CC BY
86
сравнению с целиной, отмечается сокращение содер- Влияние экспозиции склона на характер динами-
жания микробной биомассы в 1,9-2,5 раза (в зависи- ки содержания микробной биомассы в почве больше
мости от экспозиции склона и системы обработки проявляется в слое 10...20 см. Использование безот-
почвы) и тенденция к снижению степени её простран- вальной обработки в основном снижает сезонную из-
ственного варьирования. Длительное нахождения менчивость микробной биомассы, со значительной или
чернозема типичного под паром повышает простран- средней степени на незначительную.
ственное варьирование содержания микробной био- Установленные особенности можно использовать
массы со средней до значительной, снижает ее коли- при разработке систем управления биологической
чество, по сравнению с некосимой степью, в 6,7 раз, активностью и воспроизводством органического ве-
нивелирует различия в содержании биомассы микро- щества черноземов в целях улучшения их экологичес-
организмов между слоями 0.10 и 10.20 см. кого состояния.
Литература.
1. Афонченко Н. В., Дегтева М. Ю. Санжаров А. И. Изменение плодородия эродированных почв в зависимости от интенсивности сельскохозяйственного использования. // Инновационно-технологические основы развития земледелия. Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции, ВНИИИЗ иЗПЭ РАСХН. - Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2006. - С. 260-262.
2. Паринкина О. М., Клюева Н. В. Микробиологические аспекты уменьшения естественного плодородия почв при их сельскохозяйственном использовании // Почвоведение. - 1995. - №5. - C. 573-581.
3. Заварзин Г. А. Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. - М.: Книжный дом «Университет» . - 2001. - 256 с.
4. Масютенко Н.П., Глазунов Г.П., Прущик И.А. Олешицкий В.В. Пространственно-временная изменчивость активного пула органического вещества чернозема типичного в посевах ячменя// Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 5.- С. 39-42.
5. Нагорная О. В. Изменение экологического состояния черноземных почв под воздействием антропогенного фактора // Региональные проблемы почвоведения, земледелия, экологии Центрального Черноземья. Материалы научно-практической конференции Курского отделения Докучаевского общества почвоведов. - Курск: Изд. Центр «ЮМЭКС» . - 2006. - С. 66-68.
6. Благодатский С. А., Благодатская Е. А., Горбенко А. Ю. Паников Н. С. Регидратационный метод определения биомассы микроорганизмов в почве // Почвоведение. - 1987. - №4. - C. 64-71.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) - 5-е изд. доп. и перераб. - М.: Агропромиздат. - 1985. - C. 351.
SPATIAL AND SEASONAL VARIABILITY OF MICROBIAL BIOMASS CONTENT IN TYPICAL CHERNOZEM IN
GRAIN-FALLOW-ROW CROP ROTATION N.P. Masyutenko, O.V. Lukyantchikova, A.G. Kaluzhskikkh
Summary. Estimation of spatial variability of microbial biomass content in typical chernozem in the unmowed steppe, on the longterm fallow and in the agroecosystem of the grain-fallow-row crop rotation is given. Specific features of its dynamics in the soil of the grain-fallow-row crop rotation on the slopes of northern and southern exposures when the soil is plowed with moldboard and moldboardless plows are shown. The influence of slope exposure on the dynamics of the microbial biomass in the soil is manifested more in the soil layer of 10 to 20 cm. It is established that the degree of its seasonal variability is dropped when plowing with moldboardless plows is used.
Key words: chernozem, spatial, seasonal variability, microbial biomass, slope exposure, moldboard plowing, moldboardless plowing.
УДК [632.913+631.6]:[633.853.483+582.988.2]
ФИТОМЕЛИОРАТИВНОЕ ВЛИЯНИЕ ГОРЧИЦЫ БЕЛОЙ И САФЛОРА НА СОДЕРЖАНИЕ ФОСФОРА, КАЛИЯ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВОПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ
Д.А. ПОСТНИКОВ, кандидат биологических наук, доцент
РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева А.А. КУРИЛО, научный сотрудник ВСТИСП
E-mail: [email protected]
Резюме. Изучены вопросы фитомелиорации почв Нечерноземной зоны при использовании горчицы и сафлора.-Показаны перспективы использования сафлора для улучшения почвенного плодородия. Исследования показали, что после заделки в почву сафлора корнеобитаемый слой Достижения науки и техники АПК, №02-2010 __
обогащается доступными формами фосфора и калия, увеличивается скорость разложения целлюлозы. Активность микрофлоры в пахотном слое в этом случае соответствует оценке - сильная.
Ключевые слова: горчица белая, сафлор, фитомелиорация почвы, подвижный фосфор, калий, микробиологическая активность.
Использование сидеральных культур в интенсивном земледелии, с одной стороны, мощный фактор увеличения почвенного плодородия, с другой, - последействие заделки сидератов позволяет повысить эффективность минеральных удобрений благодаря многократному вов------------------------------------------------ 15
лечению биофильных элементов в биохимический круговорот, что в конечном итоге увеличивает продуктивность основных сельскохозяйственных культур и снижает затраты в отрасли.
В Нечерноземной зоне возможные площади посева сидеральных культур составляют 6237 тыс. га, из них самостоятельные посевы - 770 тыс. га, поукосные -126 тыс. га, подсевные - 4030 тыс. га, пожнивные -1311 тыс. га [1]. Причем согласно результатам ранее проведенных исследований именно дерново-подзолистые почвы обладают мощным потенциалом скрытого плодородия [2].
Цель наших исследований - изучение и сравнение фитомелиоративных свойств горчицы белой и сафлора для научного обоснования их использования на землях сельскохозяйственного назначения.
В ходе выполнения эксперимента решались задачи по изучению и определению:
биологических особенностей роста и развития горчицы белой и сафлора;
накопления фосфора и калия надземной массой горчицы белой и сафлора при возделывании на зеленое удобрение;
влияния зеленого удобрения на показатели эффективного плодородия почвы;
биологической продуктивности надземной массы горчицы белой и сафлора в фазе полного цветения;
степени микробиологической активности почвы, по сравнению с чистым паром и последействия применяемого сидерата.
Условия, материалы и методы. Опыт заложен на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах в условиях Московской области на территории опытной станции п. Михнево (бывшая МОВИР). Участок равнинный. Почва слабогумусирована, мощность гумусного горизонта 18.22 см. Подстилающая порода - моренный суглинок. Эрозионные процессы слабо выражены.
Объект исследований - растения сафлора сорта Шифо и белой горчицы ВНИИМК-05.
Сафлор (сем. Астровые - Лв1егааеае. Саг^атив Ип&опив. лат.). Это однолетнее растение с ярко-жёлтыми (ярко-оранжевыми) цветками. Используется для получения красителей жёлтого, красного и шафранового цвета, в том числе в пищевой промышленности (например, для производства карамели) и как масличную культуру.
Встречается как в диком (сорняк), так и в культурном виде.
Сафлор - растение, приспособленное к резко континентальному климату; хорошо переносит засуху и, что особенно ценно, не боится заморозков. Молодые растенияя понижение температуры переносят легко.
Уход за посевами заключается в прореживании с одновременной прополкой сорняков. Культивация проводится при появлении второй пары настоящих листьев [4, 5].
Продолжительность вегетационного периода больше зависит от условий возделывания, чем от биологических особенностей сорта [6].
Во время вегетации проводили фенологические и биометрические наблюдения и учеты. Повторность опыта четырехкратная. Площадь делянки - 20 м2.
Отбор почвенных образцов осуществляли по общепринятой методике в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83 и ГОСТ 17.4.4.02-84, растительных образцов для учета урожая зеленой массы - рамочным методом.
Кислотность почвы определяли потенциометрическим методом; содержание подвижных соединений калия и фосфора - по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО
(ГОСТ 26207-91), гумуса - по методу Тюрина в модификации Никитина (ГОСТ 26213-91).
Микробиологическую активность почвы оценивали по методике Д.Г Звягинцева, на основе интенсивности разложения целлюлозы (Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1991).
Для оценки биологической активности почв по разложению клетчатки применяли шкалу Д.Г. Звягинцева: очень слабая - <10 %, слабая - 10.30 %, средняя - 30.50 %, сильная - 50.80 %, очень сильная - > 80 %.
Отбор и анализ почвенных образцов на определение подвижного фосфора и калия с целью изучения последействия проводили весной 2008 и 2009 гг
Схема опыта: контроль (чистый пар); горчица белая на зеленое удобрение; сафлор на зеленое удобрение.
Предшественник - многолетние травы.
Удобрения на опытном участке не вносили в течение 10 лет. Содержание гумуса в почве перед закладкой эксперимента составляло 1,3 %, общего азота - 0,125 %, доступного фосфора - 21,6 мг/100 г, обменного калия -19,2 мг/100 г рН - 5,7.
’ ' ’ “ сол ’
Перед посевом почву дисковали и прикатывали, посев проводили 15 мая зерновой сеялкой СН-10Ц-01, с последующим прикатыванием. Норма высева горчицы 25 кг/га, сафлора - 22 кг/га.
Скашивание в фазе цветения проводили вручную, заделку зеленой массы - механизированным способом с использованием навесной дисковой бороны шириной 1 м в агрегате с трактором Т-25.
Московская область расположена в поясе господства континентального климата умеренных широт. Ступинский район относится ко второму (II) агроклиматическому району, который занимает центральную часть области и входит в подрайон 11а с дерново-подзолистыми суглинистыми почвами. Годовое количество осадков колеблется от 450 до 650 мм и более.
Почва промерзает в среднем до 0,6 м на открытых участках и до 0,4 м на защищенных. Полное оттаивание почвы отмечается в III декаде апреля, физическая спелость дерново-подземных почв - в середине II декады мая.
Число дней с температурой выше 0° в этом районе составляет 212, первые осенние заморозки наблюдаются 17.26 сентября, а последние весенние - 15.22 мая.
Сумма среднесуточных температур воздуха за период активной вегетации изменяется от 1900° на северо-западе до 2100° на юго-востоке и востоке района. Г идротерми-ческий коэффициент (ГТК) равен 1,3.1,4.
Средняя продолжительность безморозного периода -120.135 дней.
Годовой приход солнечной радиации 87 ккал/см2, в том числе 41 ккал/см2 в виде рассеянной радиации.
Результаты и обсуждение. Фаза полных всходов в варианте с горчицей белой отмечена 28 мая, с сафлором 10 июня. Полное цветение наступало 10 июля и 10 августа соответственно. В середине этой фазы высота растений горчицы составляла в среднем 115 см, сафлора - 85 см. В конце фазы цветения на сафлоре были отмечены незначительные признаки ржавчины на нижних листьях.
Сафлор в условиях Московской области формирует мощную надземную массу (табл. 1). В наших исследованиях сбор сухого вещества этой культуры составил 1037 г/м2 против 423 г/м2 у горчицы белой. Причем растения сафлора благодаря трубчатому строению стебля не полегают даже при затяжных и обильных осадках. Хорошо развитая корневая система сафлора (сухая масса корней 223,3 г/м2 против 84,3 г/м2 у горчицы), которая проникает в __ Достижения науки и техники АПК, №02-2010
Таблица 1. Урожайность надземной и корневой массы горчицы белой и сафлора в фазу цветения (г/м2)
Культура Надземная масса Масса корней
сырая | сухая сырая сухая
Горчица белая 2158 423 243 84,3
Сафлор 3643 1037 627 223,3
нижележащие почвенные горизонты, обеспечивает растениям хорошую устойчивость к засухе.
При анализе растительной массы исследуемых культур на содержание фосфора и калия (табл. 2) мы установили, что горчица белая накапливает несколько боль-
Таблица 2. Содержание и распределение фос фора и калия в сухой массе растений (%)
Сафлор Горчиц а белая
стебли, листья, соцветия корни стебли, листья, соцветия корни
Р205 К20 Р205 К20 Р2О5 к2о Р205 К20
0,46 1,97 0,15 1,41 0,53 1,34 0,34 1,18
чия между вариантами с использованием сидератов были достоверными. Большее накопление этих элементов в варианте с сафлором, вероятно, объясняется повышенной продуктивностью этой культуры, по сравнению с горчицей.
Большая интенсивность разложения льно-волокна (целлюлозы) отмечена в варианте с запашкой зеленой массы сафлора (67 %).
В контроле (чистый пар) она составила в среднем 13,7 % (табл.4), что по шкале Д.Г. Звягинцева соответ-
Таблица 4. Общая микробиологическая активность почвы в слое О...20 см.
Вариант, повторность Масса полотна через 2 месяца, г Степень разло- жения льняной ткани, % Биологическая активность почвы (по шкале Д.Г. Звягинцева)
Контроль 4,1 13,7 слабая
сафлор 1,5 67,0 сильная
Горчица белая 2,9 40,7 средняя
HCPos 0,27
ше фосфора в сухой массе стеблей и корней (на 0,07 и
0,19 % соответственно), чем сафлор. По накоплению калия отмечается обратное картина, содержание этого биофильного элемента было выше в сухой массе сафлора на 0,63 и 0,23 %.
При определении содержания основных элементов минерального питания на следующий после заделки сидератов год мы установил, что количество доступного фос-
Вариант Р2О5 к2о
2009 г. 2008 г. 2009 г. 2008 г.
Контроль 21,9 21,6 19,4 19,2
Сафлор 23,8 21,5 20,4 19,3
Горчица белая 23,3 21,6 19,8 19,3
HCPos 0,48 0,42 0,28 0,24
Таблица 3. Изменение содержания фосфора и калия в почве опытного участка по вариантам, мг/ ЮОг почвы (2008-2009 гг.)
фора в контроле (чистый пар) выросло на 0,3 мг/100 г. В варианте с горчицей белой его концентрация увеличилась на 1,35 мг/100 г почвы, с сафлором - на 2,27 мг/100 г почвы, что выше контроля на 6 и 9 % соответственно (табл. 3). Аналогичная тенденция отмечена по калию. Причем разли-
ствует слабой биологической активности. Тогда как при запашке сафлора она была сильной.
В варианте с горчицей белой интенсивность разложения занимала промежуточное положение (40,7 %), по шкале Д.Г Звягинцева биологическая активность почвы в слое 0. ..20 см в этом варианте соответствовала оценке - средняя.
Выводы. Растения сафлора формируют мощную надземную массу. На момент запашки в фазе полного цветения она составляет в среднем 3,6 кг/м2, что выше, чем у горчицы белой, на 1,4 кг/м2. Сафлор накапливает больше калия и меньше фосфора на единицу массы, чем горчица, однако благодаря формированию большей вегетативной массы их содержание в пахотном слое почвы на следующий год после его заделки выросло на 9 и 5 % соответственно, против 6 и 2 % в варианте с горчицей белой.
Таким образом, в фжтэмелиоративных севооборотах в условиях Московской области на дерново-подзолистых почвах наряду с использованием горчицы белой следует высевать новую сидерапьную культуру - сафлор, после запашки которой биологическое разложение льноволокна в почве увеличивается, по сравнению с горчицей белой, в среднем на 26 %.
Литература.
1. Еськов А.И., Новиков М.Н., Мерзлая Г.Е. Состояние и перспективы исследований по повышению плодородия почв и эффективному использованию органических удобрений. В сб. 60 лет Географической сети опытов с удобрениями // Бюл. ВИУА №114 - М.: ГУЛ «Агропрогресс» . - 2001. - С. 7-10
2. Кобзаренко В.И. Ресурсы фосфора и калия дерново-подзолистых почв и возможная их мобилизация//Агрохимия. - 1999 г. -№ 10.-С. 12-13
3. Методы почвенной микробиологии и биохимии /Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ. - 1991. - С. 304
4. Минкевич И.А., Борковский В.Е. - Масличные культуры, изд. 3-е, перераб., М., изд. Сельхозлитературы. - 1955. - С. 415
5. Нарзулаев Т., Норов М. С. Испытание новых исходных материалов масличных культур в условных центрального Таджикистана //Доклады Таджикской академии сельскохозяйственных наук. - Душанбе. - 2003. - № 5-6. - С. 14-20
6. Норов М. С. Фотосинтетическая деятельность растений сафлора в зависимости от сроков посева и густоты стояния растений // Сб. науч.тр. НПО «Зироаткор» . - том 3. - Душанбе. - 2005. - С.80-84.
STUDYING OF MELIORATIVE INFLUENCE SINAPIS ALBA AND CARTHAMUST1NCTORIUS ON PARAMETERS OF MOBILE PHOSPHORUS, POTASSIUM AND MICROBIOLOGICAL ACTIVnYOF SOIL D.A. Postnikov. A.A. Kurilo
Summary. Questions of land improvement soil Nonchernozem zone are investigated at use Sinapis alba and Carthamus tinctorius. Prospects of use for Carthamus tinctorius improvement of parameters of soil fertility are shown. Questions of microbiological activity soil microflorae an arable layer are investigated. The ambassador Carthamus tinctorius activity microflorae an arable layer corresponds estimations - strong.
Key words: sinapis alba,Carthamus tinctorius land improvement, ground, mobile phosphorus, potassium, microbiological activity
Достижения науки и техники АПК, №02-2010 ------------------------------------------------------ -\
