CC BY
79
DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10803 УДК 631.45:631.87
ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО КАРБОНАТНОГО ПРИ ВНЕСЕНИИ СОЛОМЫ И ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ
О. И. НАИМИ, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник1 (е-шаИ: [email protected])
О. С. БЕЗУГЛОВА, доктор биологических наук, главный научный сотрудник1, профессор2
Е. А. ПОЛИЕНКО, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник1
О. Ю. КУЦЕРУБОВА, младший научный сотруд-ник1
Федеральный Ростовский аграрный научный центр, ул. Институтская, 1, пос. Рассвет, Аксайский р-н, Ростовская обл., 346735, Российская Федерация
2Южный Федеральный университет, ул. Большая Садовая, 105/42, Ростов-на-Дону, 344006, Российская Федерация
Резюме. В лабораторном эксперименте изучали влияние обработки соломы озимой пшеницы гуминовыми препаратами БЮ-Дон и ВЮ-Дон-15, а также внесения компенсирующей дозы минерального азота на динамику процессов ее трансформации в черноземе обыкновенном карбонатном. Установлено стимулирующее влияние компенсирующей дозы минерального азота и гуминовых препаратов на микробиологические процессы трансформации соломы. При обработке гуминовым препаратом ВЮ-Дон-15 и внесении аммиачной селитры степень разложения целлюлозы возросла соответственно в 1,7 и 1,9 раза, по сравнению с контролем. Увеличение доли подвижного гумуса и фуль-вокислот во фракционно-групповом составе свидетельствует об активном новообразовании гумусовых веществ. Процессы гумификации достигают максимума через 5...7 месяцев компостирования соломы с почвой, после чего начинают преобладать процессы минерализации. В связи с этим накопление гумуса происходит на начальных этапах компостирования соломы с почвой, а в последующем происходит снижение его содержания. В вариантах с гуминовым препаратом ВЮ-Дон-15 и с минеральным азотом наблюдалось наибольшее содержание подвижного гумуса на всем протяжении опыта. Применение гуминового препарата ВЮ-Дон-15 при меньших затратах, по сравнению с внесением аммиачной селитры, оказывает положительное влияние на накопление минеральных форм азота и подвижного фосфора, не уступающее действию компенсирующей дозы азота. Обработка соломы препаратом ВЮ-Дон-15 обеспечивает более эффективное использование пожнивных остатков и побочной продукции урожая зерновых культур для оптимизации плодородия пахотных почв. Ключевые слова: чернозем обыкновенный, солома, гу-миновый препарат, растительные остатки, гумификация, плодородие почв.
Для цитирования: Воспроизводство плодородия чернозема обыкновенного карбонатного при внесении соломы и гуминовых препаратов / О.И. Наими, О.С. Безуглова, Е.А. Полиенко и др. // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 8. С. 11-16. йСИ: 10.24411/0235-2451-2018-10803.
Проблема плодородия почвы, связанная с накоплением гумуса, всегда интересовала ученых. Агроценозы, в отличие от природных экосистем, находятся в неустойчивом состоянии, поскольку в них отсутствуют механизмы саморегулирования. Масса поступающих в почву растительных остатков в агро-ценозах гораздо меньше, чем на целине, и не восполняет потери органического вещества вследствие отчуждения с урожаями сельскохозяйственных культур
[1, 2, 3]. Поэтому вопросы, касающиеся плодородия почв, процессов гумификации растительных остатков, влияния различных агротехнических приёмов на сохранение и накопление гумуса, остаются весьма актуальными, особенно в связи с биологизацией и экологизацией земледелия.
При средней урожайности озимой пшеницы в Ростовской области на полях остается около 6 т/га соломы. Ее запашка, практикуемая в земледелии, -наиболее экологически приемлемый и эффективный способ утилизации побочной продукции растениеводства, при котором, в отличие от сжигания, не происходит загрязнения атмосферы окислами углерода и азота [4]. Использование послеуборочных остатков зерновых культур в качестве удобрения способствует повышению плодородия почв в агроценозах, возвращает в биологический круговорот углерод и биофильные элементы питания, ежегодно отчуждаемые с урожаем сельскохозяйственных культур. С 1 т соломы с учетом пожнивных и корневых остатков в почву возвращается 13 кг калия, 8,5 кг азота, 3,8 кг фосфора, 4,2 кг кальция, 0,7 кг магния, а также ряд микроэлементов (цинк, марганец, железо, медь, бор, молибден) [5, 6].
Ценность соломы как органического удобрения заключается в высоком содержании органических соединений (до 85 %), представленных целлюлозой, лигнином, белковыми веществами, декстринами, гемицеллюлозой и др. При поступлении в почву они подвергаются микробиологической трансформации и служат исходным материалом для формирования различных фракций гумусовых веществ. При разложении растительных остатков, в том числе соломы, в почве идут два параллельных процесса трансформации органического вещества: минерализация -разложение до конечных продуктов (углекислоты, воды и минеральных элементов) и гумификация -образование устойчивых гумусовых соединений. Основная часть соломы минерализуется и только 10...20 % преобразуется в гумус и накапливается в почве [1, 7, 8].
Запашка соломы позволяет увеличить биологическую активность почвы, повысить ее плодородие и урожайность выращиваемых культур [4, 8, 9, 10]. Однако применение соломы в качестве органического удобрения ограничивает низкая скорость ее разложения в почве. Это связано с высоким содержанием лигнина, целлюлозы и кремнийорганических соединений, которые характеризуются широким соотношением углерода и азота. В связи с этим при разложении соломы в почве создается дефицит минерального азота, выделяются фитотоксичные соединения, могут накапливаться фитопатогены [4, 10].
Для получения положительного эффекта от внесения соломы необходимо обеспечить условия для ускорения процессов ее разложения. Так, внесение компенсирующей дозы минерального азота обеспечивает активное развитие микрофлоры, участвующей в биотрансформации соломы. Ускорить процессы ее
минерализации и гумификации в почве позволяет также применение биопрепаратов-деструкторов растительных остатков, в том числе гуминовых препаратов [4, 9, 11]. Однако имеющиеся экспериментальные данные по оценке эффективности биопрепаратов для обработки пожнивных остатков немногочисленны и нуждаются в уточнении и подтверждении результатами дополнительных исследований.
Цель исследований - изучить особенности процессов минерализации и гумификации соломы озимой пшеницы в черноземе обыкновенном карбонатном при внесении минерального азота и использовании гуминовых препаратов BIO-Дон и ВЮ-Дон-15 в качестве стимуляторов ее разложения.
Условия, материалы и методы. Изучение процессов разложения соломы осуществляли в лабораторном эксперименте. Почву из пахотного слоя (1 кг) измельчали и просеивали через сито 3 мм, смешивали с измельчённой до 3...5 см соломой озимой пшеницы, помещали в пластиковые контейнеры размером 10,5x15x10 см и компостировали в течение 12 месяцев в контролируемых условиях температуры (20.22 оС), влажности почвы (60 % от полной влагоемкости) при естественном освещении. Почва - чернозем обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса до начала эксперимента составляло 3,55 %, а подвижных форм элементов питания N-NO3, N-NH4 и P2O5 - соответственно 2,2; 20,1 и 33,8 мг/кг почвы.
Опыт был заложен в трехкратной повторности и включал следующие варианты:
почва + солома в дозе из расчета 6 т/га (контроль);
почва + солома + гуминовый препарат BIO-Дон;
почва + солома + гуминовый препарат ВЮ-Дон-
15;
почва + солома + азот в виде аммиачной селитры из расчета 10 кг д.в. на 1 т внесенной соломы.
Внесение гуминовых препаратов проводили один раз при закладке опыта. BIO-Дон - гуминовый препарат, полученный в процессе щелочной экстракции из вермикомпоста. Его основное действующее вещество - гуминовые кислоты, общее содержание которых в препарате составляет 2 г/л. ВЮ-Дон-15 -модифицированный гуми-новый препарат, в состав которого введена культура Clostridium. Исходя из дозы, рекомендованной производителем, в контейнеры, согласно вариантам, добавляли разведенные в дистиллированной воде гуминовые препараты из расчета 2 л/га. Почву доводили до требуемой влажности дистиллированной водой. Пробы отбирали через 1, 3, 5, 7, 9 и 12 месяцев после внесения соломы.
Агрохимические показатели почвы определяли следующими методами: содержание нитратов -потенциометрическим методом (ГОСТ 26951-86), обменного аммония - ме-
тодом ЦИНАО (ГОСТ 26489-85), подвижных соединений фосфора - по методу Мачигина (ГОСТ 26205-91), гумуса - по И.В. Тюрину, групповой и фракционный состав гумуса - по методу И.В. Тюрина в модификации В.В. Пономаревой и Т.А. Плотниковой [12]. Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов почвы определяли аппликационным методом [13]. Для этого стерильную тонкую льняную ткань размером 9x9 см взвешивали на весах с точностью до четвертого знака и закрепляли на плотной полиэтиленовой пленке. В пластиковые контейнеры вносили по 1 кг почвы с соломой, туда же помещали кусочки льняной ткани и доводили влажность почвы до требуемого значения. Через 2 месяца полотно осторожно извлекали, отделяли от пленки, очищали от почвы, подсушивали и взвешивали. Изменение массы льняной ткани характеризовало целлюлозоразлагающую способность почвы.
Полученные результаты обрабатывали методами дисперсионного анализа, в тексте статьи, в таблицах и на графиках приведены средние значения. Графики построены с использованием компьютерной программы Excel.
Результаты и обсуждение. Гумусовое состояние - основной показатель потенциального плодородия почвы - способности обеспечивать растения всеми необходимыми факторами роста и развития. В современных условиях сохранение, поддержание и восстановление запасов гумуса - одна из главных задач земледелия, поскольку гумус служит важным источником питательных веществ, а с его содержанием в почве связаны такие важные показатели как структурность, буферность, емкость поглощения, теплоемкость, водный режим и другие физические свойства.
Трансформация соломы, внесенной в почву, и образование гумусовых веществ - сложный и многоступенчатый процесс, осуществляемый в результате биохимической деятельности микроорганизмов и ферментов [7, 8]. Он протекает по двум основным направлениям: разложение с прохождением стадии гумификации, обеспечивающее синтез биологически устойчивых органических соединений гумусовой природы, и минерализация до конечных продуктов с
Рис. 1. Степень разложения целлюлозы в черноземе обыкновенном за 2 месяца в модельном опыте: 1 - солома (контроль); 2 - солома+ВЮ-Дон; 3 - солома+ВЮ-Дон-15; 4 - солома + N.
Рис. 2. Динамика содержания гумуса в почве в процессе компостирования соломы: —♦-- солома (контроль); —■--солома+Вю-Дон; --солома+Вю-Дон-15; —*--солома+^
освобождением минеральных элементов, СО2 и воды. Разложение до конечных продуктов способствует сравнительно быстрому переходу закрепленных в органическом субстрате элементов в минеральные формы, которые, используются растениями и вовлекаются в новый цикл биологического круговорота веществ.
В начальный период компостирования соломы озимой пшеницы с почвой происходит наиболее интенсивная минерализация органического вещества и активное образование гумусовых соединений. Распад органического вещества соломы начинается с быстрого расщепления простых углеводов, белковых соединений и гемицеллюлозы. В процессе микробиологической трансформации растительных остатков в почве образуется большое количество разнообразных промежуточных продуктов распада, которые, в свою очередь, служат исходным материалом для новообразования гумусовых соединений. На втором этапе происходит замедление процессов разложения, что связано с уменьшением легкодоступных источников питания и накоплением трудноразлагаемых веществ -целлюлозы и лигнина [1, 8, 15].
В нашем эксперименте скорость протекания процессов разложения соломы по вариантам оценивали по степени разложения целлюлозы. По истечении 2-х месяцев после внесения раствора гуминовых препаратов и минерального азота мы наблюдали достаточно высокую степень разложения целлюлозы (рис. 1).
Наибольшую целлюлозную активность наблюдали в вариантах с добавлением к соломе гуминового препарата ВЮ-Дон-15 и азота, в которых она была выше, чем в контроле соответственно в 1,7 и 1,9 раза. Следует отметить, что применение азотного удобрения создает наиболее благоприятные условия для питания микроорганизмов, их усиленного развития и размножения, и, как следствие, - повышения биологической активности почвы. Использование гуминового препарата ВЮ-Дон-15 при меньшей затратности позволяет достигнуть сопоставимых результатов.
Результаты исследования показали, что в течение пяти месяцев компостирования соломы в почве
процессы гумификации достигают своего максимума. До закладки опыта содержание гумуса в почве составляло 3,55±0,02 % (рис. 2). Максимальное в опыте количество гумусовых кислот образовывалось в начальный период компостирования соломы. Наибольшее содержание гумуса наблюдали в варианте с добавлением к соломе минерального азота, через 7 месяцев с начала опыта оно достигало 3,70 %. Разница с контролем составляла 0,08...0,11 % и была статистически достоверна на всем протяжении опыта при уровне значимости 1 %. В вариантах с гумино-выми препаратами также наблюдали достоверное при уровне значимости 1 % превышение содержания гумуса над контролем в течение первых 7 месяцев компостирования.
После 7 месяцев содержание гумуса уменьшалось по всем вариантам, что свидетельствует о преобладании процессов минерализации благодаря возросшей биологической активности. Начиная с седьмого месяца компостирования, содержание гумуса в вариантах 2 и 3 и в контроле выравнивается, а на варианте с внесением азота, несмотря на существенное снижение, остается выше контрольного. Наши данные подтверждают результаты исследования других авторов, отмечавших, что наиболее интенсивное разложение соломы (около 30.50 % от ее исходного количества) происходит в течение первых 3.6 месяцев после заделки в почву [1, 6, 7].
Гумусовое состояние - это непрерывный динамический комплекс взаимосвязанных процессов поступления и трансформации растительных материалов, взаимодействия продуктов трансформации с другими компонентами почвенной среды, их закрепления и миграции в почве. Важную информацию о гумусовом состоянии почвы дает групповой и фракционный состав гумуса (см. табл.).
Первая фракция гумусовых веществ, определяемая в 0,1н ЫаОН-вытяжке, наиболее мобильна. В эту вытяжку переходят свободные и предположительно связанные с подвижными полуторными окислами гуминовые кислоты [12]. Это наиболее молодая фракция гумуса, которая служит исходным материалом для образования специфических гумусовых веществ. Содержание подвижного гумуса - показатель интенсивности протекающих в почве процессов новообразования гумуса. В нашем эксперименте наиболее активны процессы гумификации в течение первых 5 месяцев компостирования соломы. Об этом свидетельствует увеличение содержания 1-й фракции гуминовых и фульвокислот. Наибольшее ее содержание на всем протяжении опыта наблюдали в вариантах с гуминовым препаратом ВЮ-Дон-15 и с минеральным азотом. Начиная с 7-го месяца компостирования содержание 1-й фракции гуминовых и фульвокислот несколько уменьшается, что
Таблица. Динамика группового и фракционного состава гумуса чернозема обыкновенного при разложении соломы (содержание углерода, %)
Фракция гуминовых кислот (ГК) Фракция фульвокислот (ФК)
1-я I 2-я I 3-я I УГК 1-я I 2-я I 3-я I УФК
Вариант
Собщ> %
Сгк/ Сфк
Исходная почва
2,06 0,040 0,712 0,235 0,987 0,080 0,155 0,183 0,418 Через 1 месяц компостирования
2,36
1 2,06 0,050 0,717 0,230 0,997 0,087 0,176 0,193 0,456 2,19
2 2,08 0,057 0,720 0,246 1,023 0,087 0,173 0,210 0,470 2,18
3 2,08 0,057 0,747 0,223 1,027 0,091 0,185 0,212 0,488 2,10
4 2,12 0,060 0,757 0,237 1,054 0,090 0,193 0,217 0,500 2,11
НСР05 0,01 0,01 0,02 0,01 0,03 0,01 0,02 0,02 0,02 0,10
Через 3 месяца компости рования
1 2,07 0,040 0,723 0,273 1,036 0,117 0,140 0,200 0,457 2,27
2 2,09 0,037 0,720 0,293 1,050 0,120 0,147 0,203 0,470 2,23
3 2,11 0,047 0,737 0,266 1,050 0,123 0,142 0,217 0,482 2,18
4 2,13 0,043 0,753 0,260 1,056 0,123 0,150 0,230 0,503 2,10
НСР05 0,02 0,01 0,02 0,01 0,03 0,01 0,02 0,01 0,03 0,12
Через 5 месяцев компостирования
1 2,08 0,043 0,737 0,253 1,033 0,093 0,150 0,203 0,446 2,32
2 2,10 0,047 0,740 0,256 1,043 0,093 0,147 0,213 0,453 2,30
3 2,11 0,050 0,727 0,267 1,044 0,102 0,150 0,209 0,461 2,26
4 2,14 0,050 0,733 0,250 1,033 0,113 0,154 0,213 0,480 2,15
НСР05 0,02 0,01 0,01 0,02 0,03 0,01 0,01 0,03 0,04 0,18
Через 7 месяцев компостирования
1 2,10 0,030 0,727 0,290 1,047 0,090 0,143 0,203 0,436 2,40
2 2,11 0,033 0,730 0,290 1,053 0,093 0,147 0,200 0,440 2,39
3 2,11 0,040 0,733 0,280 1,053 0,097 0,150 0,207 0,454 2,32
4 2,15 0,037 0,727 0,290 1,054 0,093 0,172 0,193 0,458 2,30
НСР05 0,02 0,01 0,01 0,02 0,02 0,01 0,02 0,01 0,02 0,13
Через 9 месяцев компостирования
1 2,10 0,033 0,690 0,350 1,073 0,073 0,150 0,197 0,420 2,55
2 2,09 0,030 0,693 0,340 1,063 0,083 0,144 0,203 0,430 2,47
3 2,09 0,040 0,707 0,332 1,079 0,087 0,150 0,200 0,437 2,47
4 2,12 0,033 0,727 0,340 1,100 0,090 0,143 0,200 0,433 2,54
НСР05 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,01 0,03 0,18
Через 12 месяцев компостирования
1 2,09 0,030 0,683 0,353 1,066 0,087 0,140 0,197 0,424 2,51
2 2,09 0,033 0,702 0,340 1,075 0,087 0,137 0,207 0,431 2,49
3 2,10 0,037 0,690 0,360 1,087 0,094 0,143 0,203 0,440 2,47
4 2,11 0,027 0,700 0,363 1,090 0,093 0,140 0,200 0,433 2,52
НСР05 0,02 0,01 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,09
свидетельствует о снижении интенсивности новообразования гумусовых веществ. Следует отметить, что при сравнительно небольших различиях в содержании подвижного гумуса между вариантами опыта, минерализационные потери органического вещества в контрольном варианте значительно выше.
Индикатором интенсивности гумусообразования может служить такой показатель как отношение Сгк:Сфк. Высокие его значения свидетельствуют о формировании гуматного гумуса и наиболее «зрелых» гуминовых кислот, а снижение - о новообразовании «молодых» гумусовых соединений [12, 14]. Сдвиг в сторону увеличения фульватности в первой половине опыта, когда отношение Сгк:Сфк в различных вариантах колебалось от 2,10 до 2,32, также свидетельствует о более интенсивном протекании процессов новообразова-
ния гумусовых веществ. К концу опыта отношение Сгк:Сфк постепенно расширялось и к 12-у месяцу компостирования достигало 2,47...2,52. Это свидетельствует о замедлении разложения, что связано с уменьшением легкодоступных источников питания и
Рис. 3. Динамика содержания аммонийного азота в черноземе обыкновенном при разложении соломы: Ф - солома (контроль); —□--солома+Вю-Дон; —&--солома+Вю-
Дон-15; —X--солома+^
Рис. 4. Динамика содержания нитратного азота в черноземе обыкновенном при раз ложении соломы: ♦ - солома (контроль); □ - солома+ВЮ-Дон; А - солома+ВЮ Дон-15; )( - солома+N.
накоплением трудноразлагаемых веществ. Следует отметить, что наибольшие значения соотношения Сгк:Сфк по всем срокам отбора наблюдали в контроле, а наименьшие - в вариантах 3 и 4. В течение всего периода исследований обработка соломы растворами В10-Дон и В10-Дон-15 оказала пролонгированное воздействие на её разложение.
Таким образом, максимальную интенсивность минерализационных процессов отмечали в первые пять месяцев. В этот период компостирования наблюдали наибольшие различия в скорости распада соломы по вариантам. Во второй половине опыта развитие деструкционных процессов, механическое разрушение соломы и усиление контакта с почвой их постепенно сглаживали. Интенсивность воздействия обработки соломы гуминовым препаратом ВЮ-Дон-15 на скорость ее разложения была сопоставима с эффективностью внесенного минерального азота.
В зависимости от ряда условий заделка в почву 1 т соломы приводит к фиксации 5-12 кг молекулярного азота. На начальных этапах ее разложения происходит
значительное биологическое закрепление азота и возделываемые растения могут ощущать дефицит этого элемента. В дальнейшем, по мере разложения органического вещества соломы азот становится доступным растениям [5, 6, 10].
Результаты проведённых исследований свидетельствуют, что при компостировании почвы
с соломой содержание обменного аммония на начальных этапах постоянно растет во всех вариантах, что объясняется активным процессом минерализации органического вещества. После пяти месяцев компостирования его количество в почве начинает постепенно уменьшаться (рис. 3). Это можно объяснить как потреблением микрофлорой, разлагающей солому, так и переходом части аммонийного азота в нитратный, содержание которого неуклонно растет на протяжении всего опыта (рис. 4).
В условиях лабораторного опыта отсутствуют внешние факторы, влияющие на миграцию азота, поэтому приходной статьей баланса будет поступление из минерализующейся соломы, а расходной - иммобилизация почвенными микроорганизмами. По содержанию аммонийного азота вариант с внесением минеральной формы этого элемента превосходит все остальные на протяжении всего эксперимента. Содержание обменного аммония в вариантах с гуминовыми препаратами сопоставимо с его количеством в контроле.
Рис. 5. Динамика содержания подвижного фосфора в черноземе обыкновенном при разложении соломы: ф - солома (контроль); Щ - солома+Вю-Дон; А - солома+Вю-Дон-15; )( - солома+^
В начале эксперимента разница в содержании нитратного азота между вариантами была незначительной, а во второй половине срока компостирования величина этого показателя при использовании гуминовых препаратов и минерального азота уже существенно превышала контроль (см. рис. 4). Наибольшее содержание нитратов характерно для вариантов
с препаратом В10-Дон-15 и минеральным азотом. За весь период компостирования концентрация нитратного азота в почве возросла в контроле - на 89 мг/кг, в варианте с обработкой гуминовым препаратом ВЮ-Дон - на 96,5 мг/кг, В10-Дон-15 - на 113,5 мг/кг, а в варианте с минеральным азотом - на 113,4 мг/кг.
Содержание подвижного фосфора в почвах росло на протяжении всего эксперимента (рис. 5). Если в начале опыта оно было практически одинаковым (34,1.34,4 мг/кг), то во второй половине величина этого показателя во всех экспериментальных вариантах превышала контроль.
Содержание подвижных фосфатов при использовании гуминового препарата ВЮ-Дон-15 на протяжении всего опыта было сопоставимо с таковым в варианте с азотом, а к концу опыта оно оказалось самым высоким - 46,3 мг/кг.
Выводы. Внесение компенсирующей дозы минерального азота и обработка гуминовыми препаратами ВЮ-Дон и В10-Дон-15 ускоряют процесс разложения и гумификации соломы озимой пшеницы в черноземе обыкновенном. Обработка гуминовым препаратом ВЮ-Дон-15 и внесение минерального азота повысили
биологическую активность почвы соответственно в 1,7 и 1,9 раза, по сравнению с контролем.
Увеличение подвижного гумуса и доли фульвокис-лот во фракционно-групповом составе свидетельствует о протекании процессов новообразования гумусовых веществ, которые достигают максимума через пять месяцев компостирования соломы с почвой. Наибольшее содержание подвижного гумуса на всем протяжении опыта наблюдали в вариантах с гуминовым препаратом ВЮ-Дон-15 и аммиачной селитрой.
Применение гуминового препарата ВЮ-Дон-15 при меньших затратах, по сравнению с внесением аммиачной селитры, оказывает положительное влияние на накопление подвижных форм азота и фосфора, не уступающее действию компенсирующей дозы азота.
Обработка В10-Дон-15 с целью регулирования разложения и гумификации соломы позволит в перспективе обеспечить условия более эффективного использования пожнивных остатков и побочной продукции урожая зерновых культур для оптимизации плодородия пахотных почв.
Литература.
1. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. 288 с.
2. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. 228 с.
3. Наими О.И. Гумусное состояние и биологическая активность чернозёмов обыкновенных (североприазовских) при длительном сельскохозяйственном использовании//Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 3 (53). С. 161-164.
4. Верниченко Л.Ю., Мишустин Е.Н. Влияние соломы на почвенные процессы и урожай сельскохозяйственных культур // Использование соломы как органического удобрения. М.: Наука, 1980. С. 11-17.
5. Попов П.Д., Деревягин В.А. Солома // Органические удобрения: Справочник. М.: Агропромиздат, 1988. С. 92-96.
6. Кольбе Г., Штумпе Г. Солома как удобрение. М.: Колос, 1972. 88 с.
7. Гришина Л. А., Копцик Г. Н., Макаров М. И. Трансформация органического вещества почвы. М.: Изд-во МГУ, 1990. 88 с.
8. Черепухина И.В., Безлер Н.В. Микробиологические и биохимические процессы в почве при запашке соломы. Beau Bassin: LAP LAMBERT Academic Publishing RU, 2017. 174 с.
9. Влияние применения гуминового препарата на разложение стерни в черноземе обыкновенном под посевами озимой пшеницы / М.Н. Дубинина, Е.А. Полиенко, В.А. Лыхман и др. //XXI Докучаевские молодежные чтения: Сб. материалов международной научной конференции 23 февраля - 3 марта 2018 г. С. 37-38.
10. Мишустин Е. Н. Использование соломы в качестве удобрения // Почвоведение, 1971. № 8. С. 49-54.
11. Русакова И.В., Воробьев Н.И. Использование биопрепарата Баркон для инокулирования соломы, применяемой в качестве удобрения // Достижения науки и техники АПК, 2011. № 8. С. 25-28
12. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М.: Изд-во МГУ, 1981. 272 с.
13. Методы почвенной микробиологии и биохимии: Учебное пособие / И.В. Асеева, И.П. Бабьева, Д.Г. Звягинцев и др. /под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ, 1980. 223 с.
14. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ, 1981. 272 с.
REPRODUCTION OF FERTILITY OF ORDINARY CARBONATE CHERNOZEM IN THE CASE OF APPLICATION OF STRAW AND HUMIC PREPARATIONS
O.I. Naimi1, O.S. Bezuglova12, E.A. Polienko1, O.Yu. Kutserubova1
'Federal Rostov Agricultural Research Center, ul. Institutskaya, 1, pos. Rassvet, Aksayskii r-n, Rostovskaya obl., 346735, Russian Federation.
2Southern Federal University, ul. Bolshaya Sadovaya, 105/42, Rostov-on-Don, 344006, Russian Federation. Abstract. The influence of treatment of winter wheat straw with humic preparations BIO-Don and BIO-Don-15 and of the application of mineral nitrogen in the compensating dose on the dynamics of straw transformation in ordinary carbonate chernozem was studied in a laboratory experiment. The stimulating effect of the application of the compensating dose of mineral nitrogen and humic preparations on the microbiological processes of straw transformation was determined. The treatment with humic preparation BIO-Don-15 and application of ammonium nitrate increased the degree of cellulose decomposition 1.7 and 1.9 times respectively, compared with the control. The proportion of mobile humus and fulvic acids in fractional-group composition increased, which indicated active humification processes in the soil. Humification processes reached a maximum in 5-7 months of composting straw with soil, after which the processes of mineralization began to predominate. In connection with this, the accumulation of humus occurred at the initial stages of composting straw with soil, and subsequently, its content decreased. In the variants with BIO-Don-15 humic preparation and with mineral nitrogen, the largest content of mobile humus was observed throughout the entire experiment. It was shown that the use of BIO-Don-15 had a positive effect on the accumulation of mineral forms of nitrogen and available phosphorus, not inferior to the action of the compensating dose of nitrogen; in this case, the costs were lower in comparison with the application of ammonium nitrate. The use of BIO-Don-15 for the treatment of straw provided more efficient use of stubble residues and by-products of cereals to optimize the fertility of arable soils. Keywords: ordinary chernozem; straw; humic preparation; plant residues; humification; soil fertility.
Author Details: O.I. Naimi, Cand. Sc. (boil.), senior research fellow (e-mail: [email protected]); O.S. Bezuglova, D. Sc. (boil.), chief research fellow, prof.; E.A. Polienko, Cand. Sc. (boil.), senior research fellow; O.Yu. Kutserubova, junior research fellow. For citation: Naimi O.I., Bezuglova O.S., Polienko E.A., Kutserubova O.Yu. Reproduction of Fertility of Ordinary Carbonate Chernozem in the Case of Application of Straw and Humic Preparations. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 8. Pp. 11-16 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10803.
