CC BY
75
ПЛОДОРОДИЕ
о-
с1о1: 10.24411/0044-3913-2020-10102 УДК 631.81:632.95:631.417.1:631.445.24
Качественный состав органического вещества дерново-подзолистой почвы в длительном полевом опыте
Р. Ф. БАЙБЕКОВ1, академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, первый зам. генерального директора (e-mail: rbaibekov@bk.ru) К. П. ХАЙДУКОВ2, кандидат биологических наук, руководитель научного направления (e-mail: hvaber@yandex.ru) А. А. КОВАЛЕНКО3, кандидат сельскохозяйственный наук, ведущий научный сотрудник Т. М. ЗАБУГИНА3, кандидат сельскохозяйственный наук, старший научный сотрудник всероссийский научно-исследовательский институт химических средств защиты растений, ул. Угрешская, 31, Москва, 115088, Российская Федерация 2ООО «Курск АгроАктив», ул. 50 лет Октября, 116 г, Курск, 305040, Российская Федерация 3Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д. Н. Прянишникова, ул. Прянишникова, 31а, Москва, 127550, Российская Федерация
Исследования проводили в длительном (более 60 лет) полевом опыте на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Домодедовского района Московской области. Схема опыта представляет выборку из 19 вариантов, объединенных в два блока: 1...9 - органоминеральные системы удобрения, 10...19 - минеральные системы. В вариантах 3.5 на фоне 50 т/га навоза за ротацию, вносимого под пропашные культуры, применяли возрастающие дозы минеральных удобрений (NPK, 2NPK, 3NPK), кратные за ротацию содержанию NPKв 50 т О навоза. В вариантах 11.14 вносили возрас-
0 тающие дозы минеральных удобрений (NPK,
1 22NPK, 3NPK и 4NPK), кратные за ротации ^ севооборота 50 тнавоза. В последние годы z в опыте изучали последействиедлительного
ие применения удобрений, за 19 лет которого ел кислотность почвы по разным вариантам
4 опыта повысилась с 6,2 до 5,5 ед. рН, соле держание органического вещества почвы
5 уменьшилось. Во фракционно-групповом Зе составе гумуса снизились сумма гуминовых
кислот и содержание их фракции, связанной с кальцием, увеличилось количество фуль-вокислот, изменилось соотношение гуми-новых и фульвокислот. Наибольшее содер-жаниелегкотрансформируемого углерода и углерода, экстрагируемого горячей водой, отмечено в варианте с внесением одних органических удобрений. Количество активной части гумуса, изменяющейся под влиянием различных агротехнических приемов, варьировало от 0,05 до 0,16 % с наибольшей величиной этого показателя в варианте с органоминеральной системой удобрения даже через 24 года последействия. Содержание углерода, экстрагируемого горячей водой, в вариантах с органоминеральной системой удобрения составило 447мг/кг, с минеральной - 298. 321 мг/кг, лабильного органического вещества изменялось от 14,1 до 19,7 % от Сорг (наименьшее в контроле - 111 мг/кг, наибольшее в варианте с органической системой удобрений -186 мг/ кг). Комплексное исследование изменения органического вещества, позволяетдиа-гностировать происходящие изменения и разработать меры по улучшению гумусового состояния почвы.
Ключевые слова: органическое вещество почвы, длительный полевой опыт, последействие применения удобрений, фракционно-групповой состав гумуса, гуминовые кислоты, фульвокислоты, лабильное органическое вещество.
Для цитирования: Качественный состав органического веществадерново-подзолистой почвы в длительном полевом опыте / Р. Ф. Байбеков, К. П. Хайдуков, А. А. Коваленко и др. // Земледелие. 2020. № 1. С. 8-11. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10102.
Органическое вещество почвы благоприятно влияет на формирование комплекса агрономических свойств. Его содержание и качественный состав - важные показатели почвенного плодородия.
Исследования В. А. Черникова [1, 2], Н. Ф. Ганжары [3], Л. К. Шевцовой [4, 5, 6], А. И. Еськова [7], В. М. Семенова [8], С. М. Лукина [9] и других показали, что при оценке органического вещества почвы необходимо, кроме общего содержания гумуса, учитывать его качество, особенно обогащенность активными компонентами.
В последние годы при относительно «низких» дозах внесения органических и минеральных удобрений по всей стране отмечают снижение содержания гумуса в почве [10, 11, 12]. В связи с этим возникла необходимость изучения содержания и качественного состава органического вещества и разработки мер по его регулированию [13, 14, 15]. Такие исследования можно провести только в длительных полевых опытах под воздействием разнообразных агроприемов [16, 17].
Цель работы - изучить изменение содержания и качественного состава органического вещества дерново-подзолистой почвы в длительном полевом опыте с действием и последействием минеральных и органических удобрений.
Исследования в этом направлении при длительном применении удобрений и последующем их последействии проводили в длительном полевом опыте Центральной опытной станции Всероссийского научно-исследовательского института агрохимии имени Д. Н. Прянишникова, заложенном в трех полях в 1964-1966 гг. в районе деревни Шебанцево (Домодедовский район Московской области). Почва участка дерново-подзолистая тяжелосуглинистая среднеокульту-ренная.
Исходная агрохимическая характеристика почвы: рНКС| - 4,3; Нг - 5,4 мг-экв./100 г; Б - 8,3 мг-экв./100 г; Р2О5 (по Кирсанову) - 67 мг/кг; К2О (по Мас-ловой) - 147 мг/кг; гумус - 1,57 %.
Схема опыта представляет выборку из 19 вариантов, объединенных в два блока: 1...9 варианты - органоминеральные системы удобрения, 10.19 - минеральные системы. Чередование культур в севообороте: картофель ранний - пшеница озимая - свёкла кормовая - ячмень яровой. В вариантах 3.5 на фоне 50 т/га навоза крупного рогатого скота за ротацию применяли возрастающие дозы минеральных удобрений (ЫРК, 2ЫРК, 3ЫРК). Навоз вносили под зябь в дозах 20 т/га под картофель и 30 т/га - под свеклу. В вариантах 11.14 применяли возрастающие дозы минеральных удобрений (ЫРК, 2ЫРК, 3ЫРК и 4 ЫРК). Одинарные дозы ЫРК за ротации севооборота были кратными общему содержанию этих элементов в 50 т навоза. В связи с неоднократными изменениями схемы внесения удобрений большую часть исследований проводили в 10-ти вариантах, в которых системы удобрения
1. Содержание углерода (%) в почве в зависимости от применяемой системы
удобрения
Вариант С орг Ct ** trans
1992 г. 2011 г. I 2016 г. АС*
Контроль 0,74 0,78 0,82 +0,08 0,08
Навоз, 50 т/га (фон Н) 0,87 0,91 0,85 -0,02 0,11
Н + ЫРК эквивалентно фону Н 0,93 0,95 0,79 -0,14 0,05
Н+3ЫРК 0,99 0,91 0,90 -0,09 0,16
НСР0,5 - 0,03 0,03 - -
*АС - изменение через 24 года последействия ранее внесенных удобрений;
** C = С (2016 г.) - С , где за С
trans орг1 ' min ^ m
контрольном варианте (0,74 %).
принято содержание органического углерода в
на протяжении всего времени опыта были постоянными.
Исследования вели на фоне периодического известкования почвы во всех вариантах опыта. За 28-летний период известняковую муку вносили 4 раза, что в сумме составило 18 т/га.
С 1993-1995 гг. до 2005 г. последействие внесенных за 28-летний период органических, минеральных удобрений и их сочетаний изучали на культурах 4-польного зернового севооборота вико-овсяная смесь на зеленую массу - озимая пшеница - овес
- ячмень, а с 2005 г., после залужения опытных полей с целью восстановления плодородия деградированных фонов, - на смеси многолетних злаковых трав из овсяницы луговой (5...6 кг/га), ежи сборной (4.5 кг/га), райграса пастбищного (4.5 кг/га), фестулолиу-ма (5.6 кг/га).
С 2011 г. внесение удобрений на выделенных частях каждой из делянок было возобновлено. Блок вариантов с органической и органоминеральной системами удобрения использовали под зернотравяной севооборот в трех полях, блок вариантов с минеральной системой удобрения - под бессменную кукурузу в двух полях.
Содержание углерода органического вещества почвы (Сорг) определяли методом Тюрина в модификации Никитина; фракционно-групповой состав гумуса - методом И. В. Тюрина в модификации В. В. Пономаревой и Т. А. Плотниковой; содержание активных компонентов в составе гумуса
- путем определения легкотрансфор-
мируемого органического вещества расчетным методом; углерода, экстрагируемого горячей водой (СЭГВ), - по Кёршенсу, Шульц; лабильного органического вещества (Слаб) - по Дьяконовой [18, 19].
Исследования показали (табл. 1), что при длительном сельскохозяйственном использовании дерново-подзолистой почвы без применения удобрений содержание в ней углерода органического вещества снижалось до 0,74 %, тогда как на фоне навоза и его сочетаний с минеральными удобрениями оставалось на уровне 0,87.0,99 %. Замена севооборота многолетними травами после прекращения внесенияудобрений обеспечивала стабилизацию и даже некоторое улучшение гумусового состояния почвы. За три ротации зернового севооборота (до 2006 г.) и дальнейшего использования пашни (до 2011 г.) под многолетними травами, отмечено незначительное увеличение содержания Сорг на контроле. В вариантах опыта с органической системой оно практически не изменилось, а на ор-ганоминеральной системе снизилось на 0,09.0,14 %.
Содержание активной части гумуса (С1гаге.), определяющей биологическую активность и другие агрономические свойства почвы и изменяющейся под влиянием различных агротехнических приемов, варьировало от 0,05 до 0,16 %. Наибольшую величину этого показателя отмечали на фоне орга-номинеральной системы удобрения даже через 24 года последействия.
Основная роль в изменении кислотности почвы принадлежит проведенному известкованию, в результате которого после 7 ротаций севооборота величина рН при органической и орга-номинеральной системах удобрения составила 6,2, при минеральной -5,8 ед., а еще через 19 лет - соответственно 5,6 и 5,5.5,8 ед. (табл. 2). Длительное систематическое применение органических удобрений обеспечивало увеличение С г по отношению к контролю, на 0,13 % в оба срока определения, тогда как положительное влияние минеральных удобрений в период их действия было слабее, чем органических, а в последействии приводило даже к снижению на 0,07.0,08 %.
Качественный состав гумуса почвы опыта - типичный для дерново-подзолистых почв с ярко выраженным преобладанием фульвокислот, наибольшее содержание которых отмечено в вариантах с минеральной системой удобрений и в контроле. В группе гуминовых кислот преобладает первая фракция, в которую входят свободные и связанные с подвижными (легкорастворимыми) соединениями полуторных окислов гуминовые кислоты. Содержание гуминовых кислот, связанных с кальцием, через 19 лет последействия удобрений снизилось во всех вариантах опыта в 2.3 раза, но наибольшим оставалось на фоне последействия 50 т/га навоза (см. табл. 2). Группа фульвокислот выделяется содержанием фракции 3, в которую входят фульвокислоты, связанные с гуминовыми кислотами первой фракции. Больше всего их в почве в варианте с внесением одних минеральных удобрений. На фоне последействия органических и эквивалентных им количеств минеральных удобрений увеличилось содержание фракции 1а, состоящей из свободных и связанных с подвижными полуторными окислами фульвокислот, которую называют «агрессивной». Эта фракция наиболее подвижна, её «агрессивность» выражается в активном участии в процессе оподзоливания.
2. Фракционно-групповой состав гумуса дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы после 28 лет применения
удобрений и 19 лет их последействия, % от С почвы
Вариант PHKCI С орг Гуминовые кислоты (ГК) Фульвокислоты (ФК) ГК+ФК СГК:СФК Гумин
1 2 3 1 сумма 1а 2 3 1 сумма
1992 г.
Контроль 6,1 0,74 6,4 2,6 10,2 19,2 6,4 12,8 18,0 9,0 46,2 65,4 0,42 34,6
Навоз, 50 т/га (фон Н) 6,2 0,87 4,6 13,6 11,4 29,6 5,7 14,8 6,8 11,3 38,6 68,2 0,77 31,8
ЫРК эквивалентно фону Н (фон М) 6,1 0,74 6,4 6,4 7,7 20,5 5,1 7,7 12,8 10,3 35,9 56,4 0,57 43,6
М +3ЫРК 5,8 0,84 12,4 1,2 12,4 26,0 9,9 13,6 1,2 23,5 48,2 74,2 0,54 25,8
НСР0,5 0,2 0,07 1,5 1,2 2,0 4,4 2,8 1,2 3,6 1,5 2,9 10,2 0,10 9,5
2011 г.
Контроль 5,9 0,78 9,0 1,3 2,5 12,8 6,4 14,1 10,2 14,1 44,8 57,6 0,28 42,3
Навоз, 50 т/га (фон Н) 5,6 0,91 7,7 4,4 3,3 15,4 6,6 15,3 7,7 13,1 42,8 58,2 0,36 41,7
ЫРК эквивалентно фону Н (фон М) 5,8 0,71 5,6 2,8 2,8 11,2 8,4 11,2 12,6 11,2 43,6 54,8 0,26 45,0
М +3ЫРК 5,5 0,70 7,1 2,8 4,3 14,3 8,6 11,4 12,8 12,8 44,2 58,5 0,32 41,4
НСР0,5 0,2 0,08 1,5 1,1 1,4 2,5 2,1 1,2 2,2 1,5 1,3 2,8 0,10 2,5
3. Содержание в почве лабильного и экстрагируемого горячей водой углерода
Вариант С б лаб СЭГВ
% от С орг мг/кг % от С орг мг/кг
Контроль 14,1 111 4,1 336
Навоз, 50 т/га (фон Н) 19,7 186 4,1 388
Н + ЫРК эквивалентно фону Н 15,7 155 4,7 447
ЫРК эквивалентно фону Н (фон М) 20,2 144 4,2 298
М+3ЫРК 22,8 163 4,5 321
НСР0,5 2,1 21 0,3 38
Увеличилось количество нерастворимого остатка (гумина), которое характеризует количество гумуса, свя-заное в наиболее прочный комплекс. Отношение СГК:СФК уменьшилось во всех вариантах опыта, сильнее всего в варианте с последействием 50 т/га навоза - в 2,1 раза (с 0,77 до 0,36), в сравнении с действием удобрения.
Часть углеродного фонда характеризуется компонентами высокой химической и биологической активности, что определяет его основополагающую роль в осуществлении агрономических и экологических функций почв. Именно она в первую очередь изменяется под действием природных и агрогенных факторов. Исследование активных соединений гумуса почв получило широкое развитие в Германии в работах М. Кёршенса и Э. Шульц.
В наших исследованиях количество углерода, экстрагируемого горячей водой, в почве опыта варьировало от 4,1 до 4,7 % от Собщ почвы (табл. 3). В вариантах с органоминеральной системой удобрения оно составляло 447 мг/кг с минеральной - 298.321 мг/кг
К лабильным формам органических веществ Н. Ф. Ганжара [3] относит не-разложившиеся растительные остатки, органические вещества животного происхождения, объединяемые общим понятием - источники гумуса, которые непосредственно участвуют в питании сельскохозяйственных культур. Лабильное органическое вещество служит не только источником элементов питания, энергии и углерода для построения биомассы, но и выполняет очень важные защитные функции в отношении устойчивого (консервативного) органического вещества. В разных вариантах опыта содержание лабильного органического вещества составляло от14,1 до 19,7 % от Сг Наименьшим оно было в контроле - 111 мг/кг наибольшим в варианте с органической системой удобрений - 186 мг/кг
Таким образом, проведенные ис-^ следования показали, что один из ® основных факторов, определяющих динамику и трансформацию гумуса в ^ почве, - органические и минеральные о» удобрения, способствующие накопле-| нию и сохранению содержания гумуса на уровне, близком к исходному, улучай шению его качественного состава. 5 После прекращения внесения удо-$ брений содержание гумуса снижается
до так называемого «порогового уровня». В наших исследованиях минимальную величину этого показателя отмечали в вариантах без удобрений (контроль) и с последействием минеральных удобрений - 0,70.0,74 % Собщ.
За 19лет последействияудобрений во фракционно-групповом составе гумуса дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы сумма гуминовых кислот уменьшилась в 2 раза, доля фульвокислот увеличилась, отношение СГК:СФК сузилось в 1,6.2,2 раза, что свидетельствует о деградации органического вещества без применения удобрений и известкования.
Комплексное исследование органического вещества почвы позволяет оценить его подвижность, участие в химических и биологических процессах, формирующих эффективное плодородие почв, диагностировать направленность изменения этих процессов при применении и последействии различных систем удобрения, в отличие от общего углерода, для оценки динамики которого требуются десятилетия. Поэтому определение фракционно-группового состава гумуса и содержания углерода активных компонентов в его составе - необходимое дополнение к определению общего углерода при разработке приемов оптимизации параметров и управления органическим веществом в пахотной почве.
Литература.
1. Черников В. А. Комплексная оценка гумусового состояния почв // Известия ТСХА. 1987. №6. С. 83-94.
2. Изменение качественного состава гумуса дерново-подзолистой почвы при длительном применении удобрений / В. А. Черников, С. Э. Старых, В. А. Кончиц и др. // Известия ТСХА. 1988. № 4. С. 52-57.
3. Ганжара Н.Ф. Баланс гумуса в севооборотах и пути его регулирования // Земледелие. - 1996. - №10. - С. 7-9.
4. Шевцова Л. К., Володарская И. В., Аканова Н. И. Гумусное состояние пахотных дерново-подзолистых почв при окультуривании и в условиях хозяйственного истощения // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 5. С. 33-35.
5. Шевцова Л. К., Володарская И. В. Трансформация гумуса дерново-подзолистых почв в опытах с длительным применением удобрений // Почвоведение. 1998. № 7. С. 825-831.
6. Влияние длительного применения и последействия различных систем удо-
брения на кислотность, содержание и качественный состав органического вещества почвы / К. П. Хайдуков, Л. К. Шевцова, А. А. Коваленко и др. // Плодородие. 2014. № 1 (76). С. 30-33.
7. Еськов А. И., Лукин С. М. Научное обеспечение воспроизводства плодородия почв // Земледелие. 2002. № 6. С. 14.
8. Семенов В. М., Лебедева Т. Н. Проблема углерода в устойчивом земледелии: агрохимические аспекты // Агрохимия. 2015. № 11. С. 3-12.
9. Лукин С. М. Влияние структуры севооборота на эффективность удобрений в длительных опытах на дерново-подзолистой супесчаной почве // Агрохимия. 2017. № 12. С. 16-20.
10. Кобякова Т.И., Уфимцева Л.В. Мониторинг плодородия пахотных почв центральной и северо-западной агроклиматических зон Курганской области // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 11. С. 5-8.
11. Кузьмичев Ф.П., Тепляшина Л.И., Гвоздева Е.Н. Мониторинг плодородия почв Саратовской области // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32.№ 6. С. 5-9.
12. Попов В.В. Состояние плодородия пахотных земель в юго-восточных районах Ростовской области // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 3. С. 7-11.
13. Байбеков Р.Ф., Седых В.А., Поветкина Н.Л. Влияние на развитие дернового процесса высоких доз органических удобрений // Плодородие. 2012. № 4 (67). С. 7-9.
14. Дедов А.А., Дедов А.В., Несмеянова М.А. Содержание лабильного органического вещества в севооборотах с бинарными посевами // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2018. № 1 (56). С. 13-21.
15. Влияние длительного применения высоких доз минеральных и органических удобрений на строение профиля дерново-подзолистой почвы / Р.Ф. Байбеков, Н.П. Панов, Е.Б. Скворцова и др.// Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 1998. № 4. С. 61-69.
16. Отрицательное действие на плодородие дерново-подзолистых почв несбалансированных доз минеральных удобрений /Н.П. Панов, В.И. Савич, Х.А. Амергужин и др. // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2003. № 6. С. 28-30.
17. Хайдуков К. П., Милютина А. А. Влияние длительного применения удобрений на содержание подвижных органических веществ в дерново-подзолистой почве // Владимирский земледелец. 2013. № 3 (65). С. 18-22.
18. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Байбеков Р.Ф. Практикум по почвоведению. М.: РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. 2012. 285 с.
19. Методы определения активных компонентов в составе гумуса почв. М.: ВНИИА, 2010. 32 с.
Qualitative composition of organic matter in sod-podzolic soil in a long field experiment
R. F. Baibekov1, K. P. Khaidukov2, A. A. Kovalenko3, T. M. Zabugina3
1All-Russian Research Institute of Chemical Means of Plant Protection, ul. Ugreshskaya, 31, Moskva, 115088, Russian Federation 2KurskAgroAktiv LLC, , ul. 50 let Oktyabrya, 116g, Kursk, 305040, Russian Federation 3D. N. Pryanishnikov All-Russian Research Institute of Agrochemistry, ul. Pryanishnikova, 31a, Moskva, 127550, Russian Federation
Abstract. The studies were carried out in a long (over 60 years) field experiment on sod-podzolic heavy loamy soil in the Domodedovo district, Moscow region. The experimental design represents a sample of 19 options, combined in two blocks: 1-9 are organic and mineral fertilizer systems, 10-19 are mineral fertilizer systems. In options 2-5 against the background of 50 t/ha of manure over one rotation, applied for row crops, we used increasing doses of mineral fertilizers (NPK, 2NPK, 3NPK). These doses were divisible by NPK content in 50 tons of manure. In variants 11-14, increasing doses of mineral fertilizers (NPK, 2NPK, 3NPK and 4NPK) were applied, divisible by 50 tons of manure. In recent years, the aftereffect of prolonged use of fertilizers has been studied in the experiment; over 19 years of its application the acidity of the soil in different experimental variants increased from 6.2 to 5.5 pH units, the content of soil organic matter decreased. In the fractional group composition of humus, the sum of humic acids and the content of their fraction associated with calcium decreased, the number of fulvic acids increased, the ratio of humic and fulvic acids changed. The highest content of easily transformed carbon and carbon extracted with hot water was noted in the variant with the application of organic fertilizers only. The content of the active part of humus, which varies under the influence of various agricultural techniques, ranged from 0.05 to 0.16% and shows the largest value of this parameter in the variant of the organic and mineral fertilizer system even in 24 years of the aftereffect. The amount of carbon extracted by hot water in options with the organic and mineral fertilizer system was447mg/kg, with mineral one - 298-321 mg/kg. The content of labile organic matter ranged from 14.1 to 19.7% of Corg. The smallest content was noted in the control, 111 mg/kg, the largest one was in the version of the organic fertilizer system - 186 mg/kg. A comprehensive study of changes in organic matter allows you to diagnose ongoing changes and develop measures to improve the humus state of the soil.
Keywords: soil organic matter; long field experiment; aftereffect of fertilizers; fractional group composition of humus; humic acids; fulvic acids; labile organic matter.
Author Details: R. F. Baibekov, member of the RAS, D. Sc. (Agr.), first deputy general director (e-mail: rbaibekov@bk.ru); K. P. Khaidukov, Cand. Sc. (Biol.), head of research group, (email: hvaber@yandex.ru); A. A. Kovalenko, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; T. M. Zabu-gina, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow.
For citation: Baibekov RF, Khaidukov KP, Kovalenko AA, et al. [Qualitative composition of organic matter in sod-podzolic soil in a long field experiment] // Zemledelie. 2020;(1): 8-11.Russian. doi: 10.24411 / 0044-39132020-10102.
Сок 10.24411/0044-3913-2020-10103 УДК: 633.853.52: 631.58: 631.559
Влияние культур севооборота на микробиологическую активность, агрофизические свойства почвы и урожайность сои
К. А. НИКУЛЬЧЕВ1, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: nka@vniisoi.ru) Е. В. БАНЕЦКАЯ, научный сотрудник1, аспирант2 (e-mail: bev@vniisoi.ru) всероссийский научно-исследовательский институт сои, Игнатьевское ш., 19, Благовещенск, Амурская обл., 675027, Российская Федерация
^Дальневосточный государственный аграрный университет, ул. Политехническая, 86, Благовещенск, Амурская обл., 675005, Российская Федерация
Цель работы - определить продуктивность сои при её возделывании в севообороте и монокультуре в зависимости от состояния микробиологической активности и агрофизических свойств почвы. Исследования проводили на луговой черноземовидной тяжелосуглинистой среднемощной почве в Амурской области. Пахотный слой почвы характеризовался слабокислой (рН 4,9...5,0) реакцией среды и средней величиной гидролитической кислотности (2,32.2,48 мг-экв./100 г почвы), средней (по Кирсанову) обеспеченностью подвижным фосфором (75.98мг/кг) и очень высокой - калием(бо-лее 180 мг/кг). Схема опыта включала варианты возделывания сои в севообороте после ячменя и кукурузы, а также в монокультуре. Агрофизические и микробиологические исследования проводили по общепринятым методикам. Максимальная урожайность в опыте отмечена при возделывании сои в севообороте после кукурузы (2,52 т/га), минимальная (1,14 т/га) - в монокультуре. Общая численность микроорганизмов в течение вегетации варьировала от 7,3 до 38,4 млн КОЕ/1 г почвы. Под монокультурой сои выявлено увеличение численности аммонифицирующей и иммобилизируюшей микрофлоры, которая обратно пропорционально коррелировала с урожайностью культуры. Плотность почвы под посевами сои, возделываемой в монокультуре, составляла 1,20...1,25 г/см3, в севообороте она снижалась до 1,13 г/см3. Величина общей порозности варьировала в пределахотудовлетворительной в монокультуре до отличной - в севообороте. Запасы продуктивной влаги на всех участках в севообороте оценивались какхорошие. Выявлена тесная обратная зависимость урожайности сои от плотности почвы, как в начале, так и в конце вегетации - коэффициент корреляции в обоих случаях был равен -0,98.
Ключевые слова: соя (Glycine max), севооборот, монокультура, агрофизические свойства почвы, физиологические группы микроорганизмов, урожайность.
Для цитирования: Никульчев К.А., Ба-нецкая Е.В. Влияние культур севооборота на микробиологическую активность, агрофизические свойства почвы и урожайность сои // Земледелие. 2020. № 1. С. 11-14. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10103.
В Амурской области соя - приоритетная культура, имеющая большое значение в экономике сельскохозяйственных предприятий. Высокая рентабельность и рыночный спрос способствовали увеличению объёмов её производства [1]. Известно, что одно из основных технологических условий, влияющих на рост урожайности и качество зерна сои, - возделывание в севооборотах [2, 3]. Размещение сои в севооборотах обеспечивает повышение урожайности, в сравнении с монокультурой, на 36,4 %, а увеличение насыщения севооборотов культурой с 33,3 до 50 % сопровождается ее снижением на 8,1 % [4].
Вопреки рекомендациям ученых, на сегодняшний день рост производства сои достигается путем увеличения посевных площадей в результате сокращения или полного отказа от возделывания зерновых, кормовых культур, однолетних и многолетних трав. Многие сельхозпроизводители расширяют посевы культуры в ущерб севооборотам, не задумываясь о последствиях. Так, в структуре посевных площадей Амурской области она занимает около 80 % (951 тыс. га), тогда как зерновые культуры - менее 20 % (193 тыс. га) [5]. При дальнейшем возделывании сои в повторных посевах и монокультуре урожайность её может уменьшиться вдвое вследствие снижения плодородия почвы, резкого ухудшения фитосанитар- ы ного состояния посевов и нарушения о баланса основных эколого-трофических л групп микроорганизмов почвы [6]. д
Микробиологическая активность ел почвы - эколого-агрономический инди- s катор антропогенного воздействия на z нее, важный фактор плодородия почвы, 1 который тесно связан с урожайностью м сельскохозяйственных культур [7]. В 2 исследованиях, проведенных другими
