CC BY
28
УДК 631(31+461+811)
ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ И ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО
Н.Г. Захаров, к.с.-х.н.
Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия, e-mail: [email protected]
Исследованиями установлено, что в посевах звена севооборота с сидеральным паром наибольшая целлюлозоразла-гающая активность почвы наблюдалась по отвальной и комбинированной обработкам почвы, распад льняного полотна в 30 см слое составил соответственно 29,5-36,4 и 27,5-33,8%. Комбинированная обработка почвы способствовала большему накоплению минеральных форм азота, подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое.
Ключевые слова: биологическая активность, питательный режим, чернозем выщелоченный, система обработки почвы.
INFLUENCE OF SOIL CULTIVATION ON BIOLOGICAL ACTIVITY AND NUTRITION MODE OF LEACHED
CHERNOZEM SOIL N.G. Zakharov
It has been established, that the greatest biological activity of soil in crops of a crop rotation' link with green manure fa l-low was observed on ploughing and combined soil treatments, disintegration of a linen cloth in a 30 cm layer was accordingly 29,5-36,4 and 27,5-33,8%. Combined processing promoted further accumulation of mineral forms of nitrogen, mobile phosphorus and exchangeable potassium in the arable layer.
Keywords: biological activity, nutrition mode, leached chernozem soil, soil treatment system.
Обработка почвы - фактор, в большей степени влияющий на ее свойства. Как и другие звенья системы земледелия, она способствует повышению эффективного плодородия почвы, созданию наиболее благоприятных условий для роста и развития растений и получению высокого урожая. В то же время большие затраты энергии, ускоренная минерализация гумуса, развитие эрозионных и дефляционных процессов, уплотнение почвы и т.п. во многом связаны с интенсивным характером обработки почвы. Стремление уменьшить эти негативные проявления, особенно в части ресурсо- и энергосбережения, является важной частью современного земледелия. Почвообрабатывающие орудия, разрыхляя верхний горизонт почвы, в зависимости от степени интенсивности воздействия, изменяют практически все ее свойства [1].
Исследования по изучению биологической активности и питательного режима чернозема выщелоченного в зависимости от систем основной обработки почвы проведены на базе стационарного опыта кафедры почвоведения, агрохимии и агроэкологии Ульяновской ГСХА в стационарном шестипольном севообороте: пар сидеральный (викоовсяная смесь) - озимая пшеница - мн. травы (выводное поле) - яровая пшеница - горох - овес. Схема опыта включала четыре системы основной обработки почвы: отвальная (ПЛН 4-35), мелкая (БДМ-3х4), комбинированная и поверхностная (КПШ-5 + БИГ-3А). Полевой опыт заложен в трехкратной по-вторности, расположение делянок систематическое, севооборот освоен в 1988 г. Посевная площадь делянки 350 м2, учетная 280 м2. В си-деральном пару возделывали смесь вики и овса. Опыт включен в реестр Географической сети опытов Россельхозакадемии (аттестат № 121).
Почва опытного поля - чернозем выщелоченный среднемощ-ный среднесуглинистый по гранулометрическому составу. Исходное содержание гумуса (1987 г.) на опытном поле составляло 4,94-5,12%, обеспеченность подвижным фосфором была очень высокой (214 мг/кг), калием высокой (133 мг/кг), рНкС1 6,3-6,7. Сумма поглощенных оснований в верхнем горизонте составляла 28,8-39,0 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями достигала 94,2-98,2%.
Изучение биологической активности пахотного слоя почвы проводили по интенсивности разложения льняного полотна в посевах сидерата от посева до заделки зеленой массы, в посевах озимой пшеницы - от возобновления вегетации до уборки и яровой пшеницы - от посева до уборки культур.
Исследования показали, что в посевах сидерата наибольшая целлюлозоразлагающая активность почвы наблюдалась по отвальной и комбинированной обработкам, распад льняного полотна в 30-см слое составил соответственно 29,5 и 27,5% (рисунок).
По мелким и поверхностным обработкам почвы наблюдалось уменьшение целлюлозоразлагающей активности почвы. Убыль полотна в среднем по пахотному слою по обработке БДМ-3х4 и поверхностной агрегатом КПШ-5 + БИГ-3А составила соответственно 23,4 и 21,1%, что может быть объяснено увеличением плотности и уменьшением аэрации почвы.
40 30 20 10 0
Пар сидеральный
I Отвальная ПЛН 4-35
Озимая пшеница Яровая пшеница
■ Мелкая БДМ-3х4
□ Комбинированная в севообороте Ш Поверхностная КПШ-5
Влияние основной обработки почвы на разложение льняного полотна в звене севооборота с сидеральным паром, % (2008-2009 гг.)
В посевах более активной деятельность целлюлозо-разлагающих микроорганизмов была по отвальной и комбинированной обработке почвы (31,3 и 29,4%). Более низкая (28,7%) активность микроорганизмов наблюдалась по обработке дисковым орудием БДМ-3х4. Поверхностная обработка КПШ-5 + БИГ-3А негативно воздействовала на микробиологическую активность почвы.
За два года исследований разложение льняного полотна в посевах яровой пшеницы изменялось от 29,1% по поверхностной (КПШ-5 + БИГ-3А) системе основной обработке почвы до 36,4% по вспашке.
Об усилении активности почвенной микрофлоры в связи с разными агротехническими мероприятиями (обработка почвы, известкование, систематическое применение минеральных и органических удобрений, мелиорация) свидетельствуют большое количество публикаций [1-3]. Одним из путей регулирования условий минерального питания растений служит система основной обработки почвы, так как от нее зависит интенсивность процессов мобилизации доступных питательных веществ [4]. По мнению В.С. Сергеева [5], А.Ю. Лисиной и др. [6], заделка в почву сидерата способствует усиленному развитию различных групп микроорганизмов, увеличивает содержание питательных элементов, в том числе в доступных для растений формах. Кроме того, сидераты способствуют восполнению в пахотном слое фосфора и калия в результате мобилизации данных элементов корневой системой растений из низлежащих слоев [7].
Результаты исследований содержания в почве нитратов в период посева сидерата и озимой пшеницы показали, что в зависимости от систем основной обработки почвы содержание нитратов в пахотном слое изменялось от 92 мг/кг по вспашке до 113 мг/кг почвы по комбинированной обработке перед посевом викоовса и от 91 до 96 мг/кг почвы соответственно перед посевом озимой пшеницы. По обработке дисковым орудием БДМ-3х4 и агрегатом КПШ-5 + БИГ-3А происходила дифференциация пахотного слоя по содержанию нитратов. Большая часть их находилась в верхнем 10-см слое, где он не всегда бывает доступен для растений из-за пересыхания поверхности почвы при отсутствии атмосферных осадков и снижения активности микроорганизмов в результате ухудшения условий их жизнедеятельности.
Высокое содержание нитратов по комбинированной и отвальной обработкам в нижних слоях пахотного слоя, по-видимому, объясняется созданием более благоприятных условий для азотфиксации бобовой культурой в звене севооборота и поступлением большего количества растительных остатков в почву, что обусловливается
большей урожайностью культур по этим вариантам. В зависимости от систем обработки почвы активизация деятельности микроорганизмов и образование подвижных форм азота происходит в разной степени. Как уже отмечалось выше, под посевами викоовсяной смеси по отвальной и комбинированной обработкам почвы наблюдалась более высокая биологическая активность.
Определение содержания доступного для корневой системы растений фосфора в пахотном слое почвы показало незначительные его колебания по слоям пахотного горизонта во всех вариантах. При этом большее количество доступного фосфора наблюдалось по мелкой и поверхностной обработкам в верхнем слое (0-10 см) как перед посевом сидерата, так и озимой пшеницы.
Содержание обменного калия более стабильно как по вариантам опыта, так и по слоям пахотного горизонта. Тем не менее выявляется небольшое преимущество его накопления (по сравнению с контролем) по комбинированной системе основной обработки почвы как перед посевом викоовсяной смеси, так и перед посевом озимой пшеницы, соответственно 123 и 114 мг/кг почвы. Следует отметить, что по отвальной и комбинированной обработкам наблюдалось более равномерное распределение подвижного калия по пахотному горизонту.
Таким образом, исследования показали значительное влияние систем обработки почвы на содержание нитратов перед посевом культур. При этом по отвальной и комбинированной в севообороте обработкам с увеличением глубины содержание их в пахотном слое возрастало. При обработке почвы дискато-ром БДМ-3х4 и агрегатом КПШ-5 + БИГ-3А выявлена тенденция к дифференциации пахотного горизонта по содержанию нитратов. Фосфорный и калийный режимы чернозема выщелоченного более стабильны и от обработки почвы зависели незначительно. Тем не менее, обработка почвы способствовала большему накоплению доступного фосфора и подвижного калия по всем слоям пахотного горизонта. В благоприятные по условиям увлажнения годы более высокая био-генность почвы отмечается по вспашке и комбинированной обработке, ненамного уступает данным вариантам обработки почвы дискатором. Значительное влияние системы обработки почвы оказывает на содержание минеральных форм азота. Большее его количество наблюдалось по комбинированной обработке почвы перед посевом викоовса и перед посевом озимой пшеницы. Комбинированная обработка также способствовала большему накоплению под-
вижного фосфора и обменного калия в пахотном слое.
Литература
1. Коржов С.И. Влияние обработки почвы на биологические процессы // Вестник Воронежского государственного аграрного университета, 2010, № 3 (26). - С. 14-17.
2. Евдокимов И.В., Благодатский С.А., Кудеяров В.Н. Микробиологическая иммобилизация, реминерализация и поступление в растения азота удобрений // Почвоведение, 1993, № 4. - С. 57-63.
3. Шаркова С.Ю., Надежкина Е.В. Энзиматическая активность почвы при внесении минеральных удобрений и доломитовой муки // Плодородие, 2008, № 4. - С. 19.
4. Кузыченко Ю.А., Антонова Т.Н. Различные способы основной обработки почвы как фактор изменения минерального питания // Аграрный вестник Урала, 2010, № 6 (72). - С. 42-44.
5. Сергеев В.С. Гумусное и азотное состояние черноземов выщелоченных южной лесостепи Башкортостан и приемы их регулирования: Автореф. ... канд. с.-х. наук. Уфа. - 1998. - 25 с.
6. Лисина А.Ю. и др. Сидеральный клеверный пар и урожайность зерновых культур // Земледелие, 2010, № 5. - С. 39.
7. Ковалев В.П., Ботяновский Е.В. Влияние пожнивных посевов редьки на физические и агрохимические свойства почвы // Агрохимия, 1990, № 5. - С. 82-85.
