CC BY
10УДК 631.445.4:631.8:631.417.2 ВЛИЯНИЕ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА СОДЕРЖАНИЕ ГУМУСА В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОМ ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ
Р.П. Богданович, В.С. Олейник
Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины Украина, г. Киев, ул. Героев Обороны, 17, 03041, rbogdanovych@Mkr.net
Абстракт. Исследовалось влияние внесения удобрений на показатели гумусного состояния чернозема типичного легкосуглинистого. Установлено, что при применении органических удобрений (соломы и сидератов) на фоне минеральных возрастает содержание общего гумуса и органического вещества, а подвижная часть гумуса практически не зависит от органических удобрений.
Ключевые слова: удобрение, гумус, чернозем, лесостепь.
ВВЕДЕНИЕ
Значение органического вещества почвы в обеспечении сельскохозяйственных культур элементами питания в настоящее время не только не снижается, а наоборот, возрастает. При увеличении норм вносимых минеральных удобрений качество растениеводческой продукции ухудшается, поэтому растения должны снабжаться питательными веществами за счет почвенных запасов, которые связаны, прежде всего, с органическим веществом, наиболее ценная часть которого -гумус считается основным поставщиком азота, фосфора, серы и ряда других элементов [1].
Органическое вещество почвы также является важнейшим фактором, определяющим водно-физические, агрохимические и биологические свойства самой почвы [2]. Проблема гумуса почв есть одной из важнейших в теоретическом почвоведении. Практически все генетические, агрономические режимы почв в той или иной степени связаны с содержанием и составом органического вещества.
Органическое вещество есть одним из основных естественных аккумуляторов и источников энергии на Земле, определяющих развитие почвы и формирование ее плодородия. В.А. Ковда [3], С .А. Алиев [4] в своих работах показывают общепланетарную роль гумуса как колоссального геохимического
аккумулятора, главного хранителя солнечной энергии на земной поверхности.
При сельскохозяйственном использовании почвы, а именно при пахотном воздействии, происходят значительные изменения большинства показателей количественного и качественного состава гумуса, в том числе уменьшается содержание подвижных гуминовых кислот [5]. В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства особой задачей является не допустить слишком больших потерь органического вещества почвы. Уменьшение лабильной части гумуса - это потеря источника образования устойчивых гумусовых веществ. Содержание экстрагируемых щелочью веществ в почвах в значительной мере определяет их питательный режим и
структурное состояние [6].
В современном отечественном земледелии резко уменьшилось внесение классических органических удобрений из-за снижения уровня развития животноводства, стали преобладать короткоротаци-онные севообороты. В связи с этим, возникла проблема с балансом органического вещества в пахотных почвах. Поэтому сейчас особенно актуальным стало использование соломы, стеблей и биомассы сидера-тов. При этом параллельно необходимо проводить исследование влияния новых систем удобрения на состояние гумуса [7].
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводились в 2012-2014 годах в условиях Правобережной Лесостепи Украины на черноземе типичном легкосуглинистом Фастовского агропочвенного района на стационарном опыте кафедры почвоведения и охраны почв в короткоротационном севообороте: 1)соя; 2)пшеница озимая; 3)кукуруза на зерно; 4) яровой ячмень. Варианты удобрения почвы следующие (нормы на 1 га севооборотной площади): 1) контроль (без удобрений); 2) солома 1,2 т / га + N2 + К78Р68К68; 3) солома 1,2 т / га + N12 + сидераты + ^Р68К68. Агротехника выращивания культур была общепринятой для данной зоны. По основным показателям плодородия чернозем типичный характеризуется низким содержанием гумуса (в шаре 0-20 см - 3,57 %), высокой суммой поглощенных оснований (28,9 мг-экв/100 г) и низкой гидролитической кислотностью (0,91 мг-экв/100 г). Степень насыщения основаниями высокая (95,8 %), реакция почвенной среды - нейтральная (6,7). По содержанию элементов питания почва опытного участка характеризуется следующими показателями: обеспеченность азотом легко-гидролизуемых соединений за Тюриным и Кононовой - высокая (7,95 мг/100 г), подвижными формами фосфора и подвижным калием по Чирикову в слое 0-20 см - средняя (6,98 и 5,34 мг/100 г). Двухфакторный опыт заложен по методу расщепленных участков. Размер элементарного участка 180 м2, зачетной участка - 100 м2. Повторность опыта трехкратная.
Содержание общего гумуса и органического вещества (без отбора растительных остатков) почвы определяли по методу И. В. Тюрина в модификации Симакова [8]. Потенциальную способность к гумусообразова-нию рассчитывали за Александровой и Юрловой. Подвижные органические вещества извлекали из почвы с помощью 0,1н. раствора №ОН [9], водорастворимые органические
вещества определяли в водной вытяжке. Математическую обработку данных проводили за Доспеховым.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Агрономическое значение водорастворимого органического вещества состоит не только в том, что оно благотворно влияет на процессы образования устойчивых гумусовых веществ, но и в том, что оно, являясь наиболее лабильной частью органического вещества почвы, и служит и источником биогенных элементов и двуокиси углерода для возделываемых культур. Содержание водорастворимой фракции зависит от комплекса внешних факторов. Поэтому представляется важным знание закономерностей содержания этой формы органического вещества почвы при использовании различных агротехнических приемов.
Исследования показали, что наибольшее количество водорастворимых гумусовых веществ в верхних слоях почвы 0-10 и 0-20 см наблюдается при внесении соломы и сидератов на фоне минеральных удобрений (0,041-0,044 %). При внесении только соломы, в качестве органического удобрения содержание водорастворимых органических веществ в тех же слоях почвы уменьшается до 0,038-0,040 %, а на контроле этот показатель самый низкий -0,035-0,039 %. С глубиной количество водорастворимых гумусовых веществ равномерно уменьшается и в слое 60-90 см практически не отличается на всех вариантах исследования (таблица 1).
Количество подвижного гумуса, который, с одной стороны как и водорастворимая его часть, является источником доступных для растений и микроорганизмов питательных элементов, а с другой -звеном в процессе образования гумусовых веществ, так же зависело от удобрения почвы. Наименьше его было в слое 0-20 см на
варианте без удобрений - 0,34-0,36 %. На удобренных вариантах в этом слое почвы подвижного гумуса было больше на 0,02-0,05 % по сравнению с контролем. Одновременное применение соломы, сидератов и минеральных удобрений обеспечивало наибольшее содержание лабильного гумуса - 0,41-0,39 %. Наибольшая роль в увеличении количества подвижной части органического вещества (как водорастворимой, так и щелочерастворимой) принадлежит минеральным удобрениям. Содержание их в почве составляет определенную часть от общего гумуса (приблизительно 1/100 и 1/10 часть) и практически одинаковое на всех вариантах.
Многочисленные исследования теории и практики почвенного гумуса свидетельствуют о его важной роли во всех биосферных процессах и явлениях как уникального аккумулятора солнечной энергии и углерода на земной поверхности. Содержание гумуса является основным показателем, характеризующим плодородие почв. В наших исследованиях применение органических и минеральных удобрений оказывало положительное влияние на содержание общего гумуса. Так, в верхних 010 и 10-20 - см слоях почвы на уча стках со-
Показатель Глубина, см Варианты удобрения
Контроль (без удобрений) Солома 1,2 т/га + N12 + ШР68К68 Солома 1,2 т/га + N12 + сидераты + ^8Р68К68
Водорастворимые органические вещества, % 0-10 0,039 0,040 0,044
10-20 0,035 0,038 0,041
20-30 0,031 0,032 0,035
30-40 0,029 0,028 0,030
60-90 0,015 0,016 0,015
Подвижные органич еские вещества, % 0-10 0,36 0,38 0,41
10-20 0,34 0,37 0,39
20-30 0,26 0,28 0,29
30-40 0,19 0,19 0,20
60-90 0,08 0,09 0,08
Общее содержание гумуса, % 0-10 3,60 3,95 4,20
10-20 3,55 3,80 3,80
20-30 2,80 2,98 3,18
30-40 2,58 2,79 2,78
60-90 1,81 1,96 1,96
Содержание органического вещества, % 0-10 4,15 4,61 4,87
10-20 3,95 4,35 4,41
20-30 3,20 3,50 3,75
30-40 2,95 3,10 3,15
60-90 1,85 1,97 1,97
Потенциальная способность к гумусообразованию 0-10 0,55 0,66 0,67
10-20 0,40 0,55 0,61
20-30 0,40 0,52 0,57
30-40 0,37 0,31 0,37
60-90 0,04 0,01 0,01
Запасы гумуса, т/га 0-20 87,9 93,7 94,7
0-100 274,3 293,2 297,3
Запасы энергии гумуса, млн. кДж 0-20 109,1 116,4 117,6
0-100 340,5 363,9 369,0
Таблица 1 - Влияние вариантов удобрения на показатели гумусового состояния чернозема типичного легкосуглинистого
вместного применения соломы и минеральных удобрений содержание его увеличилось до 3,80-3,95 %, а соломы и сидератов на фоне минеральных удобрений - до 3,80-4,20 % в этих же слоях почвы. В это время на контроле содержание его было на 0,25 - 0,6 % меньше. В подпахотном слое почвы (30-40 см) разница между вариантами уже не существенна.
Исследуя влияние разных вариантов удобрения на содержание органического вещества в почве отметим, что наибольшее количество его в слое 0-20 см накопилось на варианте солома 1,2 т/га + N2 + сидераты + N78P68K68 - 4,41-4,87 % (на контроле - 3,954,15 %). На варианте удобрения солома 1,2 т/га + N + N P K в верхние слои почвы поступает меньше органических веществ и растительных остатков (отсутствие сидератов), соответственно и содержание органического вещества почвы меньше (4,35-4,61 %).
Еще одним показателем для оценки гумусового состояния почв является потенциальная способность к гумусообразованию. Александрова и Юрлова предложили устанавливать ее по разнице между содержанием углерода органического вещества и углерода гумусовых веществ [10]. По их мнению накопление гумуса в почве в результате гуми-
фикации растительных остатков возможно лишь тогда, когда этот показатель превышает 0,5. В наших объектах наилучшие условия для гумусообразования наблюдались в слое 0-10 см (0,55-0,67), а в слое 1020 и 20-30 см они были оптимальными только на удобренных участках.
Запасы гумуса в слоях почвы 0-20 и 0100 см оказались средними (за Гришиной и Орловым) во всех объектах исследования. Запасы энергии гумуса так же не имеют существенной разницы по вариантах удобрения. В слое 0-20 см они колеблются от 109,1 до 117,6 млн. кДж, а в слое 0-100 см -340,5-369,0 млн. кДж.
ВЫВОДЫ
При применении органических удобрений (солома и сидераты) на фоне минеральных в верхние слои почвы попадает достаточное количество органических веществ и создаются оптимальные условия для гумификации (за Алксандровой и Юрловой), в результате чего содержание общего гумуса и органичекого вещества возрастают. В то же время, подвижная часть гумуса практически не зависит от применения органических удобрений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Егоров В.В. Органическое вещество почвы и ее плодородие. Вестник сельскохозяйственной науки, 1978. - N° 5, С. 5-8.
2 Александрова Л.А. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. - Ленинград.: Наука. 1980. - 287с.
3 Ковда, В.А. Почвоведение и продуктивность биосферы / В.А. Ковда // Вестник АН
СССР. 1970. - №°6. - С. 11 - 18.
4 Алиев, С.А. Экология и энергетика биохимических процессов превращения органического вещества / С.А. Алиев. — Баку: ЭЛМ, 1978. - 384 с.
5 Гришина, Л. А. Гумусообразование и гумусное состояние почв / Л. А. Гришина. -М., 1986. — 253с.
6 Дегтярьов В. В. Вмкт рухомих оргашчних речовин у чорноземах природних i куль-турних бiогеоценозiв Украши / В. В. Дегтярьов // Агрохiмiя i грунтознавство: мiжвiдом. те-мат. наук. зб. - Харюв, 2009. - Вип. 70. - С. 65-73.
7 Булигш С. Ю. Гумусний стан чорноземiв Украши / С. Ю. Булигш, В. В. Дегтярьов, С. В. Крохш // Вкн. аграрн. науки. - 2007. - №92. - С. 13-16.
8 Яюсть грунту. Методи визначення оргатчно! речовини: ДСТУ 4289 : 2004. - [Чинний вщ 2004-05-30]. - К.: Держспоживстандарт Украши, 2005. - 16 с. - (Нащональний стандарт Украши).
9 Орлов Д. С. Практикум по химии гумуса / Д. С. Орлов, Л. А. Гришина. - М.: МГУ, 1981. - 272 с.
10 Александрова Л.Н. Методы определения оптимизации содержания гумуса в пахотных дерново-подзолистых почвах (на примере почв Ленинградской области)/ Л.Н. Александрова, О.В. Юрлова // Почвоведение - 1984 - №№6 - С.21-28.
SUMMARY
R.P. Bogdanovich, V.S. Oliynyk EFFECT OF FERTILIZER APPLICATION ON THE ORGANIC MATTER CONDITION IN TYPICAL LIGHT-LOAM CHERNOZEM OF FOREST-STEPPE OF UKRAINE
National University of Bioresearches and Environmental Studies, Ukraine 17 Geroev Oborony Str., 03041, Kyiv, Ukraine, е-mail: rbogdanovych@ukr.net
The paper analyses the effect of fertilizer application on the soil organic matter condition in typical light-loam chernozem. It has been established that the application of organic fertilizers (straw and green manure) on the background of the mineral fertilizers increases the humus content and organic matter content, but the movable part of humus is almost independent of organic fertilizers .
Keywords: fertilizer, humus, chernozem, forest-steppe.
TYfflH
Р.П. Богданович, В.С. Олейник
УКРАИНАНЬЩ ЖЕЩЛ САЗДЫ ОРМАНДЫ ДАЛАСЫНЬЩ КАРА ТОПЫРАГЫНДАГЫ ГУМУСТЬЩ БОЛУЫНА ТЫНАЙТКЫШТАР СЕБУДЩ ЭСЕР1
Украина улттыц биоресурстар жэне табигатты пайдалану ynmepcumemi
Украина, Киев ц., Герои Обороны квшеЫ, 17, 03041, rbogdanovych@ukr.net
Жец1л сазды кара топырактыц гумустьщ жагдайыныц керсетюштерше тьщайщыштар себудщ эсер етуше зерттеу ЖYргiзiлдi. Органикалык тыцайткыштар (сабан жэне сидераттар) колдану кезшде жалпы гумус жэне органикалык заттектщ к¥рамы артады, ал гумустыц козгалмалы белт органикалык тыцайткыштарга байланысты болмайды.
Юлттг свздер: тыцайткыш, гумус, кара топырак, жеиiл сазды орман даласы.
