CC BY
61
УДК 631.434:631.811
влияние гуминОвых препаратов на структурное состояние и биологическую активность чернозема обыкновенного карбонатного
В.А. ЛЫХМАН12, младший научный сотрудник, аспирант (e-mail: [email protected])
О.С. БЕЗУГЛОВА12, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник
А.В. ГОРОВЦОВ12, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник
Е.А. ПОЛИЕНКО1, зав. аналитическим центром Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Институтская, 1, пос. Рассвет, Аксайскийр-н, Ростовская обл., 346735, Российская Федерация
2Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, Ростов-на-Дону, 344090, Российская Федерация
Резюме. Цель исследований - изучить влияние способов использования гуминовых препаратов на структуру и биологическую активность чернозема обыкновенного карбонатного. Исследования проводили в мелкоделяночном(25 м2) опыте (2009-2012гг.) и в производственном эксперименте (2013-2015 гг.). Мелкоделя-ночный опыт был заложен в шестикратной повторности по схеме: контроль; фон (жидкое комплексное удобрение); фон+лигногумат (обработка по листу); фон + лигногумат (внесение в почву). Культуры: озимая пшеница, яровой ячмень. Схема производственного эксперимента на площади 48 га: фон (диаммофоска, подкормка аммиачной селитрой); фон + обработка семян BIO-Доном; фон + предпосевное внесение в почву BIO-Дона; фон + двукратная обработка посевов BIO-Доном (выход в трубку и колошение); фон + предпосевное внесение в почву+двукратная обработка посевов BIO-Доном (фазы те же). Культура - озимая пшеница. Растворы для обработки почвы и растений выравнивали по концентрации гуминовых кислот: 0,01% растворы для обработки почвы, и 0,001% растворы для обработки растений. Контролируемые показатели: содержание гумуса по Тюрину, состояние почвенной структуры по Саввинову и водопрочность почвенных агрегатов по Андрианову. Численность микроорганизмов определяли методом посева на плотные питательные среды. Гуминовые вещества, независимо от способа применения, оказывают благоприятное влияние на структуру почвы; при этом наиболее эффективно непосредственное внесение препаратов. Коэффициент корреляции показал прямую среднюю связь коэффициента структурности с содержанием гумуса (r=0,536), активностью каталазы (r = 0,51), численностью бактерий, использующих азот и питающихся почвенной органикой (r = 0,57-0,60) и прямую сильную связь с численностью актиноми-цетов (r=0,7). Коэффициент водоустойчивости - сильную прямую связь с активностью инвертазы (r=0,704). Стимулирующее влияние гуматов на биологическую активность почвы - одна из причин улучшения структурного состояния почвы. Ключевые слова: гуминовые препараты, чернозем обыкновенный карбонатный, структура почвы, микроорганизмы. Для цитирования: Влияние гуминовых препаратов на структурное состояние и биологическую активность чернозема обыкновенного карбонатного/В.А. Лыхман, О.С. Безуглова, А.В. Горовцов, Е.А. Поли-енко //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 2. С. 16-20.
Необходимое условие получения высокой урожайности сельскохозяйственных культур - поддержание физических свойств корнеобитаемого слоя почвы в интервале значений, близких к оптимальным. Важнейшим показателем ее физических свойств служит структурно-агрегатное состояние [1], в силу чего контроль за ним приобретает особую актуальность.
Большое число исследователей подчеркивает решающую роль гумуса в формировании структуры [2-5]. Немаловажен для этого процесса и качественный состав органического вещества почвы. Д.В. Хан [5] указывает, что
неспецифические органические соединения, так же как и фульвокислоты, не оказывают структурообразующего действия, в то время как функциональные группы периферической части молекулы гуминовой кислоты играют важную роль в формировании водопрочной структуры.
В то же время показано участие в этих процессах целлюлозы и других неспецифических полисахаридов [6]. Положительное действие внесения гуминовых удобрений на структуру почвы было продемонстрировано в ряде работ [7, 8]. Однако данных о том, как влияют, и влияют ли на почвенную структуру обработки вегетирующих растений гуминовыми препаратами, недостаточно, хотя есть основания предполагать их положительное воздействие на этот важный показатель почвенного плодородия.
Цель исследований - изучить влияние разных способов использования гуминовых препаратов на структуру и биологическую активность чернозема обыкновенного.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в звене севооборота: озимая пшеница, озимая пшеница, яровой ячмень на черноземе обыкновенном карбонатном в УОХ «Недвиговка» в 2009-2012 гг. Полевой опыт был заложен в шестикратной повторности по следующей схеме: контроль; фон (жидкое комплексное удобрение (ЖКУ) марки NP10:34); фон + лигногумат калия (обработка по листу); фон + лигногумат калия (внесение в почву).
Лигногуматы (ЛГ) - гуминовые препараты, получаемые из отходов целлюлозо-бумажной промышленности. Действующее вещество - соли гуминовых кислот. Обработку гуматом проводили в соответствии с рекомендациями производителя. В почву гумат вносили один раз в год - осенью перед посевом озимой пшеницы в 2009 и 2010 гг., в 2011 г. - перед основной вспашкой. Обработку озимой пшеницы по листу проводили два раза за сезон: осенью по всходам и весной (кущение). Почвенные пробы отбирали примерно через месяц после обработок почвы и растений гуматами и после уборки урожая. Первый отбор образцов - 27.09.2009 - был произведен до применения удобрений и характеризует состояние почвы до начала эксперимента. В 2009 и 2010 гг. посев озимой пшеницы сорта Зерноградка 11 проводили через неделю после внесения удобрений в почву. В 2012 г. на яровом ячмене сорта Зерноградец 770 лигногумат не применяли, так как изучали возможность проявления эффекта последействия. Таким образом, всего было проведено три обработки в вариантах с внесением гумата в почву и четыре обработки по листу. Размер делянок 25 м2. Агротехника возделывания культур была общепринятой для зоны.
В 2013-2015 гг. на стационаре Донского зонального института сельского хозяйства был проведен производственный эксперимент на площади в 48 га. Почва - чернозем обыкновенный карбонатный. Культура - озимая пшеница ДонЭко в 2014 г. и озимая пшеница Донская лира в 2015 г. В качестве гуминового препарата использовали продукт под маркой ВЮ-Дон. Рабочие растворы для обработки почвы и растений выравнивали по концентрации действующего вещества: 0,01% растворы для обработки почвы, и 0,001% растворы для обработки вегетирующих растений. Схема опыта: 1) фон (припосевное внесение 30 кг/га диаммофоски 10:26:26; весенняя подкормка - аммиачная селитра, 100 кг/ га); 2) фон + обработка семян ВЮ-Доном, 0,25 л/т; 3) фон +
Таблица 1. динамика содержания гумуса в черноземе обыкновенном кар бонатном по вариантам опыта с лигногуматом, %
Культура Фаза развития растений Дата отбора образца Вариант НСР05
контроль фон фон + ЛГ (лист) фон + ЛГ (почва)
Озимая всходы 27.09.09 4,33 4,50 4,51 4,47 0,17
пшеница кущение 10.05.10 4,39 4,50 4,52 4,52 0,12
колошение 23.06.10 4,41 4,52 4,55 4,56 0,13
уборка 07.08.10 4,47 4,56 4,60 4,62 0,14
Озимая всходы 19.09.10 4,53 4,61 4,65 4,68 0,09
пшеница кущение 22.04.11 4,57 4,69 4,71 4,74 0,09
уборка 20.08.11 4,60 4,72 4,74 4,76 0,14
22.09.11 4,64 4,75 4,76 4,78 0,12
Яровой всходы 15.04.12 4,52 4,55 4,54 4,59 0,11
ячмень уборка 07.07.12 4,47 4,47 4,46 4,49 0,07
предпосевное внесение в почву ВЮ-Дона, 1 л/га; 4) фон + 2-кратная обработка посевов (фаза выхода в трубку и колошение) ВЮ-Доном, 1л/га; 5) фон + предпосевное внесение в почву ВЮ-Дона + 2-кратная обработка посевов (фаза выхода в трубку и колошение) ВЮ-Доном, 1 л/га.
В почвенных образцах устанавливали содержание гумуса по Тюрину в модификации Симакова [9]. Для определения почвенной структуры использовали «сухое» и «мокрое» просеивание по общепринятым методикам: определение структурного состояния методом Н.И. Саввинова и определение водопрочности почвенных агрегатов методом П.И. Андрианова в модификации Н.А. Качинского. Также рассчитывали коэффициенты структурности и водопрочности почвенных агрегатов [10]. Численность микроорганизмов определяли методом посева на плотные питательные среды: копиотрофы (аммонификаторы) на мясо-пептонном агаре (МПА), копиотрофы (аминоавтотрофы) на крахмало-аммиачном агаре (КАА), олиготрофные микроорганизмы (бактерии и актиномицеты) на почвенном агаре (ПА), актиномицеты на КАА, олигонитрофилы на Эшби, почвенные микроми-цеты на среде Чапека, целлюлозоразрушающие микро-мицеты и актиномицеты - на среде Гетчинсона [11].
Результаты обрабатывали методами вариационной статистики [14]. Принятые обозначения: М - среднее арифметическое; г - коэффициент корреляции; тг - ошибка коэффициента корреляции; ^ - существенность коэффициента корреляции; п - число повторностей; td - критерий Стьюдента; ^ - табличное (стандартное) значение критерия Стьюдента при данном числе повторностей и уровне доверительной вероятности Р = 0,95. Для интерпретации полученных данных использовали следующие расчетные показатели: коэффициент структурности, рассчитываемый как отношение количества агрономически ценных агрегатов к агрономически неценным; коэффициент водоустойчивости, который по методу Саввинова определяют, рассчитывая отношение между количеством агрономически ценных и суммой агрономически неценных агрегатов, полученных по результатам мокрого просеивания.
результаты и обсуждение. Мониторинг содержания гумуса - это одна из первоочередных задач, поскольку гуму-сированность почвы не только прямо связана с изменением всех почвенных свойств, но и наглядно отражает влияние внешних позитивных и негативных процессов. Результаты свидетельствуют, что в почве удобренных вариантов содержание гумуса выше, чем в контроле, в том числе и в вариантах, где лигногумат использовали для обработки по листу (табл. 1). Причем разница обеспечивается, в основном, за счет использования ЖКУ; применение лигногумата, на первый взгляд, на этот показатель не влияет.
Однако статистически достоверное превышение, по сравнению с фоном, на третий год исследований отмечено было только в варианте, где препарат вносили непосредственно в почву (20.08.11 и 22.09.11). Позже, в последействии (2012 г.), содержание гумуса стало уменьшаться. За время эксперимента отмечено постепенное увеличение количества агрономически ценных агрегатов во всех вариантах, в том числе и в контроле, что, вероятно, обусловлено влиянием корневой системы пшеницы. Корневая система растений оказывает большое влияние на образование водопрочных агрегатов, она делит почву на мелкие комки, уплотняет их, а по мере отмирания и образования гуминовых веществ, придает им прочность [1]. Однако на делянках с внесением в почву лигногумата (фон + ЛГ (почва)) этот процесс идет интенсивнее, что наглядно видно при сравнении значений коэффициента структурности за 2010 и 2011 гг. (рис. 1).
Эти результаты свидетельствуют, что применение биологически активных веществ благоприятно сказывается на структурности почвы, особенно это заметно после трехкратного внесения удобрений, далее наблюдается небольшое плато (20.08.2011-15.04.2012) и спад, обусловленный прекращением внесения препаратов (15.04.2012-07.07.2012).
рис. 1. Динамика коэффициентов структурности в черноземе обыкновенном карбонатном по вариантам опыта с гуминовым препаратом: + - контроль; И - фон; А - фон + ЛГ (лист); )( - фон + ЛГ (почва)
Таблица 2. динамика коэффициентов водоустойчивости (по Саввинову) в черноземе обыкновенном карбонатном
Культура Фаза развития растений Дата отбора образца Вариант НСР05
контроль фон фон + ЛГ (лист) фон + ЛГ (почва)
Озимая всходы 27.09.09 1,90 1,73 1,70 1,80 0,45
пшеница кущение 10.05.10 1,85 1,97 1,89 1,94 0,46
колошение 23.06.10 1,61 1,35 1,06 1,50 0,32
уборка 07.08.10 1,52 1,53 1,60 2,29 0,39
Озимая всходы 19.09.10 1,67 1,57 1,89 2,10 0,26
пшеница кущение 22.04.11 1,83 1,72 1,94 2,27 0,26
уборка 20.08.11 1,79 1,83 1,88 2,11 0,18
22.09.11 1,75 1,82 1,93 2,13 0,23
Яровой всходы 15.04.12 1,50 1,59 1,74 2,06 0,31
ячмень уборка 07.07.12 1,47 1,52 1,69 1,99 0,27
В последействии влияние активных веществ на этот показатель снижается, и значения коэффициента структурности стремятся к своему естественному уровню (контроль).
В какой-то степени на состоянии структурных от-дельностей сказываются изменения гумусности почвы. Расчет коэффициента корреляции между величиной коэффициента структурности и содержанием гумуса показал наличие прямой связи средней степени корреляции (г = 0,536; тг = 0,102; ^ = 5,25).
Другим важнейшим показателем состояния структуры служит коэффициент водоустойчивости (табл. 2). В течение всего периода наблюдений коэффициенты водоустойчивости менялись как во временном аспекте (в одном варианте), так и пространственном - по вариантам опыта.
Так, если проследить изменение этого показателя за время эксперимента в контроле, то можно отметить, что величина его колеблется в пределах 1,52-1,90, и, вероятно, эти изменения отражают разницу в погодных условиях. В начале эксперимента в вариантах с лигногуматом коэффициенты водоустойчивости мало отличались от фоновых значений, но к концу второго года исследований (22.04.11 и 20.08.11) они заметно выше, причем в варианте с внесением препарата в почву на статистически значи мую величину. Отм еченная тенден ци я сохраняется и в последействии под яровым ячменем.
Определение коэффициента водоустойчивости по методу Андрианова, в котором проводится учет агрегатов, способных противостоять разрушению в стоячей воде, показало, что в целом применение лигногумата благоприятно влияет и на этот показатель (табл. 3).
В отличие от мокрого просеивания по Саввинову, метод Андрианова позволяет оценивать прочность почвенных комков определенных размеров. В данном эксперименте определяли водоустойчивость агрегатов размером 2-3 мм, характеризующихся наиболее высокой устойчивостью к разрушению в воде [13]. Метод обычно показывает несколько более высокие результаты, по сравнению с методом Саввинова, так как стойкость агрегатов проверяется в статичных условиях.
Наибольшие значения этого показателя обнаружены в вариантах с лигногуматом. Однако после прекращения внесения препаратов коэффициент водоустойчивости стремится к своему исходному уровню. Данную закономерность можно объяснить опосредованным действием биологически активных веществ гуминовой природы, так как они оказывают сти-
мулирующее воздействие на биологическую активность почвы, в том числе на почвенные микроорганизмы, что, в свою очередь, улучшает ее физические свойства. Действительно, определение активности каталазы по вариантам опыта показало, что внесение ЖКУ ее снизило [14], но статистически это уменьшение активности не было доказано. Увеличение значений этого показателя, по сравнению с фоном, отмечено в варианте с внесением лигногумата в почву, причем наибольшее - в третий год исследования после последнего осеннего внесения лигногумата в почву. Однако это можно обозначить лишь как тенденцию, так как статистически достоверность разницы с контролем не доказана. Активность инвертазы более информативна, по сравнению с каталазой, при оценке последействия влияния лигногумата. Изучение ее динамики в течение всего периода наблюдений показало, что, в отличие от активности каталазы, происходит достоверное усиление, по сравнению с контролем, в варианте с внесением лигногумата в почву [14].
Однако расчеты показали, что прямая корреляционная связь средней степени существует между коэффициентом структурности и активностью каталазы (г = 0,51; тг = 0,107; ^ = 4,82). В то же время с активностью инвертазы связь оценивается как слабая. Слабая прямая связь обнаружена и между коэффициентом водопрочности и активностью каталазы (г = 0,106; тг = 0,142; ^ = 0,73), коэффициентом водопрочности и активностью инвертазы (г = 0,233; тг = 0,136; ^ = 1,71). Коэффициент корреляции между устойчивостью агрегатов к разрушению в стоячей воде и активностью каталазы выше (г = 0,380; тг = 0,123; ^ = 3,09), тем не менее, и в этом случае связь оценивается как слабая. Из данных литературы [15] известно, что минеральные удобрения неблагоприятно влияют на биологическую активность почв. В опыте заметного негативного влияния не было обнаружено [16], что вероятно, обусловлено видом, а главное, формой удобрения - стресс от внесения жидких удобрений значительно меньше, однако говорить об этом мы можем только предположительно, так как специально этим вопросом не занимались.
Проверка полученных результатов в условиях производственного эксперимента была проведена натерритории ДЗНИИСХ также на черноземе обыкновенном карбонатном в 2013-2015 гг.
Динамика значений коэффициента структурности от весны к осени отрицательная во всех вариантах (табл. 4), и это естественный процесс, так как мелкозернистая
Таблица 3. динамика коэффициентов водоустойчивости (%) в черноземе обыкновенном карбонатном (метод Андрианова)
Культура Фаза развития растений Дата отбора образца Вариант НСР05
контроль фон фон + ЛГ (лист) фон + ЛГ (почва)
Озимая всходы 27.09.09 83 82 83 80 2,0
пшеница кущение 10.05.10 85 83 85 83 1,8
колошение 23.06.10 87 89 91 89 3,1
уборка 07.08.10 90 88 89 91 0,4
Озимая всходы 19.09.10 89 80 91 93 0,9
пшеница кущение 22.04.11 88 85 93 95 4,0
уборка 20.08.11 91 94 97 91 2,9
22.09.11 90 85 92 94 0,2
Яровой всходы 15.04.12 87 82 85 92 0,2
ячмень уборка 07.07.12 89 88 84 87 4,4
Таблица 4. динамика величины коэффициента структурности в черноземе обыкновенном карбонатном по вариантам опыта с гуминовым препаратом BIO-Дон (п = 6; ^ = 2,4^ = 0,95)
Вариант Кущ ение Выход в трубку Убо ока
М td М \ td М td
1 2
3
4
5
НСР„.
4.1
3.2 3,7 4,5 5,0 0,18
5,25 2,11 0,12 3,10
3,0 2,8 3,2 3,8 3,6 0,11
10,6 7,9 1,1 13,2
1,9 2,4 2,4 2,2 2,8 0,15
2,6 3,9 7,7 10,2
структура характерна для пахотного слоя весной в период оптимальной насыщенности почвы влагой. Во всех почвенных зонах при иссушении почвенного слоя наблюдается ухудшение состояния структуры, усиливающееся при агротехническом воздействии [1]. Иными словами, при уменьшении влажности в верхнем пахотном горизонте, процессы диспергации частиц начинают преобладать над процессом коагуляции.
Таблица 5. динамика величины коэффициента водоустойчивости (содержание водопрочных агрегатов) в черноземе обыкновенном карбонатном по вариантам опыта с гуминовым препаратом BIO-Дон (п = 6; ^ = 2,4^ = 0,95), %
Вари- Кущение Выход в трубку Убор ока
ант М td М td М [ td
1 77,0 74,3 57,0
2 86,0 3,9 83,7 2,0 67,0 6,7
3 86,3 6,3 71,3 0,5 63,0 4,0
4 69,7 6,9 61,0 1,7 47,3 6,5
5 86,7 7,3 84,0 2,3 62,0 3,3
НСР05 14,1 10,3 9,9
При внесении BЮ-Дона в почву коэффициент структурности выше, по сравнению с фоном, что подтверждается статистически величиной критерия Стьюдента и наименьшей существенной разницы с фоном.
Действие препарата BЮ-Дон на такой параметр, как водоустойчивость агрегатов в стоячей воде, так же очевидно: в вариантах 3 и 5 с предпосевным внесением в почву BЮ-Дона структурное состояние почвы оценивается как отличное, несмотря на отрицательную динамику, связанную с сезонными изменениями процессов в почве (табл. 5).
Расчет коэффициента корреляции между показателями биологической активности и коэффициентом водопрочно-сти агрегатов в стоячей воде показал наличие прямой сильной связи с активностью ин-вертазы (г = 0,704; тг = 0,072; ^ = 9,78). Следует отметить, что наличие прямой сильной связи между водопрочностью агрегатов и содержанием углеводов обнаруживали и другие авторы [13, 16].
Сложившуюся ситуацию можно объяснить способ-
ностью гуминовых веществ активировать микробиологический потенциал и, как следствие, стимулировать структурообразование. Влияние микроорганизмов на процесс структурообразования изучено довольно глубоко. Известно, например, что обилие микробной биомассы в почве возрастает с уменьшением размеров агрегатов, а быстрорастущие микроорганизмы превалируют в микроагрегатах [17], при этом микробная активность уменьшается от наружной к внутренней части агрегата [18].
Такие факты убеждают, что роль микроорганизмов в формировании структуры почвы существенна. В нашем эксперименте установлено, что микробиологическая активность почвы по аммонификаторам, целлюлозораз-рушающим микромицетам и актиномицетам достоверно выше, чем на фоне, в вариантах 3, 4 и 5, то есть там, где гуминовый препарат использовали для внесения в почву или обработки по листу. При этом отмечена стимуляция численности почвенной микрофлоры, достигающая у некоторых групп микроорганизмов более чем 150% прибавки в численности (рис. 2).
При этом важно, что наибольший рост численности отмечен для грибов и целлюлозоразрушающих акти-номицетов, роль которых при формировании агрегатов особенно велика [19]. Расчет коэффициента корреляции между коэффициентом структурности и численностью различных групп микроорганизмов показал наличие сильной прямой связи с общим числом актиномицетов (г = 0,7), и связи средней силы с численностью бактерий, использующих минеральный азот и живущих за счет почвенной органики (г = 0,57-0,60). Однако учитывая небольшое число вариантов опыта, эти корреляции нельзя считать достоверными. Тем не менее, результаты позволяют сделать предварительный вывод о тенденции к прямой зависимости структурного состояния почвы от численности ряда микроорганизмов, в частности актиномицетов, и бактерий живущих за счет почвенной органики.
Рис. 2. Изменения численности основных групп микроорганизмов под влиянием внесения препарата ВЮ-Дон (в % по отношению к контролю); * - различия достоверны при р < 0,05: а -копиотрофы(аммонификаторы); □-копиотрофы(аминоавтотрофы); и-олиготрофы; ш -олиго-нитрофилы; п-актиномицеты; целлюлозоразлагающиеактиномицеты; □ - микромицеты.
Таким образом, гуминовые препараты, опосредованно, через стимуляцию микробиологической активности положительно влияют на структурное состояние почвы. В совокупности с другими факторами это обеспечивает повышение урожайности: во всех вариантах с применением лигногумата была получена прибавка урожайности озимой пшеницы от 3,5 до 7,7 ц/га при увеличении содержания клейковины и сырого протеина. Использование с этой же целью в производственных экспериментах препарата ВЮ-Дон, показало прибавку урожайности от 7 до 12 ц/га.
выводы. Применение гуминовых препаратов благоприятно сказывается на структурности чернозема обыкновенного карбонатного: сезонное ухудшение показателей структурного состояния в вариантах с гуминовым препаратом не такое сильное, как на фоне, в силу чего к фазе созревания урожая и коэффициенты структурности, и коэффициенты водопрочности оказываются выше, чем в контроле на статистически значимую величину.
Гуминовый препарат BIO-Дон, независимо от способа применения, оказывает положительное действие на микробиологическую активность почвы: в вариантах с гуминовым препаратом достоверно выше, чем на фоне с минеральными удобрениями, численность аммонификаторов, целлюлозо-разрушающих микромицетов и актиномицетов, роль которых при формировании агрегатов особенно велика. Двукратная обработка по листу оказывает наиболее сильное воздействие наувеличение популяции этих групп микроорганизмов, что свидетельствует об участии растений в регулировании состава и состояния микробоценоза прикорневой зоны.
Показано наличие тенденции к прямой зависимости структурного состояния почвы от численности ряда микроорганизмов, в частности актиномицетов, и бактерий живущих за счет почвенной органики. Интенсивное развитие бактерий при опосредованном растениями действии биопрепарата должно увеличивать прочность почвенных агрегатов, что и отмечено в опыте.
Литература.
1. Качинский Н.А. Физика почвы. М.: Высшая школа, 1965. Ч. 1. 257 с.
2. Соколовский А.Н. Структура почвы и ее сельскохозяйственная ценность // Почвоведение. 1933. № 1. С. 3-16.
3. Антипов-Каратаев И.Н. О почвенном агрегате и методах его исследования. М.-Л.: АН СССР, 1948. 83 с.
4. Вильямс В.Р. Прочность и связность структуры почвы//Почвоведение. 1935. № 5-6. C. 746-762.
5. Хан Д.В. Органо-минеральные соединения и структура почвы. М.: Наука, 1969. 162 с.
6. Tisdall I.M., Oades J.M. Organic matter and water stable aggregates in soils // J.Soil Sci. 1982. No 33. Pp.141-163.
7. Безуглова О.С., Еценкова Е.В., Кулешов А.Н. Влияние углегуминовых удобрений на структуру староорошаемого чернозема обыкновенного // Проблемы землепользования в степной зоне. Новочеркасск: НГМА, 1992. С. 54-59.
8. Лозановская И.Н., Луганская И.А., Гниненко С.В. Влияние углегуминовых удобрений на свойства и продуктивность орошаемых черноземов // Почвоведение. 1993. № 4. C. 117-121.
9. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 448 с.
10. Садименко П.А., Безуглова О.С. Методические указания к лабораторным занятиям по физике почв. Ростов-на-Дону: РГУ, 1988. Ч. 1. 23 с.
11. Методы почвенной микробиологии и биохимии: учебное пособие / под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: МГУ, 1991. 304 с.
12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351с.
13. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. Ростов-на-Дону: СКНЦВШ, 2001. 228 с.
14. Безуглова О.С., Лыхман В.А., Отрадина Л.Н. Влияние биологически активных веществ на содержание гумуса в черноземе обыкновенном карбонатном//Наследие И.В.Тюрина в современных исследованиях в почвоведении: мат. междунар. научн. конф., Казань, 15-17 октября 2013 г. Казань: Отечество, 2013. С. 29-32.
15. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии. М.: МГУ, 1988. 285 с.
16. Chaney K., Swift R.S. The influence of organic matter on aggregate stability in some British soils // J. Soil. Sci. 1984. No 35. Pp. 223-330.
17. DorodnikovM., Blagodatskaya E., Blagodatsky S., Fangmeier A., Kuzyakov Ya. Stimulation of r-vs. K-selectedmicroorganisms by elevated atmospheric CO2 depends on soil aggregate size // FEMS Microbiol Ecol. 2009. No 69. Рр. 43-52.
18. Priesack E., Kisser-Priesack G.M. Modelling diffusion and microbial uptake of 13C-glucose in soil aggregates // Soil Biota Interrelationships. Wageningen, The Netherlands, 24-28 November 1991. Wageningen: Elsevier, 1993. Pp. 561-573.
19. Siddiky R.K. Soil biota interactions and soil aggregation: inaugural-dissertation to obtain the academic degree Doctor rerumnaturalium (Dr. rer. nat.). Berlin, 2011. 110 p.
influence of humic preparations on structural state and biological activity
of typical carbonate chernozem
V.A. Lykhman12, O.S. Bezuglova12, A.V. Gorovtsov12, E.A. Polienko1
1Don Zonal Research Institute of Agriculture, ul. Institutskaya 1, pos. Rassvet, Aksajsky r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation 2D.I. Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, prospekt Stachky, 194/1, Rostov-na-Donu, 344090, Russian Federation
Summary. The purpose of the research was to study the influence of application methods of humic preparations on the structure and biological activity of typical carbonate chernozem. The studies were carried out in a small plot (25 m2) experiment (2009-2012) and industrial test (20132015.). The small plot experiment was carried out in six-fold replication according to the design: the control; the background (liquid complex fertilizer); the background + lingo-humate (foliar application); the background + lingo-humate (soil application). The crops were winter wheat and spring barley. The design of the industrial test on the area of 48 hectares: the background (diammophoska, additional application of ammonium nitrate); the background + seed treatment with BIO-Don; the background + preplant soil treatment with BIO-Don; the background + 2-fold foliar treatment of crops with BIO-Don (at the stages of stem elongation and ear formation); the background + preplant soil treatment with BIO-Don + 2-fold foliar treatment of crops with BIO-Don (the same phases). The culture was winter wheat. The solutions for soil and plant treatment were aligned according to the concentration of humic acids: 0.01% solutions for soil treatment, and 0.001% solutions for plant treatment. The monitored indicators were humus content according to Tyurin's method, the state of soil structure by Savvinov's method and water stability of soil aggregates by Andrianov's method. The population of microorganisms was determined by plating on solid nutrient medium. Humic substances have a positive impact on the soil structure regardless of the application method; the most effective is the treatment of soil. The correlation coefficient showed a direct middle connection between the structural coefficient and humus content (r = 0.536), catalase activity (r = 0.51), number of bacteria, using nitrogen and living on soil organic matter (r = 0.57-0.60) and a direct strong connection with the number of actinomycetes (r = 0.7). The water resistance factor has a strong direct relationship with invertase activity (r = 0.704). The stimulating effect of humates on the biological activity of soil is one of the reasons for improving the structural state of the soil. Keywords: humic preparations, typical carbonate chernozem, structure of soil, microorganisms.
Author Details: V.A. Lykhman, junior research fellow, post-graduate student (e-mail: [email protected]); O.S. Bezuglova, D. Sc. (Biol.), prof., chief research fellow; A.V. Gorovtsov, Cand. Sc. (Biol.), leading research fellow; E.A. Polienko, head of analytic center. For citation: Lykhman V.A., Bezuglova O.S., Gorovtsov A.V., Polienko E.A. Influence of Humic Preparations on Structural State and Biological Activity of Typical Carbonate Chernozem. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No 2. Pp. 16-20 (in Russ.).
