CC BY
24
РАБОТЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
УДК 631.46:631.8(470.0)
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ И ЦЕЛЛЮЛОЗО-ЛИТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ
Ю.М. Климкина (научный руководитель - С.М. Лукин, д.б.н.)
ВНИИ органических удобрений и торфа, e-mail: [email protected]
Представлены результаты изучения влияния удобрений в длительном полевом опыте на биологическую активность почвы и урожайность ячменя. Показано, что степень разложения целлюлозы зависела от внесения минеральных и органических удобрений, влажности и температурного режима почвы. Урожайность зерна ячменя различалась по годам, что определялось отклонениями погоды от нормы среднемноголетних температур. Учитывая тесную связь интенсивности разложения целлюлозы с влажностью почвы и урожайностью ячменя показатель целлю-лозолитической активности почвы может служить в качестве одного из индикаторов состояния водно-воздушного режима дерново-подзолистых почв Нечерноземной зоны.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, биологическая активность, ячмень, удобрения, урожай.
INFLUENCE OF FERTILIZERS ON BARLEY PRODUCTIVITY AND CELLULOLYTIC ACTIVITY OF SODDY-PODZOLIC SOIL
Yu.M. Klimkina
All-Russian Scientific Research Institute for Organic Fertilizers and Peat, e-mail: [email protected]
Results of studying of influence offertilizers in long field experience on biological activity of soil and productivity of barley are presented. It is shown, that degree of decomposition of cellulose depended on entering of mineral and organic fertilizers, humidity and a temperature mode of soil. Productivity of grain of barley differed on years that was defined by deviations of weather from norm average temperatures.
Keywords: soddy-podzolic soil, fertilizers, biologic activity, barley, harvest.
Проблема воспроизводства плодородия почв на основе биологизации земледелия приобретает все большую актуальность [1, 2]. Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от плодородия почв, которое, в свою очередь, формируется в результате взаимодействия сложного комплекса природных и антропогенных факторов. Многообразные биохимические процессы, происходящие в почве, можно описать комплексным понятием «биологическая активность»: она служит индикатором изменения условий среды, так как быстро реагирует на действие внешних факторов [3, 4]. Для ее оценки мы определяли целлюлозоразлага-ющую активность аппликационным методом [5, 6].
Цель исследования - оценка влияния удобрений на урожайность ячменя и целлюлозолитиче-скую активность дерново-подзолистой почвы.
Исследования проводили в 2013-2014 гг. на базе стационарного опыта ВНИИ органических удобрений и торфа по изучению длительного применения различных систем удобрения в четырехпольном зерно-пропашном севообороте: однолетний люпин
- озимая пшеница - картофель - ячмень. Целлюло-зоразлагающую активность почвы определяли в четырех вариантах опыта в посевах ячменя: 1. Без удобрений (контроль); 2. Навоз, 20 т/га; 3. Навоз, 10 т/га + N5oP25K6o; 4. N^50^20.
Почва опытного участка дерново-подзолистая супесчаная. В зависимости от варианта содержание гумуса составило 1,0-1,5%, подвижного фосфора (по Кирсанову) - 30-171 мг/кг, обменного калия (по Кирсанову) - 79-267 мг/кг, pHкCl - 5,0-6,4.
Для определения целлюлозолитической активности использовали хлопчатобумажные мешочки, в которые помещали подготовленное стекло. Стекла стерилизовали спиртом, а ткань проглаживали горячим утюгом. Закладку ткани проводили вертикально в пахотном слое почвы. Время закладки -середина мая, фаза - кущение ячменя. Для определения степени разложения полотна через 30 дней их осторожно извлекали, отмывали от почвы, подсушивали до воздушно-сухого состояния и взвешивали. По убыли в массе рассчитывали интенсивность процесса разрушения клетчатки. Опыт зало-
жен в трехкратной повторности.
Метеорологические условия во время исследований отличались по термическому режиму и по количеству осадков. В 2013 г. в начале вегетации (3 декада мая - 2 декада июня) выпало 78 мм осадков, или 190% от нормы, что привело к переувлажнению почвы и вымоканию посевов ячменя. Июнь 2014 г. характеризовался прохладной погодой (температура воздуха была на 1,3°С ниже среднемноголетней) и значительным количеством осадков. Гидротермический коэффициент за 3 декаду мая - 2 декаду июня 2013 г. составил 1,52, в 2014 г. - 1,11.
Результаты исследований. Установлено, что применение минеральных и органических удобрений существенно влияло на интенсивность микробиологических процессов в почве. В вариантах с удобрениями разложение ткани в 2013 г. колебалось от 10 до 13%, в 2014 г. - от 58 до 69% (рисунок).
В контроле интенсивность разложения ткани была наименьшей как в 2013 (10%), так и в 2014 г. (51%). При использовании только минеральных или органических удобрений биологические процессы в почве активизировались, однако наиболее интенсивно процесс разложения целлюлозы протекал в варианте 3 (совместное использование минеральных и органических удобрений): в 2013 г. -
13%, в 2014 г. - 69%. Целлюлозолитическая активность в варианте 3 в среднем за два года составила 41%, в то время как в контроле - 30%, в варианте 2 (навоз, 20 т/га) - 34%, в варианте 4 (К10оР5оК120) -36%. Сравнение целлюлозоразлагающей активности почвы по годам исследований показало, что в условиях 2014 г. она была в 3 раза выше, чем в 2013 г., в связи с более благоприятным температурным и водным режимом.
В неблагоприятных условиях вегетационного периода 2013 г. урожайность ячменя была крайне низкой: от 1,1 ц/га в контроле и 2,9-3,6 ц/га при использовании удобрений. Причиной этого был избыток осадков в начале вегетационного периода, который приводил к вымоканию посевов. Оплата 1 кг д.в. удобрений составила всего 0,7-0,9 кг зерна. Отмечена тесная связь между целлюлозолитической активностью почвы и урожайностью ячменя (таблица).
В более благоприятных условиях вегетационного периода 2014 г. урожайность ячменя в среднем была в 9 раз выше, по сравнению с 2013 г. Наибольшая урожайность получена при использовании минеральной и органоминеральной системы удобрения. При этом оплата КРК удобрений прибавкой урожая достигла 8,1-10,1 кг зерна в расчете на 1 кг №К.
Степень разложения хлопчатобумажного полотна под посевами ячменя, в слое 0-20 см
Влияние удобрений на урожайность ячменя
Вариант 2013 г. 2014 г. В среднем за два года
урожайность, ц/га оплата 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожая, кг зерна урожайность, ц/га оплата 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожая, кг зерна урожайность, ц/га оплата 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожая, кг зерна
1 1,1 - 11,6 - 6,4 -
2 3,6 0,9 18,7 2,6 11,2 1,8
3 3,5 0,9 33,6 8,1 18,6 4,5
4 2,9 0,7 39,1 10,1 21,0 5,4
НСР 2,2 - 7,3 - - -
Таким образом, оценка целлюлозоразлагающей активности почвы методом «аппликации» показала, что в условиях 2014 г. разложение полотна происходило в 3 раза быстрее, по сравнению с 2013 г. Это связано с более благоприятным водно-воздушным режимом почвы в 2014 г. Наибольшей целлюлозоразлагающей активностью характеризовалась почва в варианте навоз 10 т/га + Щ^Кбо
Учитывая тесную связь интенсивности разложения целлюлозы с влажностью почвы и урожайностью ячменя, показатель целлюлозо-литической активности почвы может служить в качестве одного из индикаторов состояния водно-воздушного режима дерново-подзолистых почв Нечерноземной зоны.
Литература
1. Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения. - М.: Колос, 1993. - 415 с.
2. Каштанов А.Н. Роль биологических факторов в интенсификации земледелия. Агрохимические проблемы биологической интенсификации земледелия (Сб. докл. Междунар. научн. -практич. конф.). - Владимир: ГНУ ВНИИОУ, 2005. - 360 с.
3. Берестецкий О.А., Возняковская Ю.М., Доросинский Л.М. и др. Биологические основы плодородия почв. - М.: Колос, 1984. - 287 с.
4. Аристовская Т.В. Микробиологические аспекты плодородия почв // Почвоведение, 1988, № 9. - С. 53-69.
5. Никитенко Г.Ф. Опытное дело в полеводстве. - М.: Россельхозиздат, 1982. - 190 с.
6. Кураков А.В., Прохоров И.С., Костина Н.В., Махова Е.Г., Садыкова В.С. Стимуляция грибами азотфиксации в дерново-подзолистых почвах // Почвоведение, 2006, № 9. - С. 1075-1081.
УДК 631.8+631.442.5(470.13)
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ НА ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ И БАЛАНС ГУМУСА В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ
РЕСПУБЛИКИ КОМИ
И.С. Титова (научныйруководитель Н.Т. Чеботарев, д.с.-х.н.)
Сыктывкарский лесной институт, e-mail: [email protected]
В полевом стационарном опыте на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве изучена эффективность применения органических и минеральных удобрений, а также их сочетаний на накопление и баланс гумуса, его групповой и фракционный состав. Установлено, что в шестипольном кормовом севообороте при совместном использовании органических и минеральных удобрений наиболее значительно происходило накопление гумуса и улучшалось его качество: фракция гуминовых кислот № 2 повысилась с 3,1 до 7,8%, соотношение СГК : СФК составило от 1,02-1,16 до 1,23-1,50.
Ключевые слова: почва, баланс гумуса, фракционный состав гумуса, система удобрений.
INFLUENCE OF FERTILIZERS SYSTEM ON FRACTIONAL COMPOSITION AND BALANCE OF HUMUS IN SODDY-PODZOLIC SOIL OF KOMI REPUBLIC
I.S. Titova
Syktyvkar Forest Institute, e-mail: [email protected]
The efficiency of organic and mineral fertilizers and their combinations for humus accumulation and balance, group and fraction composition has been studied in application to soddy-podzolic light-loamy soil in field conditions. Established that combined application of organic and mineral fertilizers in six-field crop rotation provided significant humus accumulation and improved humus quality: fraction of humic acids № 2 increased from 3,1 till 7,8%, ratio of C from humic acids and from fulvic acids increased from 1,02-1,16 till 1,23-1,50.
Keywords: soil, humus, humus balance, humus fractions, organic fertilizers, mineral fertilizers.
