CC BY
20
11. Тютюма Н.В. Влияние стимуляторов роста на продуктивность тыквы в условиях светло-каштановых почв Северо-Западного Прикаспия / Н.В. Тютюма, А.Н. Бондаренко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса : наука и высшее профессиональное образование, 2017. -№ 2(46). - С. 125-129.
12. Петров Н.Ю. Повышение продуктивности перца сладкого при обработке регуляторами роста в условиях Волгоградской области / Н.Ю. Петров, Е.В. Калмыкова, О.В. Калмыкова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса : наука и высшее профессиональное образование, 2017. - № 3(47). - С. 56-64.
13. Kagale S. Brassinosteroid confers tolerance in Arabidopsis thaliana and Brassica napus to a range of abiotic stress / S. Kagale, U.K. Divi, J.E. Krochko, W.A. Keller, P. Krishna // Planta, 2007. - V. 225. -P. 353-364.
14. Агафонов Е.В. Почвы и удобрения Ростовской области / Е.В. Агафонов, Е.В. Полуэктов. -п. Персиановский, 1999. - 87 с.
15. Руководство по апробации овощных культур и кормовых корнеплодов / В.А. Бакулина [и др.] ; под ред. Д.Д. Брежнева. - М. : Колос, 1982. -415 с.
nevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa : nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 2017. -№ 2(46). - S. 125-129.
12. Petrov N.Yu. Povyshenie produktivnosti perca sladkogo pri obrabotke regulyatorami rosta v usloviyah Volgogradskoj oblasti / N.Yu. Petrov, E.V. Kalmykova, O.V. Kalmykova // Izvestiya nizh-nevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa : nauka i vysshee professional'noe obrazovanie, 2017. -№ 3(47). - S. 56-64.
13. Kagale S. Brassinosteroid confers tolerance in Arabidopsis thaliana and Brassica napus to a range of abiotic stress / S. Kagale, U.K. Divi, J.E. Krochko, W.A. Keller, P. Krishna // Planta, 2007. - V. 225. -P. 353-364.
14. Agafonov E.V. Pochvy i udobreniya Ros-tovskoj oblasti / E.V. Agafonov, E.V. Poluektov. -p. Persianovskij, 1999. - 87 s.
15. Rukovodstvo po aprobacii ovoshchnyh kul'tur i kormovyh korneplodov / V.A. Bakulina [i dr.] ; pod red. D.D. Brezhneva. - M. : Kolos, 1982. - 415 s.
Авдеенко Светлана Сергеевна, канд. с.-х. наук, доц., Донской ГАУ, [email protected]; Соловьёва Анастасия Михайловна, аспирант, Донской ГАУ, [email protected]; Нестерова Екатерина Михайловна, Донской ГАУ, [email protected]; Колосков Михаил Александрович, Донской ГАУ, [email protected]; Авдеенко Алексей Петрович, д-р с.-х. наук, доц., Донской ГАУ, [email protected].
Avdeenko Svetlana Sergeevna, Cand. Agr. Sci., Ass. Prof., Don SAU, [email protected]; So-lovyova Anastasia Mikhailovna, Postgraduate, Don SAU, [email protected]; Nesterova Ekate-rina Mikhailovna, Don SAU, [email protected]; Koloskov Mikhail Aleksandrovich, Don SAU, [email protected]; Avdeenko Aleksey Petrovich, Doc. Agr. Sci., Prof., Don SAU, [email protected].
УДК 631.862.2:631.445.4(571.1) Ж.Л. АЛЕКСЕЕВА, Ю.А. АЗАРЕНКО
Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск
ВЛИЯНИЕ СВИНОГО НАВОЗА НА ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ АГРОЧЕРНОЗЕМА КВАЗИГЛЕЕВАТОГО ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ
Представлены результаты исследований по влиянию твердой фракции свиного навоза на гумусное состояние агрочернозема квазиглееватого южной лесостепи Омского Прииртышья. Целью являлось установление количественных параметров действия и последействия навоза в дозах от 20 до 60 т/га на показатели гумусного состояния почвы. В 2016-2019 гг. проведены полевые опыты. Исходное содержание гумуса в почве было низким: 2,0%. Было установлено положительное влияние свиного навоза, внесенного в дозах 30-60 т/га, на содержание и запасы углерода органического вещества (Сорг) почвы. В год дей-
© Алексеева Ж.Л., Азаренко Ю.А., 2020
ствия органического удобрения они увеличились на 14,7-33,6%, в 1-3-е годы последействия - на 9,228,6%. Установлена тесная зависимость между содержанием Сорг почвы и дозой навоза. Применение 1 т навоза увеличивало содержание Сорг на 0,007% в период действия; в годы последействия - на 0,0040,006%. В составе гумуса агрочернозема наблюдалось увеличение количества гуминовых кислот (ГК) и соотношения Сгк : Сфк от 1,64 до 2,15-2,37. Среди гуминовых кислот возросла доля свободных ГК: от 73% в варианте с дозой навоза 20 т/га и до 97% с дозой 60 т/га, а также ГК, прочно связанных с минеральной частью почвы (на 18-46%). Содержание подвижных гумусовых веществ в агрочерноземе было низким: 1650-1850 мгС/кг. Применение навоза способствовало существенному увеличению их количества до среднего уровня: в год действия на 11,8-46,5%, в годы последействия - от 14,5-39,3 при минимальной и до 27,2-56,5% - при максимальной дозе удобрения. Количество энергии в составе гумуса почвы оценивалось как критическое (996-1330 гДж/га). Внесение свиного навоза увеличило запасы энергии в агрочерноземе до 1190-1330 гДж/га.
Ключевые слова: агрочернозем, свиной навоз, органическое вещество, гумус, углерод, гумусное состояние, фракционный и групповой состав гумуса, подвижные гумусовые вещества.
Введение
Органическое вещество почвы является ключевым компонентом почвенной системы, обеспечивающим выполнение ею важнейших биосферных и биогеоценотических функций [1]. В агроценозах содержание гумуса является фактором почвенного плодородия, а гумусное состояние почв служит показателем агропроизводственной и экологической оценки пахотных почв. В ряде работ показана связь урожайности сельскохозяйственных культур и количества гумуса почвы [2]. В связи с этим воспроизводство органического вещества является актуальным вопросом земледелия во многих регионах страны, в том числе в Омском Прииртышье. По данным агрохимической службы Омской области средневзвешенное содержание гумуса в пахотных почвах лесостепной и степной зон в период с 1990 по 2015 гг. уменьшилось с 5,34 до 5,00% [3], что указывает на необходимость мер по стабилизации содержания в них органического вещества. Для этого должны использоваться все имеющиеся биологические ресурсы, в том числе органические удобрения [4-6]. Однако уровень их применения в области остается низким. В то же время в регионе имеются определенные резервы для оптимизации режима органического вещества в агропочвах. Одним из них являются действующие крупные свиноводческие предприятия. Современные технологии переработки навоза с использованием установок для его разделения на жидкую и твердую фракции, внедрение систем хранения, подготовки и внесения навоза позволяют грамотно утилизировать и использовать его в качестве органического удобрения.
Научные исследования по применению свиного навоза в качестве органического удобрения подтвердили не только агрохимическую эффективность, но и экологическую безопасность его использования на разных типах почв [7; 8]. Опыты, проведенные ранее в Омской области, показали положительное воздействие бесподстилочного свиного навоза на питательный режим почв и урожайность зерновых и кормовых культур на выщелоченных черноземах [9-11]. Однако влияние свиного навоза на режим органического вещества почв не изучалось, в связи с чем возникла необходимость проведения исследований по изменению показателей почвенного плодородия в условиях применения удобрения.
Целью исследований являлось установление количественных параметров действия и последействия твердого свиного навоза на показатели гумусного состояния агро-чернозема квазиглееватого южной лесостепи Омского Прииртышья.
Материалы и методы исследования
Исследования проводили в 2016-2019 гг. в полевом опыте на учебно-опытном поле Омского ГАУ, расположенном на второй надпойменной террасе р. Иртыш. Объектом исследований являлся агрочернозем квазиглееватый среднепахотный среднесугли-
нистый (по классификации почв 1977 г. - лугово-черноземная очень маломощная сла-богумусированная среднесуглинистая почва). Почва является среднеэродированной за счет процессов плоскостного смыва, проявлявшихся в северной части опытного поля. В период закладки опыта слой 0-20 см агрочернозема характеризовался следующими агрохимическими показателями: рН водной суспензии - 6,4, содержание гумуса - 2,0%, сумма поглощенных оснований S - 18,2 смоль-кг-1. Количество N-N03, определенное дисульфофеноловым методом, - 4,48 мг/кг; подвижных Р205 и К20 по методу Чирикова -108,5 и 311 мг/кг соответственно.
В качестве органического удобрения использовали твердую фракцию свиного навоза свиноводческого комплекса ООО «РУСКОМ-Агро», расположенного в Кормилов-ском районе Омской области. Содержание элементов питания в твердом свином навозе составляло: N - 0,59%, Р205 - 1,13, К20 - 0,14; органического вещества - 82,1%, рН -7,4, влажность - 73,7%. Схема опыта включала варианты: контроль, навоз 20; 30; 40; 50; 60 т/га. Площадь делянки 18 м2, расположение делянок систематическое, повтор-ность трехкратная. Возделываемая культура - пшеница сорта Элемент 22. Навоз вносили в почву весной до посева с последующей заделкой под вспашку на глубину 20 см. Почвенные пробы отбирали после уборки пшеницы из слоя 0-20 см.
Погодные условия за период исследований (2016-2019) характеризовались существенными колебаниями количества осадков и температуры воздуха в отдельные месяцы. Так, в июне и июле 2016 г. выпало осадков 188 и 166% от нормы соответственно. Вегетационный период 2017 г. отличался засушливой погодой, количество выпавших осадкой составило 70% от нормы. При этом среднемесячная температура июня и августа 2017 г. была выше среднемноголетней на 2-3°С. Май 2018 г. был холодным (температура воздуха меньше на 4,8°С по сравнению со среднемноголетней величиной) и с обильными осадками (207% от нормы). В июне 2019 г. преобладала холодная погода с температурами воздуха ниже нормы на 2-3°С.
Анализы почвы проводили следующими методами: определение содержания общего углерода по И.В. Тюрину в модификации В.Н. Симакова с дополнениями Б.А. Никитина; качественный состав гумуса по схеме И.В. Тюрина в модификации В.В. Пономоревой и Т.А. Плотниковой; содержание подвижных гумусовых веществ извлечением 0,1 н. №0Н. Показатели гумусного состояния почвы оценивали по Л.А. Гришиной и Д.С. Орлову. Энергопотенциал почвы рассчитывали по методике, изложенной в [12].
Результаты и их обсуждение
Содержание гумуса в почве контрольного варианта за годы исследований варьировало в пределах от 1,97 до 2,10% (углерода органического вещества Сорг от 1,14 до 1,22% соответственно) и оценивалось как низкое, что связано с эродированностью почвы, а также длительным использованием ее в пашне [13]. Следует отметить, что такое количество гумуса может рассматриваться как близкое к критическому уровню [1]. Аг-рочернозем в условиях возделывания зерновых культур при средней урожайности 2,0 т/га характеризовался отрицательным балансом гумуса (-0,25 т/га). Рассчитанные величины ежегодной минерализации гумуса составляли 0,62 т/га, а количества образованного гумуса - 0,37 т/га.
Применение твердой фракции свиного навоза способствовало увеличению содержания углерода органического вещества в пахотном слое агрочернозема (табл. 1). В год действия навоза его количество и запасы в почве увеличились от 7,0 до 33,6% по отношению к контролю в зависимости от дозы органического удобрения. При этом сущест-
венное увеличение содержания Сорг начиналось при внесении дозы удобрения 30 т/га и более.
Таблица 1
Влияние свиного навоза на содержание углерода органического вещества (Сорг) в слое 0-20 см агрочернозема квазиглееватого
Вариант Действие, 2016 г. 1-й год последействия, 2017 г. 2-й год последействия, 2018 г. 3-й год последействия, 2019 г.
% т/га % т/га % т/га % т/га
Контроль 1,16 26,7 1,19 27,4 1,22 28,1 1,14 26,2
Навоз 20 т/га 1,24 28,5 1,22 28,1 1,21 27,8 1,18 27,1
Навоз 30 т/га 1,33 30,6 1,30 29,9 1,32 30,4 1,27 29,2
Навоз 40 т/га 1,39 32,0 1,33 30,6 1,33 30,6 1,31 30,1
Навоз 50 т/га 1,46 33,6 1,37 31,5 1,36 31,3 1,35 31,1
Навоз 60 т/га 1,55 35,6 1,53 35,2 1,39 32,0 1,41 32,4
НСР05 0,08 1,84 0,11 2,53 0,19 4,37 0,12 2,76
Между содержанием углерода органического вещества почвы (Сорг, %) и дозой навоза (Дн, т/га) была установлена сильная корреляционная зависимость (г = 0,98 ± 0,04), описываемая уравнением: Сорг = 0,007 Дн + 1,13. Внесение одной тонны органического удобрения в год его действия увеличивало содержание углерода почвы в среднем на 0,007%.
В последующие годы влияние навоза на содержание Сорг несколько ослабилось, но сильная связь между показателями сохранялась: в 1-й год последействия г = 0,83 ± 0,13, во 2-й и 3-й годы г = 0,70 ± 0,12 и 0,96 ± 0,04 соответственно. В первый год последействия удобрения существенное увеличение содержания и запасов углерода на 11,8— 28,6% наблюдалось в вариантах с его дозами 40 и более т/га. Во второй год последействия навоза различия этих показателей по вариантам были статистически несущественными. Однако на третий год последействия удобрения уровень содержания углерода в агрочерноземе вновь оказался больше на 11,4—23,7% по сравнению с контролем в вариантах с дозами удобрения от 30 т/га и выше. В 2019 г. (третий год последействия) содержание углерода в агрочерноземе по всем вариантам с навозом было меньше его исходного уровня в 2016 г., что связано с процессами минерализации органического удобрения. Увеличение содержания Сорг почвы от 1 тонны свиного навоза составляло в первый год последействия — 0,006, во второй — 0,004, в третий — 0,005%. Таким образом, в опыте наблюдалось достоверное увеличение содержания и запасов углерода органического вещества в агрочерноземе в период действия и в течение трех лет последействия твердой фракции свиного навоза, внесенного в дозах от 30 до 60 т/га.
При оценке гумусного состояния почвы важное значение имеет качество гумуса. Данные, характеризующие фракционный и групповой состав гумуса агрочернозема в период действия твердой фракции свиного навоза, представлены на рис. 1. Качество гумуса оценивали по Л.А. Гришиной и Д.С. Орлову (табл. 2).
Результаты исследований показали, что в составе гумуса почвы контрольного варианта преобладали гуминовые кислоты (ГК), на долю которых приходилось более 50% общего содержания углерода. Среди них преобладала фракция ГК2, связанная с кальцием — 30,8%. На фракцию ГК1, играющую важную роль в питании растений, приходилось всего лишь 7,4% общего количества углерода. Доля гуминовых кислот, прочно связанных с глинистыми минералами и устойчивыми полуторными оксидами, была больше — 15,7%. Сумма фракций фульвокислот почвы контрольного варианта составила 32,8%, среди них 14,7% занимали «агрессивные» фульвокислоты (фракция ФК1а), количество остальных фракций кислот этой группы было приблизительно одинаковым. Пахотный слой агрочернозема характеризовался фульватно-гуматным типом гумуса (Сгк : Сфк — 1,64).
Рис. 1. Содержание фракций ГК и ФК (%) в слое 0-20 см агрочернозема квазиглееватого
(2016 г., действие навоза)
Действие навоза за вегетационный период возделывания пшеницы вызвало определенные изменения в составе органического вещества почвы. Содержание гуминовых кислот в вариантах с органическим удобрением увеличивалось по сравнению с контролем, среди них доля свободных ГК возросла на 73% с дозой навоза 20 т/га и на 97% - с дозой 60 т/га, где она достигла 22,6% общего содержания ГК. Одновременно наблюдалось увеличение содержания фракции ГК3, но в меньшей степени - на 18-46%. В составе фульвокислот также наблюдались изменения. Было отмечено снижение содержания фракций ФК1 и ФК3 и увеличение доли ФК2. Общее содержание фракции фульвокислот в почве под действием навоза существенно не изменилось.
Применение свиного навоза оказало влияние на показатели гумусного состояния почвы (табл. 2).
Таблица 2
Изменение показателей гумусного состояния агрочернозема под действием навоза (2016 г., действие)
Показатель гумусного состояния Контроль Навоз, 20 т/га Навоз, 60 т/га
Содержание гумуса, % 20 низкое 2,14 низкое 2,67 низкое
Запасы гумуса в слое 0-20 см, т/га 46,0 очень низкие 49,2 очень низкие 61,4 низкие
Доля свободных ГК, % от суммы 13,8 очень низкая 19,4 очень низкая 22,6 низкая
Доля ГК, связанных с Са, % от суммы 57,1 средняя 50,5 средняя 41,9 средняя
Доля прочно связанных ГК, % от суммы 29,1 высокая 30,1 высокая 35,4 высокая
Степень гумификации органического вещества, % 46,4 очень высокая 51,6 очень высокая 41,6 очень высокая
Сгк : Сфк 1,64 фульватно-гуматный 2,37 гуматный 2,15 гуматный
Примечание. Над чертой указано значение показателя, под чертой - его оценка.
Содержание и запасы гумуса увеличивались от 7 до 33% по сравнению с исходным уровнем в зависимости от дозы удобрения, но оставались низкими.
Степень гумификации органического вещества по всем вариантам опыта была очень высокая. Однако, отмечается, что этот показатель несколько условен, т.к. гуми-фицированные компоненты представлены не только гуминовыми кислотами. Содержание ГК, связанных с кальцием, и ГК, прочно связанных с минеральной частью почвы, оценивалось, соответственно, как среднее и высокое по всем вариантам опыта. В составе гуминовых кислот наблюдались определенные изменения под действием навоза: уменьшение содержания ГК, связанных с кальцием при увеличении доли свободных ГК. При этом доля прочно связанных ГК несколько возрастала.
Доля свободных ГК играет особую роль в плодородии почв и питании растений. На контрольном варианте их доля от суммы ГК оценивалась как очень низкая, при внесении навоза она увеличивалась на 63,8%, что положительно влияло на состояние плодородия почвы. Увеличение доли ГК в составе гумуса способствовало изменению его типа от фульватно-гуматного до гуматного. Изменение качественного состава гумуса под действием органических удобрений наблюдалось в исследованиях разных авторов. В большинстве случаев указывается на увеличение содержания в почве гуминовых кислот [4; 5; 14]. В опытах по изучению влияния свиного навоза на содержание гумуса в дерново-подзолистой почве также отмечается значительное увеличение количества ГК, причем в большей степени под действием твердой фракции по сравнению с жидкой [15].
При агроэкологической оценке режима органического вещества почвы большая роль отводится его лабильным соединениям [16]. Подвижные гумусовые вещества представлены гумусовыми кислотами, непрочно связанными с минеральной частью почвы, новообразованными специфическими соединениями, органическими веществами корневых выделений, промежуточными продуктами гумификации. Благодаря динамичности содержания и состава подвижных гумусовых веществ их количество является индикатором изменений состояния органического вещества почвы.
Исследованиями выявлено, что содержание углерода подвижного гумуса в агро-черноземе варьировало в диапазоне 1650-1850 мгС/кг. Степень «подвижности» гумуса составляла 13,8-16,0% (табл. 3).
Таблица 3
Влияние действия и последействия свиного навоза на содержание углерода подвижных гумусовых веществ в агрочерноземе квазиглеев атом
Вариант Действие, 2016 г. 1-й год последействия, 2017 г. 2-й год последействия, 2018 г. 3-й год последействия, 2019 г.
мг/кг % к Собщ мг/кг % к Собщ мг/кг % к Собщ мг/кг % к Собщ
Контроль 1850 16,0 1770 14,9 1680 13,8 1650 14,9
Навоз 20 т/га 2070 16,7 2220 18,2 2340 19,3 1890 16,3
Навоз 30 т/га 2270 17,1 2260 17,4 2340 18,1 1950 15,6
Навоз 40 т/га 2420 17,4 2400 18,1 2370 18,0 2040 15,6
Навоз 50 т/га 2570 17,6 2540 18,5 2570 19,0 2160 15,9
Навоз 60 т/га 2710 17,5 2620 17,1 2630 18,5 2100 14,9
НСР05 256 - 194 - 198 - 106 -
Для условий Омского Прииртышья не разработана оценочная шкала данного показателя. Однако для типичных черноземов Центральной России установлено, что средним урожаям культур соответствует содержание подвижных гумусовых веществ
2300 мгС/кг. Для черноземов агроценозов Красноярского края их количество 100200 мгС/100 г оценивается как низкое, 200-300 мгС/100 г - как среднее [2]. Ориентируясь на данные градации можно полагать, что исследуемый агрочернозем имеет низкое содержание подвижных гумусовых веществ.
Применение твердой фракции свиного навоза способствовало увеличению количества подвижных гумусовых веществ в агрочерноземе до среднего уровня. Их содержание в год действия увеличилось от 11,9 до 46,5% пропорционально дозе удобрения. Существенное различие количества подвижного гумуса в почве начиналось от дозы удобрения 30 т/га и было максимальным при дозе 60 т/га. Между количеством подвижных гумусовых веществ и дозой навоза установлена сильная зависимость: г = 0,96 ± 0,08. Применение 1 т свиного навоза увеличивало содержание подвижного гумуса в среднем на 14,6 мгС/кг. При этом существенных различий между дозами 50 и 60 т/га не наблюдалось.
В годы последействия проявилось существенное влияние всех доз навоза на содержание подвижного гумуса. Наибольшее увеличение углерода подвижных гумусовых веществ (39,3-56,5%) установлено во второй год исследований. В третий год последействия удобрения отмечался наименьший уровень содержания гумусовых веществ за весь период проведения опыта, но он так же был существенно больше (на 11,5-30,9%) в вариантах с навозом по сравнению с контролем. В исследованиях отмечается, что для подвижного гумуса присуща сезонная изменчивость и высокая динамичность, обусловленная влиянием гидротермических условий [17; 18]. Различия в содержании подвижных гумусовых веществ в опыте вероятно также было обусловлено значительными колебаниями температуры воздуха и количества осадков по годам исследований.
В целом за период последействия навоза сохранялась связь содержания подвижных соединений гумуса и дозы органического удобрения: г = 0,95 ± 0,08. Одна тонна свиного навоза обеспечивала возрастание количества подвижного гумуса в среднем на 13,6 мгС/кг. Дозы навоза 50 и 60 т/га не различались по их влиянию на подвижный гумус. Таким образом, применение навоза обеспечивало существенное увеличение количества подвижных гумусовых веществ в агрочерноземе от низкого до среднего, сохраняющееся в течение трех лет последействия.
Одной из глобальных функций органического вещества почвы является аккумулирование в его составе химически связанной энергии. Поэтому его содержание в почвах определяет их энергетическое состояние. Распашка черноземов и эрозионные процессы приводят к снижению экологических функций органического вещества как аккумулятора энергии [19].
Для оценки запасов энергии в исследуемой почве рассчитывали величину энергопотенциала. Проведенные расчеты показали, что величина энергии, аккумулированная гумусом агрочернозема в слое 0-20 см, на контроле варьировала по годам исследования от 966 до 1046 гДж/га (табл. 4). Согласно оценочной шкале, разработанной для почв центральной черноземной зоны энергопотенциал почвы может оцениваться как критический, что связано с низким содержанием в ней гумуса. Применение свиного навоза увеличило запасы энергии почвы. В год действия удобрения они возросли пропорционально дозе на 7-33,6, в период последействия - на 4,3-28,2%. Максимальное количество энергии в почве наблюдалось в варианте с дозой навоза 60 т/га. Оно было наибольшим в первые два года опыта - 1315-1330 гДж/га, в последующие годы уменьшилось до 1190-1210 гДж/га.
Таблица 4
Влияние применения свиного навоза на величину энергопотенциала агрочернозема квазиглееватого, гДж/га
Вариант 1-й год действия 1-й год последействия 2-й год последействия 3-й год последействия
Контроль 996 1026 1046 966
Навоз 20 т/га 1066 1051 1091 1011
Навоз 30 т/га 1140 1116 1116 1081
Навоз 40 т/га 1195 1145 1140 1126
Навоз 50 т/га 1250 1175 1165 1170
Навоз 60 т/га 1330 1315 1190 1210
Следует отметить, что в исследованиях, проведенных в Омской области, были установлены более значительные энергозапасы в лугово-черноземных среднегумусовых почвах (3352 гДж/га) и их увеличение под действием минеральных удобрений и соломы [21; 22].
Заключение
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о положительном влиянии твердой фракции свиного навоза на гумусное состояние агрочернозема квазиглееватого с исходным низким уровнем содержания гумуса - 2%. Использование органического удобрения в дозах от 30 до 60 т/га способствовало увеличению содержания и запасов углерода органического вещества на 8,2-33,6% за весь период исследований. Между содержанием Сорг почвы и дозой навоза была установлена сильная зависимость как в год действия (r = 0,98), так и в три года последействия удобрения (r = 0,70-0,96). Одна тонна навоза увеличивала содержание углерода от 0,007% в первый год до 0,0040,006% в последующие годы.
Действие навоза вызывало изменение качественного состава гумуса: увеличение в нем доли гуминовых кислот и соотношения Сгк : Сфк от 1,64 до 2,15-2,37. В составе гумуса увеличивалось содержание фракций свободных гуминовых кислот (ГК1), а также кислот, прочно связанных с минеральной частью почвы (ГК3) и фульвокислот фракции ФК2 при уменьшении содержания фракций ФК1 и ФК3.
Внесение в почву свиного навоза в дозах от 20 до 60 т/га способствовало увеличению количества подвижных гумусовых веществ от низкого уровня (16501850 мгС/кг) на контроле до среднего - 2040-2710 мгС/кг, что благоприятно повлияло на плодородие агрочернозема. Одна тонна удобрения вызывала увеличение содержания углерода подвижного гумуса почвы в год действия в среднем на 14,6, при последействии - на 13,6 мгС/кг.
Улучшение гумусного состояния агрочернозема сопровождалось увеличением в нем запасов энергии от 906-1046 до 1190-1330 гДж/га. Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать твердую фракцию свиного навоза для улучшения режима органического вещества пахотных черноземных почв Омского Прииртышья.
Авторы выражают благодарность декану факультета агрохимии, почвоведения, экологии, природообустройства и водопользования Н.В. Гоман, доцентам кафедры агрохимии и почвоведения Н.К. Трубиной, В.П. Кормину за оказанную помощь в проведении полевых исследований.
Zh.L. Alekseeva, Yu.A. Azarenko
Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk
The influence of pig manure on the humus state of quasi-gleyish agrochernozem of the southern forest-steppe of the Omsk Irtysh Land
The results of studies on the influence of the solid fraction of pig manure on the humus state of quasi-gleyish agrochernozem of the southern forest-steppe of the Omsk Irtysh Land are presented. The purpose was to establish quantitative parameters of the action and residual effects of manure in doses from 20 to 60 t/ha on the
indicators of the humus state of the soil. Field experiments were carried out in 2016-2019. The initial humus content in the soil was low: 2.0%. The positive effect of pig manure introduced in doses of 30-60 t/ha on the content and reserves of organic matter carbon (Corg) of the soil was established. In the year of action of the organic fertilizer, they increased by 14.7-33.6%, over 1-2 years of residual effect by 9.2-28.6%. A strong relationship was established between the content of Corg in the soil and the dose of manure. The use of 1 t of manure increased the content of Corg by 0.007% during the period of action; in the years of residual effect it increased by 0.004-0.006%. In the composition of agrochernozem humus an increase was observed in the amount of hum-ic acids (HA) and in the ratios Cha : Cfa from 1.64 to 2.15-2.37. The proportion of free HAs in the humic acids has increased from 73% in the option with a dose of 20 t/ha of manure and up to 97% with a dose of 60 t/ha, as well as HAs strongly connected with the mineral part of the soil (by 18-46%). The content of mobile humus substances in agrochernozem was low: 1650-1850 mgC/kg. The use of manure contributed to a significant increase in their quantity up to an average level: in the year of action by 11.8-46.5%, in the years of residual effect from 14.5-39.3 with the minimum dose of fertilizer to 27.2-56.5% with the maximum dose. The amount of energy in the soil humus was estimated as critical (996-1330 GJ/ha). The introduction of pig manure increased the energy reserves in agrochernozem up to 1190-1330 GJ/ha.
Keywords: agrochernozem, pig manure, organic matter, humus, carbon, humus state, fraction and group composition of humus, mobile humus substances.
Список литературы
1. Семенов В.М. Почвенное органическое вещество / В.М. Семенов, Б.М. Когут. - М. : ГЕОС,
2015. - 233 с.
2. Шпедт А.А. Влияние гумусовых веществ черноземов Красноярского края на продуктивность зерновых культур / А.А. Шпедт // Агрохимия. -
2016. - № 2. - С. 3-9.
3. Красницкий В.М. Динамика плодородия пахотных почв Омской области и эффективность использования средств его повышения в современных условиях / В.М. Красницкий, А.Г. Шмидт // Достижения науки и техники АПК. - 2016. - Т. 30. -№ 7. - С. 34-37.
4. Воронкова Н.А. Биологические ресурсы и их значение в сохранении почвенного плодородия и повышении продуктивности агрочерноземов Западной Сибири : монография / Н.А. Воронкова. -Омск : Изд-во ОмГТУ, 2014. - 188 с.
5. Влияние длительного применения органических и минеральных удобрений на гумусное состояние дерново-подзолистой почвы / М.Т. Вас-биева, Н.Е. Завьялова, Д.С. Фомин, В.Р. Ямалт-динова // Проблемы агрохимии и экологии. - 2019. -№ 2. - С. 9-13.
6. Long-term fertilization effects on organic carbon stabilization in aggregates of Mollisols / Y. Yuan, L. Li, N. Li, C. Yang, X. Han // Journal of Food, Agriculture & Environment. - 2013. - № 11(2). - P. 11641168.
7. Мерзлая Г.Е. Использование свиного навоза для удобрения сельскохозяйственных культур [Электронный ресурс] / Г.Е. Мерзлая, И.В. Щеглова, М.В. Леонов // Перспективное свиноводство: теория и практика. - 2012. - № 5. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n7ispolzovanie-svinogo-navoza-dlya-udobreniya-selskohozyaystvennyh-kultur-1/viewer.pdf (дата обращения: 16.04.2020).
8. Бабенко М.В. Влияние отдельных фракций свиного навоза на продуктивность зернотравя-ного звена севооборота и плодородие дерново-
References
1. Semenov V.M. Pochvennoe organicheskoe veshhestvo / V.M. Semenov, B.M. Kogut. - M. : GEOS, 2015. - 233 s.
2. Shpedt A.A. Vlijanie gumusovyh veshhestv chernozemov Krasnojarskogo kraja na produktivnost' zernovyh kul'tur / A.A. Shpedt // Agrohimija. - 2016. -№ 2. - S. 3-9.
3. Krasnickij V.M. Dinamika plodorodija pa-hotnyh pochv Omskoj oblasti i jeffektivnost' is-pol'zovanija sredstv ego povyshenija v sovremennyh uslovijah / V.M. Krasnickij, A.G. Shmidt // Dostizhe-nija nauki i tehniki APK. - 2016. - T. 30. - № 7. -S. 34-37.
4. Voronkova N.A. Biologicheskie resursy i ih znachenie v sohranenii pochvennogo plodorodija i povyshenii produktivnosti agrochernozemov Zapadnoj Sibiri : monografija / N.A. Voronkova. - Omsk : Izd-vo OmGTU, 2014. - 188 s.
5. Vlijanie dlitel'nogo primenenija organi-cheskih i mineral'nyh udobrenij na gumusnoe sostoja-nie dernovo-podzolistoj pochvy / M.T. Vasbieva, N.E. Zav'jalova, D.S. Fomin, V.R. Jamaltdinova // Problemy agrohimii i jekologii. - 2019. - № 2. - S. 9-13.
6. Long-term fertilization effects on organic carbon stabilization in aggregates of Mollisols / Y. Yuan, L. Li, N. Li, C. Yang, X. Han // Journal of Food, Agriculture & Environment. - 2013. - № 11(2). - P. 11641168.
7. Merzlaja G.E. Ispol'zovanie svinogo navoza dlja udobrenija sel'skohozjajstvennyh kul'tur [Jelek-tronnyj resurs] / G.E. Merzlaja, I.V. Shheglova, M.V. Leonov // Perspektivnoe svinovodstvo: teorija i praktika. - 2012. - № 5. - URL: https://cyberlenin-ka.ru/article/n/ispolzovanie-svinogo-navoza-dlya-udob-reniya-selskohozyaystvennyh-kultur-1/viewer.pdf (data obrashhenija: 16.04.2020).
8. Babenko M. V. Vlijanie otdel'nyh frakcij svi-nogo navoza na produktivnost' zernotravjanogo zvena sevooborota i plodorodie dernovo-podzolistoj supe-
подзолистой супесчаной почвы : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / М.В. Бабенко. - Москва, 2016. -21 с.
9. Гавар С.П. Действие жидкого бесподстилочного навоза на урожай сельскохозяйственных культур на выщелоченных черноземах Омской области : дис. ... канд. с.-х. наук / С.П. Гавар. -Омск, 1976. - 153 с.
10. Савосьев П.Д. Влияние животноводческих стоков Лузинского свиноводческого комплекса на условия минерального питания и урожай ячменя на обыкновенном черноземе : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / П.Д. Савосьев. - Омск, 1982. -24 с.
11. Хамова О. Ф. Фиксированный аммоний в почвах Омского Прииртышья и его доступность растениям : автореф. дис. ... канд. биол. наук / О.Ф. Хамова. - Новосибирск, 1982. - 18 с.
12. Ермохин Ю.И. Прикладная агрохимия : учеб. пособие / Ю.И. Ермохин - 2-е изд., доп. -Омск : Изд-во ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2018. -140 с.
13. Азаренко Ю.А. Изменение показателей плодородия лугово-черноземной почвы Омского Прииртышья в условиях применения свиного навоза [Электронный ресурс] / Ю.А. Азаренко, Ж.Л. Алексеева // Успехи современного естествознания. - 2018. - № 12-2. - URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37006.pdf (дата обращения: 16.04.2020).
14. Содержание и качественный состав гумуса каштановой почвы в динамике многолетних рядов систематического применения удобрений / А.К. Уланов, Л.В. Будажапов, Т.П. Лапухин, А.С. Билтуев // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. - 2019. -№ 1(50). - С. 58-67.
15. Бабенко М.В. Влияние различных фракций и доз свиного навоза на изменение содержания гумуса и его фракционно-групповой состав в дерново-подзолистой почве / М.В. Бабенко, А.С. Васильев, И.А. Дроздов // Агрохимический вестник. -2020. - № 1. - С. 25-31.
16. Мамонтов В.Г. О лабильной форме органических веществ почвы / В.Г. Мамонтов, Ж.У. Мамутов, М.М. Кузелев // Почвоведение и агрохимия. - 2011. - № 3. - С. 55-66.
17. Шпедт А.А. Оценка и оптимизация органического вещества почв сельскохозяйственных угодий Красноярского края / А.А. Шпедт. - Красноярск : Изд-во КрасГАУ, 2013. - 229 с.
18. Чупрова В.В. Запасы, состав и трансформация органического вещества в пахотных почвах Средней Сибири // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. - 2017. - Вып. 90. - С. 96116.
19. Научные основы и методы оценки энергетического состояния почв в агроландшафтах / Н.П. Масютенко, В.В. Шеховцова, А.И. Шеховцов, Е.В. Леонтьева. - Курск, 2004. - 60 с.
schanoj pochvy : avtoref. dis. ... kand. s.-h. nauk / M.V. Babenko. - Moskva, 2016. - 21 s.
9. Gavar S.P. Dejstvie zhidkogo bespodstiloch-nogo navoza na urozhaj sel'skohozjajstvennyh kul'tur na vyshhelochennyh chernozemah Omskoj oblasti : dis. ... kand. s.-h. nauk / S.P. Gavar. - Omsk, 1976. -153 s.
10. Savos'ev P.D. Vlijanie zhivotnovodcheskih stokov Luzinskogo svinovodcheskogo kompleksa na uslovija mineral'nogo pitanija i urozhaj jachmenja na obyknovennom chernozeme : avtoref. dis. ... kand. s.-h. nauk / P.D. Savos'ev. - Omsk, 1982. - 24 s.
11. Hamova O.F. Fiksirovannyj ammonij v pochvah Omskogo Priirtysh'ja i ego dostupnost' raste-nijam : avtoref. dis. ... kand. biol. nauk / O.F. Hamova. - Novosibirsk, 1982. - 18 s.
12. Ermohin Ju.I. Prikladnaja agrohimija : ucheb. posobie / Ju.I. Ermohin - 2-e izd., dop. - Omsk : Izd-vo FGBOU VO Omskij GAU, 2018. - 140 s.
13. Azarenko Ju.A. Izmenenie pokazatelej plo-dorodija lugovo-chernozemnoj pochvy Omskogo Priir-tysh'ja v uslovijah primenenija svinogo navoza [Jelek-tronnyj resurs] / Ju.A. Azarenko, Zh.L. Alekseeva // Uspehi sovremennogo estestvoznanija. - 2018. -№ 12-2. - URL: https://natural-sciences.ru/ru/artic-le/view?id=37006.pdf (data obrashhenija: 16.04.2020).
14. Soderzhanie i kachestvennyj sostav gumusa kashtanovoj pochvy v dinamike mnogoletnih rjadov sistematicheskogo primenenija udobrenij / A.K. Ula-nov, L.V. Budazhapov, T.P. Lapuhin, A.S. Biltuev // Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2019. - № 1(50). - S. 58-67.
15. Babenko M.V. Vlijanie razlichnyh frakcij i doz svinogo navoza na izmenenie soderzhanija gumu-sa i ego frakcionno-gruppovoj sostav v dernovo-podzolistoj pochve / M.V. Babenko, A.S. Vasil'ev, I.A. Drozdov // Agrohimicheskij vestnik. - 2020. -№ 1. - S. 25-31.
16. Mamontov V.G. O labil'noj forme organi-cheskih veshhestv pochvy / V.G. Mamontov, Zh.U. Mamutov, M.M. Kuzelev // Pochvovedenie i agrohimija. - 2011. - № 3. - S. 55-66.
17. Shpedt A.A. Ocenka i optimizacija organi-cheskogo veshhestva pochv sel'skohozjajstvennyh ugodij Krasnojarskogo kraja / A.A. Shpedt. - Krasno-jarsk : Izd-vo KrasGAU, 2013. - 229 s.
18. Chuprova V.V. Zapasy, sostav i transforma-cija organicheskogo veshhestva v pahotnyh pochvah Srednej Sibiri // Bjulleten' Pochvennogo instituta im. V.V. Dokuchaeva. - 2017. - Vyp. 90. - S. 96-116.
19. Nauchnye osnovy i metody ocenki energeti-cheskogo sostoyaniya pochv v agrolandshaftah / N.P. Masyutenko, V.V. Shekhovcova, A.I. Shekhov-cov, E.V. Leont'eva. - Kursk, 2004. - 60 s.
20. Aksenova Ju. V. Ocenka jenergeticheskogo potenciala gumusa dlitel'no oroshaemoj lugovo-chernozemnoj pochvy / Ju.V. Aksenova // Dostizhenija nauki i tehniki APK. - 2017. - T. 31. - № 4. - S. 32-35.
20. Аксенова Ю.В. Оценка энергетического потенциала гумуса длительно орошаемой лугово-черноземной почвы / Ю.В. Аксенова // Достижения науки и техники АПК. - 2017. - Т. 31. - № 4. -С. 32-35.
21. Аксенова Ю.В. Влияние минеральных и органических удобрений на энергопотенциал гумуса лугово-черноземной почвы / Ю.В. Аксенова // Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяйстве : материалы Междунар. науч.-практич. конф. (г. Владикавказ, 07 февраля 2017 г.). - Владикавказ : Изд-во Горский ГАУ, 2017. - С. 14-16.
21. Aksenova Ju. V. Vlijanie mineral'nyh i orga-nicheskih udobrenij na jenergopotencial gumusa lugo-vo-chernozemnoj pochvy / Ju.V. Aksenova // Ak-tual'nye voprosy primenenija udobrenij v sel'skom hozjajstve : materialy Mezhdunar. nauch.-praktich. konf. (g. Vladikavkaz, 07 fevralja 2017 g.). - Vladikavkaz : Izd-vo Gorskij GAU, 2017. - S. 14-16.
Алексеева Жанна Леонидовна, аспирант, Омский ГАУ, [email protected]; Азаренко Юлия Александровна, канд. с.-х. наук, доц., Омский ГАУ, [email protected].
Alekseeva Zhanna Leonidovna, PostGraduate Student, Omsk SAU, [email protected]; Azarenko Yulia Alexan-drovna, Cand. Agr. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, yua. azarenko@omgau. org.
УДК [631.82:661.183.123.6]:633.11(571.1)
И.А. БОБРЕНКО1, Э.Е. КАНТАРБАЕВА2, Е.Г. БОБРЕНКО1
1Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск 2Северо-Казахстанский государственный университет им. М. Козыбаева, Петропавловск
ВЛИЯНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КУКУРУЗЫ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
В исследованиях определялся наиболее оптимальный срок посева для различных по скороспелости гибридов кукурузы в условиях лесостепи Северного Казахстана. Полевые опыты проведены в 20152017 гг. в Северо-Казахстанском государственном университете им. М. Козыбаева. Обеспеченность почвы подвижным Р2О5 - низкая (29 мг/кг), средняя - N-N03 (15,8), подвижным К2О - высокая (415 мг/кг), содержание гумуса - 5,7%, рН (водн.) - 7,0. При посеве 15-17 мая наблюдался минимальный период вегетации: меньше по сравнению со сроками 10-12 и 20-22 мая на 1-10 сут. Полевая всхожесть составила 79,3-91,4%, у раннеспелых она была выше, чем у позднеспелых гибридов. У растений позднего срока посева 20-22 мая в целом пониженная полевая всхожесть. Наиболее высокие растения формировались при посеве 20-22 мая, среднепоздние гибриды превышали высоту раннеспелых до 31 см, а среднеранних - до 17 см. Раннеспелые гибриды имели меньшую облиственность (26,4-28,6%) по сравнению со среднеран-ними (27,6-29,8) и среднепоздними (30,3-31,3), но с большей долей початков (28,5-29,1 и 19,8-20,3% соответственно). Лучший срок сева для изучаемых гибридов кукурузы - 15-17 мая: как раннеспелые, так и среднеранние гибриды сформировали наибольшую урожайность - 31,8-41,9 т/га. В этом варианте урожайность у гибридов Кнежа 511 - 40,7, Туран 150 СВ - 40,9, Казахстанский 435 - 41,9 т/га, существенно выше, чем у гибридов Молдавский 257 СВ - 31,8, Омка 130 - 37,2 т/га. Только Туран 150 СВ успел образовать вегетативную массу, пригодную для силосования (с содержанием сухого вещества более 25%), при одном сроке посева - 15-17 мая. В этом варианте у этого гибрида сформировался наибольший сбор сухого вещества в эксперименте - 10,37 т/га, у гибрида Тургайская 5/87 - 9,92 т/га, это выше, чем у ос-
© Бобренко И.А., Кантарбаева Э.Е., Бобренко Е.Г., 2020
