ИЗМЕНЕНИЕ ОБЩИХ ЗАПАСОВ УГЛЕРОДА И АЗОТА В ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ ПОД ВЛИЯНИЕМ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ И ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АГРОХИМИИ

УДК 631.41:631.445.4:631.82

ИЗМЕНЕНИЕ ОБЩИХ ЗАПАСОВ УГЛЕРОДА И АЗОТА В ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ ПОД ВЛИЯНИЕМ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ И ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

H.H. Шаповалова, E.H. Годунова, д.с.-х.п., Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр Россия, 356241, Ставропольский край, Шпаковский район, г. Михайловск, ул. Никонова, 49

e-mail: schapovalova.nadeida(a>yandex.ru

Обобщены результаты исследований в длительном опыте по влиянию последействия систематического применения возрастающих доз минеральных удобрений на общее содержание, запасы и послойное распределение органического углерода и азота в верхней части профиля почвы (0-60 см). В течение 42-летнего периода проведения опыта произошли существенное сокращение запасов углерода и азота и расширение соотношения C:N в сравнении с исходным уровнем (1975 г.). Наиболее высокие потери углерода отмечены в слое 0-20 см на неудобренном контроле и после внесения одного азотного удобрения - 0,44-0,55%. За весь период проведения опыта применение одного фосфорного удобрения обеспечило нуль-деградацию почвы по содержанию органического углерода. Минимальное количество общего азота также установлено на контроле и в последействии высокой дозы фосфорного удобрения Р150на фоне NojKoj. Наибольшая степень насыщенности органического вещества азотом fC:N=10,6-10,9) наблюдалась в последействии длительного применения азотного удобрения в дозах N90-150 и фосфорного удобрения в дозе Р30. Среди почвенных слоев наиболее высокая степень истощения по азоту отмечена в слое 20-40 см, из которого, скорее всего, и происходило основное потребление питательных веществ растениями.

Ключевые слова: минеральные удобрения, последействие, потенциальное плодородие, органический углерод, азот почвы, соотношение C:N, деградация почвы.

БОР 10.25680/819948603.2020.116.08

Основным условием повышения устойчивости современного земледелия являются рациональное использование и расширенное воспроизводство плодородия почв. Плодородие, как особое специфическое свойство почвы, определяет величину урожайности культур и ценность сельскохозяйственных угодий. Это свойство почвы является результатом не только естественного процесса почвообразования, но и антропогенного воздействия - обработки земель, внесения удобрений, мелиорации и других приемов. В год применения удобрений культурами используется лишь часть элементов питания (фосфора в среднем 10-25%, азота - 50-60 и калия - 40-45%), а оставшееся количество пополняет ближайший и потенциальные резервы почвы, которые в наибольшей степени расходуются в условиях существенного снижения или полного прекращения применения удобрительных средств [1-3]. Проявление эффекта последействия удобрений позволяет длительное время сохранять достаточно высокий уровень урожайности культур, что и наблюдалось 20 лет назад, когда в 2000 г. в сравнении с 1990 г. объём применения органических удобрений в стране сократился в 4 раза, азотных -в 5, фосфорных и калийных - в 20 раз [4].

К важнейшим количественным показателям потенциального плодородия, определяющим все основные свойства почвы и характеризующим способность к мобилизации необходимого количества элементов питания для растений и поддержанию определённого уровня эффективного плодородия, относятся общие запасы углерода (гумуса) и азота [5]. При проведении агрохимического обследования земель один раз в 5 лет определяют содержание гумуса только в пахотном слое, а результаты ежегодно проводимой почвенной диагно-

стики показывают потребность возделываемых культур лишь в минеральном азоте. Поэтому полученные данные не могут быть использованы для объективной оценки изменений потенциального плодородия почвы, происходящих в процессе их многолетнего сельскохозяйственного использования. В литературе достаточно полно представлены результаты исследований по влиянию удобрений на содержание и запасы гумуса в разных типах почв [6-9]. Вместе с тем, современный анализ изменений общих запасов углерода и азота и их распределения по слоям почвенного профиля под воздействием длительного применения удобрений проведён не на всех подтипах почв и разных природно-климатических условиях [10,11].

Цель исследований - изучить влияние длительного применения и последействия высоких доз разного вида минеральных удобрений на содержание, общие запасы углерода и азота, соотношение С^ в слое 0-60 см чернозема обыкновенного в условиях неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья.

Методика. Исследования выполнены на базе экспериментального поля отдела агроэкологии ФГБНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ» в трехфакторном полевом опыте, заложенном в 1975 г. Почва опытного участка -чернозем обыкновенный мощный малогумусный тяжелосуглинистый. При закладке опыта пахотный слой почвы характеризовался следующими агрохимическими показателями: гумус по Тюрину - 4,3%, подвижный фосфор и калий в 1%-ной углеаммонийной вытяжке по Мачигину - 12,9 и 184 мг/кг соответственно; рН водной суспензии 7,3, валовой азот 0,32%, валовой фосфор -0,12, валовой калий - 2,13%; общие карбонаты по Павлову - 1,17%. Опытное поле расположено в Шпаков-

ском районе Ставропольского края, относящемся к зоне неустойчивого увлажнения с умеренно-континентальным климатом и годовой суммарной радиацией свыше 100 ккал/см2. Среднегодовая температура воздуха составляет 10,4°С. Самый холодный месяц

- январь со среднесуточной температурой - 1,9°С, самый теплый - июль (+23,5°С). Безморозный период длится около 190-200 дней. Зима - умеренно мягкая. Среднегодовое количество осадков в зоне распространения черноземных почв - 559 мм, гидротермический коэффициент - 1,0-1,09, коэффициент увлажнения -0,27-0,31, сумма активных температур >10°С составляет 3300-3650 °С. Черноземы занимают 38% территории края, среди которых преобладает подтип обыкновенных

- 20,8% [12].

В опыте изучали эффективность простых удобрений (аммиачная селитра, суперфосфат и 40-%-ная калийная соль), которые применяли в возрастающих дозах по отдельности и на фоне двух других питательных элементов - по 120 кг д.в/га каждого. В течение первых трех ротаций севооборота (1975-1992 гг.) удобрения вносили ежегодно перед посевом культуры, исключая поле чистого пара. С 1993 по 1995 гг. внесение прекратили, а с осени 1996 г. по весну 2005 г. применяли только фосфорные и азотные удобрения по прежней схеме. В течение этого 30-летнего периода азотное и фосфорное удобрения использовали 21 раз, калийное -15 раз. В сумме по вариантам опыта было внесено от 630 до 3780 кг/га азота, от 630 до 3780 фосфора и от 450 до 2700 кг/га калия.

Прямое действие удобрений изучали в 6-польном полевом севообороте, в котором в течение первых трёх ротаций чередование культур было следующим: 1 -чистый пар; 2 - озимая пшеница; 3 - озимая пшеница; 4

- кукуруза на силос; 5 - озимая пшеница; 6 - овёс (яровой ячмень). В IV и V ротациях кукуруза была заменена сидеральным (яровой рапс) и чистым паром. С 2006 г. проводят наблюдения за последействием удобрений. В этот период культуры чередовались следующим образом: чистый пар - озимая пшеница - озимый ячмень -соя - яровой ячмень - лен - озимая пшеница - чистый пар - озимая пшеница - горох - озимая пшеница - чистый пар. Опыт изначально проводили на трёх полях, последовательно закладываемых во времени с интервалом в год. К началу изучения последействия (2006 г.) в опыте сохранились лишь две временные повторности. Площадь опытной делянки - 75 м2, уборочная площадь

- 22 м2. Повторность вариантов на каждом поле - четырехкратная. Лабораторное определение общего гумуса проводили по общепрнятой методике в соответствии с ГОСТом 26213-91, общего азота - с ГОСТом 26107-84. Оценку экспериментальных данных осуществляли с помощью методов математической статистики с использованием программы А|*С81а1-Ехсе1.

Результаты и их обсуждение. За длительный период проведения опыта установлено, что минеральные удобрения, применяемые даже в высоких дозах, не сохраняют исходное общее содержание и запасы углерода в профиле чернозема обыкновенного, но, в сравнении с неудобренным контролем, поддерживают его на более высоком уровне (табл. 1).

Приоритетная роль в сокращении потерь общего углерода принадлежит фосфорному удобрению, в вариантах которого после 42 лет проведения опыта запасы углерода в слое 0-60 см составляли от 88,2 до 91,2 % к

исходному уровню по сравнению с 80,6%, отмечаемыми на контроле. Наиболее существенные отличия от контроля по содержанию и запасам углерода наблюдались в пахотном (0-20 см) слое - на 0,11-0,25%, или 3,26,0 т/га.

1. Общее содержание и запасы углерода (С) в слое почвы 0-60 см

после 30 лет действия и 12 лет последействия удобрений _(в среднем за 1975-2018 гг.)_

Вариант Содержание по слоям почвы (см), % Запасы по слоям почвы (см), т/га

опыта 0-20 20-40 40-60 0-20 20-40 40-60 0-60 измене

Исходное (1975 г.) 2,50 2,34 2,13 60,3 61,8 57,1 179,2 ние

Контроль (б/у) 2,00 1,88 1,74 48,4 49,5 46,6 144,5 80.6

N30 2,06 1,98 1,71 49,9 52,3 45,8 148,0 82.4 3,3

Néo 2,06 1,95 1,66 49,9 51,4 44,5 145,8 81.3 1,2

N90 2,01 1,93 1,80 48,7 51,0 48,3 148,0 82.4 3,2

N150 2,03 1,85 1,72 49,1 48,8 46,2 144,0 80.2 -0,6

Рзо 2,23 2,14 1,96 53,9 56,4 52,5 162,9 90.8 18,3

РбО 2,25 2,12 1,99 54,4 56,0 53,4 163,8 91.2 19,1

Р90 2,24 2,12 1,79 54,3 55,9 48,0 158,2 88,2 13,6

Pl50 2,24 2,16 1,86 54,3 57,0 49,9 161,1 89.7 16,4

P30+N120K120 2,15 1,94 1,70 52,1 51,1 45,5 148,7 82,9 4,2

P60+N120K120 2,13 1,96 1,67 51,6 51,7 44,7 148,0 82.5 3,4

P90+N120K120 2,11 1,92 1,78 51,0 50,8 47,7 149,5 83.3 4,9

P15O+N120K12 0 2,18 1,97 1,70 52,7 52,1 45,5 150,2 83.8 5,7

НСР05 0,11 0,21 0,22 2,8 5,7 6,0 12,9

Примечание. В числителе — % к исходным запасам в слое 0-60 см, в знаменателе - изменение к контролю, т/га (здесь и в таблице 2).

При отдельном внесении фосфора эти различия отмечались в слое как 0-20 см, так и 0-60 см в целом, а в вариантах с использованием фосфора на фоне N1201420-только в верхнем слое. Это объясняется более высоким потреблением питательных элементов из органического вещества в вариантах последействия полного минерального удобрения. Положительное влияние фосфорного удобрения на общее содержание и запасы углерода в профиле почвы связано не только с ростом урожайности культур и увеличением массы растительных остатков, но и с использованием в качестве удобрения суперфосфата, содержащего значительное количество кальция, способствующего созданию более устойчивых гумусовых образований [13].

Самым доступным источником питания растений, который заметно меняется под влиянием различных агрономических приемов (обработки почвы, количества и качества корневых и пожнивных остатков, удобрений), является лабильная фракция углерода. Она может быть рассчитана по разности между содержанием общего углерода и его инертной (минимальной) фракцией, которую можно определить в неудобренных почвах в условиях бессменного чистого парования [14]. По мнению ряда исследователей [15], содержание углерода в контрольных вариантах длительных опытов с удобрениями близко к данным, полученным на участках с бес-

сменным чистым паром, поэтому его можно принять за минимальный (критический) уровень для определённого подтипа почв. В нашем опыте для обыкновенных черноземов тяжелого суглинистого состава оно составляет в слое 0-20 см около 2,0%. За 12 лет последействия до этого уровня снизилось содержание углерода в вариантах отдельного внесения азота - 2,01-2,06%, что в дальнейшем может свидетельствовать об исчерпывании эффекта последействия азотного удобрения.

Азот - важнейший питательный элемент, недостаток которого препятствует образованию органических веществ и накоплению биомассы растений. Перед закладкой опыта в 1975-1977 гг. общее содержание азота в слое почвы 0-20 см составляло 0,315% (7,59 т/га), запасы в слое 0-60 см - 25,57 т/га (табл.2). В процессе сельскохозяйственного использования чернозема (за 42 года проведения опыта) во всех вариантах произошло существенное снижение общего количества азота в профиле почвы. Подобно органическому углероду, наименьшие значения показателя установлены на контроле (без применения удобрений), в котором в сравнении с исходным содержание азота в слое 0-20 см сократилось в 2,6 раза, а запасы в слое 0-60 см - в 2,5 раза.

2. Общее содержание и запасы азота (Г^) в слое почвы 0-60 см

после 30 лет действия и 12 лет последействия удобрений _(в среднем за 1975-2018 гг.)_

Вариант Содержание по слоям почвы (см), % Запасы по слоям почвы (см), т/га

опыта 0-20 20-40 40-60 0-20 20-40 40-60 0-60 изменение

Исходное (1975 г.) 0,315 0,360 0,318 7,59 9,47 8,51 25,57

Контроль (б/у) 0,119 0,158 0,117 2,87 4,16 3,14 10,17 39.8

N30 0,177 0,155 0,175 4,27 4,08 4,69 13,04 51,0 2,87

Néo 0,179 0,152 0,183 4,31 4,00 4,90 13,21 51.7 3,04

N90 0,185 0,176 0,193 4,46 4,63 5,17 14,26 55.8 4,09

N150 0,192 0,183 0,189 4,63 4,81 5,07 14,51 56.7 4,34

Рзо 0,205 0,157 0,371 4,94 4,13 9,95 19,02 74.4 8,85

Рбо 0,201 0,189 0,170 4,84 4,98 4,55 14,37 56.2 4,20

Р90 0,189 0,149 0,174 4,55 3,91 4,66 13,12 51.3 2,95

Pl50 0,124 0,171 0,206 2,98 4,50 5,51 12,99 50.8 2,82

P30+N120K120 0,193 0,192 0,156 4,65 5,05 4,18 13,88 54.3 3,71

P60+N120K120 0,171 0,156 0,169 4,12 4,10 4,53 12,75 49.9 2,58

P90+N120K120 0,161 0,174 0,167 3,88 4,58 4,48 12,94 50.6 2,77

P15O+N120K120 0,150 0,157 0,146 3,62 4,13 3,91 11,66 45.6 1,49

В настоящее время на контроле валовые запасы азота в слое 0-60 см составляют около 40% от первоначальной величины. Такое существенное снижение значения показателя за 42 года использования чернозема может быть связано не только с полным отсутствием компенсации выноса элемента за счет внесения удобрений, но также и с восьми годами чистого парования. Длительное применение и последействие как азотного, так и фосфорного удобрений снизило общие потери азота в профиле почвы в сравнении с контролем на 2,87-8,85

т/га, или 5,9-34,7%. Однако относительно исходного уровня убыль азота также была довольно значительной - 25,6-54,4%. За время проведения опыта общее количество азота в почве находилось в прямой взаимосвязи с дозой азотного удобрения и в обратной - фосфорного. Через 12 лет последействия удобрений наиболее высокие общие запасы азота в слое 0-60 см обнаружены в варианте отдельного внесения минимальной дозы фосфорного удобрения - Р30. Далее следовали Рбо и N90-150, Рзо на фоне N120K120. Минимальные запасы азота среди удобренных вариантов отмечены в вариантах Pi50 и P6o-iso на фоне N120K120, где были получены самые высокие среднегодовые прибавки урожайности культур в последействии удобрений - 0,91 и 0,99-1,11 тыс. з.е/га соответственно [16].

Для оценки окультуренности почв и устойчивости плодородия изучали не только изменения в профильном послойном распределении общего содержания углерода и азота, но и в соотношении C:N (табл. 3).

3. Соотношение общего содержания углерода и азота по слоям почвы

Вариант опыта Внесено удобрений в сумме, кг д.в/га Соотношение C:N в слое

0-20 см 20-40 см 40-60 см

Исходное 7,9 6,5 6,7

Контроль 0 16,8 11,9 14,9

N30 630 11,6 12,8 9,8

Néo 1260 11,5 12,8 9,1

N90 1890 10,9 11,0 9,3

N150 3150 10,6 10,1 9,1

Рзо 630 10,9 13,6 5,3

РбО 1260 11,2 11,2 11,7

Р90 1890 11,9 14,2 10,3

Pl50 3150 18,1 12,6 9,0

Р30+ N120K120 5670 11,1 10,1 10,9

РбО+ N120K120 6300 12,5 12,6 9,9

Р90+ N120K120 6930 13,1 11,0 10,7

Pl50+ N120K120 8190 14,5 12,5 11,6

Данные показатели свидетельствуют о благоприятных биоклиматических условиях для активного развития микробоценоза в черноземе обыкновенном, в результате которого происходит образование зрелых специфических гумусовых веществ, обогащенных азотом, с высокой оптической плотностью и повышенным содержанием гуминовых кислот, связанных с кальцием [11]. За 42 года использования чернозема без удобрений (контроль) соотношение C:N существенно расширилось: в слое 0-20 см до 16,8; 20-40 см - 11,9 и 40-60 см - до 14,9. Это свидетельствует о низкой насыщенности органического вещества азотом в современных условиях, снижении активности процессов минерализации, повышении устойчивости гумуса и, вследствие этого, увеличении потребности культур в минеральном и биологическом азоте на естественном фоне плодородия.

В удобренных вариантах опыта также произошло увеличение соотношения C:N по всей глубине профиля, но в сравнении с исходными показателями менее значимое, чем на контроле. Исключение составил вариант последействия Р150. Наиболее благоприятное соотношение углерода к азоту в слое 0-20 см отмечено в вариантах последействия высоких доз азотного удобрения (N90-150) и низкой дозы фосфора (Рзо)- В слое 40-60 см практически во всех ранее удобренных вариантах насыщенность органического вещества азотом оказалась

более высокой, чем на контроле и в верхних слоях - 020 и 20-40 см.

Из данных таблицы 2 видно, что в этих вариантах общее содержание азота в слое 40-60 см было выше контроля на 0,029-0,254%, а в вариантах последействия отдельного внесения азотного и фосфорного удобрения больше не только в сравнении с контролем, но и с вышерасположенными почвенными слоями. Это свидетельствует о том, что под влиянием фосфора удобрений увеличивались масса корневой системы и урожайность сельскохозяйственных культур, что вызвало усиление процессов образования устойчивых гумусовых соединений во всём гумусовом слое почвы. В результате длительного применения азотного удобрения происходили также перемещение и закрепление азота в нижних слоях почвы. При этом наибольшее потребление растениями питательных элементов, включая азот, осуществляется из верхнего (0-40 см) слоя почвы.

4. Оценка степени деградации почвы по общему содержанию углерода и азота в слое 0-60 см после 42 лет проведения опыта

Вариант опыта Степень деградации почвы по слоям (см) профиля

по углероду (С) по азоту (N)

0-20 20-40 40-60 0-20 20-40 40-60

Контроль I 1,3 1 1,2 I 1,2 3 2,6 3 2,3 3 2,7

N30 I 1,2 1 1,2 I 1,2 2 1,8 3 2,3 2 1,8

N60 I 1,2 I 1,2 I 1,3 2 1,8 3 2,4 2 1,7

N90 I 1,2 1 1,2 I 1,2 2 1,7 2 2,0 2 1,6

Nl50 I 1,2 1 1,3 I 1,2 2 1,6 2 2,0 2 1,7

Р30 0 1Д 0 1Д 0 1Д I 1,5 3 2,3 0 0,9

Рбо 0 1Д 0 1,1 0 1Д 2 1,6 2 1,9 2 1,9

Р90 0 1Д 0 1,1 I 1,2 2 1,7 3 2,4 2 1,8

Pl50 0 1Д 0 1,1 0 1Д 3 2,5 3 2,8 1 1,5

Р30+ N120K120 I 1,2 1 1,2 I 1,3 2 1,6 2 1,9 2 2,0

РбО+ N120K120 I 1,2 1 1,2 I 1,3 2 1,8 3 2,3 2 1,9

Р90+ N120K120 I 1,2 1 1,2 I 1,2 2 2,0 3 2,1 2 1,9

Pl50+ N120K120 0 1Д 1 1,2 I 1,3 3 2,1 3 2,3 3 2,2

Примечание. В числителе - степень деградации в баллах, в знаменателе - величина отношения исходного общего содержания С или N к современному уровню.

Для характеристики процессов истощения, сопровождающихся снижением запасов общего углерода и азота, была определена степень деградации почвы. В качестве критерия изменения состояния почвы использовали отношение исходного содержания элемента в почве к конечному (современному). Полученный результат оценивали по 5-балльной шкале [17]. В соответствии с этой шкалой, 4 балла соответствуют максимальной степени истощения почвы. Как видно из таблицы 4, соединения органического углерода характеризуются большей устойчивостью к разложению и потерям в сравнении с соединениями азота. Степень деградации почвы по общему содержанию углерода в опыте оценивалась от 0 до 1, а по азоту - от 0 до 3 баллов. Данные таблицы 4 наглядно показывают, что только отдельное применение кальцийсодержащих фосфорных удобрений в течение длительного периода сельскохозяйственной экс-32

плуатации чернозема способно обеспечить его нуль-деградацию в отношении общего углерода. При этом в вариантах последействия самой высокой дозы фосфорного удобрения Piso отдельно и на фоне N120K120 наблюдалась наибольшая степень истощения по общему азоту в слое 0-60 см (3 балла), также как и на не удобренном контроле. Среди всех вариантов опыта наименьшая степень истощения почвы в отношении азота отмечена в варианте с самой низкой дозой фосфора - Р30. Из трёх исследуемых почвенных слоёв практически во всех вариантах опыта наиболее высокой степенью истощения (3 балла) характеризовался слой 20-40 см, по-видимому, из-за более интенсивного потребления питательных веществ растениями.

Выводы. Возделывание сельскохозяйственных культур на черноземе обыкновенном без применения удобрений в течение всего периода проведения опыта (42 года) привело к снижению общего содержания и запасов углерода и азота не только в пахотном слое, но и в слое 0-60 см. Степень истощения почвы по азоту в сравнении с углеродом была более сильной, что способствовало расширению соотношения C:N в профиле почвы. При низкой насыщенности органического вещества азотом повышается инертность гумуса и снижается активность процессов минерализации. Это может свидетельствовать о достижении почвой минимального уровня содержания углерода, ниже которого процессы, происходящие в почве, могут быть необратимыми. Длительное применение и последействие фосфорного удобрения обеспечило нуль-деградацию профиля почвы по углероду. Вместе с тем, использование фосфора в высокой дозе (150 кг/га) отдельно или на фоне N120K120 привело в период последействия к наибольшей, после контроля, степени истощения чернозема по общему содержанию и запасам азота вследствие более активного усвоения этого элемента живыми организмами на фоне высокого содержания фосфатов в почве.

Литература

1. Сычёв В.Г., Шафран С.А. Агрохимические свойства почв и эффективность минеральных удобрений. - М.: ВНИИА, 2013. - 296 с.

2. Горбунов H.H. Минералы и физическая химия почв. - М.: Наука, 1978. -296 с.

3. Шаповалова H.H., Годунова Е.И. Последействие 30-летнего применения минеральных удобрений на продуктивность чернозема обыкновенного Центрального Предкавказья // Плодородие. -2019. -№ 1 (106). -С.11-14.

4. Сычёв В.Г. Современное состояние плодородия почв и основные аспекты его регулирования. - М.: РАН, 2019. - 325 с.

5. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. - М.: Агропромиздат, 1990. -219 с.

6. Чесняк Г.Я., Гавршюк Ф.Я., Крупеников H.A., Лактионов H.H., Шилихина H.H. Гумусовое состояние черноземов //Русский чернозем - 100 лет после Докучаева. - М.: Наука, 1983. - С.186-198.

7. Минеев В.Г., Шевцова Л.К. Влияние длительного применения удобрений на гумус почвы и урожай культур // Агрохимия. - 1978. - № 7. - С. 134-141.

8. Фиапшев Б.Х., Шхацева С.Х. Влияние сельскохозяйственного использования на некоторые свойства обыкновенных черноземов Восточного Предкавказья // Почвоведение. -1979. -№ 11. -С.131-139.

9. Годунова E.H., Шаповалова H.H. Влияние длительного применения минеральных удобрений на содержание гумуса в черноземе обыкновенном Центрального Предкавказья // Из-

вестия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2017.-№ 4 (66). - С.20-24.

10. Сычёв В.Г., Шевцова Л.К., Беличенко М.В., Рухович О.В., Иванова О.П. Влияние длительного применения различных систем удобрения на органопрофиль основных зональных типов почв. Сообщение 1. Дерново-подзолистые почвы // Плодородие. - 2019. - № 2 (107). - С. 3-7.

11. Сычёв В.Г., Шевцова Л.К., Бе.ппченко ALB., Руховпч О.В., Иванова О.П. Влияние длительного применения различных систем удобрения на органопрофиль основных зональных типов почв. Сообщение 2. Серые лесные и черноземные почвы//Плодородие. -2019. -№ 3 (108). - С.10-14.

12. Система земледелия нового поколения Ставропольского края: монография / В.В. Кулинцев, Е.И. Годунова, Л.И. Жел-накова и др.- Ставрополь: Изд-во Ставропольского гос. аграрного ун-та АГРУС, 2013. - 520 с.

13. Шаповалова Н.Н, Годунова E.IL, Шустикова Е.П. Кислотно-основные свойства чернозема обыкновенного после

длительного внесения минеральных удобрений // Плодородие.-2016.-№4 (91). - С.15-18.

14. Когут, Б.М. Принципы и методы оценки содержания трансформируемого органического вещества в пахотных почвах // Почвоведение. - 2003. - № 3. - С. 308-316.

15. Кершенс А/., Шульц Е., Титова H.A. Динамика гумуса в мощном черноземе// Почвоведение. - 2002. - № 5. - С. 601606.

16. Шаповалова H.H., Годунова E.II. Динамика элементов питания и урожайность культур при последействии длительного применения минеральных удобрений на черноземе обыкновенном // Агрохимический вестник. - 2019. - № 5. -С.44-50.

17. Титова B.IL, Дабахова Е.В., Дабахов М.В. Arpo- и биохимические методы исследования состояния экосистем: учеб.пособие для вузов; Нижегородская ГСХА. - Н. Новгород: Изд.-во ВВАГС, 2011. - 170 с.

CHANGE OF TOTAL CARBON AND NITROGEN RESERVES IN ORDINARY CHERNOZEM UNDER THE INFLUENCE OF LONG-TERM APPLICATION OF MINERAL FERTILIZERS AND ITS AFTEREFFECT

Y. Y. Shapovalova, Ye.I. Godimova The North Caucasus Federal agricultural research centre, Nikonova ill 49, 356241 Mikhailovsk, Russia, e-mail:

schapovalova. n adeidafa van dex. ru

The results of the studies were analyzed in a long-term experience on the effect of systematic application of increasing doses of mineral fertilizers on the total content, reserves and layer-by-layer distribution of organic carbon and nitrogen in the profile 0-60 cm of soil. During the 42-year period of cultivation, there M'as a significant reduction in carbon and nitrogen reserves and an expansion in the C:N ratio compared to the start level (1975). The highest carbon losses are observed in the layer 0-20 cm in unfertilized control and after separate application of nitrogen fertilizer- 0.44-0.55%. During the whole period of the experiment, the application ofphosphorus fertilizer alone provided zero-degradation of the soil in terms of organic carbon content. The minimum amount of total nitrogen is also established in the control and in the aftereffect of a high dose of phosphorus fertilizer Plso against the background of NugKug. The greatest degree of saturation of organic matter with nitrogen (C:N = 10.6-10.9) M'as observed in the variant with aftereffect of long-term application of nitrogen fertilizer at doses of N90-1S0 and phosphorus fertilizer at the dose of P30. Among the soil layers, the highest degree of nitrogen depletion was observed in the 20-40 cm layer, from which most likely the main nutrient consumption by plants occurred. Keywords: mineral fertilizers, after-effect, potential fertility, organic carbon, soil nitrogen, C:N ratio, soil degradation.

УДК:631.81.095.337

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ СЕМЯН КОМПЛЕКСОМ АМИНОКИСЛОТ С МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ НА ВСХОЖЕСТЬ, ЭНЕРГИЮ И ИНТЕНСИВНОСТЬ ПРОРАСТАНИЯ

Т.Ю. Вознесенская, O.A. Шаповал, д.с.-х.н., ФГБНУ «ВНИИагрохимии» 127550, Москва, ул.Прянишникова, 31А, Россия, elgen(a)mail.ru

Работа выполнена по государственному заданию № 0572-2019-0014

Изучена в лабораторных условиях регулирующая активность комплекса аминокислот с микроэлементами, влияющая на всхожесть семян пшеницы озимой и интенсивность их прорастания. Максимальные значения энергии прорастания (85%, на контроле 67%) и всхожести (88%, на контроле - 71%>) получены при обработке семян этим комплексом в норме 1,5 л/т семян. По совокупности максимальных значений показателей качества семян пшеницы озимой сорта Вершина (энергия прорастания, всхожесть, длина корешка и длина ростка, их масса - сырая и сухая в расчёте на 100 проростков) установлены оптимальные нормы расхода комплекса аминокислот с микроэлементами - 0,5; 1,5, 3,0 л/т семян.

Ключевые слова: пшеница озимая, комплекс микроэлементов с аминокислотами, всхожесть семян, энергия прорастания.

Б01: 10.25680/819948603.2020.116.09

Темпы появления всходов, рост и развитие растений, и, наконец, урожайность в значительной степени зависят от качества посевного материала. Именно качество семян определяет генетическую гомогенность, физические свойства, жизнедеятельность и полевую продуктивность растений [1].

При прорастании семян единственным источником формирования нового растения служат белки, которые являются не только запасными веществами, но и катализаторами, влияющими на скорость ферментативных процессов, протекающих при обмене [2]. Основные структурные единицы белковых веществ - аминокисло-