CC BY
12
Влияние гуматов на агрофизические свойства чернозема обыкновенного при возделывании озимой пшеницы
doi: 10.24412/0044-3913-2023-7-20-24 УДК 631.452: 631.465: 631.87
В. А. ЛЫХМАН, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник
(e-mail: lykvladimir@yandex.ru) М. Н. ДУБИНИНА, старший научный сотрудник (e-mail: dubinina-marina@rambler.ru) О. И. НАИМИ, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник (e-mail: o.naimi@mail.ru) В. А. МАТЮГИН, аспирант, младший научный сотрудник (e-mail: vlad.matyugin@mail.ru) О. С. БЕЗУГЛОВА, доктор биологических наук, профессор (e-mail: lola314@mail.ru) Федеральный Ростовский аграрный научный центр, ул. Институтская, 1, пос. Рассвет, Аксайский р-н, Ростовская обл., 346735, Российская Федерация
Исследования проводили в 20172020 гг. с целью изучения влияния обработки посевов озимой пшеницы различными дозами гуминового препарата BIO-Дон на урожайность и изменение некоторых агрофизических свойств чернозема обыкновенного. Схема опыта предусматривала следующие варианты: контроль (фон, без обработки гуматами); фон + BIO-Дон 2,0 л/ га; фон + BIO-Дон 3,0 л/га; фон + BIO-Дон 4,0 л/га. Обработку препаратом проводили путем опрыскивания посевов после возобновления весенней вегетации в фазе кущения и колошения культуры из расчета 200 л/га бакового раствора концентрацией 0,002...0,004 % по углероду. Для определения физических параметров почвы использовали метод «сухого» и «мокрого» просеивания Саввинова. Наибольшее структурообразующее влияние на агрегатный состав и водопрочность почвы отмечено в вариантах с обработкой посевов препара -том BIO-Дон с нормами 3 и 4 л/га. При этом отмечали опосредованное коагулирующее воздействие на почвенные частицы размером от5 до 0,25 мм. В среднем за годы исследований значимый рост коэффициента структурности, относительно контроля, в период колошение - уборка в этих вариантах составил 1,24.2,12 ед., одновременно водоустойчивость почвенных агрегатов увеличивалась на 6,69.9,89 %, критерий АФИ в фазе колошения после второй обработки BIO-Дон при норме 2 л/га значимо возрастал на 58,09 %, 3 л/га -на 68,52 %, 4 л/га - 54,21 %. В 2018 г. вы-
явлена прямая заметная связь между величиной критерия Агрофизического института (АФИ) после второй обработки гуматами и урожайностью культуры (г=0,62). В 2019 и 2020 гг. установлена умеренная сила связи (г = 0,48 и 0,47 соответственно) между сбором урожая и критерием АФИ периода кущения (две обработки ВЮ-Дон), а в 2020 г. заметная (г=0,55) - с критерием АФИ после уборки культуры, что может свидетельствовать об опосредованном структурообразующем воздействии гуминового препарата на почву.
Ключевые слова: чернозем обыкновенный, гуминовый препарат, гуматы, водопрочность, агрономически ценные агрегаты, коэффициент структурности, критерий АФИ, озимая пшеница.
Для цитирования: Влияние гуматов на агрофизические свойства чернозема обыкновенного при возделывании озимой пшеницы / В. А. Лых-ман, М. Н. Дубинина, О. И. Наими и др. // Земледелие. 2023. № 7. С. 20-24. бог. 10.24412/0044-3913-2023-7-20-24.
Хорошая оструктуренность почвы служит одним из ключевых факторов, определяющих успешный рост и развитие растений. Её влияние проявляется в создании благоприятных условий для питания, водоснабжения, аэрации и теплорегуляции корневой зоны [1]. Агрономически ценная структура почвы (агрегаты размером от 10 до 0,25 мм) способствует улучшению водно-воздушного режима, позволяя удерживать оптимальное количество влаги, одновременно обеспечивая ее доступность для корневой системы. Это помогает растениям преодолевать неблагоприятные условия, такие, как засуха или сильные дожди. Кроме того, достаточное количество воздуха, необходимое для корней растений, стимулирует процессы дыхания и обмена газами, которые поддерживают нормальное функционирование корней и активизируют рост растений [2]. Также благоприятные физические условия, обеспечиваемые хорошей структурой, позволяют увеличить доступность питательных веществ, чем предотвращают их потерю или нежелательное перемещение по профилю почвы. Формирование устойчивого
теплового режима помогает растениям хорошо адаптироваться к изменениям температуры, предотвращая перегрев или переохлаждение корней. Хорошо структурированная и плодородная почва с оптимальным содержанием агрономически ценных почвенных частиц способствует здоровому росту и развитию растений, а, следовательно, повышению урожайности [3].
Гуминовые препараты (основные компоненты - гуматы натрия, калия, реже аммония) помогают улучшить структуру почвы, делая ее более рыхлой благодаря активизации корневой системы растений и микробоценозов [4]. Тем самым они способствуют увеличению проницаемости и повышению водоустойчивости почвенных агрегатов. Обработка гуматами увеличивает влагоемкость почвы, что предотвращает ее высыхание. Это особенно полезно в засушливых районах, где почвенная влага служит лимитирующим фактором для роста растений. Вспомогательные вещества, содержащиеся в гуминовых препаратах (аминокислоты, витамины и микроэлементы) воздействуют на рост и развитие растений, увеличивая количество корней, что также улучшает водоустойчивость почвы. Однако стоит отметить, что влияние гуминовых препаратов на водопроницаемость может зависеть от их концентрации, способа применения и характеристик самой почвы. Кроме того, их применение не решает проблемы с переуплотнением почвы или с повышенным содержанием глинистых фракций. В целом, гуминовые препараты могут играть важную роль в улучшении водопрочности почвенных агрегатов, но не служат универсальным средством. Их использование следует рассматривать в сочетании с другими методами улучшения почвенной структуры и в рамках комплексного подхода к управлению земледелием [5].
Цель исследования- изучение влияния обработки посевов гуминовым препаратом ВЮ-Дон на агрофизическое состояние чернозема обыкновенного карбонатного и урожайность озимой пшеницы сорта Золушка для оптимизации технологии выращивания культуры.
Работу проводили в Аксайском районе Ростовской области (Приазовская сельскохозяйственная зона) на опытных полях ФГБНУ ФРАНЦ в 2017-2020 гг. в посевах озимой пшеницы.
Почва - чернозем обыкновенный карбонатный (по старой классификации североприазовский) южно-европейской фации, кратковременно промерзающий, тяжелосуглинистый, сформированный на лессовидных суглинках. Мощность гумусового горизонта 70...85 см, со-
1. Химический состав гуминового препарата BIO-Дон
Препарат N-NO3, мг/л n-nh4, мг/л мг/л K2O, мг/л С , г/л С/л' 2 С , Сф, гк' фк' г/л
BIO-Дон 70.85 190.220 500.550 350.400 1,70.1,86 0,4.0,5 2,1.2,3
держание гумуса в пахотном слое 3,7...4,2 % (ГОСТ 26213-84), общего азота - 0,22.0,24 % (ГОСТ Р 58596-2019), общего фосфора - 0,17.0,18 % и валового калия - 2,2.2,4 % (ГОСТ 26261-84). Содержание подвижных форм питательных элементов в пахотном слое 0.20 см варьировало в период исследований в следующих пределах: нитратного азота - 3,5.40,8 мг/кг (ГОСТ 26951-86), аммонийного азота - 5,3.48,9 мг/кг (ГОСТ 26489-85), подвижного фосфора - 9,8.31,4 мг/кг и калия - 233.447 мг/кг (по Мачиги-ну) ГОСТ 26205-91). Реакция среды изменялась вниз по профилю от нейтральной (6,75.7,05) до слабощелочной и щелочной (7,95.8,35). Почвы опытного участка используются под пашню более 30 лет. При возделывании озимой пшеницы применяли рекомендованную для зоны агротехнику. Предшественник - озимая пшеница.
Опыт закладывали в трехкратной повторности с рандомизированным расположением делянок. Площадь делянки 30 м2.Исследовали следующие варианты: контроль (фон, без обработки гуматами); фон + ВЮ-Дон 2,0 л/га (концентрация Сорг 0,002 %); фон + ВЮ-Дон 3,0 л/га (концентрация Сорг 0,003 %); фон + ВЮ-Дон 4,0 л/га (концентрация Сорг 0,004 %).
Фон - минеральные удобрения: азофоска - 100 кг/га 12Р20К26) предпосевное внесение, аммиачная селитра 180 кг/га в виде подкормки после возобновления весенней вегетации.
Гуминовый препарат ВЮ-Дон получен путем щелочной экстракции из вермикомпоста. Он содержит относительно невысокую концентрацию питательных элементов, поэтому не может рассматриваться как аналог минеральных удобрений (табл. 1.). Однако в его состав входят гуминовые кислоты, которые, как показывают многочисленные эксперименты, служат стимуляторами роста и адаптогенами, снимая стресс после применения средств защиты растений и воздействие неблагоприятных погодных факторов [6].
Исследование дозировок гуми-новых препаратов привело к установлению оптимального диапазона концентраций 0,001.0,005 % [7]. Препарат ВЮ-Дон вносили ежегодно путем опрыскивания посевов после возобновления весенней вегетации в фазе кущения и колошения культуры из расчета 200 л/га бакового раствора концентрацией 0,002.0,004 % по углероду.
Отбор почвенных проб из пахотного слоя 0.20 см в четыре срока (возобновление весенней вегета-
ции - 1 отбор до обработки гумино-вым препаратом, кущение - 2 отбор после первой обработки BIO-Дон, колошение - 3 отбор после второй обработки BIO-Дон и после уборки культуры - 4 отбор) проводили ежегодно согласно общепринятым методикам (по ГОСТ Р 58595-2019, ГОСТ 12536-79). Для анализа почвенной структуры применяли сухое и мокрое просеивание по методу Н. И. Саввинова, определяли коэффициенты структурности и водопроч-ности почвенных агрегатов [8].
Критерий водопрочности агрегатов (критерий Агрофизического института - АФИ) рассчитывали по формуле: Критерий АФИ = А1 / А2 х 100 %, где А1 и А2 - сумма фракций агрегатов размером 1.0,25 мм по результатам мокрого и сухого просеивания соответственно, % [9].
При построении диаграмм и статистической обработке данных использовали программу MS Excel (Бурнаева Э. Г., Леора С. Н. Статистический пакет анализа данных в Excel2013. Учебное пособие. СПб.:
СПбГУ, 2020. 40 с.).
2. Метеоусловия в годы исследований
24,1 °С. За период исследований зафиксированы минимальная (в феврале 2020 г.-24,0 °С) и максимальная (в июле 2020 г +39,0 °С) температуры. Среднемноголетнее количество осадков составляет 550 мм, однако их распределение в агрономической оценке часто неблагоприятное. Основные запасы влаги в почве накапливаются в осенне-зимний период, а максимальные запасы в почве отмечают с середины марта до начала апреля.
В 2017-2018 гг. максимум осадков отмечен в декабре (около 70 мм), что способствовало комфортному пере-зимовыванию растений, и весенняя вегетация началась с хорошим запасом влаги (табл. 2). Однако в весенне-летний период возник дефицит влаги. В 2018-2019 гг. количество осадков превысило средние значения. Весенне-летний период отличался оптимальным увлажнением, что имело важное значение для вегетации озимой пшеницы. В остальное время ГТК колебался от 0,29 до 0,45, что указывало на засушливые условия. Температура воздуха периода исследований близка к среднемного-летним значениям и экстремальных перепадов не наблюдали [10]. Режим увлажнения 2019-2020 гг радикально отличался от многолетней наблюда-
Вегетационный период, гг. Средняя температура, °С Количество осадков, мм ГТК
январь I июль октябрь-март апрель-июль I 2
2017-2018 -2,5 +25,6 275,0 93,8 368,5 0,29
2018-2019 -1,9 +22,2 223,5 165,4 388,9 0,71
2019-2020 +0,9 +22,9 172,7 120,8 293,5 0,45
Район проведения полевого опыта характеризуется как зона рискованного земледелия (высокие летние температуры, недостаточное количество осадков и периодические засухи). Среднегодовая температура воздуха составляет 8,5 °С, сумма активных температур - 3252 °С. Среднемноголетняя температура января составляет -3,0 °С, июля -
емой динамики (осадков в 1,5 раза ниже нормы), единственный период высокого накопления влаги пришелся на февраль 2020 г, возобновление весенней вегетации проходило с крайне низким количеством осадков до уборки культуры. Период 2019-2020 гг.-засушливый (ГТК 0,42).
В результате анализа проб на содержание почвенных агрегатов раз-
3. Коэффициент структурности почвы по вариантам опыта
Вариант 1 отбор 2 отбор 3 отбор | 4 отбор
2018 г.
Контроль (фон, без обработки гуматами) 1,78 1,62 1,52 0,99
Фон + ВЮ-Дон 2,0 л/га 1,59 2,47 1,94 1,49
Фон + ВЮ-Дон 3,0 л/га 1,72 3,94 3,65 1,76
Фон + ВЮ-Дон 4,0 л/га 1,68 2,69 2,62 1,96
НСР 0,48 1,03 0,99 0,85
2019 г.
Контроль (фон, без обработки гуматами) 2,92 2,31 2,13 2,86
Фон + ВЮ-Дон 2,0 л/га 3,29 3,47 3,16 2,65
Фон + ВЮ-Дон 3,0 л/га 2,03 4,78 3,20 2,63
Фон + ВЮ-Дон 4,0 л/га 2,80 4,01 2,75 2,45
НСР 0,97 1,03 1,05 0,90
2020 г.
Контроль (фон, без обработки гуматами) 2,72 2,42 2,35 2,38
Фон + ВЮ-Дон 2,0 л/га 2,57 2,65 4,06 3,02
Фон + ВЮ-Дон 3,0 л/га 2,48 3,99 4,07 2,95
Фон + ВЮ-Дон 4,0 л/га 2,61 4,61 4,35 3,07
НСР 0,78 1,24 1,70 0,91
Среднее по годам
Контроль (фон, без обработки гуматами) 2,47 2,12 2,00 2,08
Фон + ВЮ-Дон 2,0 л/га 2,48 2,86 3,05 2,39
Фон + ВЮ-Дон 3,0 л/га 2,08 4,24 3,64 2,45
Фон + ВЮ-Дон 4,0 л/га 2,36 3,77 3,24 2,49
НСР05 0,48 0,92 0,97 0,63
4. Содержание водопрочных агрегатов по вариантам опыта, %
Вариант 1 отбор 1 2 отбор 1 3 отбор 4 отбор
2018 г.
Контроль (фон, без обработки гуматами) 82,27 79,71 78,37 78,21
Фон + BIO-Дон 2,0 л/га 81,67 79,49 78,93 72,29
Фон + BIO-Дон 3,0 л/га 82,80 85,41 88,27 84,39
Фон + BIO-Дон 4,0 л/га 81,43 85,76 86,44 84,12
НСРП>; 2,60 4,98 7,51 7,38
2019 г.
Контроль (фон, без обработки гуматами) 88,81 69,98 78,36 62,63
Фон + BIO-Дон 2,0 л/га 86,24 82,17 82,55 65,22
Фон + BIO-Дон 3,0 л/га 90,09 80,59 82,83 63,74
Фон + BIO-Дон 4,0 л/га 90,29 78,80 80,99 65,03
НСР 6,42 9,37 4,08 4,01
2020 г.
Контроль (фон, без обработки гуматами) 77,68 66,02 72,73 68,88
Фон + BIO-Дон 2,0 л/га 78,68 74,15 75,12 78,55
Фон + BIO-Дон 3,0 л/га 78,10 79,03 85,75 77,10
Фон + BIO-Дон 4,0 л/га 74,70 80,82 82,12 78,98
НСРП>; 3,09 12,54 9,16 9,60
Среднее по годам
Контроль (фон, без обработки гуматами) 82,92 71,90 76,49 69,91
Фон + BIO-Дон 2,0 л/га 82,20 78,60 78,87 72,02
Фон + BIO-Дон 3,0 л/га 83,66 81,68 85,62 75,08
Фон + BIO-Дон 4,0 л/га 82,14 81,79 83,18 76,04
НСР05 3,33 6,47 5,58 8,10
личной крупности и водопрочности путем сухого просеивания рассчитаны коэффициенты структурности. В первом отборе (до обработки гуматами) величина показателя варьировала от 1,59 до 1,78 (табл. 3) и не имела существенных различий по вариантам опыта (НСР05 = 0,48).
В 2018 г. после первой обработки гуминовым препаратом (второй отбор - фаза кущения) фиксировали достоверную разницу относительно контроля в вариантах с нормами внесения 3 и 4 л/га, составившую 2,32 и 1,07 соответственно (НСР05=1,03). В фазе колошения (3 отбор)} коэффициент структурности отмечен на уровне 3,65, что существенно выше контроля - на 2,13. В течение всего вегетационного периода 2018 г. наблюдали стойкую тенденцию ухудшения структурного состояния, что связанным с сезонными особенностями почвенно-климатической зоны в целом и водно-воздушным режимом черноземов южных в частности [11].
К уборке пахотный горизонт почвы терял значительную часть влаги, что приводило к активизации деграда-ционных процессов, выражающихся в слитизации части агрономически ценных агрегатов размером от 10,0 мм до 0,25 мм в глыбистые структурные отдельности. Одновременно происходила диспергация почвенных отдельностей, характеризующихся слабыми внутриагрегатными связями, в пылеватую фракцию [12]. Поэтому к уборке коэффициент структурности в контрольном варианте снизился с 1,78 (отличное структурное состояние, отмечавшееся в начале полевого опыта) до 0,99 (хорошее структурное состояние) [1]. Аналогичную тенденцию наблюдали при внесении 2,0 л/га препарата с незначимой разницей относительно контроля 0,50 ед. Достоверный рост коэффициента структурности выявили в варианте с максимальной в опыте дозой препарата (4 л/га), где его величина во время вегетации культуры сохранялась на уровне 1,68.1,96. К уборке он был выше контроля на 0,97 ед.
В 2019 г. величина исследуемого показателя до обработок гуматами варьировала от 2,03 до 3,29 при отсутствии статистически достоверной разницы с контролем (НСР05=0,97). После первой обработки В|0-Дон в период весеннего возобновления вегетации культуры фиксировали существенное увеличение коэффициента структурности относительно контроля во всех вариантах доз гуминового препарата в пределах 1,16.2,47. К третьему отбору (после второй обработки гуминовым препаратом), как и в предыдущий 2018 г., наблюдали отрицательную тенденцию по снижению его величины. При этом, в сравнении с контролем, при внесении ВЮ-Дон 3,0 л/га коэффициент
выше на 1,08. К периоду четвертого отбора (после уборки) различия по вариантам опыта отсутствовали. При этом каких-либо качественных изменений по результатам сухого просеивания отмечено не было за весь сезон 2018-2019 гг.
В 2020 г при первом отборе (до обработки гуминовым препаратом) достоверных различий между вариантами по величине коэффициента структурности не установлено, что свидетельствует о качественной механической обработке почвы сельскохозяйственными орудиями. После первой обработки ВЮ-Дон в дозе 3 и 4 л/га (второй отбор) наблюдали его значимый рост, относительно контроля, на 1,58 и 2,20 ед. соответственно. Вторая обработка (3 отбор) способствовала увеличению этой разницы во всех вариантах с применением препарата до 1,72.2,00. После уборки урожая незначительно снизилось содержание агрономически ценных фракций почвы, о чем свидетельствует уменьшение коэффициента структурности по вариантам опыта, при этом аналогично предыдущим годам исследований качественных изменений не произошло.
В среднем за годы исследований наблюдали достоверное увеличение коэффициента структурности относительно контроля во втором отборе (после первой обработки гуматом) в вариантах дозы 3 и 4 л/га на 2,12 и 1,65 соответственно, в третьем отборе при обработке любой дозой ВЮ-Дон на 1,05.1,64.
Устойчивость к размывающему воздействию воды, характеризуемая содержанием водопрочных агрегатов, в период возобновления весенней вегетации озимой пшеницы в 2018 г. соответствовала отличной (по С. И. Долгову и П. У. Бахтину) [8]. Содержание водопрочных агрегатов
(от 5 до 0,25 мм) в это время варьировало в диапазоне 81,67.82,80 % (табл. 4).
После первой обработки гуматами (второй отбор) содержание водопрочных частиц варьировало от 79,49 до 85,76 %. Максимальная в опыте величина показателя установлена при дозах 3 и 4 л/га, где количество частиц на 5,69 и 6,05 % соответственно выше контроля. К периоду третьего отбора эти различия только усилились -до 9,91 и 8,07 %. После уборки урожая содержание водопрочных частиц незначительно снизилось, исследуемый показатель изменялся в пределах 72,29.84,39 % без существенных различий по вариантам опыта.
В 2019 г. наблюдали схожую с предыдущим вегетационным периодом тенденцию. До обработок гуматами содержание водопрочных агрегатов варьировало от 86,24 до 90,29 %. После первой обработки ВЮ-Дон (второй отбор), отмечали достоверную разницу, в сравнении с контролем, в вариантах с дозой 3 и 4 л/га. Прибавка в содержании агрономически ценных водопрочных агрегатов составляла 8,83.12,20 % с наибольшей величиной при дозе препарата 2 л/га. К третьему отбору (после второй обработки ВЮ-Дон) наметили общую тенденцию к ухудшению агрофизического состояния почвы. Однако вариант с нормой внесения гумата 3 л/га в фазе колошения был наиболее эффективен - в нем выявлено максимальное в опыте количество водопрочных частиц - 82,83 %, что на 4,47 % превышало контроль. Качественное изменение водоустойчивости почвенных отдельностей выявлено после уборки - из отличного состояния в хорошее по шкале Бахтина-Долгова [8].
В период возобновления весенней вегетации в условиях 2020 г, как
5. Критерий АФИ по вариантам опыта, %
Вариант 1 отбор 2 отбор 3 отбор 4 отбор
2018 г.
Контроль (фон, без обработки гуматами) Фон + В10-Дон 2,0 л/га 157,02 174,48 169,01 278,18 103,78 233,27 139,52 199,64
Фон + В10-Дон 3,0 л/га 179,67 275,74 258,03 237,13
Фон + В10-Дон 4,0 л/га 171,67 191,77 210,16 192,95
НСр05 30,64 30,41 46,23 54,75
2019 г.
Контроль (фон, без обработки гуматами) 153,80 138,59 116,90 120,25
Фон + В10-Дон 2,0 л/га 143,47 170,68 133,63 123,09
Фон + В10-Дон 3,0 л/га 147,65 151,85 151,30 118,39
Фон + В10-Дон 4,0 л/га 159,26 145,04 139,56 121,13
НСр05 15,48 31,04 29,13 12,65
2020 г.
Контроль (фон, без обработки гуматами) Фон + В10-Дон 2,0 л/га 142,52 164,52 121,21 131,74 110,01 138,06 96,62 142,33
Фон + В10-Дон 3,0 л/га 159,13 135,23 126,92 143,51
Фон + В10-Дон 4,0 л/га 149,01 139,75 143,60 157,70
НСр05 14,52 21,43 25,81 54,33
Среднее
Контроль (фон, без обработки гуматами) 151,11 199,27 110,23 118,80
Фон + В10-Дон 2,0 л/га 160,82 193,53 168,32 155,02
Фон + В10-Дон 3,0 л/га 162,15 187,60 178,75 166,34
Фон + В10-Дон 4,0 л/га 159,98 158,85 164,44 157,26
НСр05 28,13 34,44 42,63 44,86
и в предыдущие годы, различий по содержанию водоустойчивых почвенных частиц в вариантах опыта не отмечено. Первая обработка гуминовым препаратом способствовалазначительному увеличению, в сравнении с контролем, количества водопрочных агрегатов при норме 3 и 4 л/га - на 13,02 и 14,80 % соответственно. После второй обработки разница с контролем в величине показателя в этих вариантах составила 13,02 и 9,38 %. Результаты анализа образцов четвертого отбора выявили существенное повышение количества водопрочных частиц после уборки только при обработке гуматом в дозе 4 л/га - на 10,10 %, в сравнении с контролем.
В среднем за годы опыта отмечали значимое повышение водоустойчивости почвенных агрегатов, в сравнении с контролем: во втором отборе после первой обработки гуматом при дозе 2 л/га - на 6,70 %, при 3 л/га - на 9,78 % и при 4 л/га -на 9,89 %; в третьем отборе после второй обработки при 3 и 4 л/га на 9,13 и 6,69 % соответственно.
В целом можно отметить позитивное воздействие гуминовых препаратов на структурно-агрегатный состав почвы. Гуматы интенсифицируют обменные процессы в корневой системе растений, что проявляется в активном образовании корневых выделений ризосферы, которые по природе своей обладают коагулирующим действием [6]. Несмотря на общую тенденцию к снижению показателей агрофизического состояния почв, в вариантах с применением гуматов наблюдали лучшее структурное состояние, в сравнении с контролем, что, вероятно, создает оптимальный диапазон физических свойств почвы для вегетации возделываемых растений.
Изменения величины критерия АФИ, учитывающего содержание од-
новременно воздушно-сухих и водопрочных почвенных агрегатов диаметром от 1 мм до 0,25 мм, аналогичны динамике коэффициента структурности и водопрочности (табл. 5).
Рис. 1. Корреляция критерия АФИ с урож в 2018 г.: по оси абсцисс — критерий АФИ,
В течение трех лет эксперимента в период возобновления весенней вегетации различия по критерию АФИ несущественны, за исключением варианта обработки ВЮ-Дон 2,0 и 3,0 л/га в 2020 г.: выше контроля на 22,00 и 16,61 % соответственно. После одно-и двукратной обработок гуминовым препаратом наблюдали рост величины критерия в вариантах доз 3 и 4 л/га, где регистрировали достоверную положительную разницу, в сравнении с контролем. К уборке наблюдали снижение критерия аФи в 2019 и 2020 гг., относительно измерений в начале вегетации, в связи с особенностями почвенно-климатической зоны, где проводили полевой опыт. Особенно четко эта тенденция прослеживалась в контрольном варианте.
Согласно результатам исследований В. В. Медведева, урожайность напрямую зависит от преобладания фракций почвенных агрегатов размером 5.0,25 мм, так как при этом обеспечивается оптимальный контакт корней с частицами почвы для наилучшего снабжения растений влагой [8].
Для подтверждения этого заключения произведен корреляционный анализ зависимости урожайность и критерия АФИ поочередно в каждом отборе.
В 2018 г связь критерия АФИ периода 3-го отбора с урожайностью была заметной прямой (г = 0,62), а с АФИ после уборки - умеренной (г = 0,39) (рис. 1).
В 2019 г. урожайность умеренно коррелировала с критерием АФИ периода кущения (вторая обработка Вю-Дон) - г = 0,48 (рис. 2).
Сравнение выборок урожайности 2020 г. с критерием агрофизического института в период возобновления вегетации показало наличие умеренной связи (г = 0,33), с АФИ после второй обработки гуминовым препаратом -умеренной с линейным коэффициентом корреляции 0,47, а после уборки урожая - заметной прямой связи г = 0,55 (рис. 3).
Таким образом, на агрегатный состав воздушно-сухой почвенной фракции 0,25.10 мм чернозема обыкновенного карбонатного наибольшее структурообразующее влияние оказывала обработка посевов озимой пшеницы сорта Золушка гуминовым
жайностью озимой пшеницы по отборам , %; по оси ординат — урожайность, ц/га. препаратом ВЮ-Дон в нормах 3 и 4 л/га. В среднем за годы исследований в этих вариантах наблюдали достоверное увеличение коэффициента структурности, относительно контроля, после первой обработки гуматом на 2,12 и 1,65 соответственно, после второй - на 1,64 и 1,24.
Наибольшее опосредованное коагулирующее воздействие на почвен-
3,2616*+106,52
»
> *
10 и И ЗЛ
3 - отбор
Рис. 2. Корреляция критерия АФИ периода кущения с урожайностью озимой пшеницы (2019 г.): по оси абсцисс — критерий АФИ, %; по оси ординат — урожайность, ц/га.
Рис. 3. Корреляция критерия АФИ с урожайностью озимой пшеницы по отборам в 2020 г.: по оси абсцисс — критерий АФИ, %; по оси ординат — урожайность, ц/га.
ные частицы размером от 5 до 0,25 мм отмечено также в вариантах ВЮ-Дон с нормами внесения 3 и 4 л/га. Повышение содержания водопрочных агрегатов, в сравнении с контролем, составило в среднем за 2018-2020 гг.: после однократной обработки гуматом в дозе 3 л/га - на 9,78 %, в дозе 4 л/га -на 9,89 %; после двукратного внесения - на 9,13 и 6,69 % соответственно.
В среднем за годы опыта значимое повышение критерия АФИ, в сравнении с контролем, отмечали после второй обработки гуматом при дозе 2 л/га - на 58,09 %, при 3 л/га -на 68,52 % и при 4 л/га - на 54,21 %.
Литература
1. Анциферова О. А., Юсупова Д. И. Мониторинг структурного состояния осушенных почв в условиях холмистого агроланд-шафта // Агрофизика. 2022. № 3. С. 1-11. doi: 10.25695ZAGRPH.2022.03.01.
2. Перфильев Н. В., Вьюшина О. А. Состояние водопрочности структурно-агрегатного состава темно-серой лесной почвы при различных системах основной обработки // Плодородие. 2023. № 3(132). С. 13-18. doi: 10.25680/ S19948603.2023.132.03.
3. Кураченко Н. Л., Богданова К. А., Шарапатова А. В. Совершенствование технологии возделывания яровой пшеницы в условиях Красноярской лесостепи // Агрофизика. 2022. № 2. С. 33-38. doi: 10.25695/AGRPH.2022.02.06.
4. Мерецкая Е. Ф., Демченко М. М. Формирование микробиоценозов в почве под озимой пшеницей // Земледелие. 2008. № 2. С. 12-14.
5. Экологические аспекты эволюции плодородия при интенсивном использовании почвенных ресурсов аридных территорий / А. Е. Кудрявцев, Г. Гуггенбергер, П. Иллигер и др. // Агрохимический вестник.
2020. № 1. С. 14-24. doi: 10.24411/1029-25 51-2020-10003.
6. Гуминовые препараты и структурное состояние черноземных и каштановых почв Ростовской области / О. С. Безуглова,
B. А. Лыхман, Е. А. Полиенко и др. Рассвет: АзовПринт, 2020. 188 с.
7. Применение гуминового препарата BIO-Дон на посевах озимой пшеницы / Е. А. Полиенко, О. С. Безуглова, А.В Горов-цов и др. // Достижение науки и техники. 2016. Т. 30. № 2. С. 24-28.
8. Теории и методы физики почв: моногр. / Е. В. Шеин, Ф. Р. Зайдельман, Л. О. Карпа-чевский и др. Тула: Граф и К, 2007. 616 с.
9. Околелова А. А., Стяжин В. Н., Касьянова А. С. Оценка продуктивности почв с помощью регрессионного анализа // Фундаментальные исследования. 2012. № 3-2. С. 328-332.
10. Мониторинг метеоданных ФГБНУ ФРАНЦ / А. И. Клименко, А. В. Парамонов, А. В. Гринько и др. ФГБНУ ФРАНЦ. Ростов-на-Дону: АзовПринт, 2022. 44 с.
11. Белоусова Е. Н., Белоусов А. А. Оценка агрофизических свойств чернозема в условиях перехода на почвозащитные технологии обработки // Агрофизика. 2021. № 3.
C. 1-9. doi: 10.25695/AGRPH.2021.03.01.
12. Мищенко А. В. Структурное состояние черноземов обыкновенных в посевах сои на эрозионно-опасном склоне // Агрофизика. 2022. № 4. С. 8-14. doi: 10.25695/ AGRPH.2022.04.02.
The influence of humates on the agrophysical properties of ordinary chernozem during the cultivation of winter wheat
V. A. Lykhman, M. N. Dubinina, O. I. Naimi, V. A. Matyugin, O. S. Bezuglova
Federal Rostov Agrarian Scientific Center, ul. Institutskaya, 1, pos. Rassvet, Aksaiskii r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation
Abstract. The studies were carried out in 2017-2020 to study the effect of treating winter wheat crops with various doses of the humic preparation BIO-Don on the yield and changes in some agrophysical properties of ordinary chernozem. The experimental design included the following options: control (background, without treatment with humates); background + BIO-Don 2.0 l/ha; background + BIO-Don 3.0 l/ha; background + BIO-Don 4.0 l/ha. Treatment with the drug was carried out by spraying crops after the resumption of spring vegetation in the phase of tillering and heading of the crop at the rate of 200 l/ha of a tank solution with a concentration of 0.002-0.004 % carbon. To determine the physical parameters of the soil, Sav-vinov's method of «dry» and «wet» dressing was used. The greatest structure-forming effect on the aggregate composition and water stability of the soil was observed in variants with crop treatment with BIODon at rates of 3 and 4 l/ha. At the same time, an indirect coagulating effect on soil particles ranging in size from 5 to 0.25 mm was observed. On average, over the years of research, a significant increase in the structure coefficient, relative to the control, during the heading - harvesting period in these options was 1.24-2.12 units, at the same time, the water resistance of soil aggregates increased by 6.69-9.89 %. In 2018, a direct noticeable connection was revealed between the value of the criterion of the Agrophysical Institute (API) after the second treatment with humates and crop yield (r=0.62). In 2019 and 2020 a moderate strength of connection was established (r = 0.48 and 0.47, respectively) between harvesting and the API criterion of the tillering period (two Bio-Don treatments), and in 2020 it was noticeable (r = 0.55) with the API criterion after crop harvesting, which may, among other things, indicate an indirect structure-forming effect of the humic preparation on the soil.
Key words: ordinary chernozem; humic preparation; humates; water stability; ag-ronomically valuable aggregates; structure coefficient; API criterion; winter wheat.
Author Details: V. A. Lykhman, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow (e-mail: lykv-ladimir@yandex.ru); M. N. Dubinina, senior research fellow (e-mail: dubinina-marina@ rambler.ru); O. I. Naimi, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow (e-mail: o.naimi@mail. ru); V. A. Matyugin, post graduate student, junior research fellow (e-mail: vlad.matyugin@ mail.ru); O. S. Bezuglova, D. Sc. (Biol.), prof. (e-mail: lola314@mail.ru).
For citation: Lykhman VA, Dubinina MN, Naimi OI, et al.[The influence of humates on the agrophysical properties of ordinary chernozem during the cultivation of winter wheat]. Zemledelie. 2023;(7): 20-24. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2023-7-20-24.
