Влияние кальцийсодержащих соединений на микробиологическую активность и физико-химические свойства почвы

добная зависимость существует также между ГТК мая-июля и содержанием белка в зерне (г = 0,75).

%

•

\5и • • • •

• • г •

1 0 5 і 1,5 і 2 ГТК

Рис. 2. Зависимость содержания сырой клейковины в дерне очимой пшеницы от величины гидротермического коэффициента.* -содержание клейковины.

Таким образом, проведенный комплексный анализ влияния природных и антропогенных факторов на качество озимой пшеницы в условиях северо-за-

падной части Центрально-Черноземного региона показал следующее:

благоприятные условия для получения зерна с соответствующими химическими, физическими и технологическими свойствами создаются в годы, когда вегетация озимых возобновляется при наличии оптимальных запасов влаги в почве (150.. .200 мм) ^период от выхода в трубку до колошения стоит теплая погода и выпадают дожди, а формирование зерна проходит при оптимальной температуре и умеренном дефиците влаги;

лучшие предшественники - чистый (черный) пар и многолетние бобовые травы одного года пользования. При размещении культуры по занятым парам необходимо дополнительное внесение азотных удобрений, а также создание условий для форсированной мобилизации почвенных запасов этого элемента.

ВЛИЯНИЕ КАЛЬЦИЙСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ

В. И. ЛАЗАРЕВ, доктор сельскохозяйственных наук Курскийй НИИ агропромышленного производства

Н.Н. ТРУТАЕВА, кандидат сельскохозяйственныхнаук Курская ГСХА

Длительное сельскохозяйственное использование черноземов сопровождается рядом негативных процессов (нарастание кислотности, уменьшение содержания поглощенных оснований, гумуса и др.), которые приводят к снижению эффективного плодородия. Увеличение кислотности почвы связано с обеднением пахотного и подпахотного горизонтов подвижными формами кальция в результате его вымывания, выноса с сельскохозяйственной продукцией и расхода на нейтрализацию физиологически кислых минеральных удобрений. Это одна из главных причин негативной трансформации черноземов.

Свои исследования мы проводили в условиях полевых стационаров Петринского опорного пункта Почвенного института им. В.ВДокучаева и Курской ГСХА, а также в вегетационных опытах с радиоизотопом Са45.

Цель работы состояла в определении динамики изменения физико-химических свойств чернозема, его микробиологической и ферментативной активности в различных агроценозах, а также в оценке эффективности применения кальцийсодержащих соединений.

Почва опытного участка чернозем типичный мощный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое 6,0...6,2 %, подвижного фосфора (по Чири-кову) - 10,1...14,5, обменного калия (по Масловой) -

16,8...19,0 мг/100 г почвы, pH - 6,8...7,0, сумма поглощенных оснований - 32,9...33,9 мг-экв./100 г по-

чвы, степень насыщенности почвы основаниями

88...96 % .

За многолетний период (30 лет) в различных видах полевых севооборотов с внесением удобрений и без происходило заметное подкисление почвенного раствора. Причем более сильным оно было в пропашном севообороте. Так, в варианте без удобрений величина pH здесь снизилась на 1,2, а при использовании навоза и 1ЧРК — на 2,1, против соответственно 0,8 и 1,6 в зернопропашом (табл. 1). Изменение реакции почвен-

Таблица 1. Изменение физико-химических показа-

телей чернозема типичного в различных агроценозах

Год отбо- «г, Са, мг-экв/100 г

Вариант ра образ- цов рНксі мг-экв/ 100 г V, % об- мен- ный водо- раство- римый

До закладки опыта 1963 6,5 1,7 96 42,0 0,6

Зернопро- 1971 6,5 1,7 96 40,6 0,6

пашной 1976 6,2 1,7 96 42,0 0,5

(без удоб- 1982 6,0 1,7 96 39,1 0,4

рений) 1993 5,7 2,2 92 37,3 0,3

Зернопро- 1971 5,8 3,5 91 37,4 0,5

пашной 1976 5,3 4,3 90 37,4 0,5

(ЫРК 1982 5,3 4,3 88 34,2 0,4

+навоз) 1993 4,9 4,5 85 32,2 0,3

Пропаш- 1971 6,0 2,1 95 40,0 0,6

ной (без 1976 6,2 2,1 95 37,6 0,6

удобре- 1982 5,8 2,5 93 35,8 0,3

ний) 1993 5,3 3,1 87 33,6 0,2

Пропаш- 1971 5,5 3,8 91 38,0 0,4

ной (ЫРК 1976 5,8 3,5 92 38,4 0,4

+навоз) 1982 5,3 4,6 88 32,8 0,2

1993 4,6 4,8 83 31,1 0,2

ного раствора объясняется уменьшением концентрации подвижных форм кальция, которые собственно ее и регулируют. Зависимость pH от величины этого показателя была существенной и выражалась коэффициентами корреляции равными 0,88...0,98.

Для выяснения механизма изменения кислотности и кальциевого состояния чернозема на опорном пункте Почвенного института под руководством Е.Т. Му-зычкина была проведена серия вегетационных опытов с радиоизотопом Са45, результаты которых подтвердили отмеченный в полевых условиях факт под-кисления почвы при внесении минеральных, особенно азотно-калийных удобрений.

В условиях вегетационного опыта величина pH уменьшалась на 0,2 единицы, а гидролитическая кислотность возрастала на0,8... 1,2 мг-экв./100 г почвы (табл. 2).

Таблица 2. Изменение кислотности и содержания форм кальция чернозема типичного при внесении минеральных

удобрений и извести (по данным вегетационного опыта)*

Вариант рНксі Нг, мг-экв/ 100г Са, мг-экв/100 г

обмен- ный водорас- творимый

Без удобре- 5,80 4,6 34,0 0,23

ний 4,97 5,5 33,6 0,18

Р тах 5,70 5,0 34,9 0,28

4,98 5,7 32,0 0,20

ІМК тах 5,60 5,4 32,8 1,20

4,76 6,7 32,7 1,40

МРК тах* 5,65 5,2 32,1 0,38

4,72 6,5 32,6 1,20

Без удобрений 6,00 2,7 36,5 0,29

+ Са 0,75 Нг 5,42 3,2 34,3 0,40

Р тах. + Са 5,96 2,9 36,1 0,26

0,75 Нг 5,43 3,3 34,7 0,25

ЫК тах. + Са 5,68 3,5 37,2 1,40

0,75 Нг 5,50 4,0 35,7 1,85

ЫРК тах. + 5,78 3,3 36,1 0,37

Са 0,75 Нг 5,69 3,9 36,0 1,00

* — зернопропашной севооборот, фон — ЫРК + навоз

Под влиянием известкования увеличивалось содержание подвижных форм кальция, что способствовало снижению гидролитической кислотности в вариантах без удобрений в 2-3 раза, а при внесении элементов минерального питания - в 1,3-1,5 раза.

Использование радиоактивных изотопов дало возможность изучить трансформацию кальция извести и раздельно учесть поступление этого элемента в растения из почвы и из мелиоранта. В результате исследований было установлено, что 80...90 % кальция извести переходит в обменную форму и только

5...10 % в водорастворимую.

Согласно полученным экспериментальным данным минеральные удобрения способствуют вытеснению кальция из почвенного поглощающего комплек-

Табл и ца 3. Влияние кальцийсодержащих соединений на микробиологические процессы чернозема типичного

Вариант Общее количество микроорганизмов, млн/г абсолютно сухой почвы

образец на МПА образец на КАА

инакти- вирован- ный макси- мально активи- рованный инакти- вирован- ный макси- мально активи- рованный

Контроль 6,40 14,36 9,14 24,76

Дефекат, 4 т/га 7,27 16,83 9,66 25,44

Гипс, 4 т/га 7,40 25,27 10,29 28,39

Дефекат, 2 т/га

+ гипс, 2 т/га 7,75 29,78 9,69 27,83

НСРоб 0,17 0,59 0,62 0,55

са в раствор, тем самым, увеличивая его подвижность. Так, внесение максимальной дозы >4К в варианте с известкованием повышало содержание водорастворимого кальция в 2-3 раза, на непроизвесткованной почве этот процесс протекал значительно слабее.

Результаты наблюдений за микробиологической и ферментативной активностью чернозема типичного, проводимых в Курской ГСХА показали, что под действием дефеката и гипса насыщенность ППК кальцием увеличивалась (на 75...80 %). Это способствовало более интенсивному развитию микроорганизмов, участвующих в превращениях органических (на МПА) и минеральных (на КАА) соединений, а также снижению количества микроскопических грибов. Причем, дефекат усиливал разложение и трансформацию органического вещества, а гипс — микробиологическую активность почвы в целом (табл. 3).

Таблица 4. Влияние кальцийсодержащих соединений на активность полифенолоксцдазы и пероксидазы в черноземе типичном

Вариант Слой почвы, см Первый год последействия Второй год последействия Третий год последействия

полифе- нолокси- даза перокси- даза К = АпаЛ' Апер полифе- нолокси- даза перокси- даза К = Апол-Апер полифе- нолокси- даза перокси- даза К = АПОл-Апер

мг пурпургалина на 100 г а.с. почвы мг пурпургалина на 100 г а.с. почвы мг пурпургалина на 100 г а.с. почвы

Контроль 0...20 5,41 7,72 0,7 3,11 5,18 0,6 3,00 5,36 0,6

20...40 4,92 8,20 0,6 2,67 4,45 0,6 2,77 5,89 0,5

Дефекат 4 т/га 0...20 5,23 6,54 0,8 4,87 6,96 0,7 4,90 8,17 0,6

20...40 4,64 7,73 0,6 4,22 7,03 0,6 4,18 7,08 0,6

Г ипс 4 т/га 0...20 5,81 6,45 0,9 6,12 7,03 0,9 6,67 6,95 1,0

20...40 5,00 6,25 0,8 5,92 6,58 0,9 6,32 7,18 0,9

Дефекат 2 т/га+ 0...20 6,47 7,19 0,9 6,83 6,57 1,0 7,40 6,73 1,1

гипс 2 т/га 20...40 5,91 6,57 0,9 6,33 7,36 0,9 7,33 7,40 1,0

НСР05 0,37 0,32 0,47 0,38 0,35 0,51

Кальцийсодержащие вещества повышали активность полифенолоксидазы и пероксидазы, которые участвуют в разложении фенольных соединений, накапливающихся в почве при распаде корневых остатков (табл. 4).

Эффективность упомянутых мелиорантов значительно возрастала при использовании вместе с органическими удобрениями, а их последействие сказывалось в течение 5 лет. В результате, урожайность зерновых культур повышалась на 17...23 % в год внесения и на 31...34 % в последействии.

Таким образом, при длительной эксплуатации чернозема типичного в различных агробиоценозах внесение кальцийсодержащих материалов, особенно в сочетании с органическим удобрениями, - важный фактор формирования эффективного плодородия. Использование этого приема способствует увеличению концентрация подвижных форм кальция, повышению микробиологической и ферментативной активности почвы, снижению величины pH и гидролитической кислотности.

АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

А.Ю. АЙДИЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук Курский НИИ агропромышленного производства

В балансе производства зерна в Курской области важное место занимает яровая пшеница, а в неблагоприятные годы, когда озимые пересеваются, она играет ведущую роль. Продуктивность этой культуры в условиях региона значительно колеблется по годам (табл. 1) и зависит от уровня удобренности, предшественника, метеорологических условий и других факторов.

Таблица 1. Амплитуда колебаний урожайности яровой пшеницы, возделываемой по различным предшественникам, среднее за 14 лет

Предшественник Урожайность, ц/га

без удобрений ЫзоР45Ка5

Сахарная свекла 11,1...38,8 17,2...45,5 Кукуруза 10,9...40,2 17,4...47,5

Пред- шест- венник Фон Уро- жай- ность, ц/га Прибавка, ц/га

удоб- рения пред- шест- венника

Кукуруза без удобрений 26,9 - +2,8

последействие 31,5 4,6 +1,2

Сахарная без удобрений 24,1 - -

свекла последействие 30,3 6,2 -

ким предшественником как сахарная свекла. В среднем за 14 лет разница в пользу кукурузы составила

1,2...2,8 ц/га (табл. 2). Это связано, главным образом, с условиями водного режима — сахарная свекла сильнее и на большую глубину иссушает почву.

На продуктивность посевов яровой пшеницы влияет их влагообеспеченность в критический период роста и развития растений — фазу «кущение - выход в трубку» (см. рисунок). В среднем за годы исследований он наступал во второй половине мая — начале июня. Зависимость между осадками, выпавшими в это время и сбором зерна, выражалась коэффициентами корреляции равными 0,54...0,58. В целом этим фактором было обусловлено 26...32 % колебаний урожайности. Анализ полученной информации указывает на

Многолетние данные Курского НИИ агропромышленного производства свидетельствуют, что в севообороте яровую пшеницу следует размещать по хорошим предшественникам, так как она требовательна к плодородию почвы особенно в первые периоды роста и развития. Лучше всего эта культура удается после пропашных (кукуруза, сахарная свекла, картофель, кормовые корнеплоды), после которых оставются чистые от сорняков и хорошо заправленные органическими и минеральными удобрениями поля, особенно богатые фосфором и калием — наиболее важными элементами для получения зерна с высоким содержанием клейковины.

Посев яровой пшеницы после кукурузы обеспечивает более высокую урожайность, по сравнению с та-Таблица 2. Влияние предшественников и уровня уцобрен-носги на урожайность яровой пшешшы

Рисунок. Зависимость урожайности кроной пшеницы от осал-ковпериода »кущение - иыход втрубку»:ВШ-урожайность.-«- -

сумма осадков.

неооходимость ранних сроков посева яровой пшеницы с таким расчетом, чтобы она максимально использовала весенние запасы влаги и осадки апреля-мая.

Современные технологии возделывания сельскохозяйственных растений должны учитывать сортовые особенности культуры. Наибольшее распространение в Курской области (70 % посевных площадей) в последние годы