18-20 ГП 18-20 ГД 10-12 ГР О 18-20 ГП 18-20 ГД 10-12 ГР О 18-20 ГП 18-20 ГД 10-12 ГР О 18-20 ГП 18-20 ГД 10-12 ГР
1992* Содержание гумуса, % 1,50 1,50 1,50 1,50 1,53 1,53 1,53 1,53 1,46 1,46 1,46 1,46 1,40 1,40 1,40 1,40
1999* Содержание гумуса, % 1,47 1,51 1,49 1,49 1,56 1,60 1,62 1,57 1,50 1,62 1,63 1,52 1,62 1,73 1,75 1,61
1992-1999 рр I ротация Изменения (±), % -0,03 0,01 -0,01 -0,01 0,03 0,07 0,09 0,04 0,04 0,16 0,17 0,06 0,22 0,33 0,35 0,21
т/га -0,82 0,27 -0,27 -0,27 0,82 1,90 2,45 1,09 1,09 4,35 4,62 1,63 5,98 8,98 9,52 5,71
За 1 год т/га -0,10 0,03 -0,03 -0,03 0,10 0,24 0,31 0,14 0,14 0,54 0,58 0,20 0,75 1,12 1,19 0,71
2007* Содержание гумуса, % 1,43 1,52 1,48 1,48 1,59 1,65 1,66 1,59 1,54 1,70 1,69 1,57 1,52 1,64 1,62 1,49
2000-2007 рр II ротация Изменения (±), % -0,04 0,01 -0,01 -0,01 0,03 0,05 0,04 0,02 0,04 0,08 0,06 0,05 -0,10 -0,09 -0,13 -0,12
т/га -1,09 0,27 -0,27 -0,27 0,82 1,36 1,09 0,54 1,09 2,18 1,63 1,36 -2,72 -2,45 -3,54 -3,26
За 1 год т/га -0,14 0,03 -0,03 -0,03 0,10 0,17 0,14 0,07 0,14 0,27 0,20 0,17 -0,34 -0,31 -0,44 -0,41
2014 Содержание гумуса, % 1,39 1,47 1,43 1,46 1,61 1,70 1,69 1,62 1,58 1,74 1,76 1,61 1,46 1,60 1,57 1,46
2015 Содержание гумуса, % 1,39 1,46 1,43 1,45 1,60 1,71 1,70 1,62 1,59 1,76 1,79 1,61 1,47 1,59 1,57 1,47
2008-2015 III ротация Изменения (±), % -0,04 -0,06 -0,05 -0,03 0,01 0,06 0,04 0,03 0,05 0,06 0,10 0,04 -0,05 -0,05 -0,05 -0,02
т/га -1,09 -1,63 -1,36 -0,82 0,27 1,63 1,09 0,82 1,36 1,63 2,72 1,09 -1,36 -1,36 -1,36 -0,54
За 1 год т/га -0,14 -0,20 -0,17 -0,10 0,03 0,20 0,14 0,10 0,17 0,20 0,34 0,14 -0,17 -0,17 -0,17 -0,07
2016 Содержание гумуса, % 1,37 1,46 1,42 1,44 1,63 1,71 1,69 1,63 1,60 1,77 1,81 1,63 1,44 1,58 1,56 1,47
2014-2016 рр Изменения (±), % -0,02 -0,01 -0,01 -0,02 0,02 0,01 0,00 0,01 0,02 0,03 0,05 0,02 0,02 -0,02 -0,01 0,01
т/га -0,54 -0,27 -0,27 -0,54 0,54 0,27 0,00 0,27 0,54 0,82 1,36 0,54 0,54 -0,54 -0,27 0,27
За 1 год т/га -0,18 -0,09 -0,09 -0,18 0,18 0,09 0,00 0,09 0,18 0,27 0,45 0,18 0,18 -0,18 -0,09 -0,09
1991-2016 рр Изменения (±), % -0,13 -0,04 -0,08 -0,06 0,10 0,18 0,16 0,10 0,14 0,31 0,35 0,17 0,04 0,18 0,16 0,07
т/га -3,54 -1,09 -2,18 -1,63 2,72 4,90 4,35 2,72 3,81 8,43 9,52 4,62 1,09 4,90 4,35 1,90
За 1 год т/га -0,14 -0,04 -0,08 -0,06 0,10 0,19 0,17 0,10 0,15 0,32 0,37 0,18 0,04 0,19 0,17 0,07
Примечание: * - данные кафедры «Земледелия и почвоведения» Житомирского национального агроэкологического университета
Итак, наиболее интенсивно процессы гумификации происходили на варианте, где применяли ПД 10-12 при интенсивной органо-минеральной системе удобрения. Содержимое общего гумуса в пахотном слое почвы в этом случае было 1,81% (49,2 т/га), что в 1,3 раза больше по сравнению с контрольным вариантом.
Выводы. Полученные нами результаты исследований за 25 лет исследований показали, что:
• Выращивание культур без применения органических и минеральных удобрений приводит к деградации пахотного слоя светло-серой лесной почвы и не возобновляемых потерь его плодородия. Напряженность гумусового баланса растет на фоне вспашки;
• Определяющим критерием воспроизводства плодородия почвы является обязательный возврат вынесенных урожаем питательных веществ. При систематическом
внесении органических и минеральных удобрений обеспечивается стабильность гумусового состояния с тенденцией к накоплению гумуса;
• Наиболее интенсивно процессы гумификации проходили при применении аг-ротехнологий, которые базировались на минимализации обработки почвы (обработка тяжелыми дисками и плоскорезное разрыхления) в сочетании с органо-минеральной системой удобрения и умеренными нормами минеральных удобрений и компенсацией элементов питания за счет навоза, соломы и сидератов.
Библиографический список
1. Балаев A^., Демиденко О.В., Кравченко Ю. Сезонная цикличность органического вещества чернозема при биологизации земледелия // Почвозащитная биологическая система земледелия в Украине: монография / под ред. док. с/х наук, проф. М.К. Шикулы; Национальный аграрный университет Украины. М.: Оранта, 2000. С. 260-269
2. Канивец В.И. Жизнь почвы. К.: Урожай, 1990. 160 с.
3. Капштык М.В. Содержание и состав гумуса в черноземе типичном Левобережной Лесостепи УССР при различной интенсивности его использования: автореф. дис. канд. с.-х. наук. К., 1986. 26 с.
4. Почвы Украины: свойства, генезис, менеджмент плодородия / В.И. Купчик и др.: учеб. пособие / под ред. В.И. Купчика. К.: Кондор, 2007. 414 с.
5. Мазур r.A. Воспроизведение и регулирование плодородия легких почв: монография. К.: Aграрная наука, 2008. 308 с.
6. Мазур r.A. Роль гумуса в плодородии почв и воспроизведение его содержания // Вестник аграрной науки. 2000. Спецвыпуск. С.16-18.
7. Носко Б.С. Изменение гумусового состояния чернозема типичного под влиянием удобрения // Почвоведение. 1987. №5. С. 26-30.
8. Петренко Л.Р., Aндриенко ВА., Риде Н.М. Изменение биологических свойств под воздействием обработки без вращения пласта // Воспроизводство плодородия почв в почвозащитных земледелии. К.: ПФ «Оранта», 1998. С. 122-144
9. Сытник В.П., Медведев В.В. Обработка почвы в Украине: вспашка, минимальный, нулевой? // Вестник аграрной науки. 2007. №2. С. 3-12.
10. Старовойтов НА. Изменения агрохимических свойств при различных приемах основной обработки почвы // Сб. науч. тр. НИИСХ центральных районов Нечерноземной зоны. Вып. 59. 1981. С. 56-63.
11. Шикула Н.К. Почвозащитная биологическая система земледелия в Украине: монография. К.: Оранта, 2000. 389 с.
12. Asmus F., Görlitz H., Ahsorge H. Organishe Dungung Lui Versorgung des Bodens mit organisher Substaur / Feldwirtschatt, 1981. Bd. 22, N3. S. 124-126.
13. Macpherson G. The wasted three yearly/ Ваd farm management, 1977, September, 61-62.
14. Novacek J., Hrbacek J., VanekJ., J., Ridky K. Minimalizace zpracovani pudy k ozime psenici a jirnimu jecmeni v kukuricne a reparskivyrobni oblasti. - Ustav vedeckotech-nickych informaci pro zemedelstvi, 1978, c. 6, s. 1-28.
References
1. Balaev A.D. Sezonnaya tsiklichnost' organicheskogo veshchestva chernozema pri bi-ologizatsii zemledeliya / A.D. Balaev, O. V. Demidenko, Yu. Kravchenko // Pochvozashchitnaya biologicheskaya sistema zemledeliya v Ukraine: Monografiya / Pod red. dok. sel'skokho-zyaystvennykh nauk, prof., M.K. Shikuly; Natsional'nyy agrarnyy universitet Ukrainy. - M.: Oranta, 2000. S. 260-269.
2. Kanivets V.I. Zhizn'pochvy. K.: Urozhay, 1990. 160s.
S. Kapshtyk M.V. Soderzhanie i sostav gumusa v chernozeme tipichnom Levoberezhnoy Lesostepi USSR pri razlichnoy intensivnosti ego ispol'zovaniya: Avtoreferat, dis. kand. s.-kh. nauk/M.V. Kapshtyk. K., 1986. 26s.
4. Kupchik V.I. Pochvy Ukrainy: svoystva, genezis, menedzhment plodorodiya /V.I. Kupchik, V. V. Ivanina, I. Nesterov i dr.; Uchebnoe posobie, pod red. V.I. Kupchika. K.: Kondor, 2007 414 s.
5. Mazur G.A. Vosproizvedenie i regulirovanie plodorodiya legkikh pochv: monografiya / G. A. Mazur. K: Agrarnaya nauka, 2008. 308 s.
6. Mazur G.A. Rol' gumma v plodorodii pochv i vosproizvedenie ego soderzhaniya / G.A. Mazur // Vestnik agrarnoy nauki. 2000. Spetsvypusk. S.16-18.
7. Nosko B.S. Izmenenie gumusovogo sostoyaniya chernozema tipichnogo pod vliyaniem udobreniya /B.S. Nosko //Pochvovedenie. 1987. №5. S. 26-30.
8. Petrenko L.R., Andrienko V.A., Ride N.M. izmenenie biologicheskikh svoystv pod vozdeystviem obrabotki bez vrashcheniya plasta // Vosproizvodstvo plodorodiya pochv v pochvozashchitnykh zemledelii K.: PF «Oranta», 1998. S. 122-144
9. Sytnik V.P., Medvedev V.V. Obrabotka pochvy v Ukraine: vspashka, minimal'nyy, nulevoy? // Vestnik agrarnoy nauki. 2007. №2. S. 3-12.
10. Starovoytov N.A. Izmeneniya agrokhimicheskikh svoystv pri razlichnykh prie-makh osnovnoy obrabotki pochvy / N.A. Starovoytov // Sb. nauchn. tr. NIISKh tsentral'nykh ray-onov Nechernozemnoy zony. 1981. Vyp. 59. S. 56-63.
11. Shikula N.K. Pochvozashchitnaya biologicheskaya sistema zemledeliya v Ukraine: monografiya /pod red. M.K. Shikuli, K.: Oranta, 2000. 389 s.
12. Asmus F., Gorlitz H., Ahsorge H. Organishe Dungung Lui Versorgung des Bodens mit organisher Substaur /Feldwirtschatt, 1981. Bd. 22, N3. S. 124-126.
13. Macpherson G. The wasted three yearly/Bad farm management, 1977, September, 61-62.
14. Novacek J., Hrbacek J., VanekJ., J., Ridky K. Minimalizace zpracovanipudy k ozime psenici a jirnimu jecmeni v kukuricne a reparskivyrobni oblasti. - Ustav vedeckotechnickych in-formaci pro zemedelstvi, 1978. c. 6, S. 1-28.
УДК 636.22/.28.03
ВЛИЯНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ И ВОЗРАСТА КОРОВ ЧЕРНО-ПЁСТРОЙ ПОРОДЫ НА ГОМЕОСТАЗ
Effect of Milk Productivity and Age of Cows of Black-Motley Breed on Homeostasis
Крапивина Е.В., д.б.н., профессор, заведующая кафедрой эпизоотологии, микробиологии,
паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы, [email protected] Иванов Д.В., к.б.н., ветеринарный врач учебной ветеринарной клиники Брянского ГАУ
Krapivina E.V., Ivanov D.V.
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет»
243365, Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино, ул. Советская, 2а
Bryansk State Agrarian University
Реферат. В МТФ АО «Учхоз «Кокино»» Брянской области было проведено 2 эксперимента. В первом эксперименте изучали влияние возраста (1 группа- 3 года, 2 группа - 7 лет), во втором эксперименте выясняли влияние уровня молочной продуктивности (1 группа - 13 литров в сутки, 2 группа - 20 литров в сутки) на комплекс показателей, характеризующих гомеостаз коров черно-пестрой породы. Установлено, что величина показателей, характеризующих гомеостаз, у коров чёрно-пёстрой породы в большей степени зависит, от возраста, чем от уровня молочной продуктивности. У 7-летних коров, по сравнению с 3-летними, установлен более низкий уровень обмена веществ, на что косвенно указывает более высокое содержание в крови базофилов (на 66,67%), снижен уровень иммунной защиты, о чём свидетельствует более низкое содержание в крови лимфоцитов (на 36,39%), в большей степени нарушено кальций-фосфорное соотношение (1,69),
