CC BY
0
doi: 10.24412/0044-3913-2024-4-38-42 УДК 551.584.3.(470.63)
Популяция и роль дождевых червей (Lumbricidae) в технологии No-till
crops on the active pool of organic matter and the structural state of typical slightly eroded chernozem. The work was carried out under the conditions of the Kursk region in 2022-2023 in crops of spring oats and white lupine. We used microbiological preparations (MBP) based on the soil fungus and spores of Trichoderma longibrachia-tum, as well as a consortium of bacteria of the genus Lactobacillus, Saccharomyces, Azotobacter, Bacillus, which were used to treat seeds, soil, crops and by-products. Experiment options: without treatments (control); crushed by-products (CP) of agricultural crops; CP + 10 kg a. v. N per 1 t of CP (N); CP + lime 1.5 t/ha; CP+MBP; CP+MBP+N; CP+MBP+lime 1.5 t/ha. On average, treatment of CP with microbiological preparations with lime or nitrogen contributed to a significant increase in the content of mobile humic substances in April-October in the soil layer 0-20 cm relative to the control by 790-886and595-694 mg/kg of soil, respectively, and their quality (ratio Cmha: Cmfa) - by 0.09-0.31 and0.12-0.18; in 2022 an increase in the amount of carbon in microbial biomass was observed by 424 and 183 mg/kg of soil. When using CP with lime, as well as microbiological preparations with nitrogen or lime, a significant increase was observed on average over the years of research in the content of agronomically valuable aggregates and the coefficient of soil structure by 1.2-1.5 times; in 2022 an increase in the number of water-resistant aggregates of size >1 mm - 1.9-2.4 times in the variants, particles >3mm - 2.4-2.8 times, weighted average diameter of water-resistant aggregates - 1.6-1.8 times relative to the control. In 2022 a close and moderate relationship was revealed between indicators of the structural state of the soil and the carbon content of microbial biomass; in 2023 - a medium-strong relationship between the content of agronomically valuable aggregates and the coefficient of soil structure with the amount of mobile humic substances.
Keywords: typical slightly eroded chernozem; by-products; microbiological preparations; nitrogen mineral fertilizers; lime; mobile humic substances; mobile humic acids; mobile fulvic acids; microbial biomass; agronomically valuable aggregates; water-resistant aggregates.
AuthorDetails: N. P. Masyutenko, D. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: vninp@ mail.ru); NA. V. Kuznetsov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; M. N. Masyutenko, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; M. A. Priputneva, junior research fellow; A. A. Okuneva, junior research fellow, post ^ graduate student.
For citation: Masyutenko NP, w KuznetsovAV, Priputneva MA, etal. [The ^ influence of the introduction of micro-Z biological preparations on the active pool | of organic matter and the structural state jj of typical slightly eroded chernozem]. 1 Zemledelie. 2024;(4):32-38. Russian. S doi: 10.24412/0044-3913-2024-4-32-38.
В. К. ДРИДИГЕР, доктор
сельскохозяйственных наук,
руководитель научного
направления (e-mail: dridiger.
victor@gmail.com)
Т. В. ВОЛОШЕНКОВА, кандидат
сельскохозяйственных наук,
зав.лабораторией
Р. Г. ГАДЖИУМАРОВ, кандидат
сельскохозяйственных наук,
зав. лабораторией
A. Н. ДЖАНДАРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
B. В. Дубина, научный сотрудник Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр,
ул. Никонова, 49, Михайловск, Шпаковский р-н, Ставропольский край, 356241, Российская Федерация
Исследование проводили с целью изучения влияния технологии No-till на формирование популяции дождевых червей в почве и определения их воздействия на водно-физические, химические и биологические свойства чернозема обыкновенного Центрального Предкавказья. Работу проводили в 2014-2023 гг. в севообороте горох - озимая пшеница - подсолнечник - кукуруза. Культуры возделывали традиционным способом с обработкой почвы согласно зональным рекомендациям и по технологии No-till. В среднем за 10лет наблюдений по традиционной технологии в слое 0...20 см обитало 9,4 экз./м2 дождевых червей, в варианте с No-till - 31,6 экз./м2 (в 3,4 раза больше). Положительное влияние на увеличение популяции дождевых червей при технологии No-till оказало количество растительных остатков на поверхности почвы, температура воздуха и атмосферные осадки апреля и мая (r=0,81). Дождевые черви, питаясь мелкими остатками растений и перемещая их в более глубокие горизонты, способствовали существенному росту содержания в почве гумуса - на 0,29 % за 8 лет применения технологии No-till, по сравнению с традиционной. Разветвленная сеть их ходов достоверно улучшала водопроницаемость почвы с 5,34 мм/мин. при традиционной технологии до 7,00 мм/мин. при No-till (на 1,66 мм/мин., или 30,9 %). Дождевые черви оказали значительное влияние на увеличение содержания в почве супрессивной микрофлоры и уменьшение численности патогенных микрорганизмов, что положительно сказалось на здоровье почвы. Об экологически благополучном состоянии почвы и отсутствии её загрязнения агрохимикатами и тяжёлыми металлами
свидетельствует обитание на участках с технологией No-till 79,9 % особей дождевых червей в верхнем десятисантиметровом слое.
Ключевые слова: технология No-till, дождевые черви, растительные остатки, гумус, водопроницаемость, микрофлора, здоровье почвы.
Для цитирования: Популяция и роль дождевых червей (Lumbricidae) в технологии No-till / В. К. Дридигер, Т. В. Волошенкова, Р. Г. Гаджиумаров и др. // Земледелие. 2024. № 4. С. 38-42. doi: 10.24412/0044-3913-2024-4-38-42.
Дождевые черви (Lumbricidae) играют важную роль в жизни почвы. Разрыхляя и перемешивая её различные слои, они, по сути, выполняют работу плуга и других почвообрабатывающих орудий, но на более качественном уровне, сохраняя и даже улучшая ее структурное состояние. Разветвленная сеть их ходов способствует усилению аэрации, улучшению водопроницаемости, условий для более мощного развития корневой системы растений и, как следствие, повышению их продуктивности [1].
Копролиты дождевых червей (остатки пищи, склеенные слизистыми выделениями стенок кишечника с минеральными частицами почвы) обогащены аммиачным азотом. Кроме того, черви стимулируют развитие отдельных групп микроорганизмов, в результате чего в почву выделяются полезные ферменты и активируется ряд важных элементов питания растений [2].
Дождевые черви, не обладая защитным хитиновым покровом, очень ранимы и чутко реагируют на любые изменения физических и химических свойств почвы, являющейся средой их обитания. Они очень быстро реагируют на технологии возделывания сельскохозяйственных культур, систему обработки почвы, применение удобрений и средств защиты растений, загрязнение тяжелыми металлами, наличие или отсутствие растительных остатков [3], вследствие чего могут служить биоиндикаторами здоровья почвы и степени безопасности той или иной агротехно-логии для окружающей среды [4].
В этой связи большой научный и практический интерес представляет технология No-till, в которой почва не обрабатывается, а на поверхности постоянно находятся растительные остатки, которые служат легкодо-
1. Количество дождевых червей в слое почвы 0...20 см в зависимости от технологии возделывания
Культура | Предшественник | 2014 г. 2015 г. 2016 г.. 2017 г. 2018 г 2019 г. 2020 г. 2021 г. 2022 г.. 2023 г. | Среднее
Традиционная технология
Горох кукуруза 6 5 0 0 9 3 6 43 29 0 10,1
Озимая пшеница горох 16 15 14 10 12 18 21 23 1 0 14,0
Подсолнечник озимая пшеница 2 4 3 0 5 12 7 13 11 8 6,5
Кукуруза подсолнечник 2 3 4 0 7 16 8 18 13 0 7,1
Среднее 6,5 6,8 5,3 2,5 8,3 12,3 10,5 24,3 13,5 2,0 9,4
Технология No-till
Горох кукуруза 86 26 52 90 32 30 45 70 16 8 45,5
Озимая пшеница горох 30 18 25 18 27 20 20 27 51 24 26,0
Подсолнечник озимая пшеница 72 27 25 15 18 28 26 60 61 0 33,2
Кукуруза подсолнечник 14 10 12 30 24 16 15 31 56 8 21,6
Среднее 50,5 20,3 28,5 38,3 25,3 23,5 26,5 47,0 45,8 10,0 31,6
НСР.,- технология 05 НСР05 культура НСР°5 частных различий 3,1 1,2 1,7 2,2 1,3 1,2 1,7 3,2 2,8 0,3 2,8
1,7 0,8 1,0 1,6 0,9 1,0 1,2 2,0 1,8 0,2 1,7
4,3 1,7 2,4 3,6 2,2 2,2 2,4 4,4 3,8 0,5 3,8
2
ступным источником питания дождевых червей. Кроме того, растительная мульча улучшает водный баланс почвы [5, 6], снижает и сокращает колебания её температуры [7], вследствие чего создаются более комфортные условия обитания дождевых червей. В то же время, отсутствие обработки почвы в этой технологии может привести к её переуплотнению, а применение гербицидов сплошного действия из группы глифосатов, которые во время опрыскивания попадают на поверхность почвы, особенно при отсутствии или малом количестве растительных остатков, вызывает опасность накопления остаточного действующего вещества этих гербицидов (глифосат кислоты). Все это может оказать негативное воздействие на популяцию дождевых червей.
Цель исследований - изучить влияние технологии No-till на развитие популяции дождевых червей в почве и определить их воздействие на водно-физические, химические и биологические свойства чернозема обыкновенного Центрального Предкавказья для формирования в дальнейшем экологически устойчивых и высокопродуктивных агроценозов.
Эксперименты по применению технологии No-till на опытных полях ФГБНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ», расположенных в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края, проводили в 2012-2023 гг Почвенный покров опытного участка представлен черноземом обыкновенным средне-мощным слабогумусированным тяжелосуглинистым. Гумусовый слой почвы характеризовался низким содержанием органического вещества (3,87 %) и нитратного азота (11,9 мг/кг), средним содержанием подвижных соединений фосфора (18,7 мг/кг) и калия (245 мг/кг) по методу Мачигина в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26205-91 (Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО. М.: Изд-во стандартов, 1991. 6 с.).
Объект исследования - популяция дождевых червей в агробиоценозах с возделыванием сельскохозяйственных культур по традиционной техноло-
гии с обработкой почвы в соответствии с рекомендациями зональных научных учреждений и технологии No-till (без обработки почвы). Культуры выращивали в четырехпольных севооборотах с чередованием соя (горох с 2019 г) - озимая пшеница - подсолнечник - кукуруза, развернутых в пространстве в трехкратной повторности. Все пожнивные остатки при прямом посеве оставляли на поверхности почвы. Использование удобрений и средств защиты растений осуществляли в соответствии с рекомендациями для каждой культуры. Площадь делянок 300 м2 (50 х 6 м), учетная - 90 м2.
Учет дождевых червей проводили в 2014-2023 гг. под всеми культурами севооборота в мае по методике М. С. Гилярова (Гиляров М. С. Методы почвенно-зоологических исследований. М.: Наука, 1975.231 с.). Для этого использовали метод раскопки площадок с дальнейшим ручным разбором образцов послойно (0.. .10 и 10.. .20 см) в трехкратной повторности. Видовую идентификацию особей осуществляли с использованием стереоскопического микроскопа МС-1 вар.1В.
Содержание гумуса в слое почвы 0.30 см (послойно через 10 см) определяли методом И. В. Тюрина в модификации ЦИНАО по ГОСТ 26213-91 (Почвы. Методы определения органического вещества. М.: Изд-во стандартов, 1991. 6 с.). Водопроницаемость почвы измеряли осенью 2020 г. прибором ПВН-00 (ВадюнинаА. Ф., Корчагина З. А. Методы исследования физических свойств почв: 3-е изд., пе-рераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1986. 416с.). В это же время определили количество супрессивной и патогенной микрофлоры в слое почвы 0.20 см путем анализа по ГОСТ Р 54653-2011 (Удобрения органические. Методы микробиологического анализа. М.: Стан-дартинформ. 24 с.) с использованием водно-почвенной суспензии, нанесенной на общепринятую селективную питательную среду Чапека.
Статистическую обработку данных проводили методами дисперсионного и корреляционного анализа (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с
основами статистической обработки результатов исследований). М.: Альянс, 2011.392 с.) с использованием программного пакета Excel (Microsoft Corporation, USA).
При возделывании изучаемых культур по традиционной технологии в среднем по севообороту за 20142023 гг. дождевых червей в слое почвы 0.20 см обнаружено 9,4 экз./м2. При использовании технологии No-till их количество составило 31,6 экз./м2, что в 3,4 раза больше, чем в традиционной (табл. 1).
Наименьшую численность дождевых червей наблюдали под посевами гороха, подсолнечника и кукурузы, возделываемых по традиционной технологии - 6,5.10,1 экз./м2, что связано с отвальной обработкой почвы, которая служит основной причиной гибели червей под воздействием рабочих органов плуга и интенсивного перемешивания всего обрабатываемого слоя почвы (20.22 см) во время вспашки. Кроме того, поверхность почвы, не закрытая растительной мульчей, теряет много влаги из-за физического испарения, её черная поверхность сильно нагревается, что ухудшает условия обитания дождевых червей.
Значительно большее их количество по этой технологии отмечено в почве под посевами озимой пшеницы - 14,0 экз./м2. Это обусловлено наличием на поверхности небольшого количества растительных остатков сои или гороха (2,31 т/га) после поверхностной обработки почвы перед посевом озимой пшеницы, отсутствием зяблевой вспашки, а также затенением почвы самими растениями пшеницы, что снижало температуру и создавало более комфортные условия для обитания червей. 3
В технологии No-till в почве во все | годы исследований под всеми изучае- л мыми культурами обитало достоверно д больше дождевых червей, чем в ре- Л комендованной технологии. Макси- s мальное их количество выявлено под z посевами гороха и подсолнечника, что ю объясняется отсутствием какой-либо 2 обработки почвы и наибольшей мас- о сой растительных остатков предше- ю
2. Видовой состав и количество дождевых червей в слое почвы 0.. .20 см в зависимости от технологии возделывания (среднее за 2021-2023 гг.), экз./м2
Морфо-экологиче-ский тип Морфо-экологи-ческая группа Технология
Вид дождевых червей традиционная No-till
Питающиеся на по- почвенно-под- Малый красный червь 0,0 1,3
верхности почвы стилочные норники (Lumbricus rubellus) Обыкновенный дождевой червь (Lumbricus terrestris) 5,3 12,6
Питающиеся почвенным перегноем верхнеярусные Белокончиковый червь (Octolasion lacteum) 0,3 1,6
или собственно-почвенные среднеярусные Дендробена Шмидта (Dendrobaena schmidti) 2,5 7,5
Розовый червь (Aporrectodea rosea) 2,3 8,0
Всего 10,4 31,0
ствующих культур перед их посевом -кукурузы 3,87 т/га и озимой пшеницы 3,76 т/га. Существенно меньше пожнивных остатков фиксировали после уборки гороха и подсолнечника - 2,10 и 3,26 т/га, что и было причиной достоверного снижения численности популяции дождевых червей под этими культурами.
Установлена тесная корреляционная связь количества обитающих в слое почвы 0.. .20 см дождевых червей с массой растительных остатков, находящихся на поверхности почвы перед посевом возделываемых культур - г = 0,70.
На популяцию дождевых червей, кроме растительных остатков, оказывали также влияние среднесуточные температуры воздуха и количество атмосферных осадков в апреле и мае, о чем свидетельствует еще более тесная корреляционная зависимость
Обнаруженные дождевые черви относятся к двум морфо-экологическим типам - питающиеся на поверхности и активно перерабатывающие растительные остатки и собственно-почвенные черви, питающиеся перегноем почвы. Особенно обращает на себя внимание большее количество особей обыкновенного дождевого червя, относящегося к норным червям, которые питаются подстилкой и проделывают множество вертикальных ходов, способствуя перемешиванию почвы, увеличению ее скважности, перемещению гумуса и других питательных веществ по профилю почвы.
Исследованиями M. J. I. Briones и O. Schmidt установлено, что при численности дождевых червей 30 и более особей на 1 м2 они способны оказывать положительное влияние на агрофизические, химические свойства и в целом
менения составила по абсолютной величине 0,29 %.
Корреляционный анализ выявил среднюю положительную степень связи между количеством дождевых червей и содержанием гумуса в почве (r = 0,66). Зависимость накопления гумуса от количества растительных остатков, находящихся на поверхности почвы, отмечена даже несколько слабее (r = 0,53). Коэффициент же множественной корреляции совместного воздействия количества дождевых червей и растительных остатков на содержание гумуса в почве составил 0,72, что говорит о важной роли дождевых червей и растительной мульчи и синергетическом воздействии этих факторов на процесс гумусообразования в почве.
Значительное влияние оказывают дождевые черви и растительные остатки на водопроницаемость почвы, от которой зависит её способность впитывать воду в период снеготаяния и интенсивных осадков и, тем самым, противостоять развитию процессов водной эрозии. В среднем по всем культурам севооборота водопроницаемость почвы при традиционной технологии составила 5,17 мм/мин., тогда как при технологии No-till - на 2,04 мм/мин. (или на 39,5 %) больше (табл. 3).
Об этом свидетельствует тесная связь между водопроницаемостью и численностью популяции дождевых червей, а также водопроницаемостью и массой растительных остатков, остающихся после уборки культур севооборота: коэффициент корреляции
3. Водопроницаемость почвы в зависимости от технологии возделывания после двух ротаций севооборота (осень 2020 г.), мм/мин.
Технология (фактор А) Культура севооборота (фактор В) Время отсчётов, мин. Среднее
0...10 10.20 20.30 30.40 40.50 50.60
Традиционная горох 12,8 3,4 3,1 2,8 2,8 2,8 4,62
озимая 13,2 4,0 3,1 3,3 3,0 3,3 4,98
пшеница
подсолнеч- 14,0 3,3 3,0 2,8 2,3 2,5 4,65
ник
кукуруза 17,1 4,6 4,6 4,3 4,3 3,7 6,43
Среднее 14,3 3,8 3,4 3,3 3,1 3,1 5,17
No-till горох 18,3 2,9 1,7 1,3 1,3 0,9 4,40
озимая 19,5 6,6 5,1 4,6 4,0 3,6 7,23
пшеница
подсолнеч- 30,5 6,2 4,8 3,8 3,7 3,3 8,72
ник
кукуруза 25,0 7,2 5,8 5,0 4,3 3,7 8,50
Среднее 23,3 5,7 4,4 3,7 3,3 2,9 7,21
НСР.,- технология 1,6 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,2
НСР05 культура НСР05 частных 0,9 0,2 0,1 0,2 0,1 0,1 0,2
эазличий 2,3 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,7
Y = 7,49Р + 2,82Т + 0,18Т +
' ' а ' м
0,210 + 0,090 -37,19, (1)
ам
где: Y - количество дождевых червей в слое почвы 0...20 см, шт./м2; Р - количество растительных остатков перед посевом, т/га; Та - средняя температура апреля, °C; Тм - средняя температура мая, °C; 0а - количество осадков в апреле, мм; 0м - количество осадков в мае, мм. м
При коэффициенте детерминации R2 = 0,б6, численность дождевых червей в почве на 66 % определяется условиями тепло- и влагообеспе-ченности в эти два весенних месяца, когда начинается период активной «¡г жизнедеятельно-сти почвенной фау-q ны. При этом влияние отдельно рас-n тительныхостатков, служащихоснов-^ ным пищевым ресурсом дождевых Z червей, наувеличение их популяции | составляет 49 %.
Следует отметить, что одновре-Ч менно с увеличением численности ® дождевых червей в технологии No-till Л наблюдали и большее их видовое раз-СО нообразие (табл. 2).
на плодородие почвы [8]. В опыте при такой численности дождевых червей в технологии No-till содержание гумуса в слое почвы 0.30 см в течение двух ротаций севооборота существенно увеличилось с 3,81 до 3,97 %, (на 0,16 %), тогда как в традиционной технологии, наоборот, достоверно уменьшилось до 3,68 % (на 0,13 %). Разница в содержании гумуса в почве в пользу технологии No-till после 8 лет её при-
составил 0,72 и 0,77 соответственно. Совместное воздействие этих факторов усиливалось - множественный коэффициент корреляции их влияния на водопроницаемость почвы равен 0,82. Величина коэффициента детерминации (Я2 = 0,678) указывает, что влияние количества дождевых червей и массы поверхностных растительных остатков на водопроницаемость почвы составляет 67,8 %.
4. Размещение дождевых червей в слоях почвы в зависимости от технологии возделывания культур (в среднем за 2014-2023 гг.), экз./м2
Слой почвы, см Культура Среднее
Технология горох озимая пшеница подсолнечник кукуруза экз./м2 %
Традиционная 0...10 10.20 8,4 3,3 10,4 3,2 4.1 2.2 4.7 2.8 6,9 2,8 71,1 28,9
No-till 0.10 39,5 19,2 28,1 16,9 25,9 79,9
10.20 6,6 6,5 8,9 4,3 6,5 20,1
НСРП>; технология 05 НСР05 слой почвы 3,9 3,1 2,7 3,6 3,1 -
4,6 3,8 2,9 4,4 3,6 -
НСРо5 частных различий 6,9 5,4 4,8 6,3 5,3 -
стоянному наличию на поверхности растительных остатков, лучшему увлажнению, снижению и стабилизации температуры в поверхностном слое почвы создаются благоприятные условия для обитания дождевых червей, популяция которых в слое 0.20 см составляла 31,6 экз./м2, что на 22,2 экз./м2 (или в 3,4 раза) больше, чем в обрабатываемой почве. Это свидетельствует о безопасности среды обитания почвенной биоты и устойчивости агроэкосистемы при применении технологии N0-^11.
Дождевые черви, питаясь мелкими остатками растений, перемещают их в более глубокие почвенные горизонты и формируют при этом вертикальные ходы, что в течение двух ротаций четырехпольного севооборота обеспечивало увеличение содержания гумуса в слое почвы 0.30 см на 0,29 %, улучшение её водопроницаемости на 2,04 мм/мин. (39,5 %), по сравнению с традиционной технологией. Кроме того, они стимулируют развитие супрессивной микрофлоры, чем способствуют уменьшению заболеваемости растений.
Финансирование работы
Работа финансировалась за счет средств бюджета Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр» (ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ). Никаких дополнительных грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.
Конфликт интересов
Авторы работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Тесная корреляционная связь позволяет по наличию растительной мульчи и дождевых червей рассчитывать водопроницаемость почвы по следующему уравнению регрессии:
Y = 16,95 + 0,33Ч + 3,45Ру, (2)
где Y - водопроницаемость почвы, мм/час; Ч - количество дождевых червей в почве весной, шт./м2; Ру - масса растительных остатков после уборки культур, т/га.
Но если рассматривать отдельно каждую культуру, то после гороха, напротив, наблюдали математически доказуемое снижение величины этого показателя в технологии No-till, по сравнению с традиционной технологией, - на 0,22 мм/мин. (или на 4,8 %). Это можно объяснить наименьшим количеством оставляемых этой культурой растительных остатков и необходимостью скашивания во время уборки урожая на низком срезе из-за сильного полегания растений. В результате усиливается испарение, что ведет к более быстрой потере влаги и периодическому существенно большему уплотнению верхних слоев почвы, по сравнению с традиционной технологией, и, как следствие, к уменьшению популяции дождевых червей.
Об отрицательном воздействии увеличивающейся плотности почвы под горохом указывает довольно тесная отрицательная корреляционная зависимость водопроницаемости почвы от её плотности (r = -0,62). Поэтому, для увеличения водопроницаемости почвы в технологии No-till необходимо применять меры по дополнительному накоплению растительных остатков после уборки возделываемых культур и предотвращению уплотнения почвы.
Дождевые черви оказывают благоприятное влияние на здоровье почвы. По сообщению И. С. Белюченко [10] они стимулируют развитие супрессивной (полезной) микрофлоры, чем способствуют уменьшению заболеваемости рас-тений, принося большую экономическую и экологическую пользу растениеводству. Это подтверждают исследования Э. Пласс, М. Поттхоффа и Ф. Майера-Волфарта [11], в которых дождевые черви снижают заболеваемость растений ризоктониозом, черной ножкой и церкоспореллезом на 28.68 %, что авторы объясняют поеданием и переработкой растительных
остатков, пораженных возбудителями болезней грибной этиологии. Перемещая продукты переработки растительных остатков в более глубокие слои почвы, дождевые черви блокируют распространение летучих спор грибов рода Fusarium и сокращают присутствие возбудителей фузариоза в растительных остатках на 88.99 %, благодаря чему понижается объём заражения посевов этой болезнью.
В исследуемом нами севообороте в почве супрессивной микрофлоры, представленной сапротрофными грибами родов Penicillium, Aspergillus и Trichoderma, в технологии No-till фиксировали 56750 КОЕ/г почвы, что на 48250 КОЕ/г или на 15,0 % больше, чем в рекомендованной технологии [12]. В то же время, в обрабатываемой почве отмечено существенно больше патогенной микрофлоры - 24125 КОЕ/г почвы, из которой наиболее многочисленными были грибы рода Fusarium и Alternaria, найденные в почве под всеми культурами севооборота. Также были обнаружены грибы рода Cladosporium, Verticillium и Cephalosporium. В технологии No-till количество патогенной микрофлоры составило 13125 КОЕ/г почвы, или в 1,8 раза меньше.
По соотношению супрессивной ми-кробиоты к патогенной, составившему в технологии No-till 4,3:1, почву можно характеризовать как здоровую, тогда как в рекомендованной технологии соотношение 2,0:1 указывает на имеющиеся в этой почве проблемы, что повышает риск поражения растений болезнями в этой технологии.
О благополучном в экологическом отношении состоянии почвы в технологии No-till свидетельствует также большая численность и видовое разнообразие популяции дождевых червей, по сравнению с обрабатываемой почвой. При этом подавляющее их количество - 79,9 % в среднем под всеми культурами севооборота обитает в верхнем десятисантиметровом слое почвы (табл. 4).
Свидетельствует это и об отсутствии или малой степени загрязнения чернозема обыкновенного остаточным количеством глифосатов, а также тяжелыми металлами, другими пестицидами и/или токсичными веществами при возделывании сельскохозяйственных культур по технологии No-till.
Таким образом, при использовании технологии No-till благодаря по-
Литература
1. Годунова Е. И., Сигида С. И., Патю-та М. Б. Почвенная фауна степных и лесостепных агроландшафтов Центрального Предкавказья. Ставрополь: АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2014. 176 с.
2.Таксономический состав и физиолого-биохимические свойства бактерий пищеварительного тракта дождевых червей / Б. А. Бызов, В. В. Тихонов, Т. Ю. Нечитайло и др. // Почвоведение. 2015. № 3. С. 308-316. doi: 10.7868/ S0032180X1503003X.
3. The effects of various tillage treatments on soil physical properties, earthworm abundance and crop yield in Hungary / I. Dekemati, 3 B. Simon, S.Vinogradov, et al. // Soil & 2 Tillage Research. 2019. Vol. 194. Р. 104334. е doi: 10.1016/j.still.2019.104334. g
4. Rehabilitation of Soil Properties by Using Л Direct Seeding Technologi / V. K. Dridiger, s A. L. Ivanov, V. P. Belobrov, et al. // Eurasion Soil z Science. 2020. Vol. 53. № 9. Р. 1293-1301. 10 doi:10.1134/S1064229320090033. 2
5. Влияние ресурсосберегающей О технологии No-till на агрофизические 0
и биологические свойства чернозема обыкновенного Башкирского Зауралья / Г. Р. Ильбулова, Я. Т. Суюндуков, И. Н. Семенова и др.// Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 4. С. 66-71. doi: 10.53859/02352451_2022_36_4_66.
6. GusevY M., Dzhogan L.YSoil mulching as an important element in the strategy of using natural water resources in agroecosystems of the Steppe Crimea // Eurasian Soil Science. 2019. Т. 52. No. 3. P. 313-318.
7. Влияние технологии прямого посева на почвенную мезофауну, дыхание и ферментативную активность черноземов южных / Г. В. Мокриков, К. Ш. Казеев, М. А. Мясникова и др. // Агрохимический вестник. 2019. № 5. С. 31-36. doi: 10.24411/ 0235-2516-2019-10071.
8. BrionesM.J. I. SchmidtO. Conventional tillage decreases the abundance and biomass of earthworms and alters their community structure in a global meta-analysis // Global change biology. 2017. Vol. 23. No. 10. P. 4396-4419. doi: 10.1111/gcb.13744.
9. Гаджиумаров Р. Г., ДжандаровА. Н., Дридигер В. К. Водопроницаемость и накопление влаги в почве при ее возделывании по технологии No-till // Аграрная наука. 2022. №359(5). С. 93-97. doi:10.32634/0869 -8155-2022-359-5-93-97.
10. Белюченко И. С. Взаимосвязь ме-зофауны и микробоценозов с основными составляющими аграрных ландшафтов // Экологический вестник Северного Кавказа. 2018. Т. 14. № 3. С. 21-29.
11. ПлассЭ., ПоттхоффМ., Майер-Вольфарт Ф. Защитники из темных миров // Новое сельское хозяйство. 2020. № 1. С. 52-54.
12. Влияние технологии No-till на содержание супрессивной и патогенной микрофлоры в почве / В. К. Дридигер, Р. Г. Гаджиумаров, А. Н. Джандаров и др. // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2022. Т. 52. № 4. С. 5-12. doi: 10.26898/0370-8799 -2022-4-1.
Population and role of earthworms (Lumbricidae) in No-till technology
V. K. Dridiger, T. V. Voloshenkova, R. G. Gadjiumarov, A. N. Dzhandarov, V. V. Dubina
North-Caucasus Federal Scientific Agrarian Center, ul. Nikonova, 49, Mikhailovsk, Shpakovskii r-n, Stavropol'skii krai, 356241, Russian Federation
Abstract. The research aimed to study the influence of no-till technology on the formation of earthworms' population in the soil and to determine their impact on the water-physical, chemical, and biological properties of ordinary chernozem in the Central Ciscaucasia. The work was carried out in 2014-2023 in crop rotation peas - winter wheat - sunflower -corn. Crops were cultivated in the traditional way with soil cultivation according to zonal recommendations and using no-till technology. On average, over 10 years of observations using traditional technology, 9.4 specimens/ m2 of earthworms lived in a layer of 0-20 cm, and in the no-till option - 31.6 specimens/m2 (3.4 times more). The increase in the earth-
worm population under no-till technology was positively influenced by the amount of plant residues on the soil surface, air temperature and precipitation in April and May (r=0.81). Earthworms, feeding on small plant remains and moving them to deeper horizons, contributed to a significant increase in the humus content in the soil - by 0.29 % over 8 years of using the no-till technology, compared to the traditional one. The extensive network of their passages significantly improved the water permeability of the soil from 5.34 mm/ min. using traditional technology up to 7.00 mm/min. by no-till (by 1.66 mm/min., or 30.9 %). Earthworms had a significant impact on increasing the content of suppressive microflora in the soil and reducing the number of pathogenic microorganisms, which had a positive effect on soil health. The ecologically safe state of the soil and the absence of its contamination by agrochemicals and heavy metals is evidenced by the presence of 79.9% of earthworms in the upper ten-centimetre layer in areas with no-till technology.
Keywords: No-till technology, earthworms, plant residues, humus, waterperme-ability, microflora, soil health.
Author Details: V. K. Dridiger, D. Sc. (Agr), chief research fellow (e-mail: dridiger.victor@ gmail.com); T. V. Voloshenkova, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory; R. G. Hajiumarov, Cand. Sc. (Agr.), head of the laboratory; A. N. Dzhandarov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; V. V. Dubina, researcher.
For citation: Dridiger VK, Voloshenkova TV, Gadjiomarov RG, et al. [Population and role of earthworms (Lumbricidae) in No-till technology]. Zemledelie. 2024;(4):38-42. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2024-4-38-42. ■
о
Ф
s
Ф
Ф ^
5
Ф
m
^ сл. vi сельскохозяйственный форум-выставка
ПЛОДЫ И ОВОЩИ РОССИИ 2024
31 ОКТЯБРЯ - 1 НОЯБРЯ 2024 г. ! СОЧИ
Организатор форума
ПЛОДЫ и овощи
VI СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ФОРУМ
• Новые направления в отрасли садоводства и виноградарства;
• Перспективы отрасли плодоводства и виноградарства; •Технологии хранения и предпродажной подготовки
фруктов иягод;
основные ' Инфраструктура сбыта плодов и ягод. Как реализовать? темы: • Государственная поддержка развития плодово-ягодной отрасли;
• Переговоры с сетями;
• Овощеводство открытого грунта: состояние рынка, развитие ипотенциал;
• Состояние и перспективы развития подотрасли картофелеводства.
АУДИТОРИЯ ФОРУМА
Предприятия фруктового садоводства, виноградарства и ягодоводства; Компании, производящие удобрения; Предприятия по переработке и хранению плодоовощной продукции; Крестьянские фермерские хозяйства, выращивающие плодово-ягодные культуры открытого грунта; Крупнейшиеагропарки и оптово-распределительные центры; Представители крупнейшихторговых сетей; Госорганы; Представители профильныхассоциаций и союзов.
По вопросам выступления +7(988)248-47-17 и спонсорства:
По вопросам +7 (909) 450-36-10
участия: +7 (960) 476-53-39
„ , +7(968) 800-53-39
e-mail: events@agbz.ru Регистрация на сайте^ги^огит.ги
