CC BY
13
ПЛОДОРОДИЕ
о-
doi: 10.24412/0044-3913-2023-5-32-36 УДК 631.452: 631.465: 631.87
Влияние гуминовых препаратов на содержание подвижного фосфора и активность фосфатазы в черноземе обыкновенном под посевами озимой пшеницы
О. И. НАИМИ, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) М. Н. ДУБИНИНА, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) В. А. МАТЮГИН, аспирант, младший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) В. А. ЛЫХМАН, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected]) А. В. ГРИНЬКО, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора (e-mail: [email protected])
Федеральный Ростовский аграрный научный центр, ул. Институтская, 1, пос. Рассвет, Аксайский р-н, Ростовская обл., 346735, Российская Федерация
Исследования проводили с целью определения воздействия гуминового препарата на фосфатный режим чернозема обыкновенного. Работу выполняли в 2017-2022 гг. в условиях Ростовской области в посевах озимой пшеницы. В полевом опыте изучали варианты: без обработок (контроль); обработка препаратом BIO-Дон в дозе 2 л/га. Подвижные фосфаты (по методу Мачигина) и активность фосфо-тазы (по Галстяну и Арутюняну) определяли в 4 этапа: отбор 1 - возобновление весенней вегетации до внесения минеральной подкормки; отбор 2 - через 2 недели после обработки гуматом (кущение); отбор 3 - через 2 недели после обработки со (колошение); отбор 4 - после уборки. Опры-О скивание раствором гуминового препарата N вегетирующихрастений проводили в фазе о, кущения и колошения озимой пшеницы. z Это приводило в засушливых условиях s 2017-2018 гг. к незначительному увели-§ чению содержания подвижных фосфатов J с 19,1 до 23,8 мг/кг почвы (между первым i; и четвертым отборами), разница в сравне-Л нии с контролем, составила 0,4...3,2мг/кг; (О в 2018-2019 гг. и 2019-2020 гг.-к до-
стоверному повышению величины этого показателя с 21,1 до 34,7 мг/кг и с 19,7 до 58,0 мг/кг соответственно периодам. В 2020-2021 гг. фиксировали резкое увеличение содержания подвижных форм фосфора в фазе кущения на 20...25 % при обработке ВЮ-Дон, по сравнению с контролем, до 59,2 мг/кг и уменьшение к уборке до 26,0 мг/кг. В 2021-2022 гг. - количество фосфатов изменялось в диапазоне от 35,0 до 21,6 мг/кг. При повышенной и высокой концентрации подвижных фосфатов (в 2019-2021 гг. в диапазоне 45. 65 мг/кг Р2О5) увеличения ферментативной активности не наблюдали. В условиях недостатка влаги (2017-2018 гг.) в варианте с обработкой ВЮ-Дон происходило достоверное снижение фосфатазной активности почвы при первом и четвертом отборе проб - на 0,68 и 0,61 мг Р2Ю5/100г/1час соответственно. Динамика активности фермента изменялась от высокой до средней. В благоприятных условиях увлажнения 2018-2019 гг. (ГТК=0,7) увеличение подвижности фосфатов из-за их растворения в почвенной влаге приостанавливало активизацию фосфатазы.
Ключевые слова: гуминовые препараты, фосфаты, подвижный фосфор, фос-фатаза, чернозем обыкновенный, озимая пшеница.
Для цитирования: Влияние гуминовых препаратов на содержание подвижного фосфора и активность фосфатазы в черноземе обыкновенном под посевами озимой пшеницы / О. И. Наими, М. Н. Дубинина, В. А. Матюгин и др. // Земледелие. 2023. № 5. С. 32-36. бог. 10.24412/0044-39132023-5-32-36.
Фосфор - один из основных элементов питания растений, отвечающий за рост и развитие корневой системы, синтез белков и углеводов, созревание урожая и его качество. В черноземах фосфор часто служит лимитирующим фактором, поскольку, накапливаясь в основном в виде сложных органических соединений, он не может быть использован растениями без предварительного их расщепления и перевода в растворимое состояние. В связи
с этим фосфорное питание растений зависит не только от общих запасов фосфора в почве, но и от активности ферментов, участвующих в трансформации нерастворимых фосфатов в подвижные, доступные для растений формы [1, 2, 3].
В ряде исследований отмечено, что даже в результате длительного сельскохозяйственного использования земель общее содержание фосфора в почве может оставаться неизменным, тогда как содержание подвижного, доступного для растений фосфора варьирует в широком диапазоне как во времени, так и в пространстве [2, 4, 5].
Процесс перевода фосфора в доступное состояние выполняет в основном группа гидролитических ферментов - фосфатаз. Они катализируют гидролиз фосфорорганических соединений, составляющих около 80 % всех запасов фосфора в почве, с образованием минеральных соединений этого элемента. Оптимальный интервал рН для трансформации фосфорорганических соединений в доступные для растений составляет 5,6...7,2 [6, 7].
Группа ферментов фосфатазы - это биокатализаторы, представляющи собой высокомолекулярные органические соединения белковой природы, источники которых - почвенные микроорганизмы (бактерии, грибы, актино-мицеты) и корневые выделения растений. По данным ряда исследований при недостатке в почве доступного для растений фосфора активность фосфатазы возрастает, а при его избыточном содержании - снижается [7, 8].
Активность фосфатазы, как и других почвенных ферментов, зависит не только от естественных факторов (температуры, водно-воздушного режима, агрохимических и физических свойств почвы), но и от антропогенного воздействия на почву(механической обработки, внесения удобрений, гербицидов, биопрепаратов, мелиорантов). Большинство химических средств защиты растений и биопрепаратов, вносимых в почву, физиологически и химически более активны, чем естественные компоненты почвы. Поэтому, поступая в почву даже в небольших количествах, они могут оказывать влияние на её ферментативную активность от полного ингибирования до сильного активирования [8, 9].
Влияние гуминовых препаратов на содержание подвижного фосфора в черноземах изучено недостаточно. Существуют данные, подтверждающие, что при обработке гуматами наблюдали достоверное увеличение содержания подвижного фосфора в почвах [10, 11, 12]. Практически отсутствует научная информация о воз-
действии гуминовых препаратов на активность почвенной фосфатазы [9]. В связи с этим изучение влияния гуминовых препаратов на динамику содержания подвижного фосфора в черноземах обыкновенных и показатели активности ферментов фосфатазы, связанные с разложением фос-форорганических соединений, имеет большое значение для более глубокого понимания сложных взаимоотношений между почвой, растениями и микроорганизмами для поддержания и повышения плодородия почв.
Цель работы - изучение динамики подвижного фосфора и активности фосфатазы в черноземе обыкновенном карбонатном под посевами озимой пшеницы и влияние на них гуминовых препаратов.
Исследования проводили в Ак-сайском районе Ростовской области на опытных полях ФГБНУ ФРАНЦ в 2017-2022 гг (Приазовская сельскохозяйственная зона).
Почва - чернозем обыкновенный карбонатный (по старой классификации североприазовский) южно-европейской фации, кратковременно промерзающий, тяжелосуглинистый, сформированный на лессовидных суглинках. По уровню плодородия этот тип - лучший среди зональных почв Ростовской области. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 3,9.. .4,5 %, количество валового азота -0,20.0,25 %, фосфора - 0,11.0,16 %, калия - 1,5.2,3 % (по ГОСТ 26261). Содержание подвижных форм фосфатов преимущественно низкое и очень низкое (в пахотном слое - 0,6.1,5 мг/100 г почвы по Мачигину), калия - повышенное (30,0.47,0 мг/100 г почвы по Мачигину). Обеспеченность легко-гидролизуемым азотом непостоянна, для нормального развития сельскохозяйственных культур требуется обязательное внесение азотных удобрений. Реакция почвенной среды в пахотном слое - 6,7.7,2, в нижних горизонтах рН увеличивается до 8,6.
Опыт заложен в трехкратной повтор-ности, расположение делянок рандомизированное. Площадь делянки 30 м2.
Изучали следующие варианты: без обработки (контроль); обработка препаратом ВЮ-Дон (в фазе кущения 2 л/га + в фазе колошения 2 л/га).
Колебания температуры и влажности приводят к возникновению хорошо прослеживаемой зависимости от них содержания подвижных форм элементов питания в почве, которые, в свою очередь, связаны с активностью почвенных ферментов. При этом многочисленными исследованиями доказано, что в экстремальных для растений условиях, при появлении у них признаков стресса начинает проявляться эффективное действие препаратов, содержащих гуминовые вещества [7, 13, 14]. Использованный гуминовый препарат ВЮ-Дон, полученный в ре-
1. Характеристика гуминового препарата В10-Дон
Ы-Ы03 мг/л ы-ын4 мг/л Р205 мг/л К20 мг/л С , орг.' % С , г/л Ся С +Сф , гк фк' г/л
70.85 190. 220 500. 550 350. 400 0,20.0,25 1,7.1,9 0,4.0,5 2,1.2,3
зультате щелочной вытяжки из вер-микомпоста, содержал 500.550 мг/л фосфора (табл. 1). Обработку посевов озимой пшеницы раствором гумата проводили ручным опрыскивателем Kwazar SLONECZNIK V-16.
На опытном участке применяли рекомендованную для Приазовской зоны Ростовской области агротехнику возделывания озимой пшеницы [15]. Внесение минеральных удобрений: припосевное - азофоска 100 кг/га 12Р20К26), при возобновлении весенней вегетации - аммиачная селитра 180 кг/га.
Образцы почв отбирали из пахотного горизонта 0.20 см в четыре этапа: отбор 1 - возобновление весенней вегетации до внесения минеральной подкормки; отбор 2 - через 2 недели после фолиарной обработки посевов в период кущения; отбор 3 - через 2 недели после фолиарной обработки посевов в период колошения; отбор 4 -после уборки озимой пшеницы. В почвенных образцах определяли: подвижный фосфор по методу Мачигина (ГОСТ 26205-91), нитратный азот ио-нометрическим методом (ГОСТ 26951 -86), обменный аммоний по методу ЦИНАО (ГОСТ 26489-85), рН водный -потенциометрически, гумус по Тюрину в модификации Никитина (ОрловД. С., Гришина Л. А. Практикум по химии гумуса. М.: Изд-во Московского ун-та, 1981. 272 с.).
Активность фосфатазы устанавливали по методу А. Ш. Галстяна и Э. А. Ару-тюняна (Хазиев Ф. Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 2005. 252 а) в модификации (увеличение времени инкубации и объема добавляемого раствора фенолфталеинфосфата натрия). Почву высушивали до воздушно-сухого состояния, удаляли растительные остатки, измельчали и просеивали через сито 1 мм. Навеску почвы 1 г помещали в коническую колбу 50 мл, добавляли 2 мл 1 % раствора фенолфталеинфосфата натрия и 1.2 капли толуола. Закрытую корковой пробкой колбу выдерживали в термостате при температуре 30 °С в течение 3 часов. После инкубации добавляли 45 мл дистиллированной воды, 1 мл насыщенного раствора алюмокалиевых квасцов, 2 мл 10 % раствора N^0^ взбалтывали и фильтровали через плотный фильтр. Фильтрат розового цвета колориме-2. Метеоусловия в
трировали на спектроэлектрофотоме-тре при длине волны 550 нм в кювете 1 см. Контроль - стерилизованная почва. Результат пересчитывали в мг Р2О5 на 100 г почвы за 1 час.
Математическую обработку и анализ экспериментального материала проводили методом дисперсионного анализа (Горленко О. А., Борбаць Н. М., Махаева Т. П. Дисперсионный анализ экспериментальных данных: уч. пособ. для вузов / 2-е изд., испр. и доп. М.: Юрайт, 2023. 132с.).
Район проведения опыта относится к зоне рискованного земледелия с высокими летними температурами, недостаточным количеством осадков и периодическими засухами. Среднегодовая температура воздуха 8,5 °С, суммарная температура выше 10 °С -3252 °С, среднемноголетняя температура января - -3,0 °С, июля - 24,1 °С. За период исследования минимальнно низкая температура зафиксирована в январе 2021 г и составила -20,6 °С, максимальную летнюю температуру наблюдали в июле 2020 г.- +39,0 °С. Среднемноголетнее количество осадков за год составляет 550 мм, распределение их в агрономической оценке часто неблагоприятное. Основные запасы влаги в почве формируются в осенне-зимний период, ее накопление начинается в конце октября - ноябре, а максимальный запас в почве отмечают с середины марта до начала апреля.
По температурным условиям период исследований характеризовался как близкий к средним многолетним значениями [17], в периоды вегетации экстремальных перепадов температур не наблюдали. По количеству осадков регион засушливый, с крайне неравномерным их распределением. Так, в 2017-2018 гг. их максимум отмечен в декабре (около 70 мм), поэтому снежный покров позволил растениям перезимовать в комфортных условиях, к возобновлению весенней вегетации запасы продуктивной влаги были существенными. В весенне-летний период наблюдали острый дефицит влаги (табл. 2). В 2018-2019 гг. отмечали некоторое отличие в количестве осадков от средних многолетних значений, так, в период октябрь-март количество осадков составило 223,5 мм, в то время как в период годы исследований
Вегетационный период Средняя температура, °С Количество осадков, мм ГТК
январь июль октябрь- март апрель- июль 2
2017-2018 гг. -2,5 +25,6 275,0 93,8 368,5 0,3
2018-2019 гг. -1,9 +22,2 223,5 165,4 388,9 0,7
2019-2020 гг. +0,9 +22,9 172,7 120,8 293,5 0,5
2020-2021 гг. -1,2 +26,0 200,8 202,8 403,6 0,7
2021-2022 гг. -1,2 +23,6 262,0 131,8 393,8 0,4
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф ь
Ф
СЛ 2 О м и
ц
i!
I
а)
б)
Рис. 1. Динамика содержания подвижного фосфора (а; НСРд5 между отборами — 6,2 мг/кг, между вариантами - 4,4 мг/кг) и активности фосфатазы (б; НСР05 между отборами - 0,80 мг, между вариантами - 0,57 мг) в течение вегетационного периода 2017—2018 гг.: отбор 1 - Щ 2 - ■, 3 - Щ 4 - I.
со
СЧ О СЧ 1Л
Ф
S ^
ф
4
ф
^
5
Ф
СО
апрель-июль - 165,4 мм. Вегетационный период 2019-2020 гг. был относительно теплым, температура не опускалась до отрицательных отметок, но очень засушливым. Максимальное количество осадков пришлось на февраль - более 100 мм, в остальной период практически отсутствовали.
В 2020-2021 гг. зима была почти бесснежная, однако благоприятным для посевов был довольно влажный весенне-летний период. Крайне низкое припосевное количество атмосферных осадков наблюдали в 20212022 гг., следовательно, и почвенной влаги, однако пик осадков пришелся на конец ноября и декабрь при условии повышенной температуры. Переход к возобновлению вегетации - в сухом и холодном марте. Дальнейшее формирование и развитие растений проходило в условиях дефицита влаги до практически полного их отсутствия в сочетании с экстремально высокими температурами в июне.
По величине ГТК за весенне-летний период только 2019 и 2021 гг. характеризовались оптимальным увлажнением, в остальные годы ГТК варьировал от 0,3 до 0,5, что указывает на засушливые условия вегетационного периода озимой пшеницы.
В 2017-2018 гг. эффективность действия минеральных удобрений оказалась низкой. Даже влажный май не изменил общей динамики, а высокие температуры июня и отсутствие осадков сделали условия формирования растений экстремальными. В этот период наблюдали незначительное изменение количества фосфора в почве по вариантам (рис. 1). Так, при обработке гуматом, в сравнении с контролем, во всех отборах разница по содержанию подвижного фосфора варьировала от -2,6 до 3,2 мг/кг (при НСР=4,4 мг/кг). Динамика прослеживалась не четко, количество доступных соединений в течение всего вегетационного периода и даже после внесения минеральной подкормки отмечено на уровне среднего - от 14,4 до 23,8 мг/кг. Одновременно наблюдали закономерное изменение фосфа-
тазной активности, при этом обратная зависимость лучше видна в варианте с применением гуминового препарата. На фоне незначительного повышения относительно контроля количества
Отмечено, что обеспеченность почвы подвижными фосфатами колебалась от низкой до средней, а по активности фосфатазы, соответственно, от богатой (по Звягинцеву) до средней. Например, содержание подвижных фосфатов к третьему отбору (перед уборкой урожая) в контроле выросло на 23 % относительно второго отбора, а активность фосфатазы снизилась на 17 %, а при обработке гуминовым препаратом эти изменения составили 57 % и 14 % соответственно.
К началу вегетационного периода 2018-2019 гг большое количество подвижного фосфора успело усвоиться растениями, о чем свидетельствует стабильный уровень фосфатазной активности при первом и втором отборе почвенных проб. Колебания в вариантах опыта незначительны: 0,38 мг Р205/100 г/1 час в контроле и 0,03 - при применении ВЮ-Дон (рис. 2). Следует отметить, что в период между первым и вторым отбором (фаза возобновления вегетации
и ii ¡I
II
и
■ 4» 14
«г
Г 1
а)
б)
Рис. 2. Динамика содержания подвижного фосфора (а; НСР55 между отборами — 3,2 мг/кг, между вариантами - 2,3 мг/кг) и активности фосфатазы (б; НСР55между отборами - 0,53 мг, между вариантами - 0,38 мг) по вариантам опыта в течение вегетационного периода 2018—2019 гг.:
отбор 1 — Я, 2
фосфора (на уровне тенденции) в варианте обработки ВЮ-Дон происходило достоверное снижение фосфатазной активности при первом и четвертом отборе проб - на 0,68 и 0,61 мг Р205/100 г/1 час соответственно (при НСР=0,57 мг).
3
и фаза кущения) зависимость активности фосфатазы и подвижного фосфора в контрольном варианте не прослеживалась ввиду благоприятных погодных условий, но гуминовый препарат в варианте с обработкой позволил отследить эту тенденцию.
Рис. 3. Динамика содержания подвижного фосфора (а; НСР05между отборами — 12,6 мг/кг, между вариантами - 8,9 мг/кг) и активности фосфатазы (б; НСРд5 между отборами - 0,60 мг, между вариантами - 0,42 мг) по вариантам опыта в течение вегетационного периода 2019—2020 гг.: отбор 1 - Л, 2 - Ш, 3 - Л, 4 - ■.
70 5.5 М
£ 50 В I
ш 1 »
1 11 *
няш пя }| «
¡0 Й * * «
н и
1
<41 4.69
!!
ДО Г-1 ЭД2
а)
б)
Рис. 4. Динамика содержания подвижного фосфора (а; НСРд5между отборами - 6,8 мг/кг, между вариантами - 4,8 мг/кг) и активности фосфатазы (б; НСР05между отборами - 0,56 мг, между вариантами - 0,39 мг) по вариантам опыта в течение вегетационного периода 2020—2021 гг.: отбор 1 - Ш, 2 - Ш, 3 - Ш, 4 - .
Обеспеченность почвы подвижными фосфатами и фосфатазную активность можно оценить как среднюю [5, 18]. В течение вегетационного периода 2018-2019 гг. относительно предыдущего почвы более насыщены подвижными фосфатами - в диапазоне 21,1.38,2 мг/кг дефицит минерального фосфора не столь ощутим, поэтому и активность фосфатазы снижалась до 3,16.4,23 мг РД/100 г/1 час.
Из-за отсутствия осадков в период возобновления вегетации 20192020 гг внесение подкормки дало резкое повышение содержания в почве подвижных форм фосфора в контроле с 20,4 до 65,9 мг/кг, в варианте с гума-том - с 19,7 до 59,6 мг/кг (рис. 3). Обработка препаратом способствовала сохранению уровня обеспеченности подвижным фосфором к концу вегетации - в четвертой пробе содержание фосфора значительно выше контроля - на 10,4 мг. Разница содержания подвижного фосфора, в сравнении с контролем, в варианте с обработкой В|0-Дон колебалась в диапазоне -6,3.10,4 мг/кг при НСР=8,9 мг/кг.
К концу вегетационного года в контрольном варианте наблюдали уменьшение количества подвижных фосфатов с 65,9 до 47,6 мг/кг что вызвало скачок активности фосфатазы в полтора раза. При обработке гуминовым препаратом активность фосфатазы увеличилась на 1,68 мг без резкого снижения фосфатов. Отмечено, что достоверной разницы между вариантами опыта по активности фосфатазы в течение периода 2019-2020 гг не наблюдали, однако между отборами (по динамике) она значительна.
В 2020-2021 гг. фиксировали увеличение содержания подвижных форм фосфора на 20.25 % при обработке ВЮ-Дон, по сравнению с контролем (рис. 4). На всем протяжении наблюдений изменения количества фосфатов между отборами были статистически достоверны.
Благоприятные условия периода весенне-летней вегетации по количеству осадков способствовали росту
обеспеченности подвижными фосфатами на уровне от повышенной до высокой. Фосфатазная активность была выражена слабо, к концу вегетации её величина снижалась на 0,59 мг Р20^/100 г/1 час и в контроле, и при внесении гумата. Статистически значимые различия между вариантами опыта при этом не установлены.
В условиях острого дефицита почвенной влаги в 2021-2022 гг содержание подвижных соединений фосфора варьировало в диапазоне от низкого до среднего. В период возобновления вегетации (отбор 1) обеспеченность фосфором в варианте с обработкой гу-матом значительно превышала контроль (на 10,7 мг/кг) (рис.5). Однако ко второму отбору зафиксировано резкое снижение количества доступного фосфора (на 14,8 мг/кг), в то время как в контроле его уменьшение (на 3,0 мг/кг) было статистически не достоверно. В дальнейшем изменение содержания подвижных соединений фосфора было незначительным. Следовательно, можно отметить закономерное повышение активности фосфатазы в неблагоприятных условиях вегетации (ГТК 0,39), а также после первой обработки посевов гума-том. Увеличение ферментативной активности во второй пробе, относительно
первой, в варианте контроля составляло 1,85 раз, а при обработке В10-Дон - 2,1 раза. В дальнейшем, между вторым и третьим отбором, активность в контроле падала на 1,8 мг Р205/100 г/1 час, а в варианте с гуминовым препаратом -на 1,40 мг Р205/100 г/1 час. К четвертому отбору динамика этого показателя практически сводится к нулю.
Таким образом, содержание подвижных форм фосфора в течение всего периода наблюдений варьировало в пределах 14,4.65,9 мг/кг обеспеченность этим элементом исследованных черноземов в различные периоды изменялась от низкой до высокой. При благоприятных погодных условиях и достаточной обеспеченности почвы влагой динамика фосфатазной активности и содержания подвижных соединений фосфора при обработке озимой пшеницы гуминовым препаратом ВЮ-Дон прослеживалась наиболее четко. Однако в экстремальных условиях именно наличие и количество атмосферных осадков становится фактором, лимитирующим как потребление растениями элементов питания, так и катализирующую эти процессы функцию ферментов. При повышенной и высокой концентрации подвижных фосфатов в слое почвы 0.20 см (в 2019-2021 гг в диапазоне 45.65 мг/кг Р2О5) увеличения ферментативной активности не наблюдали. В острозасушливых условиях 2017-2018 гг. отмечали пониженное содержание подвижного фосфора (14,4.23,8 мг/кг). В варианте с обработкой В10-Дон происходило достоверное снижение фосфатазной активности при первом и четвертом отборе проб - на 0,68 и 0,61 мг Р20,/100 г/1 час соответственно. Динамика активности фермента изменялась от высокой до средней. Разница между отборами по величине активности в контроле и варианте с применением гуминово-го препарата составляла 0,48.0,68 мг Р205/100 г/1 час (НСР=0,80). В благоприятных условиях увлажнения 20182019 гг (гТк=0,7) увеличение подвижности фосфатов в результате их раство-
Рис. 5. Динамика содержания подвижного фосфора (а; НСР05 между отборами - 4,6 мг/кг, между вариантами - 3,3 мг/кг) и активности фосфатазы (б; НСР05 между отборами - 0,51 мг, между вариантами - 0,36 мг) по вариантам опыта в течение вегетационного периода 2021-2022 гг.: отбор 1 - ■, 2 - Л, 3 - ■, 4 - ■.
сл 2 О м ы
рения в почвенной влаге приостанавливало активизацию фосфатазы.
В 2017-2018 гг. в варианте с обработкой гуминовым препаратом BIO-Дон фиксировали увеличение содержания подвижных фосфатов между первым и четвертым отборами на 4,7 мг/кг, в 2018-2019 гг.-на 13,6 мг/кг, в 2019-2020 гг. -на 38,3 мг/кг В 2020-2021 гг. отмечено резкое повышение содержания подвижных форм фосфора при обработке BIO-Дон, по сравнению с контролем, в фазе кущения на 20...25 % (до 59,2 мг/кг) и падение к уборке до 26,0 мг/кг В 2021-2022 гг.- величина показателя изменялась в диапазоне от 35,0 до 21,6 мг/кг Двукратная обработка гуминовым препаратом BlO-Дон (2 л/га) посевов озимой пшеницы в фазе кущения и колошения способствовала улучшению фосфатного режима чернозема при засушливых и достаточных по увлажнению погодных условиях. При остром дефиците влаги положительного влияния гумата не выявлено.
Литература
1. Подвижность и распределение фосфора в черноземе обыкновенном при различных агротехнологиях / А. М. Медведева, О. А. Бирюкова, Т. М. Минкина и др. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2021. № 4 (212). С. 95-102. doi: 10.18522/1026-2237-2021-4-95-102.
2. Отзывчивость сельскохозяйственных культур на отдельные виды минеральных удобрений и их сочетания в длительном стационарном опыте / В. И.Лазарев, Б. С. Ильин, Р. И. Лазарева и др. // Агрохимия. 2017. № 2. С. 28-33.
3. Влияние высоких доз пестицидов Бастион и Игл на ферментативную активность черноземов Ботанического сада Южного федерального университета / Л. В. Ромадова, К. Ш. Казеев, Ю. В. Аки-менко и др. // Агрохимический вестник. 2019. № 6. С. 63-66. doi: 10.24411/02352516-2019-10093.
4. Hofmann K., Heuck C., Spohn M. Phosphorus resorption by young beech trees and soil phosphatase activity as dependent on phosphorus availability // Oecologia. 2016. Vol. 181. No. 2. С. 369-379. doi: 10.1007/ s00442-016-3581-x.
5. Гинзбург К. Е. Фосфор основных типов почв СССР. Москва: Наука, 1981. 244 с.
6. Piotrowska-Dlugosz A., Lemanowicz J., со Dlugosz J. The spatial pattern and seasonal О changes in the soil phosphorus content in N relation to the phosphatase activity: a case 0, study of Luvisols // Archives of Agronomy and z Soil Science. 2020. Vol.66. No. 11. P. 1583-S 1597. doi: 10.1080/03650340.2020.1759798. § 7. Хазиев Ф. Х. Системно-экологический Ч анализ ферментативной активности почв. ч М.: Наука, 1982. 204 с.
Л 8. Фосфатный режим и активность W фосфатазы в черноземе обыкновенном
при возделывании нута/ О. И. Наими, О. С. Безуглова, Е. А. Полиенко и др. // Агрохимический вестник. 2020. № 3. С. 25-29. doi: 10.24411/1029-2551-2020-10034.
9. Воздействие пестицидов и гумино-вого препарата на ферментативную активность чернозема / О. И. Наими, О. С. Безуглова, В. А. Лыхман и др. // Земледелие.
2021. № 5. С. 26-31. doi: 10.24412/00443913-2021-5-26-31.
10. Влияние гуминовых веществ на динамику элементов питания при сочетании с системами защиты нута / Е. А. Полиенко, О. С. Безуглова, Е. С. Патрикеев и др. // Агрохимический вестник. 2020. № 5. С. 52-57. doi: 10.24411/1029-2551-2020-10069.
11. Скляр В. В., Чугай Н. В. Влияние гу-миновых препаратов на агрохимические показатели почв // Здоровые почвы - гарант устойчивого развития: c6. мат. I Международной науч.-пр. конф. Курск, 2023. С. 135-136.
12. Дубровина И. А. Изменение фосфатного режима почв средней тайги при применении биоугля // Почвоведение. 2023. № 3. С. 405-414. doi: 10.31857/ S0032180X22601116.
13. Grekhova I. V., Kurtova A.V., Fedotova O. V. The efficiency of foliar treatments of grain crops and potatoes with humic preparation Rostock // International Journal of Green Pharmacy. 2018. Vol. 12. No. 3. P. 712-715.
14. Адаптогенное действие гуминово-го препарата при возделывании озимой пшеницы / Безуглова О. С., Лыхман В. А., Горовцов А. В. и др. // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 11. С. 53-56. doi: 10.24411/0235-2451-2018-11114.
15. Зональные системы земледелия Ростовской области на 2022-2026 годы / А. И. Клименко, А. В. Гринько, А. И. Грабовец и др. Ростов-на-Дону: ФГБНУ «Федеральный Ростовский аграрный научный центр»,
2022. 736 с.
16. Мониторинг метеоданных ФГБНУ ФРАНЦ / А. И. Клименко, А. В. Парамонов, А. В. Гринько и др. // ФГБНУ ФРАНЦ. Из-во: АзовПринт, 2022. 44 с.
17. Звягинцев Д. Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей // Почвоведение. 1978. № 6. С. 48-54.
Effect of humic preparations on the content of mobile phosphorus and phosphatase activity in ordinary chernozem under winter wheat crops
O. I. Naimi, M. N. Dubinina, V. A. Matyugin, V. A. Lykhman, A. V. Grinko
Federal Rostov Agricultural Research Centre, ul. Institutskaya, 1, pos. Rassvet, Aksaiskii r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation
Abstract. Studies were carried out to determine the impact of the humic preparation on the phosphate regime of ordinary chernozem. The work was carried out in 2017-2022 under the conditions of the Rostov region in winter wheat crops. During the field experiment, the following variants were studied: without treatments (control); treatment with BIO-Don at a dose of 2 l/ha. Mobile phosphates (according to the Machigin method) and phosphatase activity (according to Galstyan and Arutyunyan) were determined in 4 stages: selection 1 - resumption of spring vegetation before the introduction of mineral supplements; selection 2-2 weeks after treatment with humate (tillering); selection 3-2 weeks after treatment (heading); selection 4 - after harvesting. Spraying with a solution of a humic preparation of vegetative plants was carried out in the phase of tillering and heading of winter wheat. This resulted in dry conditions in 2017-2018 to a slight increase in the content of mobile phosphates from 19.1 to 23.8 mg/kg of soil (between the first and fourth selections), the difference in comparison with the control was 0.43.2 mg/kg; in 2018-2019 and 2019-2020 -to a significant increase in the value of this indicator from 21.1 to 34.7 mg/kg and from 19.7 to 58.0 mg/kg, according to periods. In 2020-2021, a sharp increase in the content of mobile forms of phosphorus in the tillering phase by20-25 % was recorded when treated with BIO-Don, compared to the control, to 59.2 mg/kg and a decrease by harvesting to 26.0 mg/kg. In 2021-2022 - the amount of phosphates varied in the range from 35.0 to 21.6 mg/kg. At elevated and high concentrations of mobile phosphates (in 2019-2021 in the range of45-65 mg/kg P2OJ, no increase in enzymatic activity was observed. Under conditions of lack of moisture (2017-2018), in the variant with BIO-Don treatment, there was a significant decrease in soil phosphatase activity during the first and fourth sampling by 0.68 and 0.61 mg P20/100 g/1 hour, respectively. The dynamics of enzyme activity varied from high to moderate. Under favourable humid conditions in 2018-2019 (HTC=0.7) an increase in the mobility of phosphates due to their dissolution in soil moisture suspended the activation of phosphatase.
Keywords: humic preparations; phosphates; mobile phosphorus; phosphatase; ordinary chernozem; winter wheat.
Author Details: O. I. Naimi, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow (e-mail: [email protected]); M. N. Dubinina, senior research fellow (e-mail: dubinina-marina@ rambler.ru); V. A. Matyugin, post graduate student, junior research fellow (e-mail: [email protected]); V. A. Lykhman, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow (e-mail:[email protected]);A. V. Grinko, Cand. Sc. (Agr.), deputy director (e-mail: [email protected]).
For citation: Naimi OI, Dubinina MN, Matyugin VA, et al. [Effect of humic preparations on the content of mobile phosphorus and phos-phatase activity in ordinary chernozem under winter wheat crops]. Zemledelie. 2023;(5): 32-36. Russian. doi: 10.24412/0044-39132023-5-32-36. ■
