Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ДЛИТЕЛЬНОГО ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ'

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ДЛИТЕЛЬНОГО ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
124
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГУМУС / ФРАКЦИОННО-ГРУППОВОЙ СОСТАВ ГУМУСА / МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ / ДОЛОМИТОВАЯ МУКА / ДЛИТЕЛЬНЫЙ СТАЦИОНАРНЫЙ ОПЫТ / HUMUS / FRACTIONAL AND GROUP COMPOSITION OF HUMUS / MINERAL FERTILIZERS / DOLOMITE FLOUR / LONG-TERM STATIONARY EXPERIENCE

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Кодочилова Н. А., Бузынина Т. С., Варламова Л. Д., Катерова Е. А.

В длительном стационарном опыте на светло-серой лесной почве в условиях Нижегородской области проведены исследования по оценке изменений содержания и состава органического вещества почвы под влиянием систематического применения минеральных удобрений (NPK)1, (NPK)2, (NPK)3 на фоне последействия разового известкования в дозах по 1,0 и 2,0 г. к. (контроль - варианты без удобрений и извести). Исследования проведены по завершению пятой ротации восьмипольного севооборота. Результаты наблюдений показали, что за 40 лет (с 1978 по 2018 год) содержание гумуса в почве (0-20 см) снизилось по вариантам на 0,19-0,52 абс. % по сравнению с исходным (1,60 %), причём на фоне длительного применения минеральных удобрений минерализация его была менее выражена по сравнению с неудобренным контролем. Более высокое содержание гумуса в почве пахотного слоя отмечено в вариантах с минимальными (NPK)1 и повышенными (NPK)2 дозами удобрений - 1,41 и 1,25 % соответственно. Содержание гумуса в неудобренной почве и при внесении высоких (NPK)3 доз минеральных удобрений было практически равноценным - 1,08-1,09 %. Преобладающей группой в составе гумуса были гуминовые кислоты, доля которых в среднем по опыту составила 37,8 % от общего углерода с выраженным снижением от 42,6 % в контроле до 31,8 % при внесении повышенных доз минеральных удобрений. Последействие известкования, проведенного в 1978 г., имело неустойчивый характер и не оказало существенного влияния на содержание и состав органического вещества.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Кодочилова Н. А., Бузынина Т. С., Варламова Л. Д., Катерова Е. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECT OF SYSTEMATIC APPLICATION OF MINERAL FERTILIZERS AND LONG-TERM AFTEREFFECT OF LIMING ON THE ORGANIC MATTER OF LIGHT-GREY FOREST SOIL

The studies on assessment of changes in the content and composition of soil organic matter under the influence of the systematic use of mineral fertilizers (NPK)1, (NPK)2, (NPK)3 against the background of the aftereffect of single liming in doses of 1.0 and 2.0 h. a. (control - variants without fertilizers and lime) were conducted in the conditions of the Nizhny Novgorod region in a long - term stationary experiment on light-grey forest soil. The research was carried out upon completion of the fifth rotation of the eight-field crop rotation. The results of the study showed that for 40 years (from 1978 to 2018) the humus content in the soil (0-20 cm) decreased by 0.19-0.52 abs. % in variants as compared to the original (1.60 %); though, humus mineralization was less evident against the background of long-term use of mineral fertilizers compared to non-fertilized control. The higher humus content in the topsoil was noted in the variants with minimal (NPK)1 and increased (NPK)2 doses of fertilizer - 1.41 and 1.25 %, respectively. The humus content in non-fertilized soil and when applying high (NPK)3 doses of mineral fertilizers was almost identical - 1.08-1.09 %. The predominant group in the composition of humus were humic acids, the content of which in the experiment on average was 37.8 % of the total carbon with an evident decrease from 42.6 % in the control to 31.8% when applying increased doses of mineral fertilizers. The aftereffect of liming, carried out in 1978, was unstable and did not significantly affect the content and composition of soil organic matter.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ДЛИТЕЛЬНОГО ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ»

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ/ОRIGINAL SCRIENTIFOC ARTICLES,

ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯ / AGRICULTURE, AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENT

https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.2.160-168 УДК 631.417.1: 631.417.2

Влияние систематического внесения минеральных удобрений и длительного последействия известкования на органическое вещество светло-серой лесной почвы

0 2020. И. А. Кодочилова1^, Т. С. Бузынина1, Л. Д. Варламова2, Е. А. Катерова2

1ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», г. Киров, Российская Федерация,

2ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия», г. Нижний Новгород, Российская Федерация

В длительном стационарном опыте на светло-серой лесной почве в условиях Нижегородской области проведены исследования по оценке изменений содержания и состава органического вещества почвы под влиянием систематического применения минеральных удобрений (NPK)1, (NPK)2, (NPK)3 на фоне последействия разового известкования в дозах по 1,0 и 2,0 г. к. (контроль - варианты без удобрений и извести). Исследования проведены по завершению пятой ротации восьмипольного севооборота. Результаты наблюдений показали, что за 40 лет (с 1978 по 2018 год) содержание гумуса в почве (0-20 см) снизилось по вариантам на 0,19-0,52 абс % по сравнению с исходным (1,60 %), причём на фоне длительного применения минеральных удобрений минерализация его была менее выражена по сравнению с неудобренным контролем. Более высокое содержание гумуса в почве пахотного слоя отмечено в вариантах с минимальными (NPK)1 и повышенными (NPK)2 дозами удобрений - 1,41 и 1,25 % соответственно. Содержание гумуса в неудобренной почве и при внесении высоких (NPK)3 доз минеральных удобрений было практически равноценным - 1,08-1,09 %. Преобладающей группой в составе гумуса были гуминовые кислоты, доля которых в среднем по опыту составила 37,8 % от общего углерода с выраженным снижением от 42,6 % в контроле до 31,8 % при внесении повышенных доз минеральных удобрений. Последействие известкования, проведенного в 1978 г., имело неустойчивый характер и не оказало существенного влияния на содержание и состав органического вещества.

Ключевые слова: гумус, фракционно-групповой состав гумуса, минеральные удобрения, доломитовая мука, длительный стационарный опыт

Благодарности: работа выполнена в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (тема №°0767-2018-0063-С-01).

Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Кодочилова Н. А., Бузынина Т. С., Варламова Л. Д., Катерова Е. А. Влияние систематического внесения минеральных удобрений и длительного последействия известкования на органическое вещество светло-серой лесной почвы. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(2): 160-168. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.2.160-168

Поступила: 07.02.2020 Принята к публикации: 23.03.2020 Опубликована онлайн: 21.04.2020

Effect of systematic application of mineral fertilizers and long-term

aftereffect of liming on the organic matter of light-grey forest soil

© 2020. Natalya A. Kodochilova1 Tatyana S. Buzynina1, Larisa D. Varlamova2, Evgenia A. Katerova2

1 Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, Kirov, Russian Federation,

2Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, Nizhniy Novgorod,, Russian Federation

The studies on assessment of changes in the content and composition of soil organic matter under the influence of the systematic use of mineral fertilizers (NPK)1, (NPK)2, (NPK)3 against the background of the aftereffect of single liming in doses of 1.0 and 2.0 h. a. (control - variants without fertilizers and lime) were conducted in the conditions of the Nizhny Novgorod region in a long - term stationary experiment on light-grey forest soil. The research was carried out upon completion of the fifth rotation of the eight-field crop rotation. The results of the study showed that for 40 years (from 1978 to 2018) the humus content in the soil (0-20 cm) decreased by 0.19-0.52 abs. % in variants as compared to the original (1.60 %); though, humus mineralization was less evident against the background of long-term use of mineral fertilizers compared to

non-fertilized control. The higher humus content in the topsoil was noted in the variants with minimal (NPK)1 and increased (NPK)2 doses of fertilizer - 1.41 and 1.25 %, respectively. The humus content in non-fertilized soil and when applying high (NPK)3 doses of mineral fertilizers was almost identical - 1.08-1.09 %. The predominant group in the composition of humus were humic acids, the content of which in the experiment on average was 37.8 % of the total carbon with an evident decrease from 42.6 % in the control to 31.8% when applying increased doses of mineral fertilizers. The aftereffect of liming, carried out in 1978, was unstable and did not significantly affect the content and composition of .soil organic matter.

Keywords: humus, fractional and group composition of humus, mineral fertilizers, dolomite flour, long-term stationary experience

Acknowledgement: the research was carried out within the state assignment of the Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky (theme No.767-2018-0063-C-01).

Conflict of interest: the authors declare no conflict of interest.

For citation: Kodochilova N. A., Buzynina T. S., Varlamova L. D., Katerova E. A. Effect of systematic application of mineral fertilizers and long-term aftereffect of liming on organic matter of light gray forest soil. Agricultural Science Euro-North-East. 2020;21(2):160-168. (In Russ.). https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.2.160-168

Received: 07.02.2020 Accepted for publication: 23.03.2020 Published online: 21.04.2020

Известно, что качественное состояние почв сельскохозяйственного назначения зависит от целого ряда факторов как природных, связанных с особенностями почвообразования, так и антропогенных, определяемых системой земледелия в целом, включая набор возделываемых культур и их урожайность, способ обработки почвы, количество и состав используемых агрохимикатов. Основой устойчивого функционирования агропромышленного комплекса в условиях интенсивного ведения сельскохозяйственного производства является сохранение и повышение почвенного плодородия. К числу основных критериев, определяющих уровень плодородия почв, относится содержание органического вещества, которое представляет собой сложную многокомпонентную систему биогенного происхождения [1, 2].

Роль гумуса в почвенном плодородии, в силу особенностей его строения и высокой энергоёмкости, велика и многогранна. Он оказывает влияние на функционирование пищевого и водного режима, физико-химических свойств почвы [3]. Органическое вещество определяет запас в почве азота, необходимого для питания растений и микроорганизмов [4]. Кроме того, гумус оказывает косвенное действие на увеличение содержания питательных веществ в почвенном растворе за счет воздействия гуминовых и фульвокислот на почвенные минералы, что в конечном итоге способствует растворению карбонатов кальция и магния, фосфатов и других солей, переводя эти элементы питания в доступную для растений форму [5]. С содержанием и составом гумуса тесно связано изменение структурного состояния,

он в большой степени определяет буферность почвы [6, 7], обуславливая её устойчивость к воздействию различных факторов среды1. Гумусовые вещества являются универсальным аккумулятивным резервуаром органического вещества в биосфере, выполняют трофическую функцию, имеют свойство физиологической и биопротекторной активности2 [8].

Практически повсеместно наблюдается существенное снижение органического вещества в почвах разных типов [9], что связывают как с усилением антропогенной нагрузки [10], так и с резким дефицитом применения удобрений [11].

Систематическое применение минеральных удобрений, учитывая их физиологическую кислотность, оказывает существенное влияние практически на все почвенные характеристики, включая и содержание органического вещества [12]. Это предопределяет необходимость и важность изучения динамики содержания и состава органического вещества в почве в зависимости от количества и соотношения вносимых удобрений [13]. Результаты многолетних опытов для этих целей представляют большой научный интерес, поскольку позволяют дать более объективную оценку действию удобрительных материалов [14].

Учитывая особую значимость органического вещества в формировании плодородия и буферной способности почв, а также относительную стабильность содержания гумуса, наиболее актуальны и теоретически значимы исследования динамики количественного содержания гумуса и качественного его состава в условиях длительных стационарных опытов.

1 Костина Ю. Н. Динамика органического вещества серых лесных почв при земледельческом использовании. Дис. канд. биол. наук: 03.00.27 Н. Новгород, 2001. 149 с.

2 Пеминова И. В. Гуминовые вещества - вызов химикам XXI века. Химия и жизнь. 2008;(1):50-55.

Цель исследований - оценить влияние разных уровней минерального питания растений, обеспечиваемых систематическим применением минеральных удобрений, на фоне последействия различных доз разового известкования (перед закладкой опыта) на содержание и состав органического вещества светлосерой лесной почвы в условиях Нижегородской области.

Материал и методы. Исследования проведены в длительном стационарном опыте, заложенном в 1978 г. на опытном поле Нижегородского НИИСХ (ныне филиал ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока). Почва опытного участка светло-серая лесная легкосуглинистая средне-

кислая (рНкс1 4,3), слабогумусированная (гумус 1,6 %), высокообеспеченная подвижными формами фосфора (270 мг/кг) и калия (225 мг/кг).

Опыт проводили в 8-польном севообороте по следующей схеме: фактор А - известкование в дозах 0; 1,0; 2,0 г. к.; фактор Б -разные фоны минерального питания: без удобрений - (№К)0, базовый - (№К)1, повышенный - (№К)2, высокий - (№К)3. Таким образом, опыт включал 12 вариантов, повторность - 4-кратная, расположение делянок в опыте рендомизированное. Общая площадь делянки 108 м2, учетная — 64 м2. Чередование культур в пятой ротации севооборота и дозы вносимых удобрений приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Схема внесения минеральных удобрений в длительном стационарном опыте / Table 1 - Scheme for applying mineral fertilizers in a long-term stationary experiment

Год / Year Культура / Crop Доза минеральных удобрений, кг д.в./га / Dose of mineral fertilizers, kg. a.i./ha

контроль (NPK)0 / control (NPK)0 базовая (NPK)1 / base (NPK)1 повышенная (NPK)2 / increased (NPK)2 высокая (NPK)3 / high (NPK)3

2011 Однолетние травы / Annual herbs N45P30K45 N90P60K90 N135P90K135

20122014 Многолетние бобовые травы (лядвенец 1-3 г.п.) / Perennial leguminous herbs (Lotus corniculatus L. 1-3 y.s.) oo Pi /E « N £ * ffi W о ^ ^ fc ^ Й 2 P40K60 P80K120 P120K180

2015 Озимая пшеница / Winter wheat N60P45K45 N120P90K90 N180P135K135

2016 Картофель / Potato w к W H N45P45K60 N90P90K120 N135P135K180

2017 Кукуруза / Corn £ N90P60K90 N180P120K180 N270P180K270

2018 Ячмень / Barley N45P30K45 N90P60K90 N135P90K135

Насыщенность / Saturation N31,9P41,3K51,9 N63,8P82,5K103,8 N95,6P123,8K155,6

Доломитовая мука внесена один раз при закладке опыта в 1978 году под вспашку.

Минеральные удобрения вносили под предпосевную культивацию в виде аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия в соответствии с приведённой схемой (табл. 1).

Проведение и уход за опытом осуществляли в соответствии с требованиями методи-ки3, обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа с использованием статпакета STATIST. Содержание гумуса в почве определяли по

Тюрину (ГОСТ 26213-91); фракционный состав гумуса - по методу Кононовой и Бель-чиковой4. Отбор проб почвы для исследований проводили в 2018 году после уборки ячменя.

Результаты и их обсуждение. Рациональное использование удобрений - это важнейший источник сохранения (повышения) плодородия почвы, в том числе и повышения содержания органического вещества. Определение содержания гумуса в светло-серой лесной почве проведено по завершению 5-й ротации севооборота в 2018 году, результаты анализов представлены на рисунке.

3 Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5 издание, перераб. и допол. Стереотип изд. М.: Альянс, 2014. 351 с.

4 Ганжара Н. Ф., Борисов Б. А., Байбеков Р. Ф. Практикум по почвоведению. М., 2002. С. 53-55.

Гумус, % (слой 0-20 см) / Humus, % (layer 0-20 cm)

1,41

1,36

(NPK)0 (NPK)1 (NPK)2 (NPK)3

(а / a)

Гумус, % (слой 20-40 см) / Humus, % (layer 20-40 cm)

1,19

□ Ca 0.0 г.к./h.a.

□ Ca 1.0 г.к./h.a.

□ Ca 2.0 г.к./h.a.

НСР05 АВ = 0,12 / LSD05 AB = 0.12 НСР05 А = 0,08 / LSD05 A = 0.08 НСР05 В = 0,10 / LSD05 B = 0.10

□ Ca 0.0 г.к./h.a.

□ Ca 1.0 г.к./h.a.

□ Ca 2.0 г.к./h.a.

НСР05 АВ = 0,10 / LSD05 AB = 0.10 НСР05 А = 0,07 / LSD05 A = 0.07 НСР05 В = 0,06 / LSD05 B = 0.06

(NPK)0

(NPK)1

(NPK)2

(NPK)3

(б / b)

Рис. Содержание общего гумуса (%) в светло-серой лесной почве в слое 0-20 см (а) и слое 20-40 см (б) на различных фонах минеральных удобрений (фактор В) и последействия разных доз известкования (фактор A) /

Fig. The content of total humus (% ) in light gray forest soil in a layer of 0-20 cm (a) and a layer of 20-40 cm (b) on different backgrounds of mineral fertilizers (factor В) and the aftereffect of different doses of liming (factor А)

Анализируя полученные данные, можно отметить, что за сорок лет проведения опыта содержание гумуса в почве существенно снизилось по сравнению с исходным (1,60 %), изменяясь по вариантам от 1,08 % (контроль) до 1,41 % (базовая доза) без известкования. При этом, как правило, систематическое применение минеральных удобрений не оказало негативного действия на содержание в пахотном слое почвы органического вещества по сравнению с контролем, что может быть обусловлено более высоким накоплением корневых и пожнивных остатков вследствие роста урожайности опытных культур при улучшении условий минерального питания [15].

Более высокое содержание гумуса в почве пахотного слоя было в вариантах с базовой

(минимальной) и повышенной ((№К)2) дозами удобрения - соответственно на 0,33 и 0,17 абс.% выше, чем в контроле. Содержание гумуса в неудобренной почве и при внесении высоких ((№К)3) доз минеральных удобрений было практически равноценным.

Последействие доломитовой муки имело весьма неустойчивый характер, что, в целом, вполне закономерно, учитывая, что с момента проведения известкования прошло 40 лет. Так, на фоне базовой дозы минеральных удобрений наблюдали явное снижение (на 0,05-0,31 абс.%) содержания органического вещества в произвесткованной ранее почве, в контроле (0,07-0,16 абс.%) и при высоких дозах ((№К)3) (0,09-0,16 абс.%), напротив, выявлено последовательное его

увеличение, а при повышенных дозах минеральных удобрений ((№К)2) эффект последействия доломитовой муки отсутствовал.

В подпахотном слое почвы содержание органического вещества по вариантам опыта изменялось в интервале от 0,82 до 1,19 % и в целом было на 27 отн.% ниже, чем в слое 0-20 см, что соответствует данному подтипу почв.

В отличие от пахотного слоя, относительно более высокое содержание гумуса было в вариантах с повышенной ((№К)2) дозой удобрения, максимум - 1,19 % - на фоне одинарной дозы доломитовой муки. При этом чёткой зависимости изменения анализируемого показателя от дозы внесённых удобрений, либо последействия известкования не выявлено.

Гумусовые вещества - это основная органическая составляющая почвы. Они участвуют в её структурообразовании, накоплении питательных элементов и микроэлементов в доступной для растений форме, регулировании геохимических потоков металлов в водных и почвенных экосистемах. Гумусовые вещества образуются при разложении растительных и животных остатков под действием микроорганизмов и абиотических факторов среды [16], причём внешние факторы оказывают значимое влияние на соотношение разных групп гумусовых веществ в составе гумуса.

Результаты определения состава органического вещества в изучаемой светло-серой лесной почве представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Влияние разных уровней минерального питания растений и длительного последействия известкования на фракционно-групповой состав гумуса в слое 0-20 см (метод Кононовой и Бельчиковой), % /

Table 2 - Effect of different levels of mineral nutrition of plants and long aftereffect of liming on the fractional and group composition of humus in 0-20 cm soil layer (method by Kononova and Belchikova), %

СФК СГК НО*

Вариант / Variant 1** 2** 1** 2** сгк Z сфк

% от С общ / % to С total

Контроль / Control 25,54 8,63 30,98 9,65 25,2 1,19

Са 1,0 г. к. / Са 1,0 h.a. 31,43 5,21 33,57 4,29 25,5 1,03

Са 2,0 г. к. / Са 2,0 h.a. 21,62 2,70 32,11 10,47 26,1 1,36

(NPK)1 34,76 1,83 28,05 9,36 26,0 1,02

Са 1,0 г. к. + (NPK)1 27,46 10,88 19,38 16,38 25,9 0,93

Са 2,0 г. к. + (NPK)1 25,88 4,46 21,88 18,28 29,5 1,32

(NPK)2 26,67 9,76 19,67 14,00 29,9 0,92

Са 1,0 г. к. + (NPK)2 27,21 9,01 25,32 10,30 28,2 0,98

Са 2,0 г. к. + (NPK)2 28,67 7,33 21,33 14,37 28,3 0,99

(NPK)3 30,19 4,73 27,16 9,32 28,6 1,04

Са 1,0 г. к. + (NPK)3 24,58 9,38 21,31 15,63 29,1 1,09

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Са 2,0 г. к. + (NPK)3 27,00 11,08 19,79 12,03 30,1 0,84

*НО - Негидролизуемый остаток / Non-hydrolyzable residue

**Фракции гуминовых и фульвокислот / Fractions of humic and fulvic acids

Анализируя групповой состав гумуса, отмечаем, что доли отдельных групп в почве пахотного слоя сопоставимы при относительном превосходстве гуминовых кислот, доля которых в среднем по опыту составляет 37,8 %; доля фульвокислот в среднем составляет 34,5 %, а негидролизуемый остаток (гумины) - 27,7 % от общего количества органического углерода. При этом отмечена тенденция к снижению доли гуминовых кислот и

увеличению количества гуминов при повышении доз минеральных удобрений.

Наиболее высокая доля фульвокислот -38,3 % - выявлена в варианте с базовой дозой минеральных удобрений на фоне последействия одинарной дозы извести, а минимальная -24,3 % - в варианте без удобрений на фоне Са 2,0 г. к.; для гуминовых кислот эти цифры составили 42,6 и 31,8 % соответственно в вариантах без удобрений и с тройной дозой удобрений на фоне последействия известкова-

ния 2 г. к.; для негидролизуемого остатка -25,2 % (контроль) и 30,1 % (тройная доза удобрений на фоне Са 2,0 г. к.). Последействие

известкования в целом оказало неоднозначное влияние на соотношение между анализируемыми группами гумусовых веществ.

Таблица 3 - Влияние разных уровней минерального питания растений и длительного последействия известкования на фракционно-групповой состав гумуса в слое 20-40 см (метод Кононовой и Бельчиковой), % /

Table 3 - Effect of different levels of mineral nutrition of plants and long aftereffect of liming on the fractional and group composition of humus in 20-40 cm soil layer (method by Kononova and Belchikova), %

Вариант / Variant СФК СГК НО* СГК/ СФК

1 ** 2** 1 ** 2**

% от С общ /% to Ctotal

Контроль / Control 31,15 5,77 28,40 9,62 25,1 1,03

Са 1,0 г. к. / Са 1,0 h.a. 26,47 5,92 34,42 7,89 25,3 1,31

Са 2,0 г. к. / Са 2,0 h.a. 25,30 9,61 29,22 9,87 26,0 1,12

(NPK)1 24,04 10,89 30,17 7,56 27,3 1,08

Са 1,0 г. к. + (NPK)1 27,06 9,04 27,11 10,79 26,0 1,05

Са 2,0 г. к. + (NPK)1 22,41 8,62 31,46 11,21 26,3 1,38

(NPK)2 23,08 7,92 25,62 15,38 28,0 1,32

Са 1,0 г. к. + (NPK)2 21,88 8,13 31,74 11,25 27,0 1,43

Са 2,0 г. к. + (NPK)2 27,16 8,11 14,53 22,30 27,9 1,04

(NPK)3 22,18 6,85 23,28 19,59 28,1 1,48

Са 1,0 г. к. + (NPK)3 24,44 6,67 29,44 10,45 29,0 1,28

Са 2,0 г. к. + (NPK)3 23,84 6,98 26,26 14,02 28,9 1,31

* НО - Негидролизуемый остаток, / Non-hydrolyzable residue **Фракции гуминовых и фульвокислот / Fractions of humic and fulvic acids

Отмечено, что тип гумуса изменялся от фульватно-гуматного к гуматному. В почве двух вариантов — без внесения удобрений (контроль) и при использовании базовых норм ((NPK)1) с учётом последействия двойной дозы доломитовой муки (Са 2,0 г. к.), в соответствии с классификацией Л. Н. Александро-вой5, тип гумуса характеризовался как гумат-ный (отношение гуминовых кислот к фульво-кислотам более 1,2), в остальных вариантах -фульватно-гуматный (0,8-1,2).

Анализируя фракционный состав гумусовых кислот, видим, что существенно преобладают первые, наиболее подвижные фракции как гуминовых, так и фульвокислот. Отмечаем, что доля первой фракции гуминовых кислот в целом в 2,1 раза выше доли фракции, связанной с кальцием, а для фульвокислот преимущество первой фракции - в 4 раза. Внесение удобрений в сочетании с последействием доломитовой муки несколько повышало долю второй фракции гуминовых кислот,

оказывая значительно меньшее действие на состав фульвокислот.

Состав органического вещества в почве подпахотного (20-40 см) слоя также достаточно сильно различался по вариантам опыта. Как и в пахотном слое, в составе гумусовых веществ преобладает доля гуминовых кислот, составляющая в среднем по опыту 40,2 %, на долю фульвокислот приходится 32,7 %, а негидролизуемый остаток составляет 27,1 % от общего количества органического углерода. Наибольшее количество фульвокислот -36,9 % - выявлено в контрольном варианте, а минимальное - 29,0 % - в варианте с тройной дозой минеральных удобрений; для гуми-новых кислот эти цифры соответственно составили 43,0 и 36,8 % (вариант с повышенной ((№^2) дозой удобрений на фоне последействия одинарной и двойной доз доломитовой муки соответственно), а для негидроли-зуемого остатка - 25,1 % (контроль) и 29,0 % (тройная доза удобрений на фоне Са 1,0 г. к.).

Донских И. Н., Назарова А. В., Новицкий М. В., Чернов Д. В. К 100-летию со дня рождения Людмилы Николаевны Александровой. Почвоведение, 2009;(1):124-126.

Гумус почвы характеризуется преимущественно как фульватно-гуматный в вариантах без внесения удобрений и при использовании их в базовой (одинарной) дозе, как гумат-ный - при внесении повышенной (двойная) и высокой (тройная) доз минеральных удобрений. При оценке последействия доломитовой муки на тип гумуса, как и в отношении ранее рассмотренных показателей, определённых закономерностей не выявлено.

Оценивая фракционный состав гумуса, видим, что и подпахотный слой почвы отличается более высоким содержанием подвижных фракций гумусовых кислот. При этом для фульвокислот различия между фракциями более выражены, чем для гуминовых. Причём, если для гуминовых кислот среднее соотношение между фракциями является таким же, как в пахотном слое, то для фульвокислот наблюдается некоторое «сглаживание» различий, преобладание первой фракции составляет не в 4 раза, как в пахотном слое, а в 3,1 раза.

Заключение. Таким образом, можно констатировать, что содержание и состав органического вещества почвы в условиях 8-польного севооборота к завершению пятой ротации существенно изменились.

Содержание гумуса в почве неудобренного варианта в 2018 г. снизилось по отноше-

нию к 1978 году на 0,52 абс. %. Систематическое применение минеральных удобрений обеспечило повышение содержания органического вещества относительно контроля в слое 0-20 см на 0,17-0,33 абс. % с максимумом при использовании базовой (одинарной) дозы и на 0,06-0,09 абс. % в слое 20-40 см с преимуществом средней дозы удобрений.

При анализе качественного состава гумуса установлено, что в целом доли отдельных групп сопоставимы при относительном превосходстве гуминовых кислот -31,8-42,6 % (слой 0-20 см) и 36,8-43,0 % (слой 20-40 см) с выраженной тенденцией повышения доли негидролизуемого остатка в подпахотном слое (29,0-36,9 % против 25,2-30,1 % в пахотном слое).

В составе гуминовых и фульвокислот преобладает первая фракция, количественно превосходящая фракцию кислот, связанную с кальцием в 2,1 и 4,0 раза соответственно. На фоне внесения удобрений в сочетании с последействием доломитовой муки отмечена тенденция повышения доли второй фракции гуминовых кислот, без изменения состава фульвокислот.

Последействие извести, в целом, имело неустойчивый характер и не зависело от внесённых в 1978 г. доз доломитовой муки.

Список литературы

1. Серая Т. М., Богатырева Е. Н. Гумус - важнейший страж плодородия почв. Минск: НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам, 2013. С. 12-18.

Режим доступа: http://www.science.bY/upload/uf/481/4818bcbc8e3f08c33f2e0d2affb06b5e.pdf

2. Ерохова А. А., Макаров М. И., Могунов Е. Г., Рыжова И. М. Изменение состава органического вещества дерново-подзолистых почв в результате естественного восстановления леса на пашне. Почвоведение. 2014; (11):1308-1314. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22403783

3. Исмагилова Н. Х. Изменение содержания и качества органического вещества в агросерых почвах Нечерноземной зоны в зависимости от антропогенного воздействия. Бюллетень Почвенного института имени В. В. Докучаева. 2010;(65):13-22. Режим доступа: https://bulletin.esoil.ru/iour/article/view/476

4. Борисова Е. Е. Влияние предшественника на показатели плодородия светло-серых лесных почв. Вестник НГИЭИ. 2011;(3((4)):80-97. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19071967

5. Robert E. Organic matter, humus, humate, humic acid, fulvic acid and humin: their importance in soil fertility and plant health. Organic Lawn Care. 2015.

URL: https://www.lawnsite.com/threads/the-importance-of-organic-matter-and-soil-health.438700/

6. Груздева Н. А., Котченко С. Г., Ерёмин Д. И. Динамика содержания и запасов гумуса в агросерых лесных почвах Северного Зауралья. Плодородие. 2017; (3(96)):16-20. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=29823041

7. Vlcek V., Stfalkova R., Podesvova J., Pokorny E. Changes in the soil organic matter supply in top soil and sub soil caused by cereals grown in crop rotations. Acta Univ. agric. etsilvic. Mendel.Brun. 2007;(55(5)):205-210. DOI: http://doi.org/10.11118/actaun200755050205

8. Шаповалова Н. Н., Менькина Е. А. Агрохимическое состояние и биологическая активность почвы в последействии длительного применения минеральных удобрений. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018;(5(73)): 43-46. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=36394582

9. Жиругов Р. Т. Почва просит помощи. Земледелие. 2014;(6):3 -4. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/pochva-prosit-pomoschi/viewer

10. Шаповалова Н. Н., Годунова Е. И. Последствие 30-летнего применения минеральных удобрений на продуктивность чернозема обыкновенного Центрального Предкавказья. Плодородие. 2019;(1(106):11-14. Режим доступа: https://www.elibrarv.ru/item.asp?id=37072818

11. Плотников А. А., Лучник Н. А. Применение средств химизации и динамика почвенного плодородия в Костромской области. Агрохимический вестник. 2015;(3): 12-14. Режим доступа: https://elibrarv.ru/item.asp?id=23687373

12. Артемьев А. А., Гурьянов А. М. Изменение агрохимических показателей чернозема выщелоченного под влиянием дифференцированного применения минеральных удобрений. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019;20(2):144-152. DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2019.20.2.144-152

13. Li W., Chen H., Cao C., Zhao Z., Qiao Y., Du S. Effects of long-tern fertilization on organic carbon and nitrogen dynamics in a vertisol in Eastern China. Open Journal of Soil Science. 2018;8(3):99-117. DOI: https://doi.org/10.4236/ojss.2018.83008

14. Корчагин А. А., Мазиров М. А. Влияние систем удобрений на динамику содержания, групповой состав гумуса серых лесных почв и продуктивность севооборотов. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014(5):32-38. Режим доступа: https://elibrarv.ru/item.asp?id=21572982

15. Комиссарова В. С., Богомолова Ю. А., Сюбаева А. О. Влияние длительного последействия известкования и систематического применения удобрений на кислотность светло-серой лесной почвы. Плодородие. 2018;(2(101):6-8. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2018.101.03

16. Mariaselvam A. A., Dandeniya W. S., Indrarstne S. P., Dharmakeerthi R. S. High C/N materials mixed with cattle manure as organic amendments to improve soil productivity and nutrient availability. Tropical Agricultural Research. 2015;(25(2)):201-213. DOI: https://doi.org/10.4038/tar.v25i2.8142

References

1. Seraya T. M., Bogatyreva E. N. Gumus - vazhneyshiy strazh plodorodiya pochv. [Gumus -major guard soil fertility]. Minsk: NPTsNANBelarusipo bioresursam, 2013. pp. 12-18.

URL: http://www.science.by/upload/uf/481/4818bcbc8e3f08c33f2e0d2affb06b5e.pdf

2. Erokhova A. A., Makarov M. I., Mogunov E. G., Ryzhova I. M. Izmenenie sostava organicheskogo veshchestva dernovo-podzolistykh pochv v rezul'tate estestvennogo vosstanovleniya lesa na pashne. [Effect of the natural reforestation of an arable land on the organic matter composition in soddy-podzolic soils]. Pochvovedenie = Eurasian Soil Science. 2014; (11):1308-1314. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22403783

3. Ismagilova N. Kh. Izmenenie soderzhaniya i kachestva organicheskogo veshchestva v agroserykh pochvakh Nechernozemnoy zony v zavisimosti ot antropogennogo vozdeystviya. [Changes in the content and quality of organic matter in agrarian soils of non-chernozem zone depending on anthropogenic impact]. Byulleten' Pochvennogo instituta imeni V.V. Dokuchaeva = Dokuchaev Soil Bulletin. 2010;(65):13-22. (In Russ.). URL: https ://bulletin. esoil.ru/j our/article/view/476

4. Borisova E. E. Vliyanie predshestvennika na pokazateli plodorodiya svetlo-serykh lesnykh pochv. [Impact of the previous plant on the fertility of light grey forest soil]. Vestnik NGIEI = Bulletin NGII. 2011;(3((4)):80-97. (In Russ.). URL: https ://www. elibrary.ru/item. asp?id= 19071967

5. Robert E. Organic matter, humus, humate, humic acid, fulvic acid and humin: their importance in soil fertility and plant health. Organic Lawn Care. 2015.

URL: https://www.lawnsite.com/threads/the-importance-of-organic-matter-and-soil-health.438700/

6. Gruzdeva N. A., Kotchenko S. G., Eremin D. I. Dinamika soderzhaniya i zapasov gumusa v agroserykh lesnykh pochvakh Severnogo Zaural'ya. [Dynamics of humus content and reserve in agrogray forest soils of Northern Trans-Urals]. Plodorodie. 2017; (3(96)):16-20. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29823041

7. Vlcek V., Stralkova R., Podesvova J., Pokorny E. Changes in the soil organic matter supply in top soil and sub soil caused by cereals grown in crop rotations. Acta Univ. agric. etsilvic. Mendel.Brun. 2007;(55(5)):205-210. DOI: http://doi.org/10.11118/actaun200755050205

8. Shapovalova N. N., Men'kina E. A. Agrokhimicheskoe sostoyanie i biologicheskaya aktivnost' pochvy v posledeystvii dlitel'nogo primeneniya mineral'nykh udobreniy. [Agrochemical state and biological activity of soil conditioned by the effect of long-term application of mineral fertilizers]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2018;(5(73)): 43-46. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=36394582

9. Zhirugov R. T. Pochva prosit pomoshchi. [Soil asks for help]. Zemledelie. 2014;(6):3-4. (In Russ.). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/pochva-prosit-pomoschi/viewer

10. Shapovalova N. N., Godunova E. I. Posledstvie 30-letnego primeneniya mineral'nykh udobreniy na produktivnost' chernozema obyknovennogo Tsentral'nogo Predkavkaz'ya. [The aftereffect of 30 years application of mineral fertilizers on the productivity of ordinary chernozem of the Central Ciscaucasus]. Plodorodie. 2019;(1(106):11-14. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37072818

11. Plotnikov A. A., Luchnik N. A. Primenenie sredstv khimizatsii i dinamika pochvennogo plodorodiya v Kostromskoy oblasti. [Chemical means application and soil fertility in Kostroma region]. Agrokhimicheskiy vestnik = Agrochemical Herald. 2015;(3):12-14. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23687373

12. Artem'ev A. A., Gur'yanov A. M. Izmenenie agrokhimicheskikh pokazateley chernozema vyshchelochennogo pod vliyaniem differentsirovannogo primeneniya mineral'nykh udobreniy. [Changes in agrochemical parameters of leached chernozem under the influence of differentiated use of minerals]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2019;20(2):144-152. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.2.144-152

13. Li W., Chen H., Cao C., Zhao Z., Qiao Y., Du S. Effects of long-tern fertilization on organic carbon and nitrogen dynamics in a vertisol in Eastern China. Open Journal of Soil Science. 2018;8(3):99-117. DOI: https://doi.org/10.4236/oiss.2018.83008

14. Korchagin A. A., Mazirov M. A. Vliyanie sistem udobreniy na dinamiku soderzhaniya, gruppovoy sostav gumusa serykh lesnykh pochv i produktivnost' sevooborotov. [Effect of fertilizers on dynamics of humus content and humus group composition of gray forest soils and on crop rotation efficiency]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Altai State Agricultural University. 2014(5):32-38. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21572982

15. Komissarova V. S., Bogomolova Yu. A., Syubaeva A. O. Vliyanie dlitel'nogo posledeystviya izvestkovaniya i sistematicheskogo primeneniya udobreniy na kislotnost' svetlo-seroy lesnoy pochvy. [The influence of long after-effect of liming and systematic application of mineral fertilizers on the acidity indicators of light-grey forest soil]. Plodorodie. 2018;(2(101):6-8. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2018.101.03

16. Mariaselvam A. A., Dandeniya W. S., Indrarstne S. P., Dharmakeerthi R. S. High C/N materials mixed with cattle manure as organic amendments to improve soil productivity and nutrient availability. Tropical Agricultural Research. 2015;(25(2)):201-213. DOI: https://doi.org/10.4038/tar.v25i2.8142

Сведения об авторах

И Кодочилова Наталья Александровна, кандидат биол. наук, зам. директора по научной работе, ведущий научный сотрудник Нижегородского научно-исследовательского института сельского хозяйства - филиала ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо -Востока имени Н. В. Рудницкого», с. п. Селекционной Станции, д. 38, Кстовский район, Нижегородская область, Российская Федерация, 607686, e-mail: nnovniish@rambler.ru, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-1971-2668, e-mail: korchenkina.natalia@yandex.ru

Бузынина Татьяна Сергеевна, лаборант-исследователь отдела земледелия и кормопроизводства Нижегородского научно-исследовательского института сельского хозяйства - филиала ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого», с. п. Селекционной Станции, д. 38, Кстовский район, Нижегородская область, Российская Федерация, 607686, e-mail: nnovniish@rambler.ru, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4027-3113, e-mail: Tattiana121@yandex.ru

Варламова Лариса Дмитриевна, доктор с.-х. наук, профессор кафедры агрохимии и агроэкологии ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия», пр. Гагарина, д. 97, г. Нижний Новгород, Нижегородская область, Российская Федерация, 603107, e-mail: ngsha-kancel-1@bk.ru, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4027-3113, e-mail: larisa.varlamova@list.ru

Катерова Евгения Алексеевна, магистр 2 курса кафедры агрохимии и агроэкологии ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия», пр. Гагарина, д. 97, г. Нижний Новгород, Нижегородская область, Российская Федерация, 603107, e-mail: ngsha-kancel-1@bk.ru, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-5871-7050, e-mail: ya.evgesha0507@yandex.ru

Information about the authors

И Natalya A. Kodochilova, PhD in Biology, deputy director for scientific work, leading researcher, Nizhny Novgorod Research Institute of Agriculture - branch of the Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, the settlement of Breeding station, 38, Kstovo district, Nizhny Novgorod region, Russian Federation, 607686, e-mail: nnovniish@rambler.ru, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-1971-2668, e-mail: korchenkina.natalia@yandex.ru

Tatyana S. Buzynina, research assistant, the Departament of Soil Management and Fodder Production, Nizhny Novgorod Research Institute of Agriculture - branch of the Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky, the settlement of Breeding station, 38, Kstovo district, Nizhny Novgorod region, Russian Federation, 607686, e-mail: nnovniish@rambler.ru, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4027-3113, e-mail: Tattiana121@yandex.ru

Larisa D. Varlamova, DSc in Agricultural Science, professor at the Department of Agrochemistry and Agroecology, Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, Gagarin Avenue, 97, Nizhniy Novgorod, Nizhny Novgorod region, Russian Federation, 603107, e-mail:ngsha-kancel-1@bk.ru, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4027-3113, e-mail: larisa.varlamova@list.ru

Evgenia A. Katerova, 2nd year master student, the Department of Agrochemistry and Agroecology, Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, Gagarin Avenue, 97, Nizhniy Novgorod, Nizhny Novgorod region, Russian Federation, 603107, e-mail:ngsha-kancel-1@bk.ru, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-5871-7050, e-mail: ya.evgesha0507@yandex.ru

1>-<1 - Для контактов / Corresponding author

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.