CC BY
57УДК 631.445.25/631.46
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В ЗОНЕ ВЛАДИМИРСКОГО ОПОЛЬЯ
М.К. Зинченко, к.б.н., В.В. Шаркевич, И.Д. Федулова — Владимирский НИИСХ
E-mail: zinchenkosergei@mail.ru
Представлены результаты многолетнего (2006-2017 гг.) мониторинга микробиологических показателей, позволяющих охарактеризовать общую картину состояния почвенной микрофлоры в агроландшафтах серой лесной почвы Владимирского ополья. Исследовали слой почвы 0-20 см в стационарном опыте на минеральных и органоминеральных фонах интенсификации применения удобрений по отвальной вспашке (20-22 см) и безотвальному рыхлению (10-12 см). Значительная часть микробной биомассы в почве агрофонов минерализуется, что может привести к постепенной деградации и снижению ее плодородия. Средний уровень биомассы микроорганизмов в почве пашни составляет 3,2 т/га, что в 3 раза ниже, чем в целинных биотопах. На высокоинтенсивном минеральном фоне (ежегодно 350-390 кг д.в. на 1 га) биомасса микроорганизмов по отвальной вспашке составила 1,9 т/га. На органоминеральных фонах величина этого показателя находилась на уровне 3-3,5 т/га. Антропогенная сукцессия микробного пула эколого-трофических групп интегрирована на увеличение их численности на органоминеральных фонах, где навоз вносили 1 раз за ротацию 6-польных севооборотов в дозе 40, 60 и 80 т/га в сочетании с минеральными удобрениями. Расчет коэффициентов минерализации азота органических соединений (HmuJ и коэффициента трансформации органического вещества (HnJ свидетельствует, что на органоминеральных фонах формируется бактериальный пул с биохимической активностью, которая функционально направлена на микробиологическую трансформацию мортмассы в органическое вещество почвы.
Ключевые слова: микробная биомасса, серая лесная почва, трансформация, фоны интенсификации, агроландшафты, численность микроорганизмов, Владимирское ополье.
Проблема повышения урожайности и качества продукции растениеводства требует развития представлений о процессе формирования и величине влияния природных и антропогенных факторов на продуктивность сельскохозяйственных культур. Для разработки оптимальных вариантов повышения продуктивности агроэкосистем путем более полного использования природного биопотенциала необходимо не только определение уровней значимости отдельных агротехнических элементов и их влияния на формирование урожая, но и оценка экологической устойчивости агроландшафтов, что позволит нормировать уровни антропогенной нагрузки на пашню.
Возрастает необходимость всестороннего изучения влияния факторов интенсификации сельскохозяйственного производства на основные звенья агросистем, важ-
нейший компонент которых - почвенные микробоценозы. Поэтому всякий прогноз антропогенного воздействия на агроэкосистемы должен основываться на знании закономерностей функционирования комплекса микроорганизмов, в первую очередь о характере их реакции на изменения экологической обстановки. Учет микробиологических показателей особенно важен в современных экономических условиях землепользования, когда повышение урожайности культур должно достигаться не благодаря высоким дозам удобрений, а путем оптимизации биологических и агрохимических свойств почвы [1, 2].
Для определения экологического состояния почвы в системе адаптивно-ландшафтного земледелия, перспективно использование биологических показателей, отражающих особенности жизнедеятельности почвенных микроорганизмов в
конкретных условиях такой биологической системы, как почвенная среда. В связи с этим, разработка и усовершенствование методологических подходов к оценке воздействия агротехнических нагрузок на почву - актуальная теоретически и практически значимая задача при формировании адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
В ходе многолетних исследований, проведенных в полевых опытах Владимирского НИИСХ, была дана характеристика микробоце-нозов серых лесных почв Владимирского ополья по различным показателям [3-8]. Изучение эталонных образцов ненарушенных почв залежных и целинных участков со стабильными биотическим сообществами позволило выявить изменения, происходящие в почве агросистем при различных агротехнических воздействиях на пашню.
В представленном материале
№ 1 (83) 2018
ВлаЗимгрсШ ЗешебЪдецТз
1. Уровень микробной биомассы в зависимости от системы применения удобрений и приема основной обработки почвы (среднее за 3 года)
Количество удобрений, кг Общая биомасса микроорганизмов, т/га
Фон интенсификации д.в./га за ротацию 6-иольного севооборота отвальная вспашка безотвальная
на 20-22см обработка на 10-12см
Нулевой Н 40 т/га 3,79 3,9
Интенсивный №о&РшКк;(> 3.85 3,22
+ Н 40 г/га
Интенсивный Г^цРщКзм 3.14 3,55
минеральный
ВысокоинтенсиЕньш 1.94 2.63
минеральный
Интенсивный №тР1яКз1о 3.77 3.78
органоминеральный + Н 60 г/га
ВысокоинтенсиЕньш №юР1баКзи 3.19 3.71
органоминеральный + Н ВО г/га
НСРаз 0,64 0,4S
Залежь 10,2
обобщены результаты многолетнего мониторинга микробиологических показателей, позволяющих дать общую картину состояния почвенной микрофлоры в агроланд-шафтах серой лесной почвы и показать ее влияние на формирование почвенного плодородия.
Исследования проводили в 2006-2017 гг. в многофакторном стационарном опыте по изучению АЛСЗ, заложенном в отделе земледелия Владимирского НИИСХ в 1996 г. на серой лесной средне-суглинистой почве со следующей агрохимической характеристикой: рНсол - 5,7; содержание гумуса -2,53-3,09 %;Р2О5 - 148-164 мг/кг почвы; К2О - 137-154 мг/кг почвы; сумма поглощенных оснований -12,8 мг-экв./100 г почвы.
Фоны интенсификации различались системами применения удобрений, рассчитанными на планируемый уровень урожайности сельскохозяйственных культур. Суммарное количество внесенных удобрений за ротацию севооборота на нулевом фоне составляло 40 т/га навоза (Н); интенсивном
- М100РВ0К160 + Н 40 т/га; интенсивном минеральном - 1^350Р220К390;
высокоинтенсивном минеральном
- М4В0Р2В0К575; интенсивном органо-минеральном - ^10Р150К310 + Н 60 т/га; высокоинтенсивном органо-минеральном - ^^Р^К^ + Н 80
т/га. Навоз вносили единовременно в расчетных дозах. В севооборотах возделывали озимые и яровые зерновые культуры, многолетние травы, картофель, зернобобовые. В качестве приема основной обработки использовали отвальную вспашку на 20-22 см и безотвальное рыхление на 10-12 см.
Исследовали почву слоя 0-20 см с применением стандартных микробиологических методов [9, 10].
Результаты. В состав органического вещества почвы входит активная фракция - биомасса микроорганизмов, состоящая из бактерий, грибов, актиномицетов, дрожжей и др. Одна из главных причин устойчивости почвы к неблагоприятным воздействиям - наличие избыточной микробной биомассы в сочетании с избыточным же видовым разнообразием микроорганизмов [11, 12]. С одной стороны, этот комплекс проводит геохимическую работу - разложение органического вещества и освобождение элементов питания, с другой - сам служит быстро обменивающейся фракцией органического углерода. и хранилищем элементов первого минимума - азота и фосфора. Во фракции микробной биомассы сосредоточено от 1 до 3 % органического углерода почвы. Отмершие клетки немедленно подвергаются разложению, а трансформирован-
ные вещества вступают в процесс гумификации.
Средний уровень микробной биомассы в природных биотопах серой лесной почвы и на залежных участках (не использовавшихся в сельскохозяйственном производстве более 20 лет) составил 10,2 т/га (табл. 1). Вариация биомассы микрофлоры в верхнем слое составляла 9,2-13,3 т/га. Относительную стабильность численного состава микроорганизмов природных экосистем серой лесной почвы обеспечивает высокий уровень го-меостатической устойчивости этой системы, формируемый трендом окислительно-восстановительных, геохимических и биохимических процессов. Особое значение имеет поступление в почву органического субстрата, которое обеспечивает видовое разнообразие растительности, когда на протяжении вегетации фенологические фазы развития естественных фитоценозов последовательно сменяют одна другую. Оно во многом определяет равновесное состояние экосистемы с тенденцией к постоянному увеличению биомассы и накоплению компонентов гумуса в верхних горизонтах.
На распаханных площадях видовой состав растительности однороден и большая часть биомассы растений ежегодно отторгается, что изменяет скорость и направленность почвенно-биологических процессов и сопровождается трансформацией их эколого-биологи-ческих показателей. В результате длительного сельскохозяйственного использования биомасса микроорганизмов в серых лесных почвах агроландшафтов уменьшилась более чем в 3 раза. Средний уровень ее запасов на агрофонах составляет 3,2 т/га.
Агротехническое воздействие на почвенную систему, в том числе внесение удобрений и прием основной обработки, вызывает изменение биомассы почвенных микроорганизмов (см. табл. 1).
ВлаЭимгрсШ ЗешеШеф
№ 1 (83) 2018
2. Численность микроорганизмов в агрофонах серой лесной почвы (среднее за 2011-2017 гг.)
Фон интенсификации Количество удобрений, кг д.в./га за ротацию 6- польного севооборота Количество микроорганизмов, млн КОЕ/1 г почвы
МПА-КАА общая численность микроорганизмов
Нулевой Н 40 т/га 9,2 13,2
Интенсивный Т^юоРвоКлбо + И 40 т/га 9,6 14,6
Интенсивный минеральный №5(>Р220Кз90 8,0 12,3
Высокоинтенсивный минеральный №8()Р>8СК575 7,0 10,5
Интенсивный органоминеральный №ЮР15ОКЗЮ + И 60 т/га 8,5 13,4
Высокоинтенсивный органоминеральный №З(]Р16ОК^!50 +Н 80 т/га 10,2 15,7
НСРо; 1,43 2,06
Залежь 2,16 3,52
3. Коэффициенты трансформации органического вещества в агроландшафтах серой лесной почвы по отвальной вспашке (среднее за 2011-2017 гг.)
Фон интенсификации Количество удобрений, кг д.в./га за ротацию 6-гипольного севооборота (КАА/МПА) Кит ((МПА+КАА) ■ (МПА-КАА))
Нулевой H 40 т/га L17 9;S9
Средний NiooPsoKiio + H 40 г/га 0:9& 10,65
Интенсивный 1.22 7;S3
минеральный
ВысокоинтенсиЕный №ИРЖ|К575 L37 5,03
минеральный
Интенсивный №mPi5oK3io 0.99 11.62
органоминеральный + Н 60 г/га
ВысокоинтенсиЕный N4soPi6dK3M 0.93 13.77
органоминеральный + H SO г/га
- коэффициент минерализации; JC™ - -коэффициент трансформации органических
остатков s органическое вещество почвы.
Преимущественное развитие микробного комплекса и накопление его биомассы отмечено в вариантах с использованием органических удобрений. При отвальной вспашке средняя биомасса микрофлоры на органоминеральных фонах составила 3,4 т/га, на минеральных - 2,6 т/га, по безотвальной обработке - соответственно 3,65 и 3,0 т/га. Использование навоза в опыте один раз за ротацию в дозах 40, 60 и 80 т/га обогащало почву не только доступными элементами питания, но и дополнительным
энергетическим материалом в виде клетчатки, улучшая при этом физические свойства почвы. Все это стимулировало развитие микробного комплекса и накопление биомассы микроорганизмов.
Ежегодное применение высоких доз минеральных удобрений (350390 кг д.в. на 1 га) на высокоинтенсивном минеральном фоне не способствовало развитию микробного комплекса и накоплению биомассы микроорганизмов не зависимо от приема основной обработки. Однако преимущество в накопле-
нии микробной биомассы имеют фоны, расположенные по безотвальной обработке, так как запасы мортмассы концентрируются в поверхностном слое почвы и служат энергетическим материалом для жизнедеятельности почвенной сапрофитной микрофлоры.
Агротехническое воздействие на пашню оказывает определенное влияние на физиологический состав микрофлоры. По таксономическому составу бактериальных сообществ можно представить их экологические функции в биогеоценозе и направленность биохимических процессов в почве. Функциональный подход к учету деятельности микрофлоры почвы складывается из индивидуального изучения количества и биологической активности каждой микробной группы, что имеет большое значение при комплексной оценке агро-экосистем. В связи с этим изучение состава, свойств и количественных соотношений различных физиологических групп микроорганизмов дает информацию об агрономических свойствах почвы. Достаточно большое число наблюдений за биогенностью серой лесной почвы позволяет определить тренд изменения состава и функционирования микробоценоза под влиянием систем удобрений в агрофонах серой лесной почвы.
Общая численность жизнеспособных микроорганизмов в серой лесной почве складывалась из численности различных эколого-трофи-ческих групп - протеолитической, амилолитической, олигонитро-фильной, микромицетов (табл. 2).
Академик В.Г. Минеев (2005) отмечал, что микроорганизмы - это наиболее энергичная и подвижная часть органического вещества почвы - ее живая плазма, способная быстро реагировать на изменения состояния почвы и коррелирующая с микробиологической активностью [13]. Хозяйственная деятельность человека привела к значительной интенсификации процессов, осу-
№ 1 (83) 2018
Владимгрскш ЗешеШецТз
ществляемых почвенными микроорганизмами, увеличивая численность отдельных физиологических групп относительно природных аналогов [14, 15].
Совместное применение минеральных и органических удобрений в течение более чем 20 лет оказало максимальное в опыте стимулирующее воздействие на развитие микробного комплекса серой лесной почвы. Статистически достоверное увеличение численности микроорганизмов отмечено на высокоинтенсивном органоминеральном фоне при внесении 80 т/га навоза -15,7 млн КОЕ/1 г почвы и интенсивном фоне, где навоз использовали в дозе 40 т/га на фоне средних доз минеральных удобрений, - 14,6 млн КОЕ/1 г почвы. Аналогичную закономерность наблюдали и по численности протеолитической и амилолитической микрофлоры (МПА+КАА). Значительная численность этих микроорганизмов в указанных вариантах свидетельствует о достаточно высоком уровне плодородия, так как они оказывают основополагающее влияние на протекание процессов трансформации органического вещества в почве.
По мере увеличения дозы минеральных удобрений на интенсивном минеральном и высокоинтенсивном минеральном фонах роста численности микроорганизмов не наблюдали. Минимальный пул активно функционирующей микрофлоры сформировался на высокоинтенсивном минеральном фоне - 10,5 млн КОЕ/1 г, а суммарная численность протеолитической и амилолитической микрофлоры (МПА+КАА) составила 7 млн КОЕ/1 г. Это достоверно самая низкая величина в рамках изучаемых уровней интенсификации. Антропогенная сукцессия микробного пула на таких фонах интегрирована на снижение его численности.
Одна из причин низкой численности микроорганизмов на минеральных фонах - недостаток органической массы, попадающей в
почву только с корне-пожнивными остатками возделываемых культур. А также длительное систематическое применение высоких доз удобрений, которое приводит к накоплению в почве токсических веществ и балластных компонентов минеральных удобрений. Так, с 1 т фосфорных удобрений в почву поступает до 150 кг фтора, с 1 т калийных удобрений - до 600 кг хлора. Особую опасность представляют такие примеси как мышьяк, свинец, кадмий, стронций и другие элементы, которые зачастую содержатся в минеральных удобрениях [16, 17].
Для характеристики распространения эколого-трофических групп микроорганизмов в агро-ландшафтах серой лесной почвы мы сравнили полученные данные со шкалой обогащенности почв микроорганизмами [18]. В системе адаптивно-ландшафтного земледелия агроэкосистемы серой лесные почвы характеризуются средней и богатой обеспеченностью протео-литическими бактериями (аммо-нификаторами). Численность амилолитической микрофлоры (КАА) соответствует средней степени обогащенности. Азотфиксирующей микрофлорой изучаемые почвы бедны.
Микробное сообщество почвы одновременно поддерживает два противоположных процесса: минерализацию органического вещества с высвобождением доступных форм элементов питания и накопление гумуса, который составляет основу неспецифического органического вещества почвы. Для того чтобы сохранять и увеличивать плодородие почвы необходимо знать направленность микробиологических процессов, протекающих в агроэкосистемах. С этой точки зрения иформативными показателями служат коэффициент минерализации (Кмин) и коэффициент трансформации органических соединений (Кпт). Их величины свидетельствуют о протекающих в почве процессах распада и выноса элементов пи-
тания в целом, так как фактически отражают направление энергетических потоков, обусловленных противоположными функциями почвенной микрофлоры [19, 20].
Коэффициент минерализации - (Кмин) = (КАА/МПА) - показывает степень развития амилолитической части почвенного микробоценоза и, соответственно, ее активность в трансформации углеводов почвы и связывании минерального азота.
Близость коэффициентов минерализации азота на органомине-ральных фонах к 1 свидетельствует о паритете между процессами синтеза и иммобилизации соединений азота (табл. 3). Увеличение степени минерализации органического вещества наблюдается на минеральных фонах (Кмин - 1,22 и 1,37), что сопровождается иммобилизацией почвенного азота в микробную плазму.
О глубине микробиологических превращений азотсодержащих соединений в почве судили по коэффициенту трансформации органического вещества Кпт = (МПА+КАА) х (МПА/КАА) [19, 21]. Повышенные его показатели на органоминераль-ных фонах свидетельствуют, что растительные остатки интенсивно трансформируются в органическое вещество почвы, а это характеризует структуру почвенного микро-боценоза, как наиболее близкую к оптимальной для поддержания устойчивого равновесия в экосистеме. Степень микробиологического синтеза растительного материала в органическое вещество почвы на высокоинтенсивном минеральном фоне ниже более чем в 2 раза. Активность этого процесса на интенсивном минеральном фоне снижена, относительно органо-минеральных, на 35 %. На органо-минеральных фонах формируется бактериальный пул с биохимической активностью, функционально направленной на микробиологическую трансформацию мортмассы в органическое вещество почвы. Использование навоза в дозе 40, 60 и
Владимгрскт Зешедкеф
№ 1 (83) 2018
80 т/га один раз за ротацию севооборота на фоне минеральных удобрений формирует высокий биохимический потенциал серой лесной почвы в процессах накопления гумусовых веществ.
Таким образом, по результатам определения биомассы микроорганизмов, общей численности отдельных эколого-физио-логических групп и их соотношения в почвах агроценозов следует, что положительная динамика, обеспечивающая устойчивость агроландшафтов, наблюдается на органоминеральных фонах использования удобрений (навоз 40, 60, 80 т/га 1 раз за ротацию севооборота) как по отвальной вспашке, так и по безотвальному рыхлению. При усовершенствовании научных основ агроланд-шафтного земледелия система агроэкологического мониторинга должна шире включать микробиологические параметры, поскольку это важное и необходимое звено в системе управления и сохранения почвенного плодородия, индикатор нормирования агрогенной нагрузки на агроландшафты.
Литература.
1. Кирюшин В.И. Агрономическое почвоведение: учебник. М.:КолосС, 2010. 686 с.
2. Соколов М.С., Глинушкин А.П., Спиридонов Ю.Я. Перспективы исследований по улучшению качества и оздоровления почв России // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 7. С. 5-10.
3. Алеева Л.А., Зинченко М.К., Викулина Е.В., Стоянова Л.Г. Методы и критерии оценки качественного состояния серых лесных почв Владимирского ополья: методиче-
ские указания ВНИИСХ. Суздаль, 2005. 36 с.
4. Селиверстова О.М., Верхов-цева Н.В., Степанова А.Л., Корчагин А.А. Изменение микробного сообщества серой лесной почвы под посевом злаковых культур при применении органических и минеральных удобрений // Агрохимия. 2008. №8. С. 46-54.
5. Зинченко М.К. Экологическое состояние агроценозов серых лесных почв // Агрохимический вестник. 2009. №4. С. 15-19.
6. Зинченко М.К., Стоянова Л.Г. Действие различных систем удобрения на интенсивность биологических процессов в серой лесной почве//Владимирский земледелец. 2014. №2-3. С. 19-22.
7. Зинченко М.К., Стоянова Л.Г., Шаркевич В.В. Система оценки экологической устойчивости к антропогенным нагрузкам агроландшафтов Владимирского ополья: методическое пособие ВНИИСХ. Владимир, 2014г.- 82с.
8. Зинченко М.К. Действие приемов основной обработки на микробный потенциал агроланд-шафтов серой лесной почвы //Земледелие. 2016. № 1. С. 16-19.
9. Методы почвенной микробиологии и биохимии / под ред. Д.Г. Звягинцева. М.:МГУ, 1991. 301с.
10. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. М.: Дрофа, 2004. 254 с.
11. Свешникова А.А., Полянская Л.М., Лукин С.М. Микробные комплексы почв различных угодий Владимирской области// Почвоведение. 2001. №4. С. 461-468.
12. Полянская Л.М., Звягинцев Д.Г. Содержание и структура микробной биомассы как показатель экологического состояния почв// По-
чвоведение. 2005. №6. С. 706-714.
13. Минеев В.Г. Экологические проблемы и функции агрохимии // Избранное: Сборник научных статей в 2-х частях. М.:МГУ, 2005. 601 с.
14. Влияние гуминовых препаратов на структурное состояние и биологическую активность чернозема обыкновенного карбонатного / В.А. Лыхман, О.С. Безуглова, А.В. Горовцов, Е.А. Полиенко // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 2. С. 16-20.
15. Технология прямого посева и микробиологическая активность чернозема выщелоченного / С.Д. Гилев, И.Н. Цымбаленко, А.П. Кур-лов, И.В. Русакова // Земледелие. 2015. № 3. С. 28-30.
16. Черников В.А. Агроэкология: учебник. М.: Колос, 2000. 536с.
17. Нечаев Л.А., Баранов
B.М.,Торубаров Н.П. Мелиорация земель в центральной лесостепи ЦЧЗ. Орел, 2004. 474с.
18. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.:МГУ, 1987. 286 с.
19. Муха В.Д. О показателях, отражающих интенсивность и направленность почвенных процессов: Сборник науч. трудов Харьковского СХИ. Харьков, 1980. Т.273.
C.13-16.
20. Рабинович Г.Ю. Применение метода биоиндикации для оценки состояния мелиорированных зе-мель//Тенденция развития агрофизики в условиях изменяющегося климата: междун. конф. к 80-летию АФИ. С.- Пб., 2012. С.367-371.
21. Коробова Л.Н., Шинделов А.В. Микробный отклик выщелоченного чернозема на превышение нормы гербицидной нагрузки// Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2012. №8 (94). С. 51-54.
Microbiological Aspects of Adaptive-Landscape Farming in the Zone of the Vladimir Opolie
M.K. Zinchenko, V.V. Sharkevich, I.D. Fedulova
Abstract. The results of the long-term (2006-2017) monitoring of microbiological indicators are presented, which make it possible to characterize the general picture of the state of the soil microflora in the agro-landscapes of the gray forest soil of the Vladimir Opolie. The soil layer of 0-20 cm was studied in a stationary experiment against the mineral and organomineral backgrounds of the intensification of fertilizer application at moldboard plowing (20-22 cm) and nonmoldboard loosening
№ 1 (83) 2018
g/ia3uMipcliiù ЗемдеШбЦЪ
(10-12 cm). A significant part of the microbial biomass in the soil of agricultural backgrounds mineralizes, which can lead to gradual degradation and a decrease in its fertility. The average level of biomass of microorganisms in the soil of arable land is 3.2 t/ha, which is 3 times lower than in virgin biotopes. Against a high-intensive mineral background (350-390 kg per 1 hectare annually), the biomass of microorganisms at the moldboard plowing was 1.9 t/ha. Against organomineral backgrounds, it was at the level of 3.0-3.5 t/ha. The anthropogenic succession of the microbial pool of ecological-trophic groups is integrated into an increase in their number against organomineral backgrounds, where manure was introduced once over the rotation of 6-field crop rotations at the dose of 40, 60 and 80 tons per hectare of mineral fertilizers. Calculation of the coefficients of mineralization of nitrogen in organic compounds (Km.J and the coefficient of the transformation of organic matter (Kpt) indicates that a bacterial pool with biochemical activity is formed against organomineral backgrounds, which is functionally directed to the microbiological transformation of the mortmass to the organic matter of the soil.
Keywords: microbial biomass, gray forest soil, transformation, intensification backgrounds, agro-landscapes, number of microorganisms, Vladimir Opolie.
УДК 631.86/633.49
ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ЗАДЕЛКИ НАВОЗА НА ПЛОДОРОДИЕ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ КУЛЬТУР
И.Г. Мельцаев, д. с.-х. н. — Ивановский НИИСХ
E-mail: ivniicx@mail.ru
В статье изложены результаты многолетнего опыта по изучению влияния различных приемов заделки подстилочного навоза на плодородие серой лесной почвы и урожайность возделываемых культур. Минерализация органического вещества при недостаточном количестве кислорода способствовала повышению содержания гумуса в нижнем слое почвы. Такие условия жизнедеятельности для микроорганизмов и дождевых червей были созданы запашкой 100 т/га навоза ярусным плугом ПЯ-3-35 на глубину 25-27 см с предварительным перемешиванием его в слое 6-8 см. Масса гумифицированного органического субстрата при глубокой запашке стала заметно выше, чем после дисковой обработки и обычной заделки отвальным плугом. При обычной запашке содержание гумусового вещества возросло, по сравнению с исходной величиной, на 7,6 %, при дисковании - на 4,1 %, при глубокой ярусной обработке - на 15,7 %. Запашка навоза ярусным плугом на 25-27 см способствовала улучшению соотношения гуминовых кислот к фульвокислотам и углерода к азоту. Благодаря этому улучшилась обеспеченность растений азотом в течение всей вегетации. Поэтому с единицы севооборотной площади средняя урожайность после глубокой ярусной обработки составила 48,1 ц/га, а белка было собрано 653,2 кг/га. В вариантах с дисковой обработкой урожайность находилась на уровне 43,2 ц/га (белок 539 кг/га), с традиционной вспашкой - 45 ц/га (белок 544,7 ц/га).
Ключевые слова: серая лесная почва, обработка почвы, навоз, минерализация, биологическая активность, урожайность.
Большое значение в плане экологизации земледелия отводится совершенствованию систем обработки почвы под возделываемые сельскохозяйственные культуры, связанному с их адаптацией применительно к разнообразным по-чвенно-климатическим условиям и углубленной дифференциации в соответствии с агрономическими требованиями [1, 2, 3].
Прямое следствие механиче-
ской обработки заключается в изменении аэрации, температуры, влажности и других условий жизнедеятельности микрофлоры почвы, а косвенное - в перераспределении органического вещества - источника энергетического материала для почвенной фауны - по ее горизонтам [4, 5, 6]. В земледелии Нечерноземья важнейший фактор стабилизации плодородия почвы при обеспечении программируе-
мой урожайности - органические удобрения. В этой связи возрастает роль почвенной мезо- и микрофауны (в том числе дождевых червей), которая активно развивается на органическом субстрате [7, 8]. Благодаря их интенсивной жизнедеятельности органическое вещество почвы быстрее минерализуется до исходных элементов питания.
Целью исследований была оценка влияния различных технологий
Владишрскш ЗемлеШеЩ)
№ 1 (83) 2018
