CC BY
8
УДК 635. 21
DOI: 10.52691/2500-2651-2022-90-2-35-38
УВЕЛИЧЕНИЕ ГУМУСИРОВАННОСТИ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ СУПЕСЧАНОЙ ПОЧВЫ
Increase in Humus Content of Sod-Podzolic Sandy Loam Soil
Молявко А.А.1, д-р с.-х. наук, профессор, Марухленко А.В.1, канд. с.- х. наук, Борисова Н.П.1, канд. с.- х. наук, Белоус Н.М.2, д-р с.-х. наук, профессор,
Ториков В.Е.2, д-р с.-х. наук, профессор Molyavko A.A.1, Marukhlenko A.V.1, Borisova N.P.1, Belous N.M.2, Torikov V.E.2
:ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр картофеля имени А.Г. Лорха»
1Russian Potato Research Centre 2ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет»
2Bryansk State Agrarian University
Аннотация. Исследования свидетельствуют, что в севообороте с клевером без удобрений под картофель происходит стабилизация содержания гумуса в дерново-подзолистой супесчаной почве, а при ежегодном внесении на пашню торфонавозного компоста (ТНК) из расчета 10, 20 и 30 т/га наблюдается его положительный баланс. В севообороте с люпином стабилизируется содержание гумуса при внесении 10 т/га компоста с минеральными удобрениями в дозе 200 кг/га д.в. в год. Устойчивый положительный баланс гумуса наблюдается при внесении на пашню ТНК из расчета 20 и 30 т/га с минеральными удобрениями. В севообороте с кукурузой без удобрений под картофель наблюдается отрицательный баланс гумуса. Применение ТНК на пашню из расчета 10, 20 и 30 т/га с минеральными удобрениями стабилизирует гумус в почве. На контрольном варианте без внесения удобрений в севообороте с клевером содержание гумуса в слое почвы 0-20 см увеличилось на 0,14%, в севообороте с люпином его содержание осталось практически на прежнем уровне (- 0,01%), а в севообороте с кукурузой уменьшилось на 0,04%. Подобная тенденция сохранялась и для слоя почвы 20-40 см. Так, если в севообороте с клевером содержание гумуса увеличилось на 0,05%, то в севооборотах с люпином и кукурузой оно уменьшилось на 0,03% и 0,05%. Эти различия особенно ощущаются при сравнении данных абсолютного прироста гумуса на вариантах с ежегодным внесением ТНК из расчета 10, 20 и 30 т/га. Содержание гумуса в Апах возросло на 0,250,29-0,31% в севообороте с клевером, на 0,20-0,20-0,29 с люпином и на 0,11-0,13-0,22% с кукурузой. Изменение содержания гумуса в слое почвы 20-40 см наблюдалось в севообороте с клевером. Содержание гумуса здесь увеличилось на 0,11-0,12-0,18%, а с люпином на 0,07-0,14-0,21%. В севообороте с кукурузой при внесении под картофель 30 т/га ТНК (ежегодно 10 т/га) гумусированность уменьшилась на 0,03%, а при 60 и 90 т/га ТНК (ежегодно 20 и 30 т/га) практически осталась без изменений.
Abstract. According to the studies conducted, in crop rotation with clover without fertilizers to potatoes the humus content in sod-podzolic sandy loam soil stabilizes, and with the annual introduction of peat-manure compost at the rate of 10, 20 and 30 t/ha in arable lands its positive balance is observed. In the crop rotation with lupin the humus content is stabilized after 10 t/ha of compost with mineral fertilizers at the rate of 200 kg/ha of active substance per year. A stable positive balance of humus is observed when peat-manure compost is applied to arable land at the rate of 20 and 30 t/ha with mineral fertilizers. In crop rotation with corn without fertilizers to potatoes a negative balance of humus is observed. The peat-manure compost application in arable land at the rate of 10, 20 and 30 t/ha with mineral fertilizers stabilizes humus in the soil. In the control variant without fertilization in the crop rotation with clover the humus content in the 0-20 cm soil layer increased by 0.14%. In the crop rotation with lupin its content remained almost at the same level (-0.01%), and in the crop rotation with corn decreased by 0.04%. The same results were in the 20-40 cm soil layer. Hence, in the crop rotation with clover the humus content increased by 0.05%, while in crop rotations with lupin and corn it decreased by 0.03% and 0.05%. These differences are especially noticeable when comparing the data of the absolute increase in humus in the variants with the annual peat-manure compost application at the rate of 10, 20 and 30 t/ha. The content of humus in Asoil increased by 0.25-0.29-0.31% in crop rotation with clover, by 0.20-0.20-0.29 with lupin and by 0.11-0.13-0.22% with corn. A change in the humus content in the soil layer of 20-40 cm was observed in the rotation with clover. The humus content here has increased by 0.11-0.12-0.18%, and by 0.07-0.14-0.21% with lupin. In the crop rotation with corn with 30 t/ha of peat-manure compost applied to potatoes (10 t/ha, annually) the humus content decreased by 0.03%, and at 60 and 90 t/ha of peat-manure compost (20 and 30 t/ha, annually) remained practically unchanged.
Ключевые слова: картофель, севооборот, компост, минеральные удобрения, гумус.
Key words: potato, crop rotation, compost, mineral fertilizers, humus.
Введение. Успешное развитие земледелия во многом зависит от сохранности природных ресурсов, и, в первую очередь, основного средства производства - земли, продуцирующим элементом которой является ее плодородие [1]. В рыночных условиях в хозяйствах Центральных районов Нечерноземной зоны резко снизилось поголовье крупного рогатого скота. Выход навоза этого вида животных сократился с 8-9 до 2-3 т/га пашни и менее. На порядок уменьшились и размеры использования торфа и торфо-навозных компостов (ТНК) [2]. В то же время установлено, что в севооборотах с высоким насыщением картофелем бездефицитный баланс гумуса обеспечивается при внесении 10 т/га навоза и посева клевера. В севообороте без многолетних трав норму органических удобрений следует увеличить в 1,5-2 раза (до 15-20 т/га) [3]. Для бездефицитного баланса гумуса в севооборотах с 1 -2 полями многолетних трав рекомендуется вносить не менее 10-12 т/га органических удобрений на суглинистых и 15-20 т/га на легких почвах [4]. На дерново-подзолистых почвах бездефицитный баланс гумуса обеспечивается внесением 12-16 т/га навоза [5].
Основа стабильного и возрастающего почвенного плодородия является окультуривание почв. Важный показатель окультуренности почвы - содержание гумуса и его качество, которое определяет минерализационную способность гумусовых и азотистых соединений [6]. Недостаточное азотное и фосфорное питание в первый период жизни растений картофеля нарушает обмен веществ, снижает интенсивность последующего развития растений и ведет к значительному понижению урожая и содержания крахмала в клубнях [7,8].
В задачу наших исследования входило выявить роль торфо-навозного компоста (ТНК) как при отдельном внесении, так и совместно с минеральными удобрениями на увеличение содержания гумуса в дерново-подзолистой супесчаной почве в короткоротационных севооборотах.
Материалы и методика исследований. Экспериментальные исследования проводили на бывшей Брянской опытной станции по картофелю (ныне лаборатория клонального микроразмножения перспективных сортов ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр картофеля имени А.Г.Лорха») на дерново-подзолистой супесчаной почве в стационарном опыте, заложенном в 1981 г. развернутом в пространстве и во времени в трех севооборотах со следующим чередованием культур и системами удобрений:
1. Картофель, ячмень с подсевом клевера ^60Р60К60), клевер (Р30К30);
2. Картофель, ячмень ^60Р60К60), люпин на зеленый корм (Р60К60);
3. Картофель, кукуруза на силос (^20Р120К120), ячмень ^60Р60К60).
Схема опыта с удобрениями под картофель следующая:
1. контроль - без удобрений;
2. 30 т/га ТНК;
3. 60 т/га ТНК,
4. 90 т/га ТНК;
5. ^0?90К120;
6. 30 т/га ТНК + ^эРетК^;
7. 60 т/га ТНК + N9^90^20;
8. 90 т/га ТНК + ^сРетК^.
В 1980 г. на опытном участке проведен уравнительный посев ячменя, средняя урожайность которого составила 15 ц/га. В последующие 2 года во всех севооборотах, поля которых предшествовали картофелю, проведены рекогносцировочные посевы ячменя. Вхождение в опыт осуществлялось ежегодно одним полем каждого севооборота.
Повторность четырехкратная, размер делянок - 100 м2, учетных - 50 м2. Размещение вариантов систематическое.
В опыте применяли компост (ТНК), приготовленный на основе торфа и безподстилочного жидкого навоза (1:1) с содержанием N - 0,58%, Р2О5 - 0,27% и К2О - 0,15%, аммиачную селитру, суперфосфат и калийную соль. Фосфорно-калийные удобрения вносили осенью, азотные - весной.
Перед закладкой стационарного опыта в слоях почвы 0-20 см и 20-40 см содержалось гумуса (по Тюрину) 0,89-1,13 и 0,66-1,04%, легкогидролизуемого азота (по Тюрину - Кононовой) 2,6-5,2 и
1.5- 4,6 мг/100 г почвы, подвижного фосфора (по Кирсанову) 15,1-27,0 и 11,3-22,8 мг/100 г почвы, обменного калия (по Масловой) 11,7-16,2 и 7,8-14,5 мг/100 г почвы, рН солевой вытяжки: 5,3-7,45 и
5.6-7,49, гидролитическая кислотность (по Каппену) 0,46-1,12 и 0,45-1,07 м.-экв./100 г почвы, сумма поглощенных оснований (по Каппену-Гильковицу) 3,19-9,54 и 2,3-8,63 м.-экв./100 г почвы.
Использовали сорта: картофеля - Раменский, кукурузы - Стерлинг и Буковинская ЗТВ, люпина желтого - Быстрорастущий 4, ячменя - Эльгина, клевера красного - Стародубский местный.
Более подробно методика проведения исследований опубликована нами в статье «Картофеле-водческие севообороты и удобрения на дерново-подзолистой и серой лесной почвах» (журнал Вестник Брянской ГСХА. № 2 (66). 2018. С. 3-12) [9].
Результаты исследований и их обсуждение. Экспериментальные исследования свидетельствуют, что по истечению первой ротации короткоротационных севооборотов применение удобрений, особенно торфо-навозного компоста, благоприятно сказалось на накоплении гумуса в пахотном и подпахотном слоях дерново-подзолистой супесчаной почвы. В среднем по трем полям в севооборотах с клевером и люпином содержание гумуса за ротацию возросло значительнее по сравнению с севооборотом с кукурузой. Так, если на контроле без внесения удобрений в севообороте с клевером содержание гумуса в слое почвы 0-20 см увеличилось на 0,14% (перед закладкой опыта содержание гумуса составило 0,98%), а в севообороте с люпином осталось практически на прежнем уровне (0,01%) (перед закладкой опыта содержание гумуса составило 0,89%), в севообороте с кукурузой уменьшилось на 0,04%. Подобные различия сохранились и для слоя почвы 20-40 см. Так, если в севообороте с клевером содержание гумуса увеличилось на 0,05%, то в севооборотах с люпином и кукурузой оно уменьшилось на 0,03% и 0,05%. Эти различия особенно ощущаются при сравнении данных абсолютного прироста гумуса на вариантах с ежегодным внесением торфо-навозного компоста из расчета: 10, 20 и 30 т/га пашни. Содержание гумуса в Апах возросло на 0,25-0,29-0,31% в севообороте с клевером, на 0,20-0,20-0,29 с люпином и на 0,11-0,0,13-0,22% с кукурузой. Контрастнее изменения содержания гумуса в слое почвы 20-40 см. Так, если в севообороте с клевером содержание гумуса увеличилось на 0,11-0,12-0,18%, а с люпином на 0,07-0,14-0,21%, то в севообороте с кукурузой при внесении под картофель 30 т/га ТНК (ежегодно 10 т/га) гумусированность уменьшилась на 0,03%, а при 60 и 90 т/га ТНК (ежегодно 20 и 30 т/га) практически осталась без изменений (табл. 1).
Таблица 1 - Содержание гумуса в почве перед закладкой опыта(1) и после первой ротации севооборотов (2), %_
Слой почвы Севооборот Севооборот с Севооборот
Удобрение (0-20 см) с клевером люпином с кукурузой
(20-40 см) 1 2 1 2 1 2
Без удобрений 1 0,98 1,12 0,89 0,88 0,96 0,92
11 0,74 0,79 0,81 0,78 0,80 0,75
30 т/га ТНК 1 0,88 1,13 0,75 0,95 1,15 1,26
11 0,89 0,91 0,72 0,79 1,05 1,02
60 т/га ТНК 1 0,91 1,20 0,91 1,11 1,26 1,39
11 0,80 0,92 0,74 0,88 1,01 1,02
90 т/га ТНК 1 1,01 1,33 1,02 1,31 1,11 1,33
11 0,93 1,11 0,67 0,88 1,12 1,10
N90^0^20 1 0,91 1,08 0,81 0,94 1,13 1,16
11 0,70 0,79 0,68 0,84 0,97 0,78
30 т/га ТНК + ^90^20 1 0,96 1,25 0,93 1,19 1,14 1,24
11 0,66 0,92 0,76 0,89 1,16 1,11
60 т/га ТНК + N9oP9oKl2o 1 0,85 1,26 0,89 1,22 1,27 1,43
11 0,80 1,04 0,77 0,94 1,12 1,09
90 т/га ТНК + N9oP9oKl2o 1 0,98 1,27 0,95 1,25 1,04 1,32
11 0,77 1,04 0,89 1,01 0,99 1,04
При сочетании 30 т/га торфо-навозного компоста и минеральных удобрений прирост гумуса в севооборотах с клевером, люпином и кукурузой в Апах составил 0,29; 0,26 и 0,10%. Эти различия особенно ощущались в слое почвы 20-40 см. Так, соответственно севооборотов прирост гумуса составил 0,26; 0,13 и уменьшился на 0,05%. При сочетании 60 т/га торфо-навозного компоста и минеральных удобрений прирост гумуса в севооборотах с клевером, люпином и кукурузой в Апах составил 0,41; 0,33 и 0,16%, в слое почвы 20-40 см соответственно - 0,24; 0,17 и ( - 0,03%). В случае сочетания 90 т/га торфо-навозного компоста и минеральных удобрений прирост гумуса в севооборотах с клевером, люпином и кукурузой в Апах составил 0,29; 0,30 и 0,28%, в слое почвы 20-40 см соответственно - 0,27; 0,12 и 0,05%.
Заключение. Экспериментальные исследования показали, что в севообороте с клевером даже без внесения удобрений под картофель происходит стабилизация содержания гумуса в дерново-
подзолистой супесчаной почве, а при ежегодном внесении на пашню 10, 20 и 30 т/га торфо-навозного компоста наблюдается его положительный баланс. В севообороте с люпином стабилизация содержания гумуса происходит при внесении на пашню по 10 т/га ТНК совместно с минеральными удобрениями в дозе 200 кг/га д.в. в год. Устойчивый положительный баланс гумуса в этом севообороте наблюдается при внесении на пашню по 20 и 30 т/га компоста совместно с минеральными удобрениями в дозе 200 кг/га д.в. в год. В севообороте с кукурузой на варианте без внесения удобрений под картофель наблюдается отрицательный баланс гумуса в почве. Ежегодное применение на пашню 10, 20 и 30 т/га ТНК совместно с минеральными удобрениями стабилизирует содержание гумуса в почве.
Библиографический список
1. Шрамко Н.В., Выхорева Г.В., Устинова А.А. Роль паров в биологическом земледелии Верхневолжья / Сб. докладов Всероссийской науч.-практ. конференция посвященная 75-летию Владимирского НИИСХ Россельхозакадемии (Суздаль, 2-4 июля 2013 г.) «Инновационные технологии возделывания с.-х. культур в Нечерноземье». Том 1. Суздаль. 2013. С. 157-159.
2. Окорков В.В., Фенова О.А., Окоркова Л.А. Сравнительная эффективность систем удобрения на серых лесных почвах ополья / Сб. докладов Всероссийской науч.-практ. конф. посвященная 75-летию Владимирского НИСХ Россельхозакадемии (Суздаль, 2-4 июля 2013 года) «Инновационные технологии возделывания с.-х. культур в Нечерноземье». Том 1. Суздаль. 2013. С. 353-361.
3. Коршунов А.В. Специализированные севообороты // Картофель и овощи. № 11.1984. С. 5-8.
4. Сдобников С.С. Роль органических удобрений в повышении плодородия почвы в интенсивном земледелии / В кн. Плодородие почв и пути его повышения. М.: Колос. 1983. С. 146-153.
5. Егоров В.В. Некоторые вопросы повышения плодородия почв // Почвоведение. № 10. 1981. С. 71 -79.
6. Кореньков Д.А. Агроэкологические аспекты применения азотных удобрений. М.: Колос. 1999. 296 с.
7. Белоус Н.М. Повышение плодородия песчаных почв. М.: Колос. 1997. 191 с.
8. Коршунов А.В. Управление урожаем картофеля. М.: ВНИИКХ. 2001. 349 с.
9. Молявко А.А., Марухленко А.В., Еренкова Л.А., Борисова Н.П., Белоус Н.М., Ториков В.Е. Картофелеводческие севообороты и удобрения на дерново-подзолистой и серой лесной почвах / Вестник Брянской ГСХА. № 2 (66). 2018. С. 3-12.
References
1. Shramko N.V., Vykhoreva G.V., Ustinova A.A. Rol' parov v biologicheskom zemledelii Verkh-nevolzh'ya / Sb. dokladov Vserossiyskoy nauch.-prakt. konferentsiya posvyashchennaya 75-letiyu Vladi-mirskogo NIISKh Rossel'khozakademii (Suzdal', 2-4 iyulya 2013 g.) «Innovatsionnye tekhnologii vozde-lyvaniya s.-kh. kul'tur v Nechernozem'e». Tom 1. Suzdal'. 2013. S. 157-159.
2. Okorkov V.V., Fenova O.A., Okorkova L.A. Sravnitel'naya effektivnost' sistem udobreniya na serykh lesnykh pochvakh opol'ya / Sb. dokladov Vserossiyskoy nauch.-prakt. konf. posvyashchennaya 75-letiyu Vladimirskogo NISKh Rossel'khozakademii (Suzdal', 2-4 iyulya 2013 goda) «Innovatsionnye tekhnologii vozdelyvaniya s.-kh. kul'tur v Nechernozem'e». Tom 1. Suzdal'. 2013. S. 353-361.
3. Korshunov A.V. Spetsializirovannye sevooboroty//Kartofel'i ovoshchi. № 11. 1984. S. 5-8.
4. Sdobnikov S.S. Rol' organicheskikh udobreniy v povyshenii plodorodiya pochvy v intensivnom zemledelii / Vkn. Plodorodie pochv i puti ego povysheniya. M. : Kolos. 1983. S. 146-153.
5. Egorov V.V. Nekotorye voprosy povysheniya plodorodiya pochv // Pochvovedenie. № 10. 1981. S. 71-79.
6. Koren'kov D.A. Agroekologicheskie aspektyprimeneniya azotnykh udobreniy. M.: Kolos. 1999. 296s.
7. Belous N.M. Povyshenie plodorodiyapeschanykhpochv. M. : Kolos. 1997. 191 s.
8. KorshunovA.V. Upravlenie urozhaem kartofelya. M.: VNIIKKh. 2001. 349 s.
9. Molyavko A.A., Marukhlenko A.V., Erenkova L.A., Borisova N.P., Belous N.M., Torikov V.E. Kartofelevodcheskie sevooboroty i udobreniya na dernovo-podzolistoy i seroy lesnoy pochvakh / Vestnik Bry-anskoy GSKhA. № 2 (66). 2018. S. 3-12.
