CC BY
33
(7-8%) was observed in the 0-10 cm layer after green-manure crops. After them the yield of wheat Kantegirskaya 89 was higher by 0.24-0.28 t/ha, Chagytay - 0.10-0,05 t/ha in comparison with pure unfertilized fallow. In rotation with occupied fallow grain exit of Kantegirskaya 89 decreased in comparison with pure fallow by 0.45 t/ha; with green manure fallow - by 0.69-0.73 t/ha; of variety Chagytay respectively by 0.14 and 0.19-0.25 t /ha
Key words: forest-steppe, spring wheat, dark brown soil, crop rotation, predecessor, pure fallow, green-manure fallow, occupied fallow
References
1. Savostyanov V.K. Ispol'zovanie zemel' Khakasii i sopredel'nykh territoriy dlya vedeniya zemledeliya. [Land Use of Khakassia and neighboring areas for farming in]. Pochvy Khakasii, ikh ispol'zovanie i okhrana: mat-ly mezhdu-nar. nauchn. konf., posvyashch. 85-letiyu M.G. Tanzybaeva. [Soils of Khakassia, their use and protection: materials of the Intern. Sci. Conf. devoting to 85th anniversary of M.G. Tasyba-ev]. Abakan: OOO «Kooperativ «Zhurnalist», 2012. pp. 199-209.
2. Zhulanova V.N. Agroekologicheskaya otsenka pochv Tuvy: avtoref. dis. ... d-ra biol. nauk. [Agroecological assessment of Tuva soils: author's abstract of PhD Thesis]. Moscow, 2013. 46 p.
3. Rudoj N.G. Proizvoditel'naya sposobnost' pochv Prieniseyskoy Sibiri. [Productive capacity of soils of the Yenisei region of Siberia]. Krasnoyarsk: Krasnoyar. gos. agrar. un-t, 2010. 240 p.
4. Ulyanova O.A., Chuprova, V.V., Kurchenko N.L. Povyshenie proizvoditel'noy sposobnosti pochv Krasnoyarskoy lesostepi. [Increase the productive capacity of the soils of the Krasnoyarsk forest-steppe]. Raznoobrazie pochv i bioty Severnoy i Tsentral'noy Azii: mat-ly II mezhdunar. nauch. konf. [Diversity of soils and biota of Northern and Central Asia: materials of the II Intern. scien-
tific Conf.]. Ulan-Ude: Izd-vo BNTs SO RAN, 2011. Vol. 1. pp. 143-144.
5. Seryakova D.G. Udobreniya - zalog vysokikh urozhaev. [Fertilizer - the key to high yields]. Kyzyl: Tuvknigoizdat, 1976. 56 p.
6. Dovban K.I. Zelenoe udobrenie. [Green manure]. Moscow, 1990. 129 p.
7. Sotpa A.S. Vliyanie vidov parov na svoystva temno-kashtanovykh pochv Tyvy i urozhaynost' pshenitsy. [Influence of fallow types on properties of dark-brown soils of Tuva and wheat yield]. Sibirskiy vestnik sel'skokhozyays-tvennoy nauki. 2014. no. 3. pp. 12-18.
8. Zharova T.F. Vliyanie predshestvennikov na agrokhimicheskie svoystva temno-kashtanovoy pochvy i urozhaynost' yarovoy pshenitsy. [Influence of predecessors on agrochemical properties of dark-brown soil and productivity of spring wheat]. Sibirskiy vestnik sel'skokhozyaystvennoy nauki. 2015. no. 3. pp. 102-105.
9. Vadyunina A.F., Korchagina Z.A. Metody issledovaniya fizicheskikh svoystv pochv. [Research methods for physical properties of soils]. Moscow: Agropromizdat, 1986. 416 p.
10. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta. [Technique of field experiment]. Moscow: Kolos, 1979. 416 p
УДК 631.811:631.417:631.445
Влияние удобрений на содержание, фракционный состав и баланс гумуса дерново-подзолистой почвы Севера
Чеботарев Николай Тихонович, доктор с.-х. наук, вед. научный сотрудник, Юдин Андрей Алексеевич, кандидат экон. наук, ст. научный сотрудник, Облизов Алексей Валерьевич*, кандидат экон. наук, доцент ФГБНУ НИИСХ Республики Коми, г. Сыктывкар, Республика Коми, Россия *ГОУ ВО «КРАГСиУ», г. Сыктывкар, Республика Коми, Россия
E-mail: [email protected]; E-mail: [email protected]
В полевом стационарном опыте проводили исследования по изучению эффективности органических (40 и 80 т/га ТНК) и минеральных удобрений ('/3 NPK, % NPK и 1 NPK), а также их совместного использования на гумусовое состояние, групповой, фракционный состав и баланс гумуса дерново-подзолистой среднеокультуренной легкосуглинистой почвы в кормовом севообороте. В результате проведенных исследований установлено, что наибольший положительный баланс гумуса получен при применении органических удобрений (0,41-1,80 т/га в среднем за год), а также совместном их использовании с минеральными удобрениями (0,50...0,63; 1,96...2,10 т/га), наибольшие значения получены при применении высокой дозы ТНК и NPK (',96-2,10 т/га). Изучение группового и фракционного состава гумуса показало, что органические и минеральные удобрения, особенно при совместном их использовании, способствовали повышению содержания наиболее ценной фракции гуминовых кислот (ГК-2) с 2,3 до 5,2% и снижению наиболее агрессивной фракции фульвокислот (ФК-1а) с 3,5 до 2,7%. В целом удобрения, особенно в высоких дозах, способствовали повышению качества гумуса (из гуматно-фульватного он перешел в фульватно-гуматный тип). Соотношение Сгк:Сфк составило 1,30-1,33, в вариантах с минеральными удобрениями и совместным внесением органических и минеральных удобрений (ТНК 40 т/га + NPK) ',22-1,27, в варианте без удобрений - 0,98.
Ключевые слова: почва, гумус, гуминовые кислоты, фульвокислоты, органические, минеральные удобрения
Оценка влияния органических и минеральных удобрений только на валовое содержание органического углерода, используемого для расчета количества гумуса, ранее представ-
ленная в нашей работе [1], не раскрывает всей сути положительного воздействия органического вещества почвы на ее плодородие [2]. Более полная картина раскрывается при изучении
группового и фракционного состава гумуса, характеризующего содержание лабильных и стабильных форм органического вещества [3].
Цель исследований - изучить влияние систем удобрения на гумусовое состояние и качественный состав органического вещества дерново-подзолистой почвы.
Материал и методы. Опыт проводили в ФГУП «Северное» с 1978 года на дерново-подзолистой среднеокультуренной легкосуглинистой почве. Исследования проводили в шестипольном кормовом севообороте со следующим чередованием культур: картофель; однолетние травы с подсевом многолетних трав; многолетние травы 1 г.п.; многолетние травы 2 п.г.; однолетние травы; картофель. В статье представлены результаты исследований за 2014 год, которые характеризуют произошедшие изменения в почве опытного участка за период с 1978 года по 2014 год.
Органические удобрения в виде торфона-возного компоста (ТНК) вносили 2 раза за ротацию севооборота (6 лет) - под картофель в дозах 40 и 80 т/га совместно с минеральными удобрениями. Минеральные удобрения вносили ежегодно в дозах, рассчитанных по выносу NPK запланированным урожаем культур (картофеля - 15 т/га, викоовсяной смеси - 20 т/га, клеверотимофеечной смеси - 15 т/га). Дозы NPK составили: под картофель -N60P30K180, однолетние травы - N40P32K116 и многолетние травы - N40P32K108, а также 1/3 и 1/2 их части.
Повторность опыта - четырехкратная, площадь опытной делянки - 100 м2. Учет урожая - сплошной, поделяночный [4]. Расчет баланса гумуса проводили по А.М. Лыкову [5] и методике НИИСХ Северо-Востока [6]. Почвенные образцы (0-20 см) отбирали осенью 2014 года по вариантам опыта. Изучение группового и фракционного состава гумуса проводили по методике Пономаревой В.В., Плотниковой Т.А. [7]. Определение содержания органического вещества выполнено тит-рометрическим методом по ГОСТ 2374-79.
Результаты и их обсуждение. В почве опытного участка в вариантах опыта был рассчитан баланс гумуса (табл. 1). Содержание общего гумуса в вариантах опыта составляло 2,1-3,3%, запасы гумуса в почве опытного участка варьировали от 54,6 до 85,8 т/га, что, по классификации Л.А. Гришиной и Д.С. Орлова [8], характеризует низкий уровень гумусного состояния почвы.
Длительное применение органических и минеральных удобрений в кормовом сево-
обороте способствовало поступлению в почву корнепожнивных остатков в количестве 1,8-3,1 т/га, наибольшее их количество получено при применении 80 т/га ТНК (3,1 т/га). Синтез гумуса из растительных остатков получен в количестве 0,22-0,37 т/га. Наибольший приход гумуса получен из органических удобрений при использовании 40 т/га ТНК - 1,40 т/га и 80 т/га - 2,80 т/га. Минерализация гумуса в почве в наибольшей степени отмечена в вариантах с органическими удобрениями и совместном применении органических и минеральных удобрений (1,71-3,17 т/га), в меньшей степени в вариантах с тремя дозами КРК и контроле (0,22-0,99 т/га). В результате исследований установлено, что в вариантах с КРК наблюдался отрицательный баланс гумуса в почве опытного участка (-0,43-0,51 т/га). Отмечено накопление гумуса в вариантах с ТНК и совместном использовании ТНК и КРК (0,41-2,10 т/га), наиболее значительное ежегодное накопление гумуса установлено в вариантах с высокими дозами ТНК 80 т/га и КРК (1,80-2,10 т/га).
Установлено, что лабильная часть органического вещества почвы является основным источником азотного и в значительной степени - фосфорного питания растений. В нем заключено 98% всего запаса азота почвы, 80% серы и 60% фосфора [5]. Весьма важное значение имеет качество лабильных форм гумуса, которое изменяется в зависимости от доз и видов вносимых удобрений в почву.
Применение ТНК и №К по-разному сказалось на групповом и фракционном составе гумуса. Использование ТНК и совместное внесение ТНК и №К способствовало увеличению в составе гумуса доли фракций гумино-вых кислот. Существенно увеличилась (с 2,3 до 5,2%) доля наиболее ценной фракции гуми-новых кислот - ГК-2, связанной с кальцием и магнием в пахотном горизонте почвы (табл. 2).
В результате использования органических и минеральных удобрений содержание наиболее агрессивной фракции фульвокислот (ФК-1а) снизилось с 3,5 до 2,7%, что положительно повлияло на соотношение фракций гумусовых кислот.
Использование минеральных удобрений способствовало переходу гумуса в фульватно-гуматный (Сгк:Сфк - 1,22-1,24), а совместное применение органических (ТНК 80 т/га) и минеральных удобрений повысило это соотношение до 1,30-1,33 (тип гумуса - фульватно-гуматный). Снизилось содержание негидроли-зуемного остатка.
Таблица I
Влнииис органических и минеральных удобрений и их комплексного их использовании на баланс ¡у.муеа в дерново-подзолистой почве
Вариант Содержание гумуса, % Запасы гумуса Поступление растительных остатков Синтез гумуса из растительных остатков Приход гумуса с органическими удобрениями Приход гумуса — всего Л {инерачиэация гумуса Баланс гумуса (л)
Без улобрсний{ контроль) 2,1 54,6 1.8 0,22 - 0,22 0,22 0
2,2 57,2 "> 1 0,25 - 0.43 0,91 -0.48
'4 №К 2,3 59,8 2.1 0,25 - 0,45 0.96 -0,51
№»К 2.4 62,4 2,4 0,29 - 0.56 0.99 -0.43
ТНК 40 т/га-фон 1 3,2 83,2 2,8 0,34 1,40 1,74 1.33 +0,41
Фон 1+ 7,КРК 2,6 67,6 2,6 0,31 1,40 1.71 1.08 +0,63
Фон 1 + % Ш>К 2,8 72.8 2,7 0,32 1,40 1.72 1,16 +0,56
Фон 1 + М>К 3,0 78,0 2,9 0,35 1,40 1.75 U5 ▼0,50
ТНК 80 т/га-фон 2 3J 85,8 3,1 0,37 2,80 3.17 1,37 + 1,80
Фон 2+ •/, NPK 2.4 62,4 2,4 0,29 2,80 3,09 0,99 +2,10
Фон 2 + '/4 КРК 2,8 72,8 2,7 0,32 2,80 3,12 1,16 + 1,96
Фон 2 + МК 2,6 67,6 2,6 0,31 2,80 3,11 1.08 +2,03
НСР05 0,26 6,28 0,29 0,03 0,27 2,02 0.11 -
Таблица 2
Влияние длительною применения удобрений в кормовом севообороте на содержание гумуса, его групповой и фракционный сосгав в пахотном слое (0-20 см) лсрново-ползолистой почвы (данные 2014 г.)
Вариант Общий гумус, % С орг. % Гумииовые кисчоты. % Фракции Фульвокисиоты, % Фракции Сгк-.Сфк Негиаролюуемый остаток
1 2 3 Сумма 1а 1 2 3 Сумма
Без удобрений (контроль) 2,1 2,42 10,8 2,3 11.5 25.5 3,5 IU 3,9 7,4 1 26,1 0.98 48.4
'/, NPK 2 2 2,54 12,4 4.2 12,4 29.0 3,2 12,2 3,5 4.8 23,7 1,22 47,3
V, NPK 2.3 2.71 14.1 I 4.0 12.5 30,6 3,1 пд 3,5 6,7 24.5 1.24 44,9
NI'K 2,4 2,78 13.6 4.4 13,0 31,0 3.3 13,0 2Л 6,6 25,1 1,23 43,9
I HK 40 т/гл фон 1 3.2 2,8 13.2 4J 12,7 30,4 3.4 1 j,2 2,7 5.9 25,2 1Л 44,4
Фон 1» V, NPK 2,6 2,77 14^1 4,7 13,1 32,2 3.0 13.8 2.6 6,1 25,5 1,26 42,3
....... 1 + V, NI'K 2,8 2,65 15,3 4,4 13,4 33,1 3,1 14,3 3.1 6,4 26,9 1,23 40,0
Фон 1 ♦ NI'K 3,0 2,83 15,0 4.6 14,0 33,6 3.4 13.4 2.8 6,8 26,4 1,27 40,0
I HK 80 т/г» фон 2 3,3 2,92 16.2 4.9 п.: 35,3 3 2 14.3 3.2 6,4 27,1 1,30 37,6
Фон 2« •/, NI'K 2.4 2.88 16.1 4.8 13,6 34,5 3.0 13.5 2.7 6,7 25.9 из 39,6
Фон 2 + »/4 NPK 2.8 2,76 164 5,1 13.8 35.3 2Г9 14.0 2,9 I 6,8 26.6 из 38,1
Фон 2 + NPK. 2,6 2,86 16,7 5.2 14,3_ 36.2 2.7 1«>.2 2,7 5,9 27,5 1.32 36г3
>
"в
-ё Я
ё
я р
^
я р
м w •в
0
1
О et Cd et •в О
СО
о о н о
я р
■fz.
ю о
0\
Выводы.
1. Длительное применение минеральных удобрений в возрастающих дозах на дерново-подзолистой почве привело к отрицательному балансу гумуса (-0,43... -0,51 т/га в среднем за год). 2. Положительный баланс гумуса формировался при использовании различных доз органических удобрений (0,41-1,80 т/га) и совместном их применении с №К (0,50.0,63; 1,96.2,10 т/га), наибольшие значения получены при применении высокой дозы ТНК и КРК.
3. Органические и минеральные удобрения способствовали улучшению качества гумуса (из гуматно-фульватного он перешел в тип - фульватно-гуматный), соотношение Сгк:Сфк в вариантах совместного применения высоких доз ТНК (80 т/га) и минеральных удобрений составило 1,32-1,33, в вариантах с минеральными удобрениями и применением ТНК и №К (40 т/га) - 1,22-1,27, в варианте без удобрений - 0,98.
Список литературы
1. Чеботарев Н.Т., Юдин А.А. Динамика плодородия и продуктивности дерново-подзолистой почвы под действием длительного применения удобрений в условиях Республики Коми // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т.29. №2. С. 11-13.
2. Когут Б.М. Принципы и методы оценки содержания трансформируемого органического вещества в пахотных почвах // Почвоведение. 2003. № 3. С. 308-316.
3. Малышева Ю.А., Полякова Н.В., Платоныче-ва Ю.Н. Содержание органического вещества в почве и звеньях севооборота с сидеральными культурами // Земледелие. 2008. № 2. С. 16-17
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1985. 351 с.
5. Лыков А.М. Воспроизводство плодородия почв в Нечерноземной зоне. М.: Колос, 1982. 142 с.
6. Методика разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия в хозяйствах Кировской области. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. 60 с.
7. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование (Методы и результаты изучения). Л.: Наука, 1980. 222 с.
8. Гришина Л.А., Орлов Д.С. Показатели гумусового состояния почв. М.: Наука, 1978. 68 с.
Influence of fertilizers on contents, fractional structure and balance of humus in sod-podsolic soil of the North
Chebotaryov N.T., DSc in agriculture, leading researcher, Yudin A.A., PhD in economics, senior researcher, Oblizov A.V.*, PhD in economics, associated professor
Agricultural Research Institute of Komi Republic, Syktyvkar, Komi Republic, Russia * Komi republican academy of state service and administration, Syktyvkar, Komi Republic, Russia
Researches on studying of efficiency of organic (40 and 80 t/ha of TNK) and mineral fertilizers (73 NPK, NPK and 1 NPK), and their combining use on a humic state, group and fractional structure, and balance of a humus of the sod-podsolic middle-cultivated sandy loam soil were conducted in field stationary experiment in a fodder crop rotation. As a result of the carried out researches it is established that the greatest positive balance of humus is received at use of organic fertilizers (0.41-1.80 t/ha on average per year), and also their joint use with mineral fertilizers (0.50.0.63; 1.96.2.10 t/ha); the greatest values are received at application of high dose of TNK and NPK (1.96-2.10 t/ha). Studying of group and fractional structure of a humus has shown that organic and mineral fertilizers, especially at their joint use promoted increase of content of the most valuable fraction of humic acids (GK-2) from 2.3 to 5.2% and to decrease in the most aggressive fraction of fulvic acids (FC-1a) from 3.5 to 2.7%. In general, fertilizers, especially in high doses, promoted increase of humus quality (from gumate-fulvatic type it has passed into fulvatic-gumate type). Ratio Cga: Cfa has made 1.30-1.33; in variants with mineral fertilizers and joint input of organic and mineral fertilizers (TNK in dose 40 t/ha + NPK) - 1.22-1.27; in variant without fertilizers - 0.98.
Key words: soil, humus, humic acids, fulvic acids, organic, mineral fertilizers
References
1. Chebotaryov N.T., Yudin A.A. Dinamika plodoro-diya i produktivnosti dernovo-podzolistoy pochvy pod deys-tviem dlitel'nogo primeneniya udobreniy v usloviyakh Res-publiki Komi. [Dinamics of fertility and productivity of sod-podzolic soils under the influence of prolonged use of fertilizers in the conditions of the Komi Republic]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. Vol. 29. no. 2. pp. 11-13.
2. Kogut B.M. Printsipy i metody otsenki soder-zhaniya transformiruemogo organicheskogo veshchestva v pakhotnykh pochvakh. [The principles and evaluation methods of content of the transformed organic substance in arable soils]. Pochvovedenie. 2003. no. 3. pp. 308-316.
3. Malysheva Yu.A., Polyakova N.V., Platonyche-va Yu.N. Soderzhanie organicheskogo veshchestva v pochve i zven'yakh sevooborota s sideral'nymi kul'turami. [Content of organic substance in the soil and chains of a crop rotation with green-manure crops]. Zemledelie. 2008. no. 2. pp. 16-17.
4. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta. [Methods of field experiment]. Moscow: Kolos, 1985. 351 p.
5. Lykov A.M. Vosproizvodstvo plodorodiya pochv v Nechernozemnoy zone. [Reproduction of soil fertility in the Non-Chernozem zone]. Moscow: Kolos, 1982. 142 p.
6. Metodika razrabotki adaptivno-landshaftnykh sistem zemle-deliya v khozyaystvakh Kirovskoy oblasti. [A technique of development of adaptive and landscape systems of agriculture in farms of the Kirov region]. Kirov: NIISKh Severo-Vostoka im. N.V. Rudnitskogo, 2000. 60 p.
7. Ponomareva V.V., Plotnikova T.A. Gumus i pochvoobrazovanie (Metody i rezul'taty izucheniya). [Humus and soil formation (Methods and results of studying)]. Leningrad: Nauka, 1980. 222 p.
8. Grishina L.A., Orlov D.S. Pokazateli gumusovogo sostoyaniya pochv. [Indicators of a humic state of soils]. Moscow: Nauka, 1978. 68 p.
