Влияние видов паров на микробиологическую активность почвы и засорённость посевов озимой ржи

Влияние видов паров на микробиологическую активность почвы и засорённость посевов озимой ржи

А.Н. Кузьминых, к.с.-х.н., Марийский ГУ

В нечернозёмной зоне России одной из причин нестабильности высоких урожаев сельскохозяйственных культур является низкий уровень плодородия почв. В настоящее время в связи с резким сокращением использования сельхозпредприятиями страны органических и минеральных удобрений актуальность этой проблемы возросла. Поэтому агрономическая наука стала уделять больше внимания изучению проблем биологизации земледелия, позволяющей создавать высокопродуктивные и экологически устойчивые агроэкосистемы, полно и рационально использовать биоценотический потенциал агроценоза и природные ресурсы региона.

Важными показателями плодородия почвы являются протекающие в ней биологические процессы, интенсивность которых зависит главным образом от количества и качества поступающего в почву органического вещества [1]. Анализ результатов исследований отечественных и зарубежных учёных показывает, что применение сидерации позволяет не только пополнять запасы органического вещества почвы, но и улучшать её биологические и физические свойства, а также фитосанитарное состояние агроценозов [2, 3].

Сидерация способствует интенсивному развитию в пахотном слое почвы сапрофитной микрофлоры. Она играет большую роль в минерализации органического вещества и повышении биологической активности почвы, а также является антагонистом почвенных грибов — возбудителей многих болезней культурных растений [4].

Цель исследований — изучение влияния паровых предшественников озимой ржи (чистого, занятого, сидерального паров и перелога) на микробиологическую активность почвы и засорённость посевов в условиях восточной части Волго-Вятской зоны.

Методика исследований. Исследования проведены в звене севооборота в 2010—2011 гг. на

опытном поле Марийского государственного университета. Озимую рожь возделывали по следующим паровым предшественникам:

1) перелог;

2) чистый пар;

3) сидеральный пар;

4) занятый пар.

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая, содержание гидролизуемого азота составило 70—75, подвижного фосфора — 220—225 и обменного калия — 100—105 мг/кг, рНсол — 6,1. Повторность опыта трёхкратная. Расположение повторностей в один ярус, размещение делянок последовательное. Общая площадь делянки 60, учётной — 54 м2.

В занятом пару и на зелёное удобрение возделывали викоовсяную смесь. Обработка чистого пара велась по типу чёрного. Уборку парозанимающей культуры и запашку сидерата проводили за 30 дней до посева озимой ржи. С биологической массой зелёного удобрения и сорно-полевой растительностью перелога в почву вносили соответственно 2,05 и 0,93 т/га абсолютно сухого органического вещества, в том числе 102,2 и 35,8 кг/га NPK. Озимую рожь сорта Татьяна высевали в оптимальные для зоны сроки с нормой 6,0 млн всхожих семян на один гектар. Технология возделывания была общепринятой для зоны. Наблюдения, учёты и анализы проводили по соответствующим методикам.

Результаты исследований. Показателем, характеризующим общую активность почвенной биоты, является интенсивность разложения клетчатки целлюлозоразлагающими микроорганизмами. Аппликационным методом по Е.Н. Мишустину была определена микробиологическая активность почвы. Исследования выявили, что в период парования полей микробиологическая активность почвы сильная на перелоге — разложилось 47,8% льняного полотна (табл. 1). Степень активности почвенных микроорганизмов чистого, сидерального и занятого паров была слабой.

1. Микробиологическая активность почвы

Вариант При па] эовании полей При возделывании озимой ржи

% разложившейся ткани степень активности

Перелог 47,8 средняя 73,2 сильная

Чистый пар 28,5 слабая 65,1 сильная

Сидеральный пар 26,4 слабая 89,4 очень сильная

Занятый пар 27,1 слабая 70,2 сильная

2. Количество микромицетов в пахотном слое почвы, тыс. шт/г абс. сух. почвы

Вариант При паровании полей При возделывании озимой ржи

перед посевом парозанимающей культуры перед запашкой сидерата и уборкой парозанимающей культуры кущение (осень) весеннее отрастание фаза цветения перед уборкой

Перелог 20,3 26,7 34,0 12,7 18,5 4,5

Чистый пар 15,7 12,6 21,0 17,6 26,5 8,2

Сидеральный пар 14,9 18,2 56,7 28,6 34,0 17,4

Занятый пар 13,0 17,6 22,9 17,3 22,7 10,7

НСР05 6,7 12,1 6,6 4,1

3. Содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы, мм

Вариант При паровании полей При возделывании озимой ржи

перед посевом парозанимающей культуры перед запашкой сидерата и уборкой парозанимающей культуры перед посевом весеннее отрастание фаза цветения перед уборкой

Перелог 184,3 133,7 158,9 165,3 182,9 161,5

Чистый пар 167,4 119,4 167,6 159,9 190,7 169,9

Сидеральный пар 167,4 108,2 161,3 163,7 194,8 160,3

Занятый пар 167,4 105,3 146,5 157,8 191,3 165,1

НСР05 9,5 7,1

Несколько иной была активность почвенной биоты при возделывании озимой ржи. При этом в зависимости от варианта разложилось 65,1—89,4% льнополотна. Опыты показали, что использование сидерации увеличивает микробиологическую активность почвы. Так, процент разложившегося льняного полотна на варианте озимой ржи по сидеральному пару составил 89,4%, тогда как на остальных вариантах — значительно ниже.

Микробиологическая активность почвы обеспечивается различными группами микроорганизмов — бактериями, актиномицетами и грибами. Мы изучили грибную микрофлору пахотного слоя почвы. Исследования показали, что в пахотном слое почвы паров главным образом встречаются сапротрофные микромицеты родов Aspergilus spp., Penicillum spp., Trichoderma spp., а также Rhizopus nigricans (табл. 2). Из патогенных микроорганизмов, вызывающих корневые гнили зерновых злаков, в парах обнаружена Drechslera sorociniana.

Перед посевом парозанимающей культуры общее количество микромицетов в пахотном слое почвы паров составило 13,0—15,7 тыс. шт/г, а перелога — больше на 29,3—56,1%. К периоду запашки сидератов и уборки парозанимающей культуры в чистом пару наблюдается уменьшение количества микромицетов на 19,8%, и содержание почвенных грибов составило 12,6 тыс. шт/г. В пахотном слое перелога, сидерального и занятого паров, наоборот, — микромицетов стало больше на 22,1—35,4%. При этом доля патогенного гриба составила соответственно 7,8—20,7 и 3,8—6,8% от общего микромицетного состава пахотного слоя почвы.

В период кущения озимой ржи (осень) количество микромицетов пахотного слоя почвы в зависимости от варианта составило 21,6—56,7 тыс. шт/г. При этом достоверно высокое содержание грибной микрофлоры было при использовании зелёного удобрения.

Аналогичная тенденция наблюдается и при дальнейшей вегетации культуры: количество почвенных грибов при возделывании озимой ржи по сидеральному пару в зависимости от фаз развития на 83,7—286,6% больше, чем на других вариантах. Из патогенных микромице-тов на варианте озимой ржи по занятому пару в период цветения и перед уборкой в пахотном слое почвы обнаружены Drechslera sorociniana и Fusarium graninearum. Суммарное их содержание составило соответственно 4,4 и 21,4% от общего количества почвенных грибов.

Активность почвенных микроорганизмов, их качественный и количественный состав определяются не только наличием в почве органического вещества, являющегося для них пищевым и энергетическим материалом, но и влажностью, аэрацией и реакцией почвы.

Установлено, что для роста и развития большинства сельскохозяйственных культур содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы считается очень хорошим, если её количество составляет более 160, хорошим — 130—160, удовлетворительным — 90—130 и плохим — 60—90 мм [3].

Контроль за содержанием продуктивной влаги в метровом слое почвы в период парования полей показал, что весной, перед посевом парозанимающей культуры, её наличие в вариантах опыта было достаточным — 167,4—184,3 мм (табл. 3).

З?

4. Структура урожая и урожайность озимой ржи

Паровой предшественник Продуктивная кустистость, шт. Высота растений, см Количество зёрен в колосе, шт. Масса 1000 зёрен, г Урожайность, т/га

Перелог 3,4 101,6 39,1 32,6 1,90

Чистый пар 3,6 105,5 40,0 32,0 1,86

Сидеральный пар 4,0 113,4 46,1 34,0 2,96

Занятый пар 3,8 103,8 40,6 30,6 1,82

НСР05 0,14

При запашке сидерата и уборке парозанимающей культуры количество продуктивной влаги в перелоге хорошее — 133,7 мм, а на остальных вариантах удовлетворительное.

По среднемноголетним данным, в условиях Республики Марий Эл во второй половине лета выпадает около 101,4 мм осадков, что позволяет при своевременной уборке парозанимающей культуры к периоду посева озимых хлебов накопить в почве необходимое количество влаги.

Результаты исследований показали, что перед посевом озимой ржи количество продуктивной влаги в метровом слое почвы на перелоге, чистом и сидеральном парах было хорошим, и в зависимости от варианта составило 158,9— 167,6 мм. Несколько ниже от оптимального для периода всходов сельскохозяйственных культур продуктивной влаги содержалось на занятом пару — 146,5 мм. В течение вегетации культуры обеспеченность почвы продуктивной влагой в целом хорошая. Разница в содержании влаги между вариантами по фазам развития и роста озимой ржи была незначительной.

Анализ структуры урожая показал, что более высокая урожайность зерна озимой ржи, размещённой по сидеральному пару, — 2,96 т/га, что обусловлено такими элементами структуры,

как продуктивная кустистость — 4,0, количество зёрен в колосе — 46,1 шт. и масса 1000 зёрен — 34,0 г (табл. 4).

Урожайность озимой ржи по перелогу, чистому и занятому парам была достоверно меньше и составила 1,82—1,90 т/га. Показатели структуры урожая на этих вариантах также были несколько ниже.

Таким образом, полученные экспериментальные данные позволяют сделать следующие выводы:

1. Применение сидерации увеличивает микробиологическую активность почвы.

2. Засорённость посевов озимой ржи зависит от парового предшественника. Менее засорена озимая рожь, возделываемая по чистому и сидеральному парам.

3. Возделывание озимой ржи по сидеральному пару существенно увеличивает урожайность зерна.

Литература

1. Довбан К.И. Зелёное удобрение. М.: Агропромиздат, 1990. 208 с.

2. Лошаков В.Г. Пожнивная сидерация и плодородие дерновоподзолистых почв // Земледелие. 2007. № 1. С. 11 — 13.

3. Постников П.А. Промежуточные культуры // Аграрная наука. 2002. № 10. С. 18-20.

4. Завалин А.А., Пасынков А.В., Пономарёв М.И. Роль бобовых культур в земледелии Кировской области // Агрохимия. 2002. № 6. С. 66-71.