CC BY
31
doi: 10.24411/0044-3913-2020-10305
УДК 633.11«324»:631.459: 633.1:631.445.51:631.559
Влияние развития эрозионных процессов на содержание подвижных соединений фосфора и калия, урожайность озимой пшеницы на пашне и разнотравно-злаковых ассоциаций на целине
В. А. СТУКАЛО, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (e-mail: [email protected]) Т. Г. СТЕПАНЕНКО, кандидат биологических наук, доцент
B. Д. ДРУП, кандидат биологических наук, доцент
C. В. ОКРУТ, кандидат биологических наук, доцент Т. Г. ЗЕЛЕНСКАЯ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Ставропольский государственный аграрный университет,
пер. Зоотехнический, 12, Ставрополь, 355017, Российская Федерация
Исследования проводили с целью сравнения изменений морфологических признаков темно-каштановых почв, содержания подвижного фосфора и калия, урожайности озимой пшеницы из-за развития эрозионных процессов для установления возможности их вовлечения в пашню. Работу выполняли в 2017-2019 гг. в Петровском городском округе Ставропольского края. Почва -темно-каштановая карбонатная. Срок использования пашни - 56лет. Для проведения исследования выбран сложный по рельефу ландшафтный участок. Крутизна склона 3,4°, длина склона 710 м. В опыте изучали два фактора: А - вид угодий (целина и пашня), Б -тип рельефа (плакор, крутой склон, подножье склона, элювиальный ландшафт). На пашне в годы исследования выращивали озимую пшеницу сорта Юка, на целине произрастали разнотравно-злаковые ассоциации. Вовлечение темно-каштановыхпочв в пашню привело к снижению содержания элементов питания, по сравнению с целиной, из-за их отчуждения с урожаем и уменьшение мощности почвенных горизонтов в связи с развитием водной и ветровой эрозии. Урожайность разнотравно-злаковых ассоциаций на целине находилась в пределах 0,96...1,14 т/га, а их продуктивность составляла336,0...339,0корм. ед./га. Самая высокая урожайность на пашне за годы исследования отмечена в условиях ключевого участка элювиального ландшафта (зона с аккумулятивной функцией) - 4,64 т/га. В подножье склона (зона с частично аккумулятивной функцией) и на плакоре (зона развития дефляции) она составляла 3,80.3,87 т/га, на крутом склоне (зона водной эрозии) -3,14 т/га. Продуктивность 1 га пашни была выше, чем у целинных угодий, в 20.25 раз.
Трендовые модели отразили тесную и очень тесную связь между мощностью почвенного горизонта, показателями содержания подвижного фосфора, калия и урожайностью озимой пшеницы (г=0,884...0,983).
Ключевые слова: целина, пашня, морфологические признаки почв, озимая пшеница (ТгШсит aestivum Ь), урожайность, кормовые единицы, экономическая эффективность, деградация, эрозионные процессы, эроди-рованнность.
Дляцитирования: Влияние развитияэро-зионных процессов на содержание подвижного фосфора и калия, урожайность озимой пшеницы на пашне и разнотравно-злаковых ассоциаций на целине / В. А. Стукало, Т. Г. Степаненко, В. Д. Друпи др. //Земледелие. 2020. № 3. С. 21-24. doi:10.24411/0044-3913-2020-10305.
Деградация природных компонентов и антропогенных элементов на сельскохозяйственных угодьях неизбежно приводит к ситуации, когда вложение средств не обеспечивается эквивалентным приростом сельскохозяйственной продукции [1, 2, 3].
Петровский городской округ находится в пределах северной части Прикалаусских высот. Рельеф сельскохозяйственных угодий характеризуется разветвленной овражно-балочной сетью [3], что способствовало развитию деградации угодий и уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур [4, 5].
Для увеличения продуктивности сельскохозяйственных угодий необходимо изучение факторов, определяющих их современное состояние [6, 7].
Цель исследования - сравнение изменений морфологических признаков темно-каштановых почв, содержания подвижного фосфора и калия, урожайности озимой пшеницы для определения возможности их вовлечение в пашню при развитии эрозионных процессов.
Работу выполняли в 2017-2019 гг. на смежных участках пашни и целины в СПК «Родина» Петровского городского округа Ставропольского края, производственный участок № 2, поле № 2 (45°18' С.Ш., 43°03' В.Д). Исследуемая терри-
тория распахана в 1963 г До 1994 г ее использовали в кормовом севообороте с высокой долей многолетних трав. В 1995 г. участок перевели в полевой севооборот. В годы исследования (2017-2019 гг) выращивали озимую пшеницу сорта Юка, предшественник - чистый пар.
Опыт двухфакторных. Первый фактор - вид угодий (целина, пашня). Второй фактор - тип рельефа (плакор, крутой склон, подножье склона, элювиальный ландшафт). Повторность - трехкратная, размещение вариантов - организованные повторения в два яруса. На пашне общая площадь делянки 100 м2 (10* 10 м), учетная - 18 м2, на целине - 20 м2.
Целинные угодья представлены разнотравно-злаковыми ассоциациями, в которых произрастали пырей ползучий и плевеловидный, тимофеевка луговая, костер безостый, канареечник трост-никовидный, ежа сборная, овсяница луговая, красная и валлийская, райграс пастбищный, мятлик луговой, тонконог кавказский. Учет урожайности проводили укосным методом.
Для полевого эксперимента выбран сложный по рельефу ландшафтный участок: крутизна склона 3,4°, длина склона 710 м. Почва - темно-каштановая карбонатная, вскипает от 10 %-ной соляной кислоты с поверхности. Содержание органического вещества в пахотном слое почвы опытного участка (ГОСТ 26213-91) варьировало от 4,2 до 6,2 %, нитратного азота перед посевом озимой пшеницы (ГОСТ 26951-86) - 8,5...10,0 мг/кг почвы, подвижного фосфора и калия (ГОСТ 26205-91) - 18,3.32,0 и 264,0. 278,0 мг/кг почвы соответственно.
Почвенные разрезы закладывали по методу ключей, располагали их на пашне и целине в непосредственной близости один от другого. В ходе эксперимента оценивали морфологические признаки ключевых участков (почвенные разрезы), содержание подвижного фосфора и калия по генетическим горизонтам почвы и продуктивность целины и пашни.
Математическую обработку результатов выполняли методом двухфакторного дисперсионного анализа. Трендовые модели взаимосвязи урожайности озимой пшеницы и разнотравно-злаковых ассоциаций в зависимости от мощности почвенных горизонтов, а также содержания К20, и Р2О5 рассчитывали в программе Statistica 17.0.
Изученные почвенные разрезы имели ряд схожих признаков: хорошая структурность, наличие карбонатов с поверхности, пористость почвенных агрегатов, наличие следов биогенной деятельности. Различия морфологических признаков почвы ключевых участков отмечены по мощности почвенного профиля.
На целине плакора выявлены все генетические горизонты, характерные для темно-каштановых карбонатных почв. Элювиальная зона (горизонт А )
СО (D 3 ь
(D д
(D Ь 5
(D
Ы 2 О м о
Граница почвенного горизонта, см
Вариант А/А * д пах А1 В ВС С
целина I пашня целина I пашня целина I пашня целина I пашня целина пашня
Плакор 0.9 0...22 9...40 - 40...58 - 58...77 22.38 более 77 более 38
Крутой склон 0...8 0...20 8...30 - 30...43 - 43...55 - более 55 более 20
Подножье склона 0...12 0...20 12...30 - 30...50 30...34 50...62 34...46 более 62 более 46
Элювиальный 0...14 0...22 14...38 22...41 38...52 41...55 52...68 55...73 более 68 более 73
ландшафт
*А - дерновый горизонт для целины, А - пахотный горизонт для пашни.
мощностью 9 см была представлена дерниной. Мощность иллювиального и переходного горизонта составляла 58 см. Материнская порода начиналась с 78 см. На пашне ключевого участка плакора почвенный горизонт А1 и В отсутствовали. Горизонт С начинался с 40 см. Можно сделать вывод, что пашня плакора потеряла 38 см почвы, по сравнению с целиной, что связано с активных развитием дефляция на пашне (табл. 1).
На крутых склонах целины и пашни выявлена схожая ситуация. На целине диагностировали все почвенные горизонты, но мощность их была меньше, чем на целине плакора, на 10 см. В этом разрезе материнская порода (горизонт С) начиналась с 55 см. На пашне крутого склона пахотный горизонт располагался непосредственно материнской породе и его мощность составляла 20 см. Достоверные потери почвы на крутом склоне пашни, по сравнению с целиной, определить не удалось. Это, на наш взгляд, связано с тем, что сам пахотный горизонт перемешан с материнской породой.
На ключевом участке целины в подножье склона так же диагностировали все генетические горизонты почвы. Но если сравнивать с ключевыми участками целины плакора и крутого склона, мощность горизонта Ад (дернина) была больше на 3...4 см (12 см). Мощность горизонта А1 составила 30 см, что находится на одном уровне с ключевым участком целины на крутом склоне, но на 10 см меньше, по сравнению с целиной на плакоре. Мощность горизонт В была равна 20 см, переходного горизонта -12 см. Материнская порода начиналась с 62 см. То есть можно предположить, что целина в подножье склона частично выполняет аккумулятивную функцию, принимая делювиальный смыв. На ключевом участке пашни в подножье
склона мощность почвы составляла 46 см, то есть на 18 см меньше, чем на целине. При этом на нем диагностировали горизонт ВС мощностью 14 см, который отсутствовал и на ключевых участках пашни на плакоре и крутом склоне. Следовательно, почва пашни в подножье склона не аккумулирует делювиальный смыв и подвержена водной эрозии, но в значительно меньшей степени, чем на крутом склоне.
На ключевом участке целины на элювиальном ландшафте в зоне аккумуляции делювиального смыва диагностировали все почвенные горизонты. Мощность горизонта Ад была самой высокой, по сравнению с другими целинными участка, на которых были заложены почвенные разрезы, и составляла - 14 см, превышая величину этого показателя на целине плакора на 5 см. Мощность почвы составляла 68 см. На пашне горизонт А отсутствовал, но имелся иллювиальный и переходный горизонты. Мощность горизонтов В составляла 55 см. Порода начиналась с 73 см (см. табл. 1).
При сравнении целины и пашни выявлены значительные изменения в содержании подвижного фосфора в почвенных горизонтах. Так, на ключевом участке плакора на целине в дерновом горизонте Ад оно составляло 59,0 мг/кг А1 - 32,0 мг/кг В горизонте В и ВС количество подвижного фосфора постепенно снижалось и в горизонте С на глубине более 77 см находилось на уровне 14,8 мг/кг (табл. 2).
На пашне плакора содержание подвижного фосфора в горизонте Ап составило 18,4 мг/кг что соответственно на 40,6 и 13,6 мг/кг меньше, чем в горизонтах Ад и А1 на целине. В переходном горизонте ВС содержание фосфатов возрастало, по сравнению с пахотным, на 7,5 мг/кг То есть в результате развития процессов дефляции происходит
процесс илювиирования подвижного фосфора в нижележащие горизонты. Его содержание в материнской породе находилось на уровне целины.
На крутом склоне целины сохранялась аналогичная закономерность. Разница заключалась лишь в том, что в дерновом горизонте содержание подвижного фосфора было в 2 раза меньше. На пашне крутого склона в пахотном горизонте величина этого показателя находилась на уровне плакора (18,4 мг/кг).
На целине и пашне подножья склона содержание подвижного фосфора было аналогичным соответствующим разрезам на плакоре, с той разницей, что в горизонте С оно оказалось на 6,3 мг/кг меньше. То есть наблюдается накопление подвижного фосфора в зоне аккумуляции делювиального смыва, как и на плакоре, с последующим снижением в горизонте С до 10,4 мг/кг
На целине элювиального ландшафта так же происходят потери Р205, но значительно меньше, чем на плакоре и крутом склоне. При этом содержание подвижного фосфора в элювиальных горизонтах на пашне в 2 раза меньше, чем на целине.
Содержание подвижного калия в дерновом горизонте целины плакора очень высокое - 998 мг/кг С глубиной происходит его постепенное снижение до 316 мг/кг в материнской породе.
На ключевом участке пашни на плакоре содержание подвижного калия в пахотном горизонте составляет 342 мг/ кг что в 3 раза меньше, чем на целине. С глубиной оно снижается незначительно - до 310 мг/кг в горизонте С (см. табл. 2).
Несмотря на развитие водной эрозии на крутом склоне целины, выявлена такая же закономерность, как и на плакоре. Содержание подвижного калия в
2. Содержание подвижного фосфора (Р2О5) и калия (К20) по генетическим горизонтам темно-каштановых почв
(среднее за 2017-2019 гг.), мг/кг
Р2О5 К2О
Ключевой участок Вид угодий генетический горизонт
А/А А1 В ВС С А/А А1 В ВС С
Плакор целина 59,0 32,0 20,0 18,1 14,8 998,0 852,0 600,0 418,0 316,0
пашня 18,4 25,9 14,6 342,0 329,0 310,0
Крутой склон целина 29,2 21,1 23,3 21,5 14,3 945,0 476,0 345,0 304,0 285,0
пашня 18,4 22,0 321,0 272,0
Подножье склона целина 52,0 29,0 15,8 15,2 11,0 804,0 638,0 356 322,0 294,0
пашня 18,2 20,0 14,9 10,4 585,0 475 304,0 289,0
Элювиальный целина 48,6 34,6 21,2 16,4 15,0 790,0 680,0 530 320,0 285,0
ландшафт пашня 28,4 26,3 20,2 15,8 12,0 590,0 545,0 420 305,0 290,0
о
СЧ О СЧ О
Ф ^
Ф
4
ф
^
5
Ф
СО
3. Продуктивность целины и пашни (среднее за 2017-2019 гг.)
Ключевой участок Озимая пшеница (пашня) Разнотравно-злаковые ассоциации(целина)
т/га 1 корм. ед. т/га 1 корм. ед.
Плакор 3,87 4102,2 1,03 360,5
Крутой склон 3,14 3328,4 0,96 336,0
Подножье склона 3,80 4028,0 1,10 385,0
Элювиальный ландшафт 4,64 4918,4 1,14 399,0
НСр05 1,29 0,28
дерновым горизонте Ад (945 мг/кг) было всего на 53 мг/кг меньше, чем в почве аналогичного угодья на плакоре. Разница между горизонтами А, и В более значительная. В почве целины на крутом склоне содержание подвижного калия снижалось, по сравнению с целиной на плакоре, соответственно на 376 мг/кг (до 476 мг/кг) и 255 мг/кг (до 600 мг/кг). Величина этого показателя в материнской породе составляла 285 мг/кг
Содержания К20 в пахотном горизонте на пашне крутого склона составило 321 мг/кг что на 21 мг/кг меньше, по сравнению с пашней плакора, и в 3 раза меньше, чем на целине крутого склона. В материнской породе оно находилось на уровне 272 мг/кг
У подножья склона на целине содержание К20 и его изменение по профилю в целом совпадало с ключевым участком на целине крутого склона. Разница заключалась в том, что в горизонте Ад оно было на 141 мг/кг меньше, чем на крутом склоне. У подножья склона на пашне содержание подвижного калия достигало 585 мг/кг что в 2 раза больше, по сравнению с пашней крутого склона. С глубиной оно снижалось до 289 мг/кг в горизонте С. На элювиальном ландшафте распределение подвижного калия по профилю практически полностью совпадало с таковым в подножье склона. То есть и подножье склона, и элювиальный ландшафт выполняют в отношении этого элемента аккумулятивную функцию.
Установленные различия по содержанию основных элементов минерального питания растений в почве на целине и пашне, на наш взгляд обусловлены их отчуждением вместе с урожаем сельскохозяйственных культур, а также уменьшением мощности почвенного
покрова в связи с развитием водной и ветровой эрозии.
Урожайность разнотравно-злаковых ассоциаций на целинных угодьях в среднем за 3 года исследования, не имела значительных различий по элементам рельефа. Она находилась в пределах 0,96.1,14 т/га, что соответствует 336,0.339,0 корм. ед. (табл. 3).
Наибольший сбор зерна озимой пшеницы (4,64 т/га) отмечен на пашне элювиального ландшафта. На плакоре в зоне развития дефляции происходило снижение урожайности культуры, по сравнению с лучшим вариантом, на 21 %. В зоне развития водной эрозии на крутом склоне она была самой низкой - на 32,3 % ниже, чем в элювиальном ландшафте. У подножья склона в условиях частичного выполнения аккумулятивных функций величина этого показателя составила 3,80 т/га. Продуктивность 1 га пашни была выше, чем у целинных угодий, в 20.25 раз. Это объясняет значительное снижение содержания элементов питания на пашне, по сравнению с целиной, из-за постоянного отчуждения с урожаем сельскохозяйственных культур.
Трендовые модели изменения урожайности озимой пшеницы в зависимости от мощности почвенных горизонтов, содержания подвижного фосфора (Р2О5) и подвижного калия (К20), построенные на основании регрессионного анализа результатов исследований (табл. 4) свидетельствуют, что при посеве озимой пшеницы на крутом склоне между перечисленными факторами существует тесная связь (г = 0,884). На всех остальных участках она была очень тесной (г=0,938.0,983), а для разнотравно-злаковых ассоциаций -тесной (г=0,822.0,858).
4. Трендовые модели взаимосвязи урожайности озимой пшеницы и разнотравно-злаковых ассоциаций в зависимости от мощности почвенных горизонтов, содержания К20 и Р2О5*
Ключевой участок r Сила связи Уравнение регрессии
Пашня
Плакор 0,938 очень тесная Y= -154,525+11,05x1+33,562x2-0,245x3
Крутой склон 0,884 тесная Y= -284,596+20,628x1+37,642x2-0,3457x3 -168,145+12,714x1+44,689x2-0,326x3
Подножье склона 0,976 очень тесная Y=
Элювиальный
ландшафт 0,983 очень тесная Y= -179,589+14,814x1+59,245x2-0,578x3
Целина
Плакор 0,842 тесная Y= -345,545+27,474x1+48,458x2-0,3458x3 -298,686+24,589x_|+55,643x2-0,2454x3 -389,895+26,714x_|+69,489x2-0,3786x3
Крутой склон 0,822 тесная Y=
Подножье склона 0,848 тесная Y=
Элювиальный ландшафт 0,858 тесная Y= -425,596+34,714x1+57,289x2-0,3478x3
*г - коэффициент Пирсона; факторные признаки: х1 - мощность почвенных горизонтов, см; х - К О, мг/кг; х3 - Р205, мг/кг.
Таким образом, вовлечение темно-каштановых почв в пашню приводит к сильному снижению содержания элементов минерального питания, по сравнению с целиной, по причине их отчуждения вместе с урожаем сельскохозяйственных культур и из-за уменьшения мощности почвенных горизонтов в связи с развитием водной и ветровой эрозии.
Величина урожайности разнотравно-злаковых ассоциаций на целине практически не зависит от расположения на ландшафте и варьирует в пределах 0,96.1,14 т/га, их продуктивность составляет 336,0.339,0 корм. ед./га. Максимальный в опыте сбор зерна пшеницы на пашне в годы исследования отмечен на элювиальном ландшафте в зоне аккумулятивной функций - 4,64 т/га. У подножья склона и на плакоре (зона развития дефляции) она составила 3,80.3,87 т/га, а в зоне развития водной эрозии (крутой склон) - 3,14 т/га. Продуктивность 1 га пашни была выше, чем у целинных угодий, в 20.25 раз.
Трендовые модели отразили тесную и очень тесную связь между факторными признаками (мощность почвенного горизонта, содержание подвижного фосфора и калия) и урожайностью озимой пшеницы (r = 0,884. 0,983).
Литература.
1. Системы земледелия Ставрополья / под общ. ред. Акад. РАН, РАСХ А. А. Жученко, чл.-кор. РАСХН В. В. Трухачева. Ставрополь: АГРУС, 2011. 844 с.
2. Бурлай А. В., Фурсов А. Д. Оценка агрохимического и эколого-токсикологического состояния земель сельскохозяйственного назначения в западной части Ставропольского края // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т 33. № 4. С. 16-19.
3. Власова О. И.Плодородиечерноземных почв и приемы его воспроизводства в условиях Центрального Предкавказья. Ставрополь: монография. Ставрополь: Ставропольский гос. аграрный ун-т, 2014. 308 с.
4. Previous crop - as an element of organic farming in the cultivation of winter wheat in the Central pre Caucasus / O. I. Vlasova, V. M. Perederieva, I. A. Volters et al. // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018. Vol. 9. No. 6. Рр. 1272-1276.
5. Системы земледелия / В. М. Пере-дериева, А. Н. Есаулко, Г. Р. Дорожко и др. // Международный журнал экспериментального образования. 2016. № 10. С. 122-123.
6. Передериева В. М., Власова О. И. 3 Влияние предшественников и основной м обработки почвы под озимую пшеницу на л оптимизацию агрофитоценоза // Успехи Д современного естествознания. 2006. № 4. л С. 66. и
7. Письменная Е. В. Эколого-ландшафт- ® ная организация территории для оптими- ю зации аграрного землепользования в зоне ю степей Северо-Кавказского региона: моно- 0 графия. Ставрополь: Ставропольский гос. 2 аграрный ун-т, 2017. 352 с.
doi: 10.24411/0044-3913-2020-10306
УДК 631.461.:633.11 «324»:631.872-027.32/33
Влияние сжигания стерни и соломы озимой пшеницы на численность микроорганизмов в чернозёме выщелоченном
Influence of erosion process development on the content of mobile phosphorus and potassium and on the productivity of winter wheat on arable land and forbs-cereals associations on virgin soil
V. A. Stukalo, T. G. Stepanenko, V. D. Drup, S. V. Okrut, T. G. Zelenskaya
Stavropol State Agrarian University, per Zootekhnicheskii, 12, Stavropol', 355017, Russian Federation
Abstract. The studies aimed to compare changes in the morphological characteristics of darkchestnutsoils, the content of mobile phosphorus and potassium, and winter wheat productivity due to the development of erosion processes to establish the possibility of the use of these soils as arable land. The work was carried out in 20172019 in the Petrovsky urban district ofthe Stavropol Territory. The soil was dark chestnut carbonate. The term of use of arable land was 56 years. A landscape plot with complex relief was selected for the study. The steepness of the slope was 3.4 degrees, the length ofthe slope was 710 m. Two factors were studied in the experiment: A - the type of land (virgin land and arable land), B - the type of relief (upland, steep slope, foot ofthe slope, eluvial landscape). During the years ofthe research, arable land was used to growwinterwheat Yuka, and forbs-cereals associations grew on virgin soil. The involvement of dark chestnut soils in arable land led to a decrease in the content of nutrients compared to virgin soil due to theircarry-overwith harvest and a decrease in the thickness of soil horizons due to the development of water and wind erosion. The productivity of forbs-cereals associations on virgin soil was in the range of 0.96-1.14 t/ha, and their productivity was 336.0-339.0 fodder units/ha. The highest yield on arable land over the years of the research was noted under the conditions of the key plot of the eluvial landscape (a zone with an accumulative functon) - 4.64 t/ha. At the foot of the slope (a zone with a partially accumulative function) and on the upland (a zone of deflation), it was 3.80-3.87t/ha, on the steep slope (a zone of water erosion) - 3.14 t/ha. The productivity of 1 ha of arable land was higher than that of virgin lands by a factor of20-25. Trend models reflected a close and very close relationship between the thickness of the soil horizon, the content of mobile phosphorus, potassium and the productivity of winter wheat (r=0.884-0.983).
Keywords: virgin soil; arable land; morphological characteristics of soils; winter wheat (Triticum aestivum L.); productivity; fodder units; economic efficiency; degradation; erosion processes; erosion.
Author Details: V. A. Stukalo, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof. (e-mail: stukalo.vladimir@ gmail.com); T. G. Stepanenko, Cand. Sc. (Biol.), 0 assoc. prof.; V. D. Drup, Cand. Sc. (Biol.), assoc. N prof.; S. V. Okrut, Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof.;
T. G. Zelenskaya, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof. P) For citation: Stukalo VA, Stepanenko TG, S< Drup VD, et al. [Influence of erosion process de-^ velopment on the content of mobile phosphorus s and potassium and on the productivity of winter Hj wheat on arable land and forbs-cereals associate tions on virgin soil]//Zemledelie. 2020;(3):21 -4. ® Russian. doi: 10.24411 / 0044-3913-2020-S 10305.
В. С. ЦХОВРЕБОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
(e-mail: [email protected]) В. И. ФАИЗОВА, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
В. Я. ЛЫСЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
А. А. НОВИКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Д. В. КАЛУГИН, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Ставропольский государственный аграрный университет, пер. Зоотехнический, 12, Ставрополь, 355017, Российская федерация
Цель исследований - изучить влияние сжигания стерни и соломы озимой пшеницы на численность различных физиологических групп микроорганизмов и содержание основных элементов питания в выщелоченном черноземе Ставропольского края. Содержание гумуса в почве перед закладкой опыта составляло 4,1...4,3 %, рН - 6,8, ёмкость поглощения - 37.38
' вод ' ' '
мг-экв./100 г, содержание подвижных (по Мачигину) форм фосфора и калия - соответственно 18.25 и 280.290 мг/кг, серы - 3,5.4,0 мг/кг. Среднемноголетняя сумма осадков за год - 630.650 мм, гидротермический коэффициент за период вегетации - 1,1.1,2. Сжигание стерни и соломы проводили на площадках 5 м2, затем имитировали полив дистиллированной водой в дозе 250 м3/га. Масса соломы составляла 5,0.5,5 т/га. Почвенные образцы отбирали из слоя 0.5 см. Первый отбор проводили сразу после сжигания, второй - через сутки, третий - через 5 суток после увлажнения. Сжигание не повлияло на численность аммонификаторов. При их количестве 60 млн КОЕ/гпочвы разница с контролем без сжигания составила 2,5 млн (НСР 9,7 млн КОЕ/г). Через сутки численность микроорганизмов этой группы возросла втрое. Аналогичная картина отмечена и по численности нитрификато-ров. Количество Azotobacter сразу после сжигания стерни оставалось неизменным, через сутки величина этого показателя в контрольном варианте увеличивалась почти в 2 раза, в опытном - в 3 раза. Численность целлюлозоразрушающих микроорганизмов сразу после сожжения стерни снижалась до 160 тыс. КОЕ/г, или на 20 тыс. КОЕ/г, по сравнению с контролем, а через сутки после полива возрастала до 226 и 249 тыс. КОЕ/г соответственно.
Численность микромицетов подчинялась такой же динамике. После сжигания стерни и её увлажнения отмечено увеличение содержания нитратного азота и подвижного калия, в сравнении с контролем, тогда как концентрация подвижных фосфора и серы оставалась неизменной.
Ключевые слова: сжигание стерни, численность микроорганизмов, аммони-фикаторы, нитрификаторы, микромицеты, элементы питания.
Для цитирования: Влияние сжигания стерни и соломы озимой пшеницы на численность микроорганизмов в чернозёме выщелоченном / В. С. Цховребов, В. И. Фаизова, В. Я. Лысенко и др. // Земледелие. 2020. № 3. С. 24-26. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10306.
Сегодня необходимость заделки соломы злаковых культур в почву и нецелесообразность её сжигания не вызывает сомнений в сообществе почвоведов и земледелов [1, 2]. Однако существуют некоторые исключения, когда солому лучше сжечь. Такая необходимость появляется при отсутствии комбайнов с измельчителями соломы или дефиците азотных удобрений, которые необходимо вносить на стерню как обязательный технологический приём, способствующий увеличению скорости разрушения растительных остатков. К тому же это может быть и фитосанитарным приёмом на поле, в котором отмечали вспышки определённых болезней [3, 4].
Вопрос о влиянии сжигания стерни на показатели почвы, в том числе и микробиологические, остаётся дискуссионным. Одни исследователи считают, что при сжигании растительных остатков погибает микрофлора в верхнем почвенном горизонте, которая длительное время не восстанавливается [5]. Некоторые авторы придерживаются другого мнения [6].
Цель исследования - изучить влияние сжигания стерни и соломы озимой пшеницы на численность различных физиологических групп микроорганизмов и содержание основных макроэлементов питания в почве.
Исследования проводили в 2019 г. на опытной станции Ставропольского ГАУ. Почва - чернозем выщелоченный мощный малогумусный тяжелосуглинистый на лёссовидных суглинках, содержание гумуса - 4,1.4,3 %;
