CC BY
42
состава и качества почвенного органического вещества в черноземах в целях сохранения и повышения их плодородия, продуктивности и рационального землепользования.
Литература.
1. Семенов В. М., Когут Б. М. Почвенное органическое вещество. Москва: ГЕОС, 2015. 233 с.
2. Русакова И. В. Влияние микробных препаратов и минерального азота на разложение соломы // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 3-1.С. 107-111.
3. Богатырева Е. В. Эффективность со-ломоразлагающих биопрепаратов в зоне неустойчивого разложения Ставропольского края // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 9. С. 31-33.
4. Безлер Н. В., Черепухина И. В. Запашка соломы ячменя и продуктивность культур в зернопропашном севообороте // Земледелие. 2013. № 4. С. 11-13.
5. Survival and performance of two cellulose-degrading microbial systems inoculated into wheat straw-amended soil / P. Li, D. D. Zhang, X. J. Wang, et al. // Journal Microbblogy and Biotechnology. 2012. V. 22 (1). P. 126-132.
6. Esther O. J., Hong T X., Hui G. C. Influence of straw degrading microbial compound on wheat straw decomposition and soil biological properties // African Journal of Microbiology Research. 2013. V. 7(28). P.3597-3605.
7. Microbial mechanisms of the contrast residue decomposition and priming effect in soils with different organic and chemical ertilization histories / F. Fan, B. Yu, B. Wang, at al. // Soil Biology and Biochemistry. 2019. V. 135. P.213-221. doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.05.001
8. Русакова И. В. Биопрепараты для разложения растительных остатков в агроэко-системах // Juvenis scientia. Биологические науки. 2018. № 9. C. 4-9. D0I:10.32415/ scientia.2018.09.01
9. Русакова И. В., Воробьев Н. И. Влияние биопрепарата Баркон на процесс гумификации соломы // Агрохимия. 2011. № 1. С. 48-55.
10. Аэробное целлюлозолитическое сообщество ассоциантов сфагнового мха Sphagnum fallax как основа в процессах деструкции пожнивных остатков / А. В. Щербаков, И. В. Русакова, О. В. Орлова и др. // Сельскохозяйственная биология. 2014. № 1. С.54-62.
11. Рекомендации для исследования баланса и трансформации органического вещества при сельскохозяйственном использовании и интенсивном окультуривании почв. М.: Почвенный институт им. В. В. Докучаева, 1984. 96 с.
12. Брескина Г. М., Чуян Н. А. Влияние приемов биологизации на урожайность сель-
О скохозяйственных культур // Земледелие. О 2020. № 3. С.30-33.
13. Гришина Л. А., Орлов Д. С. Система 0, показателей гумусного состояния почв // z Проблемы почвоведения. М.: Наука,1978.
ие С.42-47.
14. CN-SIM: a model for the turnover of
е
q soil organic matter. II. Short-term carbon and § nitrogen development / B. M. Petersen, L. 5 S. Jensen, S. Hansen, et al. // Soil Biology $ Biochemistry. 2005. V. 37. P. 375-393.
The effect of the treatment of crop residues with biopreparations on mobile humus substances of slightly eroded typical chernozem
N. P. Masyutenko, A. V. Kuznetsov, M. N. Masyutenko, M.A. Priputneva
Kursk Federal Agricultural Research Center, ul. Karla Marxa, 70b, Kursk, 305021, Russian Federation
Abstract. The purpose of the work was to determine the effect of treating crop residues with biological preparations and of the combined application of nitrogen mineral fertilizers and plant residues on the content and composition of mobile humus substances and the rate of decomposition of plant residues. The studies were carried out in2018-2019in two fields of a stationary field experiment in Kursk region. The soil was slightly eroded typical chernozem. The experiment design included the following treatments: crushed by-products (the control); crushed byproducts +N10 per 1 ton of by-products; crushed by-products+biological preparations (Gribophyt, 5 L/ha + Imunazot, 3 L/ha). In the first field, we cultivated barley (2018) and buckwheat (2019); in the second field, we grew sunflower (2018) and barley (2019). After the decomposition of the cereal straw treated with biological preparations and afterharvesting residues, the content of mobile humic acids, the degree of humification, and the quality of mobile humus substances (Csha: Csfa) were better than in the control and the variant with the application of plant residues together with nitrogen. And after the decomposition of sunflower stems treated with biological preparations, there was only a tendency to an increase in the content of mobile humus substances and improvement of their quality. Under the influence of biological preparations, the decomposition rate of the plant residues of the studied crops in the soil increased 1.2-4.0 times in comparison with the control. In 2019 it exceeded those in 2018, which was characterized by high aridity. A direct average correlation was established between the rate of the decomposition of plant residues of the studied crops in the arable soil layer in 2018 with the ratio of Csha to Csfa (r = 0.6-0.7). In 2019 we revealed close and very close correlation (r = 0.82-0.98) of decomposition rate with the content of mobile humus substances, mobile humic acids, the degree of humification, and the ratio Csha : Csfa.
Keywords: biological preparations; plant residues; nitrogen mineral fertilizers; mobile humus substances; humification degree; quality; decomposition rate; slightly eroded typical chernozem.
Author Details: N. P. Masyutenko, D. Sc. (Agr.), deputy director, chief research fellow (email: vninp@mail.ru);A. V. Kuznetsov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; M. N. Masyutenko, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; M. A. Priputneva junior research fellow.
For citation: Masyutenko NP, Kuznetsov AV, Masyutenko MN, et al. [The effect of the treatment of crop residues with bioprepara-tions on mobile humus substances of slightly eroded typical chernozem]. Zemledelie. 2020. (5):14-8. Russian. doi: 10.24411/0044-39132020-10504.
doi: 10.24411/0044-3913-2020-10505 УДК 631.42: 631.45
Влияния видов удобрений на изменение физических свойств лугово-каштановой почвы Терско-Сулакской долины
С. А. ТЕЙМУРОВ, кандидат
сельскохозяйственных наук,
ведущий научный сотрудник (е-mail:
samteim@rambler.ru)
С. Н. ИМАШОВА, кандидат
биологических наук, старший
научный сотрудник
Т. Т. БАБАЕВ, кандидат
сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Федеральный аграрный научный центр
Республики Дагестан,
ул. А. Шахбанова, 30, Научный городок,
Махачкала, 367014, Российская
Федерация
Исследования проводили с целью оценки влияния органических (сидераты, навоз, солома) и минеральных удобрений на агрофизические свойства почвы (плотность, структурность, аэрация, влажность) в условиях Терско-Сулакской равнины. Работу выполняли в двухфакторном полевом опыте в 2015-2019 гг. в двух севооборотных звеньях (озимая пшеница - кукуруза на зерно, озимая пшеница - сорго зерновое). После всходов яровых зерновых культур плотность почвы по сидератам была такой же, как и по навозу, а перед уборкой отмечено преимущество сидератов. Минимальная в опыте величина этого показателя отмечена в варианте с заделкой гороха посевного: в 1-ом звене севооборота под кукурузой на зерно в слое 0...10 см она была ниже, чем в варианте без удобрений, на 0,11.0,13 г/см3; в слое 10.20 см - на 0,10.0,13 и в слое 20.30 см - на 0,06. 0,08 г/см3; во 2-ом звене севооборота (под сорго зерновым) - соответственно слоям на 0,02. 0,07; 0,07. 0,08 и 0,06. 0,08 г/см3. Влажность почвы перед запашкой сидератов зависела от того, какую зеленую массууспели сформировать культуры. Наименьшие величины этих показателей отмечали после рапса ярового. Оструктуренность почвы в первом и втором севооборотных звеньях в среднем за 4 года несколько изменялась (+0,27ед.) благодаря положительному воздействию корней сидеральных культур, которое значительно усиливалось при заделке их надземной массы на зеленное удобрение и способствовало повышению водопрочности структуры От-
мечено некоторое преимущество первого севооборотного звена, в котором общее содержание в пахотном слое почвы агрегатов размером 0,25...10 мм оказалось выше, чем во втором, на 2,8 %, а водопрочных агрегатов - на 6,4 %.
Ключевые слова: физические свойства почв, плодородие, сидерация, зеленые удобрения, яровые зерновые культуры, биологи-зация, севооборот.
Для цитирования: Теймуров С. А., Има-шова С. Н., Бабаев Т. Т. Влияния видов удобрений на изменение физических свойств лугово-каштановой почвы Терско-Сулакской долины //Земледелие. 2020. №5. С. 18-22. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10505.
Плодородие почвы характеризуют агрофизические, биологические и агрохимические показатели, которые определяют оптимальные условия жизни для растений. Физические свойства почвы нуждаются в постоянном улучшении, а там, где они неудовлетворительны, снижается возможность формирования стабильного и высокого урожая.
При агрогенной трансформации почвенных ресурсов сельскохозяйственных земель вследствие изменения и усиления деградационных процессов часто происходит ухудшение структуры и других агрофизических свойств почвы пахотного горизонта [1, 2, 3]. Большое влияние на физические свойства почвы оказывают органические удобрения [4].
Известно, что один из важных приемов повышения плодородия почвы -заделка зеленной массы растений, которая благотворно влияет на комплекс агрофизических свойств [5, 6]. Удобрительная ценность и средообразующая способность сидератов зависят от количества питательных веществ, которые высвобождаются при разложении их биомассы [7].
В случае невозможности применения традиционных органических удобрений, решение проблемы обогащения почвы органическим веществом следует искать в биологизации и экологизации земледелия, в том числе с использованием сидеральных культур [8, 9]. Низкая стоимость сидерации и высокая ее эффективность способствуют уменьшению затрат энергоресурсов и себестоимости возделываемых культур [10, 11].
При разработке систем применения удобрений в биологическом земледелии основное внимание уделяется почве, ее экологическому состоянию, обеспечивающему нормальное протекание биологических процессов, в отличие от традиционного земледелия, в котором упор делается на растение. Практическая реализация такого положения предусматривает расширение посевов ряда сельскохозяйственных культур на зеленое удобрение (сидерат), которое обеспечивает изменение направленности биохимических процессов превращения органического вещества в агроэкосистемах в сторону гумусонакопления [12, 13].
В природно-климатической зоне Терско-Сулакской равнины продолжительность периода с температурой выше +10 °С после уборки озимых составляет до 120 дней, а ее сумма за это время достигает 2400...2500 °С. Этот почвенно-климатический резерв можно использовать для выращивания зеленой массы сидеральных культур. Высокая температура воздуха (32.36 °С) при посеве в пожнивный период и оптимальная влажность почвы (60.65 % НВ), поддерживаемая вегетационными поливами, обеспечат формирование дружных всходов.
В качестве промежуточных культур возделывают бобовые, злаковые и их смеси, а также культуры семейства ка-пустовых, обеспечивающие поступление в почву до 14...23 ц/га органического вещества. Бобовые культуры особенно эффективно улучшают азотный режим [14], злаковые - структуру, водно-воздушные свойства [15].
Цель исследований - оценка влияния видов удобрений (сидераты, навоз, солома, минеральные удобрения) на изменение физических свойств почв (плотность, структурность, аэрация, влажность) в условиях Терско-Сулакской равнины.
Исследования проводили в 20152019 гг. на базе ФГБУ «Опытная станция имени Кирова» Хасавюртовского района в двухфакторном полевом опыте, схема которого предполагала изучение следующих вариантов:
звено севооборота (фактор А) - озимая пшеница - кукуруза на зерно; озимая пшеница - сорго зерновое;
удобрения (фактор В) - без удобрений; солома озимой пшеницы; сидерат горох посевной; сидерат яровой рапс; минеральные удобрения ^^Р^К^; навоз 30 т/га; сидерат амарант.
Посев сидеральных культур осуществляли пожнивно после озимой пшеницы в 2016-2017 гг. Повторность опыта трехкратная, размещение вариантов систематическое последовательное, общая площадь делянки 109,2 м2 (8,4 м х 13 м).
Рельеф опытного участка - ровный, почва - лугово-каштановая тяжелосуглинистая. Грунтовые воды находятся на глубине 3.5 м, реакция почвенного раствора слабощелочная (рН водной вытяжки = 7,1 ед.). Плотность почвы в пахотном слое - 1,19.1,32 г/см3, пористость 47.52 %, наименьшая влагоемкость - 27,1 %, плотность твердой фазы почвы - 2,52 г/см3. Перед закладкой опыта почва пахотного слоя опытных участков имела следующие агрохимические показатели: содержание гумуса (по ГОСТ 26213-91) - 4,3 %, легкогидролизуе-мого азота (по ГОСТ 26951-86) - 3,41 мг, подвижного фосфора и калия (по ГОСТ 26205-91) - соответственно 1,92 мг и 32,1 мг на 100 г почвы.
Территория, на которой расположен исследуемый участок, характеризуется устойчивым умеренно-континентальным климатом, с жарким летом и сравнительно мягкой зимой. Средняя многолетняя температура наиболее холодного месяца января составляет -1,7 °С и колеблется от -3,1 на севере до 1,1 °С на юге, но в отдельные годы отпускается в среднем за месяц до -10,2 °С, а в отдельные дни - до -20 °С, что не сказывается на перезимовке основных озимых культур, возделываемых на равнине Дагестана. Сумма активных температур воздуха (выше + 10°С) в Хасавюрте составляет 3669 °С.
Среднее количество осадков - 482 мм в год. В годы исследований в период вегетации (весна-лето) выпадало 167.203 мм осадков, что в большинстве лет было близко климатической норме для этих периодов (весна - 112 мм, лето - 134 мм). В 2019 г. сумма осадков весной была выше нормы на 25 мм, летом - ниже на 10,1 мм. Величина испарения с поверхности почвы достигает 800.900 мм, недостаток влаги восполняется орошением.
Переход температуры воздуха через 0 °С в сторону повышения происходит 14.16 февраля, через +5 °С - 24.25 марта, через +10 °С - 16.20 апреля. Наиболее жаркие месяцы - июль-август, среднесуточная тем пература которых не опускается ниже 23,4 °С. В период наших исследований в 2017 г она составляла 26,3 °С, в 2018 г - 27,4 °С.
По степени естественного увлажнения зона исследований относится к сухой с гидротермическим коэффициентом 0,54.0,91. Вегетационный период в среднем за годы исследований можно охарактеризовать как среднесухой (ГТК=0,67).
Закладку полевых опытов, проведение наблюдений, лабораторных анализов, отбор почвенных и растительных образцов выполняли по общепринятым методикам. Фенологические наблюдения проводили согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [16]; плотность почвы определяли методом Качинского [17]; структурно-агрегатный состав - по Савинову [18]; влажность почвы - термостатно-весовым методом. Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли методом дисперсионного анализа.
После уборки озимой пшеницы проводили лущение стерни на глубину 6.8 см, затем вспашку на 20.22 см, выравнивание МВ-6,0 и два дискования БДТ-3,0. Количество соломы, оставшейся после уборки озимой пшеницы, считали равным 2 т/га. Навоз крупного рогатого скота (КРС) подстилочный вносили в дозе 30 т/га (средняя влажность 65 %, содержание общего азота 0,54 %, фосфора - 0,28 %, калия - 0,60 %, рН - 8,1 ед,
и
ф
з
ь
ф
д
ф ь
Ф
СЛ 2 О м о
С^ - 19). Минеральные удобрения использовали в количествеэквивалентном по содержанию основных питательных веществ 30 т полуперепревшего навоза - ^50Р75К75 (фосфорные, калийные и 50 % азотных удобрений - под основную обработку почвы, 50 % азотных удобрений - в подкормку). Вносили вручную. Зелёную массу гороха посевного, рапса ярового и амаранта запахивали в фазе бутонизации - в конце октября. Затем проводили влагозарядковый полив нормой 1000.1200 м3/га. В течение вегетации предполивной порог влажности в активном слое почвы поддерживали на уровне не ниже 60.65 % НВ (наименьшей влагоемкости) посредством трех вегетационных поливов по полосам нормой 300.400 м3/га.
Посев гороха Рокет и ярового рапса Викинг осуществляли рядовым способом с нормами высева соответственно 160.180 кг/га (750 тыс. шт./га) и 6.8 кг/ га (1,8 млн шт./га), на глубину 6...8 см и 2...3 см. Сорт амаранта Крепыш высевали широкорядным способом (70 см) с нормой высева 0,2.0,5 кг/га (350 тыс. шт./га) на глубину 1,5.2 см.
Норма высева гибрида кукурузы ТК 150 - 18.20 кг/га (60 тыс. шт./га) способ
посева пунктирный с междурядиями 70 см на глубину 8.10 см. Сорт сорго зернового Зерноградское 88 высевали с нормой 6.8 кг/га (580 тыс. шт./га) сеялкой СЗ-3,6 рядовым способом на глубину 2...3 см.
Площадь опытной делянки - 109,2 м2 (8,4 м х 13 м), учетной - 100,8 м2 (8,4 м х 12 м), повторность опыта - 3-кратная, площадь опыта - 1505 м2 с учетом защитных полос. Размещение делянок систематическое.
Ко времени запашки сидератов наибольшую вегетативную массу формировали посевы гороха. В первом звене севооборота в среднем за 3 года она составила 4,6 т/га, против 3,4 т/га в посевах рапса и 4,0 т/га в варианте с амарантом, во втором величины этого показателя были равны соответственно 4,5, 3,3 и 3,8 т/га.
Наибольшую корневую массу в почвенном слое 0.60 см отмечали при запашке гороха, внесении минеральных удобрений и навоза: у кукурузы на зерно соответственно 19,3, 18,7 и 18,1 ц/ га воздушно-сухого вещества; у сорго зернового - в 1,5 раза больше. В этих же вариантах посевы сформировали самые высокие урожаи: кукурузы на зерно - со-
ответственно 5,6, 5,5 и 4,0 т/га; сорго зернового - 4,7, 4,6 и 4,4 т/га.
Содержание легкогидролизуемого азота в пахотном слое почвы под яровыми культурами после запашки гороха (316,4 мг/кг), минеральных удобрений (325,5 мг/кг) и навоза (315,8 мг/кг) увеличивалось, по сравнению с вариантом без удобрений (139,0 мг/кг), более чем в два раза.
Однако даже при достаточной обеспеченности элементами минерального питания растений формирование стабильных и высокихурожаев сельскохозяйственных культур на почвах, физические свойства которых неудовлетворительны, невозможно. Среди них важную роль играет плотность сложения пахотного и подпахотного слоев почвы. Для каждого типа почв характерна своя равновесная плотность [19, 20]. Повышение плотности тяжелосуглинистой почвы до 1,4.1,5 г/см3 может снизить урожайность в два раза. Негативное воздействие оказывает и увеличение плотности подпахотного слоя до 1,40.1,45 г/см3 [21]. Для большинства полевых культур, к которым относятся все известные сидераты, оптимальная плотность почвы находится в интервале 1,15.1,25 г/см3 [22].
1. Физические свойства почвы под яровыми зерновыми культурами в зависимости от внесения различных видов удобрений, 2017-2019 гг.
Общая пористость, % Аэрация, % Плотность, г/см3
куку руза сорго куку руза сорго куку руза сорго
Вариант Глубина, см а О ^ с о пх с ш перед уборкой по всходам перед уборкой а О ^ с о пх с ш перед уборкой по всходам перед уборкой а о ^ с о пх с ш перед уборкой по всходам перед уборкой
Без удо- 0.10 46,5 47,0 45,7 47,2 37,2 60,1 37,0 59,2 1,31 1,32 1,31 1,31
брений 10.20 40,7 42,3 41,1 42,5 24,8 43,9 24,9 44,7 1,32 1,33 1,33 1,33
20.30 37,0 37,9 37,0 37,7 19,8 42,6 19,7 42,4 1,34 1,35 1,35 1,36
0.30 41,4 42,4 41,3 42,5 27,3 48,8 27,2 48,7 1,33 1,33 1,33 1,33
Солома 0.10 47,5 51,3 47,7 51,5 40,9 63,7 41,8 64,6 1,24 1,23 1,28 1,28
озимой 10.20 44,8 46,1 45,1 46,0 28,6 52,2 27,5 51,0 1,26 1,24 1,31 1,29
пшеницы 20.30 38,2 45,5 37,6 44,8 20,4 43,0 20,4 42,4 1,30 1,28 1,34 1,33
(2 т/га) 0.30 43,5 47,6 43,5 47,4 29,9 52,9 29,9 52,2 1,26 1,25 1,31 1,30
Зеленая 0.10 49,5 52,2 49,1 52,1 49,7 69,1 49,5 68,7 1,20 1,19 1,25 1,24
масса 10.20 42,6 46,0 43,1 45,8 28,7 56,7 28,8 56,6 1,22 1,20 1,26 1,25
гороха по- 20.30 39,3 40,6 39,1 40,2 22,4 50,5 22,3 50,1 1,28 1,27 1,29 1,28
севного 0.30 43,8 46,3 43,7 46,1 21,0 58,7 33,5 58,5 1,23 1,22 1,26 1,26
Зеленая 0.10 49,2 51,5 48,9 51,3 47,4 67,3 46,5 66,4 1,22 1,22 1,26 1,25
масса рап- 10.20 40,9 46,9 41,1 45,4 29,0 54,4 28,3 54,3 1,25 1,23 1,27 1,26
са ярового 20.30 39,0 45,7 39,2 45,4 21,3 49,7 21,5 49,2 1,30 1,28 1,30 1,29
0.30 43,1 48,1 43,1 47,4 32,6 57,2 32,1 56,6 1,26 1,24 1,27 1,26
N Р К 150 7 5 7 5 0.10 46,8 48,0 46,2 47,8 41,7 63,2 41,1 62,7 1,29 1,29 1,28 1,28
10.20 41,0 39,7 41,2 39,3 30,4 51,1 31,0 50,6 1,31 1,31 1,29 1,30
20.30 37,2 37,9 37,0 37,4 20,6 43,3 21,2 43,0 1,33 1,32 1,31 1,32
0.30 41,6 41,8 41,5 41,5 30,9 52,5 31,1 52,1 1,31 1,31 1,29 1,30
Навоз КРС 0.10 49,3 52,0 49,2 52,0 45,2 65,6 45,1 64,5 1,23 1,23 1,28 1,26
(30 т/га) 10.20 42,0 45,9 42,2 45,5 30,2 53,9 31,1 52,8 1,26 1,25 1,29 1,27
20.30 39,0 39,6 39,0 39,6 20,9 43,4 21,2 42,8 1,30 1,28 1,32 1,30
0.30 43,4 45,8 43,5 45,7 32,1 54,3 32,5 53,4 1,26 1,25 1,28 1,27
Зеленая 0.10 49,0 51,1 48,8 50,9 47,5 67,4 48,5 66,3 1,23 1,23 1,26 1,26
масса ама- 10.20 42,1 45,6 41,9 44,9 28,8 55,6 28,3 55,1 1,25 1,24 1,28 1,27
ранта 20.30 38,8 40,3 38,4 40,3 21,3 49,9 20,9 48,7 1,29 1,30 1,31 1,30
0.30 43,3 45,7 43,1 45,4 32,5 57,6 32,6 56,7 1,26 1,26 1,28 1,27
Среднее 0.10 48,3 50,4 47,9 50,4 44,2 65,2 44,2 64,6 1,25 1,24 1,27 1,27
10.20 42,1 44,6 42,3 44,2 28,6 52,5 28,5 52,2 1,27 1,26 1,29 1,28
20.30 38,3 41,1 38,2 40,7 20,9 46,1 20,9 45,5 1,31 1,29 1,32 1,31
0.30 42,8 45,4 42,8 45,2 29,5 54,6 26,7 54,1 1,27 1,26 1,29 1,28
НСР05'
частных различий 0,4 1 ,1 0,34
фактор А 0,3 0,2 0,10
фактор В 0,3 0,3 0,31
% 0,31 0,67 8,32
25
220
л и
3"
О
15
О О
10
с; и
5
со с5 ^
СП
<У>
а <М 9 9
2
о" 2
СО
с» СП
а"
ВСХОДЫ
ЦВЕТЕНИЕ
ПЕРЕД ЗАПАШКОЙ
СРЕДНЕЕ ПО ВАРИАНТУ
Рисунок. Влажность почвы в слое 0.20 см под сидеральными культурами (среднее за 2016—2018 гг.): ■ — контроль (без удобрений); | — зеленая масса гороха посевного; ■ — зеленая масса рапса ярового; — зеленая масса амаранта.
0
Развитые мощные корневые системы сидеральных растений пронизывают пахотный и подпахотный слои почвы, после их отмирания увеличивается относительный объем свободных промежутков между структурными отдель-ностями, называемый пористостью, которая в свою очередь обусловливает такие свойства почвы, как влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемная способность, определяет направленность и интенсивность биохимических процессов. В наших исследованиях после запашки сидератов значительно улучшались показатели аэрации и пористости, снижалась плотность почвы в пахотном и подпахотном слоях (табл. 1). Общая пористость при запашке гороха и навоза весной и особенно осенью была выше, чем в варианте без удобрений, по всему профилю почвы. Так, на глубине 20...30 см перед уборкой кукурузы она была выше на 2,1 %, сорго - на 2,5 %.
После всходов культур в вариантах с сидератами плотность почвы была практически такой же, как с навозом, а перед уборкой отмечено явное преимущество сидератов. Лучшие величины этого показателя отмечены под кукурузой в варианте с горохом, где она была ниже, чем в варианте без удобрений, в слое 0.10 см на 0,11.0,13 г/см3; в слое 10.20 см - на 0,10.0,13 и в слое 20.30 см - на 0,06. 0,08 г/см3, под сорго разница по слоям составила соответственно 0,02.0,07; 0,07.0,08 и 0,06.0,08 г/см3.
Эффективность использования зеленых удобрений зависит от водного режима почвы. Помимо прямого удовлетворе-
ния потребностей растений во влаге на формирование урожая, она оказывает большое влияние на многие свойства почвы и обеспеченность подвижными формами питательных веществ. Запасы влаги считаются очень хорошими при величине этого показателя в метровом слое более 160 мм, хорошими - 160.130 мм, удовлетворительными - 130.90 мм и плохими - 90.60 мм [23].
В качестве недостатка сидерации можно отметить иссушение почвы во время вегетационного периода, поэтому
в засушливые годы их эффективность снижается. Влажность почвы варьировала в теч ение вегетации и в зависимости от культурьI. Самые большие различия отмечали в фазе цветения сидератов. Наименьшую влажность почвы в этот пер иод и в иреднем по срокам оп ределе-ния (всходы, цветение, перед запашкой) отмечали под амарантом - 15,2 и 18,2 % соответственно (см. рисунок), самую высокую - в контроле, где она была выше на 4,7 и 1,5 %. В варианте с горохом она находилась на уровне контроля
Запашка удобрений оказала значительное влияние на содержание агрономически ценных агрегатов размером 0,25.10,0 мм, которое под кукурузой на зерно возросло, по сравнению с вариантом без удобрений, на 2,5.10,6 %, под сорго зерновым - на 1,5.8,6 % (см. табл. 2).
Структуру почвы точнее всего характеризует коэффициент структурности (К), отражающий соотношение между мэесой агрегатов размером0,2П... 10,0 мм, еыни (<П.Ой мм) Еагригаттв круп-нев10,Имм.Ч ем выше величина этого показателя, тем лучше структура почвы. При более высоких величинах этого показателя общее содержание агрономически и биологически ценных структурных агрегатов диаметром 10,0.0,25 мм повышается, а микро- и глыбистых агрегатов (<0,25 мм и >10 мм) уменьшается. В нашем опыте наибольший коэффициент структурности отмечен в звене севооборота с кукурузой на зерно в вариантах с заделкой гороха и рапса, где он был равен 2,4.2,6, а наименьший - в звене с сорго зерновым при внесении ^50Р75К75 и соломы озимой пшеницы (1,3.1,7).
При сравнении средних за 4 года коэффициентов структурности почвы
и
ф
з
ф
СЛ 2 О м о
2. Агрегатный состав почвы в пахотном слое (0...20 см) под яровыми зерновыми культурами, среднее за 2016-2019 гг. (1-я декада июня)
Фракция Коэффици- Содержание Коэффици-
Вариант 0,25.10 ент струк- водопрочных ент водо-
мм, % турности агрегатов, % прочности
Кукуруза на зерно
Без удобрений 61,5 1,6 49,2 1,0
Запашка соломы озимой пшеницы 63,0 1,7 61,8 1,6
Зеленая масса гороха посевного 72,1 2,6 68,6 2,2
Зеленая масса рапса ярового 70,2 2,4 51,9 1,1
N Р К 150 7 5 75 64,1 1,8 65,4 1,9
Навоз КРС 67,4 2,1 61,1 1,6
Зеленая масса амаранта 67,7 2,1 57,7 1,4
Среднее 66,6 2,0 59,4 1,5
Сорго зерновое
Без удобрений 60,0 1,5 53,4 1,1
Запашка соломы озимой пшеницы 61,5 1,6 49,2 1,0
Зеленая масса гороха посевного 68,6 2,2 65,8 1,9
Зеленая масса рапса ярового 67,1 2,0 41,7 0,7
N Р К 150 75 75 63,0 1,7 61,8 1,6
Навоз КРС 63,2 1,7 51,8 1,1
Зеленая масса амаранта 63,7 1,7 47,2 0,9
Среднее 63,8 1,8 53,0 1,1
НСР05:
частных различий 0,4 0,1 0,8 0,3
фактора А 0,1 0,4 0,6 0,1
фактора В 0,3 0,1 1,1 0,2
^ % 0,22 2,54 0,97 7,47
отмечено некоторое преимущество первого звена севооборота (+0,2 ед.), в почве которого содержание агрегатов 0,25.10 мм было на 2,8 % выше (см. табл. 2). О преимуществе этого варианта, свидетельствует и тот факт, что содержание водопрочных агрегатов в пахотном слое почвы в звене с кукурузой также оказалось выше на 6,4 %. В целом структурное состояние почвы в посевах кукурузы на зерно и сорго зернового по содержанию агрегатов 0,25.10 мм можно классифицировать как хорошее, характерное для лугово-каштановых почв Терско-Сулакской равнины.
Таким образом, при запашке сиде-ральных культур лугово-каштановая почва в слое 0.30 см была лучше острук-туренной, имела меньшую (1,19.1,26 г/см3) плотность, чем в варианте без удобрений. Общая пористость почвы при сидераци и классифи цировалась как хорошая, составляя 50,9.52,2 %, и даже в слое 20.30 см перед уборкой кукурузы и сорго была на 2,1.2,5 % выше, чем в варианте без удобрений.
Лучшие показатели пористости, аэрации и плотности почвы в слое 0.30 см отмечали в вариантах с запашкой гороха и рапса, которые перед уборкой кукурузы были равны соответственно 46,3 и 48,1 %, 58,7 и 57,2 %, 1,22 и 1,24 г/см3, в те же сроки в варианте с сорго - соответственно 47,4 и 46,1 %, 58,5 и 56,6 %, 1,26 и 1,26 г/см3 при величине этих показателей в контроле 42,4.42,5 %, 48,7.48,8 % и 1,33 г/см3.
Структурность почвы в слое 0.20 см в вариантах с запашкой рапса и амаранта можно классифицировать как хорошую (коэффициент структурности 1,78.2,05), с горохом - как отличную (2,2.2,6). Содержание агрономически ценных агрегатов размером 0,25.10,0 мм в почве под кукурузой и сорго увеличилось, по сравнению с контролем, на 1,5.10,6 %.
Литература.
1. Кузнецова И.В. Изменения физического состояния черноземов типичных и выщелоченных Курской области за 40 лет // Почвоведение. 2013. № 4. С. 434.
2. Бабаев М.П., Гурбанов Э.А., Рамазано-ва Ф.М. Основные виды деградации почв в Кура-Аразской низменности Азербайджана // Почвоведение. 2015. № 4. С. 501.
3. Комиссаров М.А., Клик А. Влияние нулевой, минимальной и классической обработок на эрозию и свойства почв в Нижней Австрии
О // Почвоведение. 2020. № 4. С. 473-482. д 4. Кирюшин В. И. Научно-инновационное м обеспечение приоритетов развития сельского ^ хозяйства// Достижения науки и техники АП К. г 2019. Т 33. № 3. С. 5 -10. DOI: 10.24411/0235-| 2451-2019-10301. ли 5. Довбан К. И. Зеленое удобрение в совре-де менном земледелии: вопросы теории и прак-Ф тики. Минск: Белорус. наука, 2009. 404 с. 5 6. Ахметзянов М.Р., Таланов И.П. Продук-е тивность зернотравяного севооборота в за-
висимости от заделки навоза, соломы и промежуточного сидерата // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т 14. № 4-2 (56). С. 11-15.
7. Гребенников А. А. Обеспеченность культур элементами минерального питания в смешанных посевах // Агрохимия. 2004. № 5. С. 26-35.
8. Прянишников Д. Н. Об удобрении полей и севооборотах. М.: МСХ РСФСР 1962. 422 с.
9. Актуальные проблемы и приоритетные направления развития картофелеводства / А. В. Коршунов, Е. А. Симаков, Ю. Н. Лысенко и др. // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т 32. № 3. С. 12-20. DOI: 10.24411/0235-24512018-10303.
10. Дудкин В. М., Лобков В. Т Биологизация земледелия: основные направления // Земледелие. 1990. № 11. С. 43-46.
11. Абашев В. Д., Козлова Л. М. Сидераты в адаптивном земледелии // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2005. № 6. С. 1-10.
12. Влияние сидератов на урожайность яровых зерновых культур в условиях орошения Терско-Сулакской подпровинции / А. А. Айтемиров, М. Б. Халилов, "Л Т Бабаев и др. // Юг России: Экология. Развитие. 2018. Т 13. № 2. С. 145.
13. Роль сидератов в экологизации и био-логизации земледелия / Н. С. Матюк, Г. Д. Гогмачадзе, С. С. Солдатова и др. // АгроЭко-Инфо. 2010. № 1.
14. Галеев Р. Ф., Шашкова О. Н. Оценка действия приёмов биологизации и химизации на продуктивность кормового севооборота в лесостепи Западной Сибири // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т 33. № 10. С. 22 -25. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11005
15. Биоэкологическая и фитомелиора-тивная роль промежуточных культур / А. А. Тайлаков, С. А. Ахмедов, Б.Т. Холматов и др. // Инновационные технологии в сельском хозяйстве: мат. межд. науч. конф. М.: Буки-Веди, 2015. С. 28-31.
16. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / под ред. М. А. Федина. М.: Калининская областная типография Калининского облисполкома, 1985. Вып. 1. 269 с.
17. Качинский Н. А. Почва, ее свойства и жизнь. М.: Наука, 1975. 293 с.
18. Вадюнина А. Ф., Корчагина З. А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.
19. Кузнецова И.В., Уткаева В.Ф., Бондарев А.Г. Нормативы изменения физических свойств пахотных черноземов лесостепной зоны европейской России в условиях интенсивного сельскохозяйственного использования // Почвоведение. 2014. № 1. С. 71.
20. Слесарев В. Н. Влияние сложения пахотного слоя на его плодородие и урожайность в зернопаровом севообороте // Пути повышения урожайности зерновых культур в Западной Сибири: Сб. науч. тр. Омск: Омский с.-х. ин-т, 1984. С. 9-13.
21. Доклад ЕЭК. Комитет по вопросам сельского хозяйства. 30-я сессия, 15-18 октября 1984 г. ЕАО/ЕСЕ/А. 16 с.
22. Рекомендации по эффективному использованию соломы и сидератов в земледелии / под ред. В. Г Сычева. М.: ВНИИА, 2012. 44 с.
23. Айтемиров А. А., Бабаев Т. Т. Влажность почвы как важный критерий продуктивности в звеньях севооборота в Терско-Сулакской
подпровинции // Основные направления развития науки и образования в АПК: мат. межд. науч.-практ. конф. Махачкала: Дагестанский государственный аграрный университет им. М. М. Джамбулатова, 2018. С. 12-17.
Influence of fertilizer types on changes in physical properties of meadow-chestnut soil of the Terek-Sulak valley
S. A. Teymurov, S. N. Imasheva, T. T. Babaev
Federal Agrarin Scientific Center
of the Republic of Dagestan,
ul. A. Shakhbanova, 30, Nauchnyi
gorodok, Makhachkala, 367014, Russian
Federation
Abstract. The work aimed to assess the impact of organic fertilizers (green manure, manure, straw) and mineral fertilizers on soil physical properties (density, structure, aeration, humidity) under conditions of the Terek-Sulak plain. A two-factor field experiment was carried out in2015-2019in two crop rotation links ( winter wheat - corn for grain, winter wheat - grain sorghum). Soil density was measured after germina -tion of spring cereals and before harvesting. In the first case, it was equal for the treatment of green manure crops and manure, and before harvesting, it was noted the advantage of green manure. The minimum value of this indicator in the experiment was noted for the embedding of pea: in the 1st link of the crop rotation under corn for grain in a layer of 0-10 cm, it was lower by 0.11-0.13 g/cm3 than in the variant without fertilizers; in the 10-20 cm layer - by 0.10-0.13 g/cm3 andin the 20-30cm layer - by0.06-0.08g/cm3; in the 2nd link of crop rotation (under grain sorghum) - by 0.02-0.07, 0.07-0.08, and 0.06-0.08 g/cm3, respectively. The moisture content in the soil before green manure ploughing depended on the amount of green mass that the crops managed to form. The smallest values of these indicators were noted after spring rape. The structure of the soil in the first and second crop rotation links changed slightly on average over 4 years (plus 0.27 units) due to the positive structure-forming effect of the roots of green manure crops, which was significantly enhanced when embedding their above ground mass for green manure and contributed to the increase in the water resistance of the structure. Some advantage of the first crop rotation link was noted, in which the total content of aggregates of 0.25-10 mm in the topsoil was higher than in the second, by 2.8%, and that of water-resistant aggregates - by 6.4%.
Keywords: soil physical properties; fertility; sideration; green manure; spring cereals; biolo-gization; crop rotation.
Author Details: S. A. Teymurov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow(e-mail: samteim@ rambler.ru); S. N. Imasheva, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow; T. T. Babaev, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow.
For citation: Teymurov SA, Imasheva SN, Babaev TT [Influence of fertilizer types on changes in physical properties of meadow-chestnut soil of the Terek-Sulak valley]. Zemledelie. 2020. (5):18-22. Russian. doi: 10.24411/0044-3913-2020-10505.
