CC BY
9ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПЛОДОРОДИЯ
ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ МЕРЗЛОТНОЙ ПОЧВЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ В ПОЛЕВОМ ОПЫТЕ СО СМОРОДИНОЙ
О.Г. Горохова, А.П. Чевычелов, д.б.н., Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
Представлены результаты исследования физико-химических и агрохимических свойств мерзлотной лугово-черноземной почвы Центральной Якутии в условиях полевого опыта в аспекте повышения продуктивности смородины черной. Изучено влияние минеральных и органических удобрений на урожайность различных сортов смородины черной разного генетического происхождения, возделываемых в Центральной Якутии.
Ключевые слова: мерзлотные почвы, плодородие, смородина черная, урожайность, удобрения.
Согласно районированию земледельческих районов Центральной Якутии [4], пригородная часть Якутска входит в состав центральной подзоны Приленской зоны общей площадью 70,5 тыс. км2. Основу агромелиоративного фонда здесь составляют мерзлотные черноземы совокупно с черноземо-видными почвами - лугово-черноземными и черноземно-луговыми, которые характеризуются как высокоплодородные.
Мерзлотные лугово-черноземные почвы осваивают под овощные и картофель при орошении, зерновые и кормовые, а также ягодные культуры. Эти почвы, наряду с черноземами, являются основными объектами орошаемого земледелия [5].
Цель исследований - оценить плодородие мерзлотной почвы Центральной Якутии в опыте со смородиной.
Методика. Экспериментальные работы проводили на территории плодово-ягодного участка Якутского ботанического сада Института биологических проблем криолитозоны СО РАН в условиях полевого опыта [3] с органическими и минеральными макро- и микроудобрениями на фоне орошения. Объекты исследования - три сорта смородины черной: Якутская, Омская и Надежда (оба сорта сибирской селекции), произрастающие на мерзлотной лугово-черноземной почве. Опыты проводили в 2008-2010 гг. по следующей схеме. Сорт Якутская: 1. Контроль, без удобрений; 2. №К; 3. №К + перегной; 4. №К + микроэлементы. Сорта Омская и Надежда: 1. Контроль, без удобрений; 2. №К. Повторность опытов трехкратная. Возраст кустов исследуемых сортов 7-9 лет.
Дозы минеральных удобрений, составили кг/га: в 2008 г. -Ы90Рб0Кб0, в 2009 г. - ^„Р^с, а в 2010 г. - N^60^,,. Комплексное микроудобрение вносили в следующих дозах, кг/га: бор - 1,0, цинк - 20,0, медь - 5,0, кобальт - 1,0, марганец -10,0, молибден - 1,0. Перегной вносили в 2008 г. в дозе 60 т/га. При этом макроудобрения применяли с учетом обеспеченности исследуемой мерзлотной лугово-черноземной почвы подвижными формами азота, фосфора и калия. В качестве минеральных удобрений использовали мочевину с содержа-нием,%: N - 46, аммофос - Р205 - 52 и N - 12, а также сульфат калия - К2О - 53. Макроудобрения вносили вразброс, а микроудобрения - в виде раствора на поверхность почвы. При этом расчетная площадь корневого питания одного куста смородины составляла 2,25 м2.
Химические и физико-химические показатели почвы (рН, содержание гумуса и азота, обменные катионы Са2+, Мg2+, №+) определяли по общепринятым в почвоведении и агрохимии методикам [1, 8]. Подвижные формы азота, фосфора и калия в слое почвы 0-20 см изучали также по стандартным методикам [1]. При этом нитратный азот определяли с ди-сульфофеноловой кислотой, аммиачный азот - с реактивом Неслера, подвижный фосфор - по Гинзбург-Артамоновой, обменный калий - по Масловой.
Урожайность всех трех исследуемых сортов смородины черной определяли в 2-3 приема по мере созревания ягод с каждого куста по повторностям.
Результаты и их обсуждение. Разрез 1БС-09 исследуемой мерзлотной лугово-черноземной почвы опытного участка был заложен на приозерном гривном повышении, примыкающем с западной стороны к озеру Итык-Кюель, в 100 м от берега, и характеризовался следующим морфологическим строением профиля: Апах(0-25) - АВа(25-35) - Ва(35-51) - ВСа(51-107) - С(107-136 см).
Физико-химические свойства почвы разр. 1БС-09 приведены в таблице 1. Как видно из данных таблицы 1, реакция рН водной вытяжки изменяется от слабощелочной в гор. Апах до щелочной в нижележащей части почвенного профиля.
1. Физико-химические свойства лугово-черноземной почвы
Горизонт Глубина, см рНВодн. Обменные катионы, мг-экв/100 г почвы % от СО2 карбо-
суммы натов,
Са+2 Mg+2 №+ сумма %
Апах 5-15 7,4 13,8 6,1 2,0 21,9 9 _*
АВСа 25-35 8,1 13,8 6,1 2,4 22,3 10 4,0
ВСа 37-47 8,6 12,2 3,4 3,5 19,1 18 9,1
ВССа 70-80 8,9 7,1 5,6 4,4 17,1 26 3,4
С 115125 8,5 - - - - - -
Примечание. Прочерк означает, что значение показателя не определено.
Несмотря на преобладание в составе почвенного поглощающего комплекса данной почвы щелочноземельных катионов Са+2 и Mg+2, доля обменного №+ была весьма значительна и возрастала сверху - вниз, что позволяет отнести ее к сильносолонцеватой. Причем, с глубиной степень солонцева-тости увеличивалась.
Максимальное содержание подвижных карбонатов в почве разреза 1БС-09 отмечается в иллювиальном гор. ВСа и значительно меньшее в гор. АВСа и ВССа. Таким образом, почва опытного участка характеризуется более растянутым (до 45 см) и расположенным выше к поверхности карбонатным профилем.
Агрохимические свойства исследуемой почвы приведены в таблице 2. Содержание гумуса по почвенному профилю изменяется от 2,6% в гор. Апах до 1,6% в гор. ВССа и позволяет в целом, согласно известной шкале, [6] рассматривать его как низкое. Общее количество азота также низкое и уменьшается по профилю данной почвы сверху - вниз.
2. Агрохимические свойства лугово-черноземной почвы
Горизонт Глубина, см Гумус Азот С^ Подвижные, мг/100 г почвы
% N^4 N0^ Р2О5 К2О
Апах 5-15 2,6 0,048 31 0,4 1,0 24,3 14,1
АВСа 25-35 2,1 0,024 51 0,3 0,8 13,8 9,1
ВСа 37-47 2,4 0,035 40 0,4 0,8 9,3 4,9
ВССа 70-80 1,6 0,020 46 0,8 0,8 16,5 5,6
С 115125 - - - - - - -
При этом, исходя из соотношений С^, можно констатировать, что обогащенность гумуса азотом исследуемой почвы очень низкая, что не характерно для гумуса мерзлотных луго-во-черноземных почв, которые наряду с черноземно-
луговыми в данной сельскохозяйственной зоне традиционно рассматриваются как потенциально высокоплодородные [5]. Последнее является следствием процесса дегумификации в результате длительного нерационального использования данной почвы, когда потери Сорг. и в большей степени общего азота не компенсировались внесением органических и минеральных удобрений.
3. Урожайность смородины черной
Год Вариант опыта Средняя урожайность, г/куст Прибавка
г | %
Сорт Якутская
2008 Контроль, без удобрений 2297 - -
N^60^0 3153 856 37
^Р60К60 + перегной 3547 1250 54
^0Р60К60 + микроэлементы 3237 940 41
НСР0,5 - 494 -
2009 Контроль, без удобрений 4200 - -
^0РнК60 4950 750 18
^0Р15К60 + перегной 6350 2150 51
N9^15^0 + микроэлементы 5133 933 22
НСР0,5 - 366 -
2010 Контроль, без удобрений 4317 - -
^20Р60К90 5233 916 21
^20Р60К90 + перегной 8233 3916 91
^20Р60К90 + микроэлементы 7083 2766 64
НСР0,5 - 513 -
Сорт Омская
2008 Контроль, без удобрений 1830 - -
N^60^0 2347 517 28
НСР0,5 - 467 -
2009 Контроль, без удобрений 3183 - -
^0РнК60 3667 484 15
НСР0,5 - 435 -
2010 Контроль, без удобрений 3282 - -
^20Р60К90 3889 607 18
НСР0,5 - 302 -
Сорт Надежда
2008 Контроль, без удобрений 1813 - -
N^60^0 2523 710 39
НСР0,5 - 215 -
2009 Контроль, без удобрений 3383 - -
^0РнК60 3733 350 10
НСР0,5 - 215 -
2010 Контроль, без удобрений 3418 - -
^20Р60К90 3930 449 13
НСР0,5 - 124 -
В свою очередь, низкое содержание гумуса и валового азота в лугово-черноземной почве опытного участка приводит к закономерному снижению общего количества минеральных
форм азота. Так содержание аммиачного и нитратного азота (см. табл. 2) равномерное, а подвижных форм фосфора и калия - убывающее по профилю исследуемой почвы опытного участка, при этом наблюдаются вторые максимумы в над-мерзлотных почвенных горизонтах (толще). В целом содержание нитратов, оцененное по градациям, [7] очень низкое, а обеспеченность подвижными фосфатами по Гинзбург-Артамоновой характеризуется как средняя и высокая [1], в то время как доступным калием по Масловой - как низкая [2].
Данные средней урожайности смородины черной местного сорта Якутская, инорайонных сортов Омская и Надежда в 2008-2010 гг. показывают, что в наблюдаемые годы отмечалась значительная разница в прибавке урожайности всех трех сортов на всех вариантах с удобрениями (табл. 3). Наибольшая урожайность наблюдалась у местного сорта Якутская (2297-8233 г/куст). Максимальные относительные прибавки урожая в 2008-2010 гг. для данного сорта отмечены в вариантах с применением микроэлементов и перегноя на фоне №К.
В 2008 г. на внесение полного минерального удобрения более отзывчивым оказался сорт Надежда (относительная прибавка урожая - 39%), затем идут сорта Якутская (37%) и Омская (28%). В 2009 г. продуктивность всех исследуемых сортов смородины черной повысилась также и на контроле, что связано с увеличением весенней влагообеспеченности данной почвы в начале периода вегетации растений. Так в варианте без удобрений у местного сорта, по сравнению с 2008 г., средняя урожайность повысилась на 83%, у инорайонных сортов Омская -на 74% и Надежда - на 87%. В 2010 г. урожайность местного сорта повысилась во всех вариантах опыта по сравнению с контролем. Причем, относительная прибавка урожая по сравнению с контролем в удобренном варианте с внесением перегноя составила 91%, тогда как в этом же варианте в предыдущие годы прибавка была в среднем 53%.
Выводы. Исходя из агрохимических свойств исследуемой мерзлотной лугово-черноземной почвы опытного участка, необходимо отметить низкий уровень ее плодородия. Это обусловлено незначительным содержанием гумуса и общего азота, низкой обеспеченностью подвижными формами N и К, а также высокой степенью солонцеватости. Последнее приводит к закономерному уплотнению почвенных горизонтов, что в наибольшей степени отрицательно влияет на урожай растений. Максимальные относительные прибавки урожая отмечены для смородины черной сорта местной селекции Якутская в вариантах с применением микроэлементов и перегноя на фоне №К.
Литература
1. Агрохимические методы исследования почв.-М.: Наука, 1985.- 496 с. 2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. -М.: Изд-во МГУ, 1970. - 487 с. 3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979. - 416 с. 4. Еловская Л.Г. Почвы земледельческих районов Якутии и пути повышения их плодородия. - Якутск: Якутск. кн. изд-во, 1964. - 76 с. 5. Еловская Л.Г. Классификация и диагностика мерзлотных почв Якутии. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987. - 172 с. 6. Орлов Д.С., Лозанская И.Н., Попов П.Д. Органическое вещество почв и органические удобрения. - М.: Изд-во МГУ, 1985. - 98 с. 7. Оценка плодородия мерзлотных почв земледельческих районов Якутии по содержанию гумуса и нитратного азота (рекомендации). - Якутск: Изд-во ЯФ СО АН СССР, 1987. - 8 с.
8. Практикум по почвоведению / Под. ред. И.С. Кауричева. - М.: Колос, 1980. - 272 с.
FERTILITY ASSESSMENT OF CRYOGENIC SOIL IN CENTRAL YAKUTIA IN A FIELD EXPERIMENT WITH BLACK CURRANT
O.G. Gorokhova, A.P. Chevychelov Institute for Biological Problems of Cryolithozone, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences,
uL Lenina 41, Yakutsk, 677980 Russia, E-mail: olya.choma@)maiLm; [email protected]
The physicochemical and agrochemical properties of a cryogenic meadow-chernozem soil of Central Yakutia have been studied in a field experiment in terms of increasing black currant yield. The effect of mineral and organics fertilizes on the yield of three black currant varieties of different genetic origins cultivated in Central Yakutia has been studied. In all fertilized treatments, a statistically reliable increase in the yield of black currant varieties has been obtained. Keywords: cryogenic soils, fertility, black currant, productivity, fertilizers.
