CC BY
81
ПЛОДОРОДИЕ
001: 10.24411/0044-3913-2018-10801 УДК 631.8: 631.445.24
Изменение агрохимических показателей дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почвы и продуктивности культур севооборота при применении различных систем удобрения
*
А. Н. НАЛИУХИН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (е-mail: [email protected]) Д. А. БЕЛОЗЕРОВ, аспирант А. В. ЕРЕГИН, аспирант Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н. В. Верещагина, ул. Шмидта, 2, с. Молочное, Вологда, 160555, Российская Федерация
В полевом стационарном опыте Вологодской ГМХА в звене севооборота «вико-овсяная смесь - озимая пшеница - ячмень» изучено влияние органоминерального удобрения (ОМУ), модифицированного бактериями Bacillus subtilis Ч-13, в сравнении с различными системами удобрения (органической, минеральной, органо-минеральной), на продуктивность культур и агрохимические свойства дерново-среднеподзолиистой легкосуглинистой почвы - Albic Retisol (Loamic, Aric, Cutanic, Differentic, Ochric). Исследования проводили на фоне известкования (рНКС1 - 5,9) и без него (рНКС1 - 5,1). Для сопоставимости результатов все варианты были уравновешены по азоту, среднегодовое внесение которого составляло N0. Изучаемые системы удобрения повышали продуктивность культур звена севооборота, по отношению к контролю (без удобрений), на 34...79 %. Первенство по среднегодовой продуктивности в опыте обеспечивала органо-минеральная система, основанная на использовании ОМУ - 4,09.4,62 тыс. зерн. ед./га, второе место занимали минеральная и органо-минеральная системы при совместном внесении навозного компоста сNPKв половинных дозах(3,65.4,31), тре-тье - органическая (3,06. 3,60 тыс. зерн. ед./га). Применение навозного компоста
и его сочетание с ЫРК в половинных дозах способствовало повышению содержания почвенного органического углерода (С ) на 0,06.0,10 %, по сравнению с контролем без известкования, тогда как внесение одних минеральных удобрений на фоне известкования приводило к существенному снижению С в почве. Изучаемые системы
орг J
удобрения способствовали сужению соотношения С/Ы до 11,1.11,8 (на известкованном фоне), против 15,3 в контроле без извести, что свидетельствует о повышении «качества» почвенного органического вещества. Метод Скофилда можно рекомендовать для более широкого использования при оценке фосфатного и калийного режима дерново-подзолистых почв как наиболее чувствительный из существующих на сегодняшний день методов.
Ключевые слова: дерново - среднепод -золистая легкосуглинистая почва, органо-минеральное удобрение, органические, минеральные и органо-минеральные системы удобрения, агрохимические показатели почвы, легкоподвижный фосфор и калий.
Для цитирования: Налиулин А. Н., Белозеров Д. А., Ерегин А. В. Изменение агрохимических показателей дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почвы и продуктивности культур севооборота при применении различных систем удобрения// Земледелие. 2018. № 8. С. 3-7. Эй!: 10.24411/0044-3913-2018-10801.
Устойчивое развитие агроэкоси-стем во многом обеспечивает научно обоснованное применение удобрений. Многочисленные исследования, проведённые в нашей стране и за рубежом, показывают, что использование органических, минеральных, известковых удобрений и сидератов позволяет поддерживать плодородие
*Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - докторов наук (проект МД-235.2017.11).
почв в течение продолжительного времени [1, 2, 3, 4, 5].
Увеличение в структуре посевных площадей зерновых колосовых культур при сокращении выхода навоза вызывает необходимость поддержания почвенного органического углерода (Сорг) на достаточном уровне, который определяется типом почвы,гранулометрическим составом, специализацией севооборота и множеством других факторов. Такая проблема характерна не только для России, но и для большинства стран мира [6, 7]. Органические и органо-минеральные системы удобрения обеспечивают дополнительное поступление органического вещества, способствуя тем самым увеличению в почве содержания Сорг [8, 9, 10], в то время как применение одних минеральных удобрений имеет противоположный эффект [11, 12]. При этом следует отметить, что изменение содержания Сорг происходит особенно быстро в первые 3...4 года после внесения органических удобрений. При этом оценка влияния систем удобрения, основанных на использовании новых видов органо-минеральных удобрений, на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв в условиях севера Нечернозёмной зоны России ещё требует уточнения.
Остаётся нерешённой и проблема выбора наиболее «чувствительного» метода определения P2O5 и K2O для оценки фосфатного и калийного режимов дерново-подзолистых почв. Большинство исследователей склоняются к необходимости определения не только подвижных форм фосфора и калия в солянокислой вытяжке (0,2 М HCl) по методу Кирсанова, но и легкоподвижных форм по Скофилду в 0,01 М CaCl2, а для оценки калийного режима - обменного калия по методу Масловой в 1M CH3COONH4 вытяжке [13, 14, 15, 16, 17].
Цель нашей работы - изучение влияния различных систем удобрения с включением органо-минеральных удобрений на агрохимические свойства почвы и продуктивность культур звена полевого севооборота, а также выявление наиболее «чувствительных» методов определения содержания доступных форм фосфора и калия в дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почве.
Двухфакторный полевой опыт по изучению различных систем удобрения заложен на опытном поле
Ы (D 3 ü
(D
д
(D
5
(D
00 2
О ^
ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА им Н.В. Верещагина осенью 2014 г. в 5-польном полевом севообороте: викоовсяная смесь (на зелёную массу) - озимая пшеница - ячмень (с подсевом клевера лугового) - клевер луговой - овёс. Опыт развёрнут в пространстве на 3 последовательно вводимых полях. В этой работе приведены результаты по 1-му полю севооборота. Площадь делянок - 100 м2, повторность - 3-кратная, размещение вариантов - систематическое. Схема опыта включала изучение следующих вариантов:
известкование (фактор А) - без известкования; внесение СаСО3;
система удобрения (фактор В) - без удобрений (контроль); органическая система удобрения (навоз 50 т/га); минеральная (NPK); органо-минеральная (навоз 25 т/га + 1/2 NPK); органомине-ральное удобрение (ОМУ) [23].
Все системы удобрения уравновешены по азоту, количество которого соответствует поступлению этого элемента с навозом в дозе 50 т/га
(N150).
В качестве органического удобрения в опыте использовали компост на основе навоза крупного рогатого скота (КРС) влажностью около 80 % с содержанием 0,27 % N, 0,24 % Р2О5 и 0,45 % К2О. Содержание органического вещества (на сухую массу) составляло 58 %, отношение &N было широким - 23.
В опыте изучали гранулированное органоминеральное удобрение (ОМУ) на основе низинного торфа с содержанием органического вещества 40 %, N - 7 %, P2O5 - 7 %, K2O - 8 %, MgO - 1,5 %, S - 3,92 %, Fe - 0,02 %, C - 0,01 %, Zn - 0,01 %, Mn - 0,05 % и B - 0,02 %, производства ОАО «Буй-ский химический завод» Костромской области. Гранулы ОМУ были модифицированы бактериями Bacillus subtilis Ч-13 (препарат «Бисолбифит).
ОМУ и азотно-фосфорно-калийное удобрение марки 15:15:15 вносили ежегодно под тяжелую дисковую борону. Органические и известковые удобрения внесены весной 2015 г. в занятом викоовсяном пару под вспашку [24].
Согласно классификации почв СССР [18], почва опытного участка - дерново-среднеподзолистая легкосуглинистая окультуренная. По «Классификации и диагностике почв России» [19], почвы стационарного опыта входят в ствол постлитогенных почв, отдела агрозёмы, тип - агрозё-мы текстурно-дифференцированные. Основываясь на Международной классификациии почв (ШЯБ) [20] -А1Ыс Яе^во! (_оат1с, Апс, Си1ап1с, О^егеп^с, ОсИпс). Пахотный горизонт мощностью 20 см перед закладкой опыта имел следующие агрохимические показатели: рНКС| 5,1...5,2, содержание почвенного органического углерода (Сорг) - 1,50.1,86 %, подвижного фосфора - 251.296, калия -116.148 мг/кг почвы (по Кирсанову), гидролитическая кислотность (по Кап-пену) - 3,40.4,14 ммоль(экв)/100 г, сумма поглощённых оснований (по Каппену - Гильковицу) - 10,5.12,8 ммоль(экв)/100 г почвы [21].
Для определения изменения агрохимических показателей почвы за период ротации звена севооборота викоовсяная смесь - озимая пшеница - ячмень с каждой делянки (в 3-кратной повторности) из пахотного горизонта почвы осенью 2017 г. отбирали смешанные образцы, которые анализировали следующими методами: кислотность солевой вытяжки рН(КС|| - потенциометрически (ГОСТ 26483-85), гидролитическая кислотность - по Каппену в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91), сумма поглощённых оснований - по Каппену -Гильковицу (ГОСТ 27821-88), гумус -по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91), подвижный фосфор и калий - в вытяжке 0,2 н НС! по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91).
Легкоподвижные формы фосфора и калия определяли по Скофилду (0,01 М СаС12 - вытяжка). Последующий анализ содержания Р2О5 проводили колориметрически, К2О - потенцио-метически с помощью ионоселектив-ного к калию электрода. При определении обменного калия использовали метод Масловой (1М СН3СООЫН4), при котором наиболее полно вытес-
няются обменные формы калия из различных почв [22].
Содержание общего азота в почве определяли после мокрого озоления по Кьельдалю (ГОСТ 26107-84); фосфора и калия - по методу Гинзбург, с последующим определением P2O5 -колориметрически, K2O - на пламенном фотометре (ГОСТ 26261-84).
В звене севооборота возделывали сорт вики яровой Льговская, овса ярового Боррус, озимой пшеницы Московская 56, ячменя ярового Выбор.
Учёт урожайности зерновых культур и однолетних трав проводили сплошным методом. Уборку озимой пшеницы и ячменя осуществляли поделяночно в фазе полной спелости с использованием малогабаритного комбайна Sampo Ter-rion 2010, викоовсяной смеси - косилкой КРН 1,5 в фазе начала созревания бобов вики в нижнем ярусе. Урожайность зерна приводили к стандартной 14 %-ной влажности, зелёной массы викоовся-ной смеси - к 80 %-ной влажности, с последующим пересчётом в зерновые единицы (зерн. ед.). Солому после уборки озимой пшеницы и ярового ячменя оставляли в измельчённом виде на делянках с последующей запашкой. Метеорологические условия 2015 и 2016 гг характеризовались как слабозасушливые (ГТК 0,7.1,0), 2017 г - избыточно увлажненные (ГТК 2,3). Результаты учета урожайности подвергали статистической обработке (Multifactor analysis of variance ANOVA) с использованием программы STATGRAPHICS Centyrion [25]. Анализ различий между вариантами выявляли с учётом НСР05 (LSD), а также критерия Тьюки (Tukey test HSD), позволяющего более глубоко определять скрытое взаимодействие между вариантами, при р<0,05.
За 3-летний период изучаемые системы удобрения способствовали росту продуктивности сельскохозяйственных культур на 34.79 %, по отношению к контролю без удобрений на известкованном фоне и без внесения СаСО3 (табл. 1).
На первом месте по влиянию на урожайность было применение ОМУ, на фоне которого среднегодовая продуктивность составляла 4,09. 4,62 тыс. зерн. ед./га, на втором -
1. Продуктивность культур севооборота в 2015-2017 гг., тыс. зерн. ед./га
Вико-овсяная смесь Озимая пшеница Ячмень В среднем за 3 года
Система удобрения (фактор В) фактор А* сред- фактор А сред- фактор А сред- фактор А сред-
1 2 няя (В) 1 2 няя (В) 1 1 2 няя (В) 1 2 няя (В)
Без удобрений (контроль) 2,78 2,87 2,83 3,04 3,68 3,36 1,01 1,24 1,13 2,28 2,60 2,44
Навоз 50 т/га 3,58 3,67 3,63 4,47 5,55 5,01 1,14 1,58 1,36 3,06 3,60 3,33
ЫРК, экв. навозу 50 т/га 3,85 4,31 4,08 5,54 6,56 6,05 1,55 2,07 1,81 3,65 4,31 3,98
Навоз 25т/га + ЫРК, экв. навозу 25 т/га 3,96 4,24 4,10 6,01 6,88 6,45 1,34 1,80 1,57 3,77 4,31 4,04
ОМУ, экв по N навозу 50т/га 4,39 4,79 4,59 6,18 6,78 6,48 1,70 2,30 2,00 4,09 4,62 4,36
Среднее А 3,71 3,98 3,84b 5,05 5,89 5,47 1,35 1,80 1,57 3,37 3,89 3,63
НСР05 частных различий 0,49 0,54 0,15 0,43
НСР05 фактора А 0,16 0,18 0,05 0,13
НСР05 фактора В и АВ 0,35 0,38 0,11 0,30
00 о
N 00
ш
S ^
ф
и
ф
^
2
ш м
*здесь и в табл. 3: 1 - без СаСО3, 2 - с СаСО3
ф
а
ш «
а
со tï L.
■fl I-
о о S ш л с
5? О
Навоз -50 т/га NPK
Навоз 1/2+ NPK 1/2 Вариант
ОМУ
Рисунок. Окупаемость систем удобрения в зависимости от известкования в сумме за 2015—2017гг.
минеральная и органо-минеральная системы (3,65...4,31), на третьем -органическая (3,06.3,60 тыс. зерн. ед./га). Наибольший эффект от известкования ранее слабокислой почвы с рНКС| 5,1.5,2 отмечен на ячмене (23.35 %), прибавка урожайности на озимой пшенице и викоовсяной смеси была меньше и составляла 7.10 %. В среднем за три года все изучаемые системы удобрений обеспечивали повышение продуктивности благодаря известкованию на 12.18 %. Окупаемость 1 кг д.в. ЫРК, внесённого с навозом, была наименьшей - 4,7.6,1 зерн. ед., при совместном использовании с минеральными удобрениями в половинных дозах она повышалась до 9,0.10,4 зерн. ед. (см. рисунок).
Самая высокая оплата отмечена при использовании ОМУ - 14,9.16,6 зерн. ед./кг ЫРК, что во многом связано с присутствием в нём микроэлементов, а также с биологической модификацией гранул препаратом Бисолбифит, повышающим использование питательных веществ из почвы и удобрений.
Дисперсионный анализ двухфак-торного полевого опыта с использованием критерия Тьюки показал различное влияние изучаемых факторов на агрохимические свойства почвы (табл. 2).
При этом изучаемые системы удобрения и известкование приводили к существенному изменению агрохимических показателей дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы (табл. 3).
2. Статистическая оценка изменения агрохимических свойств почвы по результатам двухфакторного дисперсионного анализа на основе критерия Тьюки (Tukey test HSD) при 5% уровне значимости
Показатель
фактор А
Р-уровень фактор В I
взаимодействие АВ
Характеристика содержания азота и С
С , %
орг
N , %
общ'
С/N
С в слое 0.
.20 см, т/га
0,0022 n.s.* 0,0023 0,0322
0,0024
n.s. <0,0001 0,0250
рНКС1
Нг, ммоль(экв)/100г S, ммоль(экв)/100г
V, %
P2O5 б , %
2 5 общ'
P0OCU„, мг/кг
2 5 HCl
PO
, мг/л
K2O общ, %
2 общ
K2O HCl, мг/кг
K2O СН3СООNН4, мг/кг K2O CaC^ мг/л
Физико-химические свойства
<0,0001 n.s.
0,0129 n.s.
<0,0001 n.s.
0,0001 n.s.
Фосфатный режим n.s. n.s.
0,0282 n.s.
n.s. 0,0357
Калийный режим n.s. n.s.
n.s. 0,0018
n.s. 0,0117
n.s. 0,0008
0,0232
n.s. 0,0006 0,0500
n.s. n.s. n.s. n.s.
n.s. n.s. n.s.
n.s. n.s. n.s. n.s.
*n.s. - значимые различия при р < 0,05 отсутствуют.
Применение различных систем удобрения и известкования значимо влияло на содержание Сорг в почве (р < 0,05). При этом отмечали две разнонаправленные тенденции: в первом случае, без известкования, содержание почвенного органического углеродаувеличивалось благодаря применению полной дозы навоза, а также совместному использованию навоза и NPK в половинных дозах, по сравнению с неудобренным контролем, на 0,06 и 0,10 % Сорг соответственно. Во втором, при известковании, содержание Сорг снижалось, по сравнению с исходным уровнем. По всей вероятности, на начальном этапе происходила усиленная минерализация легкоразлагаемых компонентов почвенного органического вещества, которая приводила к резкому снижению содержания Сорг в обрабатываемой почве. Со временем процесс дегумусирования замедлялся и почва при постоянном способе использования переходила в новое устойчивое состояние, когда почвенный пул органического вещества находился в относительном равновесии с вновь сложившимися агроэкологическими условиями [26, 27].
Особенно резкое снижение (-0,04 % Сорг) на известкованном фоне отмечено при внесении минеральных удобрений, по сравнению с неудобренным контролем. Применение органо-минеральных удобрений и ОМУ несколько сдерживало эту отрицательную тенденцию. Как известно, убыль органического вещества при минеральной системе удобрения наиболее свойственна почвам с высоким исходным уровнем содержания С [28].
орг
Изучаемые в опыте системы удобрения не оказывали существенного влияния на изменение общего содержания азота в почве (р>0,05), но значимо (р < 0,05) сужали соотношение С/N до 13,0.14,8, по сравнению с исходным, что служит показателем повышения «качества» почвенного органического вещества [29, 30]. На фоне известкования соотношение С/N становится ещё меньше и составляет 11,1.11,8, против 15,3 в неиз-весткованном контроле, наблюдается сопряженный эффект факторов А и В при уровне значимости менее 0,001%. Наибольшие запасы Сорг в пахотном слое почвы зафиксированы при внесении навоза (без извести), а также при органо-минеральных системах удобрения - 42,7.46,9 т/га.
Известкование значительно улучшало физико-химические свойства почвы (см. табл. 3). Так, кислотность солевой вытяжки (рНКС|) достоверно снижалась с 5,1.5,2 до 5,8.6,0, гидролитическая кислотность - с 1,78.
Ы (D S ü
(D
д
(D Ь S
(D
00 О 00
3. Агрохимические свойства дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почвы в зависимости от известкования
и систем удобрения в звене севооборота
Показатель Без удобрений Навоз NPK Навоз 1/2+ NPK 1/2 ОМУ
1 2 1 1 2 1 1 2 1 2 1 1 2
Со г, % 1,84 Характеристика содержания азота и Сорг 1,48 1,90* 1,58 1,78 1,44 1,94* 1,77* 1,86 1,72*
% 0,12 0,13 0,13 0,14 0,12 0,13 0,15 0,15 0,12 0,12
С/Ы 15,3 11,3* 14,6 11,3* 14,8 11,1* 13,0* 11,8* 15,5 14,4
С в слое 0.20 см, т/га 44,5 36,7 46,0 39,2 43,1 35,7 46,9 43,9 45,0 42,7
Физико-химические свойства
рНКС1 Нг, ммоль(экв)/100г 5,1 5,8* 5,2 5,9* 5,0 5,8* 5,1 6,0* 5,2 5,8*
1,82 1,45* 1,92 1,39* 1,79 1,56* 1,82 1,40* 2,05 1,79*
Б, ммоль(экв)/100г 11,5 14,9* 13,1 16,2* 12,7 15,0* 13,6 15,3* 12,9 14,9*
V, % 86,3 91,1* 87,2 92,1* 87,6 90,6* 88,2 91,6* 86,3 89,3*
РО б , % 2 5 общ' Р205 НСГ мг/кг Р205 СаС|2, мг/л 0,26 0,27 0,29 Фосфатный режим 0,31 0,29 0,28 0,30 0,32 0,28 0,30
280 316* 295 353* 298 325* 320 345* 297 317*
0,34 0,32 0,34 0,31 0,35 0,32 0,41* 0,38 0,40* 0,33
Калийный режим
К,0 б , % 2 общ к20 нс|, мг/кг К20 СН3СООNН4, мг/кг К20 СаС^ мг/л 1,62 1,63 1,69 1,67 1,70 1,78 1,79 1,79 1,78 1,80
100 104 111* 128* 140* 143* 140* 131* 123* 124*
116 11,1 117 11,4 123 13,4 131 12,5 150* 14,2* 147* 15,3* 163* 15,6* 161* 18,5* 138* 12,7 145* 13,5
*изменения агрохимических свойств достоверны, по отношению к уровню до закладки опыта и неизвесткованному фону.
00
о
см 00
ш ^
Ф
и
ф
^
2
ш м
2,05 до 1,39.1,79 ммоль(экв)/100 г при одновременном росте суммы поглощённых оснований во всех вариантах опыта, а также степени насыщенности почвы основаниями на 4.6 %, что свидетельствует о значимом влиянии применения СаСО3 (р<0,05). В то же время, изучаемые системы удобрения (фактор В) не оказывали существенного влияния на физико-химические свойства почвы (см. табл. 2).
Применение систем удобрения существенно не отражалось на валовом содержании фосфора и калия в почве (р<0,05), изменяя количество подвижных соединений Р205 и К20, извлекаемых различными вытяжками.
Использование солянокислой вытяжки по методу Кирсанова показало, что при известковании (фактор А) достоверно увеличивается содержание подвижного фосфора в почве (р=0,0282) во всех вариантах опыта на 36.65 мг/кг. При этом изучаемые системы удобрения не оказывали значимого влияния на содержание подвижного Р205 (р>0,05). По данным [31], это можно объяснить наблюдаемым сопряжённым эффектом взаимодействия фосфорных и известковых удобрений - внесение одних снижает потребность в других. Определение Р2О5 в солевой вытяжке (по Скофилду) даёт несколько иную картину - степень подвижности фосфора увеличивается при органо-минеральной системе удобрения и внесении ОМУ без извести.
Для изучения влияния систем удобрения на калийный режим почвы были определены 3 формы К20, экстрагируемые различными вытяжками: подвижный калий по Кирсанову, обменный - по Масловой и легкоподвижный - по Скофилду. В результате дисперсионного анализа выявлено, что содержание различных форм
калия существенно зависело только от вносимых удобрений (р<0,012), а известкование не оказывало достоверного влияния (р>0,05). Не наблюдали также и сопряжённого эффекта от взаимодействия факторов (см. табл. 2) Возделывание культур без внесения удобрений привело к отрицательному балансу калия, в результате чего содержание подвижного К20 снизилось на 20 %, обменного - на 35 % и легкоподвижного - на 60 %, по сравнению с исходным уровнем. При этом все системы удобрения существенно повышали содержание подвижного калия. При анализе почвенных образцов по методу Масло-вой в 1М СИ3С00МИ4 вытяжку переходило примерно на 10.12 % К20 больше, чем в 0,2 М НС1-вытяжку по Кирсанову, что связано с наиболее полным вытеснением обменного калия из почвы [33]. В то же время, этим методом не зафиксировано изменения содержания обменного калия в варианте с внесением навозного компоста, что, вероятно, связано с низкой концентрацией в нём К2О (0,45 %), в отличие от подстилочного навоза (0,7 % К2О). При применении ОМУ отмечено увеличение содержания калия, определяемого по методу Масловой, в сравнении с контролем, при одновременном снижении на 20 %, по сравнению с исходным уровнем. Определение легкоподвижного калия показало, что увеличение содержания К2О происходит только при минеральной и органо-минеральной системах удобрения с использованием навоза и ЫРК в половинных дозах. Вероятно, это связано с повышенными дозами калийных удобрений, вносимых на 3-й год под ячмень в этих вариантах (135 кг д.в./га) при невысоком его выносе с урожаем зерна - 9.14 кг/ га К2О. В связи с этим можно предпо-
ложить, что определение К2О в СаС12-вытяжке позволяет зафиксировать его изменение даже в течение одного вегетационного периода. Особенно резкое снижение легкоподвижного калия отмечено в варианте без применения удобрений, что позволяет судить о высокой чувствительности метода по отношению к калийному режиму почвы.
Таким образом,применениебиологически модифицированного биопрепаратом Бисолбифит и насыщенного микроэлементами ОМУ позволяет достигнуть высокого уровня среднегодовой продуктивности культур севооборота (4,09.4,62 тыс. зерн. ед./га), сопоставимой с действием традиционной органо-минеральной системы удобрения (3,77.4,31 тыс. зерн. ед./га).
Внесение ОМУ стабилизирует гумусовое состояние дерново-среднеподзолистой легкосуглинистой почвы, улучшает её фосфатный и калийный режимы.
Определение легкоподвижного фосфора и калия (по Скофилду) в 0,01 М СаС12-вытяжке показывает большую чувствительность этого метода к изменению фосфатного и калийного режима почвы, по сравнению с определением его подвижных форм по Кирсанову.
Литература.
1. Аканова Н. И. Агроэкологическая и энергетическая эффективность сочетания известкования с минеральными удобрениями: автореф. дис. ... докт. биол. наук. М.: ВИУА, 2001. 21 с.
2. Эффективность длительного применения органических и минеральных удобрений на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве / Г. Е. Мерзлая, Г. А. Зябкина, Т. П. Фомкина и др. // Агрохимия. 2012. № 2. С. 37-46.
3. Налиухин А. Н., Веденеева Н. В., Власова О. А. Изменение физико-химических свойств дерново-подзолистой почвы при поверхностном внесении местных видов известковых удобрений в посевах многолетних травах // Агрохимия. 2017. № 11. С. 13-20.
4. Сычев В. Г., Шафран С. А., Духанина Т М. Диагностика минерального питания полевых культур и определение потребности в удобрениях. М.: ВНИИА, 2018. 220 с.
5. Korschens M., Weigel A., Shulz E. Turnover of soil organic matter and long-term balances - tools for evaluating sustainable productivity of soils // Z. Pflanzenernahr, Bodenk. 1988. V. 161. P. 409-424.
6. Long-Term agroecosystem experiments: assessing agricultural sustainability and global change / P. E. Rasmussen, K. W. T. Goulding, J. R. Brown et al. // Science 282, 1998. P. 893-896. doi:http://dx.doi.org/10.1126/ science.282.5390.893.
7. Six J., Conant R. T., Paul E. A., Paustian K. Stabilization mechanisms of soil organic matter: implications for C-saturation of soils. Plant Soil, 2002. P. 241, 155-176. doi:http:// dx.doi.org/10.1023/A:1016125726789.
8. ГомоноваН. Ф., Минеев В. Г. Динами -ка гумусного состояния и азотного режима дерново-подзолистой среднесуглини-стой почвы при длительном применении удобрений // Агрохимия. 2012. № 6. С. 23-31.
9. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроланд-шафтах / В. И. Кирюшин, Н. Ф. Ганжара, И. С. Кауричев и др. М.: Изд-во МСХА, 1993. 99 с.
10. Stabilization of organic matter in temperate soils: mechanisms and their relevance under different soil conditions a review / M. V. Lutzow, I. Kogel-Knabner, K. Ekschmitt et al. // Eur. J. Soil Sci., 57. 2006. P. 426-445. doi:http://dx.doi.org/10.1111/j. 1365-2389.2006.00809.x.
11. Прогноз динамики запасов органического углерода пахотных земель Европейской территории России /
B. А. Романенков, О. Д. Сиротенко, Д. И. Рухович и др. М.: ВНИИА, 2009. 96 с.
12. Edmeades D. C. The long-term effects of manures and fertilizers on soil productivity and quality: a review. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 2003. 66. P. 165-180. doi: http://dx.doi. org/10.1023/A:1023999816690.
13. Адрианов С. Н. Оценка методов определения подвижных фосфатов в почве // Плодородие. 2008. № 2. С. 14-17.
14. Эффективность фосфорных удобрений в длительном последействии / Н. А. Кирпичников, С. А. Ермолаев, Н. И. Аканова и др. // Плодородие. 2003. № 3.
C. 34-36.
15. Никитина Л. В. Исследования калийного режима разных типов почв в длительных опытах Геосети // Агрохимия. 2018. № 1. С. 39-51. doi: 10.7868/ S0002188118010040.
16. Прокошев В. В., Дерюгин И. П. Калий и калийные удобрения. М. 2000. 182 с.
17. Applicability of 0.01 M. CaCl2 as a single extraction solution for the nutrient status of soils and other diagnosis purposes / V. Houba, I. Novozamsky, T. M. Lexmond etal. // Commun. Soil Sci. Plant Anal. V. 21, 19-20. 1990. P. 2281-2290.
18. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.
19. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
20. IUSS Working Group WRB. 2015. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports. No 106. FAO, Rome, 2014.
21. Изменение метагенома прокари-отного сообщества как показатель плодородия пахотных дерново-подзолистых почв при применении удобрений / А. Н. Налиухин, С. М. Хамитова, А. П. Глинуш-кин и др. // Почвоведение. 2018. № 3. С. 331-337.
22. Прокошев В. В. Агрохимия калийных удобрений. Автореф. дис. ... докт. биол. наук. М.: НИУИФ. 1984. 20 с.
23. Эффективность органических и минеральных удобрений при известковании дерново-подзолистой почвы / А. Н. Налиухин, Г. Е. Мёрзлая, А. С. Максимова и др. // Плодородие. 2018. № 2 (101). С. 42-45.
24. Влияние биоудобрений и известкования на продуктивность вико-овсяной смеси и изменение микробоценоза дерново-подзолистой почвы / А. Н. Налиухин, А. А. Завалин, О. В. Силуянова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2017. № 6. С. 21-26.
25. Кирюшин Б. Д., Усманов Р. Р., Васильев И. П. Основы научных исследований в агрономии. М.: КолосС, 2009. 398 с.
26. Семенов В. М., Когут Б. М. Почвенное органическое вещество. М.: ГЕОС, 2015. 233 с.
27. Stabilization of organic matter in temperate soils: mechanisms and their relevance under different soil conditions - a review / M. V. Lutzow, I. Kogel-Knabner, K. Ekschmitt et al. // Eur. J. Soil Sci. 2006. 57, 426-445. doi:http://dx.doi.org/10.1111/j. 1365-2389.2006.00809.x.
28. Шевцова Л. К., Хайдуков К. П., Кузьменко Н. Н. Трансформация органического вещества легкосуглинистой дерново-подзолистой почвы при длительном применении в льняном севообороте // Агрохимия. 2012. № 10. С. 3-12.
29. Responses of soil properties and crop yields to different inorganic and organic amendments in a Swiss conventional farming system / G. Blanchet, K. Gavazov, L. Bragazza et al. // Agric. Ecosyst. Environ., 230. 2016. P. 116-126. doi:http://dx. doi.org/10.1016/j. agee.2016.05.032.
30. Diacono M., Montemurro F. Long-term effects of organic amendments on soil fertility. A review. Agron. Sustain. Dev., 2010. 30, 401-422.
31. Сычёв В. Г., Кирпичников Н. А. Приёмы оптимизации фосфатного режима почв в агротехнологиях. М.: ВНИИА, 2009. 176 с.
32. Ваулин В. А., Коваленко А. А., В.А. Варламов В. А. Динамика содержания легкоподвижного фосфора в дерново-подзолистой почве при внесении высоких доз фосфорных удобрений и в последействии // Плодородие. 2010. № 4. С. 28-30.
33. Важенин И. Г., Карасева Г. Н. Об агрохимических методах определения подвижных форм калия в почвах // Почвоведение. 1959. № 8. С. 87-90.
Changes of Agrochemical Parameters of Light Loamy Sod Medium Podzolics Soil and Crop Rotation Productivity at Different Fertilizer Systems
A. N. Naliukhin, D. A. Belozerov, A. V. Eregin
N. V. Vereshchagin Vologda State Dairy Farming Academy, ul. Shmidta, 2, s. Molochnoe, Vologda, 160555, Russian Federation
Abstract. The influence of organic and mineral fertilizer (OMF), modified by Bacillus subtilis Ch-13, on crop productivity and agrochemical properties of light loamy sod medium podzolics soils was compared with different fertilizer systems (organic, mineral, organic and mineral). The test was carried out in a stationary field experiment in Vologda State Dairy Farming Academy in a section of crop rotation: vetch-oat mixture, winter wheat, barley. The studies were carried out against the background of liming (pH(KCl) was 5.9) and without it (pH(KCl) was 5.1). For the comparability of the results, all the options were balanced by nitrogen, the average annual application of this element was N50. The studied fertilizer systems increased the productivity of the crops relative to the control (without fertilizers) by 34-79%. The organic andmineralsystem, based on the application of OMF, had the maximum average annual productivity (4,090-4,620 grain units/ha), followed by the mineral and the organic and mineral systems with the joint application of manure compost with 1/2NPK(3,650-4,310 grain units/ha). The organic system took third place (3,060-3,600 grain units/ha). The use of manure compost and its combination with 1/2NPKincreased the content of soil organic carbon (C(org)) by 0.06-0.10%, compared with the control without liming, whereas the introduction of mineral fertilizers alone against the background of liming caused a significant reduction of the content of C(org) in the soil. The studied fertilizer systems contributed to the reduction of the C/N ratio to 11.1-11.8 (against the lime background) versus 15.3 in the control without liming, which indicated an increase in the quality of soil organic matter. The Scofield's method can be recommended for wider use in assessing the phosphate and potash regime of sod-podzolics soils as the most sensitive among the existing methods.
Keywords: sod medium podzolics light loamy soil; organic and mineral fertilizer; organic, mineral and organic and mineral fertilizer systems; agrochemical parameters of soil; easily mobile phosphorus and potassium.
Author Details: A. N. Naliuhin, D. Sc. (Agr.), Professor (e-mail: naliuhin@yandex. ru); D. A. Belozerov, post graduate student, A. V. Eregin, post graduate student.
For citation: Naliukhin A. N., Belozerov D. A., Eregin A. V. Changes of Agrochemi- e cal Parameters of Light Loamy Sod Medium Podzolics Soil and Crop Rotation Productiv- e ity at Different Fertilizer Systems. Zemle- e delie. 2018. No. 8. Pp. 3-7 (in Russ.). DOI: § 10.24411/0044-3913-2018-10801. |
Acknowledgements. This study was sup- 2 ported by a grant from the President of the Rus- 8 sian Federation for the Young Doctors of Sciences M
(project MD-235.2017.11). O
