Содержание элементов питания в черноземе Южной лесостепи Зауралья при длительной обработке

УДК 631.S1X631.4S2

Содержание элементов питания

в черноземе Южной Лесостепи Зауралья при длительной обработке

как в исходных осадках они были.

Выживаемость и плодовитость дождевых червей в обработанных осадках и компосте выше, чем в необработанных. Эксперименты,проведенные методом подсчета клеток с микроядрами красного костного мозга мышей (МЯ-тест), показали, что компост, введенный животным, не оказывает генотоксического действия, в то время как необработанный осадок такое действие оказывает.

В экспериментах с проращиванием семян компост не только не проявлял фитотоксичности на проростки, а наоборот, стимулировал их рост (табл. 2).

Широкое внедрение технологии позволит ликвидировать бактериологическую и токсикологическую опасность, исходящую от накопленных и складированных на площадках временного хранения осадков, и сократить площади, используемые под их размещение; улучшить санитарно-эпидемиологическую и экологическую обстановку на очистных сооружениях и прилегающих территориях; создать производство, позволяющее безопасно утилизировать постоянно возобновляемые отходы и обеспечить городское и сельское хозяйство ценным органическим удобрением. Технология может быть внедрена во всех городах, имеющих очистные сооружения, а также на крупных животноводческих комплексах.

Литература

1. Мерзлая Г.Е., Зябкина Г.А. и др. Агроэкологическая оценка использования осадка сточных вод//Агрохимия, 1995, № 5.

2. Фридман А.Я., Шемякина Е.В. и др. Органоминеральные композиции на основе осадка сточных вод канализацион-но-очистных сооружений/Науч. ред. А.Л. Бирюков - М., 2000.

3. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений. - М.: Госстандарт России, 2001.

Sewage sludge recycling to ecologically safe m compost

о о

™ D.V. Demin, S.M. Sevostianov, В I.V. Tatarkin, O.I. Khudyakov

Description of technology permitting s recycle sewage sludge to safe organic § fertilizer is presented. J Keywords: sewage sludge, fertilizer, ! decontamination, compost.

ш m

m

М.А. ГЛУХИХ, доктор сельскохозяйственных наук Д.Р. РАЖЕВА

Институт агроэкологии Челябинского государственного аграрного университета Тел. (351-50) 2-21-00, 2-22-34

Изучено содержание в углерода гумуса, азота и соотношение этих элементов при длительной обработке черноземов разными способами.

Ключевые слова: обработка почвы, гумус, углерод, азот.

Динамика плодородия почв при длительном их сельскохозяйственном использовании изучена пока слабо. Мы проанализировали почвенные образцы, взятые в 2003 г. в стационарном опыте Курганского НИИСХ*. Исследование по обработке почвы ведется здесь с 1968 г. До 1977 г. оно осуществлялось в севообороте пар - пшеница - пшеница - однолетние травы на сено - пшеница, с 1978 г. -в севообороте пар - пшеница - пшеница - овес - пшеница. В опыте сравниваются отвальная обработка на 2S-27 см, плоскорезная на такую же глубину, плоскорезная на 10-12 см и чередование через год отвальной обработки на 2S-27 см с плоскорезной на 10-12 см, на двух фонах (без удобрений и 1Х40Р20). Повтор-ность - трехкратная, размещение делянок систематическое.

Почва - чернозем выщелоченный легкосуглинистый маломощный малогумусный. Почвенные образцы взяты нами из слоев 0-10, 10-20 и 20-30 см со всех делянок в девятикратной повторности.

Один из основных показателей плодородия - гумус [I, 2], наличие которого зависит от интенсивности его минерализации, связанной в значительной степени с системой обработки почвы, долей чистого пара в севообороте, применением удобрений [3]. От содержания гумуса в почве зависит ее биологическая активность [4] - абсолютный индикатор

*Опыт заложил и в течение 27 лет вел А.П. Попов, после него, сменяя один другого, - А.А. Беличев, В.Г.Батиков и Г. Л. Апетенок (прим. - авт.).

здоровой, плодородной и производительной почвы

Содержание углерода гумуса определяли экспресс-анализатором (АН^29) на углерод методом автоматического кулонометрического титрования, сходимость показаний которого не ниже 99^ %. Пересчет углерода на гумус не проводили [6]. Его наличие в каждом образце определяли в двукратной повторности.

Во всех слоях почвы, как без удобрений, так и с ними содержание углерода гумуса в 2003 г. оказалось одинаковым, Рф меньше Р05(табл. I).

Первое поделяночное определение углерода гумуса проведено здесь в 1983 г. И.Н. Лебедевой(Сибирский НИИ химизации и земледелия). Почвенные образцы отбирались с делянок первой повторности опыта. Исследовалась почва с вариантов ежегодной вспашки, плоскорезной обработки на 10-12 см и при их чередовании между собой. В то время достоверных статистически доказуемых различий между вариантами опыта также не было. За 20 лет после первого определения заметных изменений в содержании углерода гумуса в вариантах с ежегодной вспашкой и чередованием вспашки с мелкой плоскорезной обработкой не произошло. При систематической мелкой плоскорезной обработке без применения удобрений содержание углерода гумуса в почве за это время снизилось на 6,7 %, с удобрениями - на 9,1 %.

Из элементов минерального питания растений в почвах Зауралья наибольшее значение имеет азот [7]. По мнению И.В. Тюрина [8] значение азота для плодородия, его аккумуляция в почвах более важна, чем накопление органического углерода. Наличие азота в почве определяли по методу Кьельдаля.

Несмотря на то, что за ЗS лет исследований из почвы вынесено с урожаем большое количество азота, особенно без внесения удобрений (1136-1301 кг/га), а разница между удобренными и неудобренными делянками по этому показателю составляет 8ЗS-898 кг/га, существенных различий в содержании азота в по-

Содержание углерода гумуса в почве при разных способах обработки и уровнях удобренности, %

Способ обработки почвы Слой почвы, см

0 -10 10-20 20-30 0-30

0 N Р 40 20 22 0 N Р 40 20 0 N Р 40 2022 2222220 N Р 40 20

Отвальная 2,44 2,50 2,46 2,54 2,32 2,32 2,41 2,45

Плоскорезная глубокая 2,31 2,5- 2,36 2,54 1,97 2,33 2,21 2,46

Плоскорезная мелкая 2,36 2,26 2,34 2,48 2,21 2,06 2,30 2,27

Чередование отвальной 2,35 2,38 2,32 2,34 2,29 2,26 2,32 2,33

и плоскорезной мелкой

Существенность различий рф по удобрению 0,34 по обработке 0,69 Fs 4,60 3,34 0,7*5 0,60 F* 4,60 3,34 0,ф4 0,61 Fs 4,60 3,34 Рф 1,16 0,64 F* 3,34 4,60

чве между фонами не обнаружено, Рф меньше Р05 (табл. 2). Минеральные удобрения, используемые в невысоких дозах, на обеспеченность почвы азотом влияния не оказали. Разница в содержании азота в почве между вариантами обработки обнаружена лишь на неудобренном фоне и только в слое 0-10 см. Более высоким этот показатель оказался здесь при чередовании вспашки с мелкой плоскорезной обработкой через год. При внесении удобрений это различие исчезло.

Первое поделяночное определение содержания азота в почве на этом поле было проведено в 1978 г. В то время несколько беднее азотом была почва в варианте с плоскорезной мелкой обработкой. За 2S лет способы обработки на содержание в почве азота не повлияли.

Важный показатель качества гумуса - его обогащенность азотом (С/ Ы). При увеличении и снижении этого соотношения потери гумуса усиливаются, а количество азота в почве уменьшается [9]. По воздействию

2. Содержание азота в почве

удобрений на эти показатели мнения противоречивы. Одни ученые считают, что без удобрений азот теряется быстрее, чем углерод [10], другие полагают, что заметного влияния на отношение С/Ы удобрения не оказывают [11]. В наших исследованиях при чередовании вспашки с мелкой плоскорезной обработкой независимо от фона удобренности, а при плоскорезной глубокой обработке -без удобрений - в слое 0-30 см обогащенность гумуса азотом была средней (С/Ы = 8-11), в остальных вариантах она находится на границе между средней и низкой (С/Ы = 1114) (табл. 3).

Существенным недостатком минеральных удобрений, особенно азотных, является их физиологическая кислотность и наличие остаточной кислоты, что может приводить к заметному подкислению почвы. В южном Зауралье удобрения, используемые в невысоких дозах, на рН водное среднесуглинистого выщелоченного чернозема за 35 лет исследований влияния не оказали. Замет-при разных способах обработки

и удобренности, %

Способ обработки Слой почвы, см

0- 10 10-20 20-30

почвы 0 N Р 40 20 0 N Р 40 202222 222222222 0 N Р 40 20

Отвальная 0,205 0,211 0,208 0,211 0,215 0,211

Плоскорезная глубокая 0,218 0,212 0,216 0,215 0,217 0,211

Плоскорезная мелкая 0,198 0,217 0,210 0,202 0,207 0,199

Чередование отвальной 0,234 0,226 0,211 0,218 0,214 0,213

и плоскорезной мелкой

Существенность различий по удобрению по обработке 0,25 3,81 F* 4,60 3,34 0,02 1,16 F* 4,60 3,34 1,08 2,36 F* 4,60 3,34

3. Соотношение углерода к азоту (С/М в почве в зависимости от способа обработки и фона удобренности

Способ обработки почвы Слой почвы, см

0 -10 10-20 20-30 0 -30

0 N Р 40 202222222 0 N Р 40 20222 2222220 N Р 40 2022 222222 0 N Р 40 20

Отвальная 11,9 11,8 11,8 12,0 10,8 11,0 11,5 11,6

Плоскорезная глубокая 10,6 11,8 10,9 11,8 9,1 11,0 10,2 11,5

Плоскорезная мелкая 11,9 10,4 11,1 12,3 10,7 10,4 11,2 11,0

Чередование отвальной 10,0 10,5 11,0 10,7 10,7 10,6 10,6 10,6

и плоскорезной мелкой

нее воздействовал на этот показатель способ обработки почвы. Однако во всех вариантах опыта реакция почвенного раствора сохранялась на уровне нейтральной.

Литература

1. Сдобников С.С. Обработка почвы и питание растений// Земледелие, 1980, № 8, с. 18-21.

2. Krebs В. Schwermetal bestimmung in Roden und linem Bonner Blastungsgebiet - Fresenins Z. Anch. -Chem, 1985. - bd 322. - № 7. - S. 708709.

3. Кирюшин В.И., Лебедева И.Н. Опыт изучения изменения органического вещества черноземов Северного Казахстана при их сельскохозяйственном использовании/почвоведение, 1972, № 8, с. 128-133.

4. Андреев A.A. Плодородие почвы и производительность труда. - М.: Знание, 1974. - 143 с.

5. Diercks R. Alternativen im Landban.-Stuttgart, 1983. - 217 s.

6. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. - М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 315 с.

7. Прянишников Д.Н. Азот в земледелии СССР. Избранные сочинения. Т. 37.

- М., 1963.

8. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. - М.: Наука, 1965. - 319 с.

9. Жуков А.И., Попов П.Д. Регулирование баланса гумуса в почве. - М.: Ро-сагропромиздат, 1988. - 40 с.

10. Цыганова Н.А. Особенности формирования плодородия лёгких дерново-подзолистых почв при окультуривании и длительном применении различных систем удобрения в условиях северо-запада РФ: Автореф. дисс... д. с.-х. н. - С.-Пб., 2007. - 39 с.

11. Сайфуллина Л.Б. Процессы гуму-сообразования в почве под различными элементами агроландшафта на южном черноземе: Автореф. дис. канд. с.-х. наук.

- Саратов, 2007. - 22 с.

Nutrients content in chernozem at south forest-steppe in after Urals area

M.A. Glukhikh, D.R. Razheva

Content of carbon and nitrogen and ratio of it during long-time cultivation of chernozems by different technologies has been shown.

Keywords: soil cultivation, humus, carbon, nitrogen.

u ф

ä

Ф д

Ф ä

s

ф

z

IO

Ol P

о о

(О