Влияние систем обработки почвы и севооборотов на фракционный состав гумуса

Влияние систем обработки почвы и севооборотов на фракционный состав гумуса

A.A. ЮСКИН

B.И. МАКАРОВ, А.И. ВЕНЧИКОВ, кандидаты

сельскохозяйственных наук

Ижевская государственная сельскохозяйственная академия

Наиболее значимым показателем плодородия являются гумусовые вещества, которые определяют особенности функционирования свойств и режимов почв, влияя прямо или косвенно на продуктивность сельскохозяйственных культур. Гумусиро-ванность агроземов связана не только с генезисом определенных типов почв, вовлеченных в пашню, но и в значительной степени с хозяйственной деятельностью предприятий [I].

Воспроизводство гумуса в почвах должно осуществляться за счет органического вещества, создаваемого в самих агроценозах. Главным образом это относится к растительным остаткам сельскохозяйственных культур (пожнивно-корневым, соломе), а также к сидератам [2]. Кроме того, система земледелия должна быть направлена на снижение непроизводительных потерь гумуса в результате эрозионных процессов и биохимической минерализации гумусовых веществ, наиболее активно протекающих в паровых полях [I].

Оценка влияния агрохимических

мероприятий только на валовое содержание органического углерода, используемого для расчета количества гумуса, не раскрывает всей сути положительного воздействия органического вещества почвы на ее плодородие [3]. Более полная картина раскрывается при изучении группового и фракционного состава гумуса, характеризующего содержание лабильных и стабильных форм органических веществ [4]. Мы проводили свои исследования на опытном поле Ижевской ГСХА в двухфактор-ном опыте, заложенном в 2000 г. Варианты основной обработки почвы (фактор А) были следующими: отвальная вспашка на 20 см, плоскорезная обработка на 30 см, дискование на 10 см. Изучались также различные виды паров (фактор В): чистый (черный), занятый (клеверный) и сидеральный (донниковый) в специализированном четырехпольном зерновом севообороте (пар - озимая рожь - яровая пшеница - ячмень).

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая сла-босмытая с содержанием подвижных форм фосфора и калия (по Кирсанову) 346 и 72 мг/кг соответственного, рНсол S,72. Исходное содержание гумуса в почве перед закладкой опыта составляло 0,93 % в пересчете на

углерод. Почвенные пробы были отобраны из слоя 0-20 см после уборки озимой ржи. Изучение группового и фракционного состава гумуса проводили по методике Пономаревой В.В. и Плотниковой Т.А. Определение содержания органического вещества выполнено тит-рометрическим методом по ГОСТ 23740-79, общего азота - по ГОСТ 26107-84 с колориметрическим окончанием.

Установлено, что состав гумуса изучаемой почвы был преимущественно фульватно-гуматный (ГК : ФК=0,88-1,06), без явного преобладания определенной фракции гумусовых веществ.

Под воздействием изучаемых систем обработки почвы через 7 лет после закладки опыта произошло достоверное изменение валового содержания гумуса: обнаружено значительное его снижение при использовании ежегодной вспашки по сравнению с плоскорезной обработкой и дискованием. При этом отмечено существенное снижение содержания, главным образом, фульвокислот. При отвальной обработке происходит снижение суммы фракций фульвокислот на 0,03S мгС/кг по сравнению с плоскорезной обработкой. Наиболее низкие значения зафиксированы у фракции ФК-2, являющейся относительно консервативной формой фульватов кальция и магния. Содержание лабильных фракций ФК-1 слабо отличалось по вариантам фактора А и находилось на уровне 10,0-11,0 % от С * . Причина это' ' общ 1

го - значительная динамичность данного показателя во времени [2]. По-

Влияние систем обработки почвы и севооборотов на групповой и фракционный состав гумуса

(среднее по факторам), 2008 г.

Вариант с общ. N б общ. Гуминовые кислоты Фульвокислоты ГК ФК

1 2 3 1а 1 2 3

Основная обработка

I. Отвальная 0,96 0,102 0,111 0,088 0,119 0,038 0,102 0,089 0,075 1,06

11,6 9,2 12,4 3,9 10,6 9,3 7,8

2. Плоскорезная 1,06 0,106 0,103 0,068 0,127 0,035 0,116 0,104 0,084 0,88

9,7 6,5 12,0 3,3 11,0 9,8 7,9

3. Дискование 1,06 0,103 0,131 0,072 0,125 0,032 0,106 0,114 0,085 0,97

12,3 6,7 11,8 3,0 10,0 10,7 8,0

НСР05 0,02 0,005 0,004 0,012 0,004 0,005 0,005 0,018 0,008

Вид пара

I. Чистый пар 0,99 0,100 0,110 0,079 0,120 0,028 0,100 0,090 0,077 1,06

11,2 8,1 12,1 2,8 10,2 9,1 7,8

2. Занятый пар 1,03 0,102 0,113 0,074 0,123 0,035 0,110 0,112 0,079 0,92

11,0 7,1 12,0 3,4 10,6 10,8 7,7

3. Сидеральный пар 1,06 0,108 0,122 0,075 0,128 0,041 0,115 0,105 0,088 0,94

11,5 7,2 12,0 3,9 10,8 9,8 8,2

нср05 0,02 0,005 0,004 Рф<Рт 0,004 0,005 0,005 0,018 0,008

Примечание. В числителе - % С фракции от массы почвы; в знаменателе - % С фракции от С б ;

НСР05 рассчитана по % С фракции от массы почвы.

20

TeTäiSiäeä.p65 20 21.12.2008, 14:46

этому количество лабильного органического вещества в почве, как диагностического показателя питания растений, следует определять в образцах сельскохозяйственной культуры, отобранных перед началом вегетационного периода или после их компостирования в искусственных условиях.

Способ основной обработки почвы слабо влиял на валовые запасы азота (0,102-0,106 % Ы). Однако в среднем по фактору В наблюдается сужение соотношения общего углерода к азоту до 9,4. Это связано с тем, что в почве повышается доля труд-ногидролизуемых форм азота, что ухудшает условия питания сельскохозяйственных культур.

Паровые предшественники более слабо влияли на запасы органического вещества в почве. Тем не менее, установлено достоверное увеличение содержания общего органического углерода при использовании сидерального донникового пара. В чистых парах происходит активная

минерализация органического вещества почвы, что служит причиной снижения в них гумуса. По данным исследований, в мобилизации минеральных соединений, участвующих в питании растений, ведущая роль принадлежит лабильным органическим веществам, представленным в основном фракциями ГК-1, ФК-1а и ФК-1 [3]. В нашем опыте установлено, что использование чистого пара при короткой ротации севооборота приводит к уменьшению содержания фракции ФК-2. При этом количество гуминовых кислот в ней изменяется в пределах ошибки эксперимента. Применение сидератов позволяет повысить содержание общего азота в почве по сравнению с другими вариантами до 0,108 %. Однако соотношение углерода к азоту изменяется очень слабо.

Таким образом, дегумификация дерново-подзолистой суглинистой почвы, происходящая наиболее интенсивно в чистых парах при отвальной системе основной обработки

почвы, приводит к снижению содержания органического вещества в основном фракций ФК-1а и ФК-2, и в меньшей степени - ГК-1.

Литература

1. Когут Б.М. Принципы и методы оценки содержания трансформируемого органического вещества в пахотных по-чвах//Почвоведение, 2003, № 3, с. 308316.

2. Малышева Ю.А., Полякова Н.В., Платонычева Ю.Н. Содержание органического вещества в почве в звеньях севооборота с сидеральными культурами //Земледелие, 2008, № 2, с.16-17.

3. Кирюшин В.И., Ганжара Н.Ф., Кау-ричев И.С. и др. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. - М.: Изд-во МСХА, 1993. - 99 с.

4. Пономарева В.В.. Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование. - Л.: Наука, 1980. - 222 с.

5. Агрохимические методы исследования почв/Под ред. Соколова А.В. - М.: Наука, 1975. - 656 с.

Получение биокомпоста улучшенного качества

Е.С. РОМАНЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук А.В. БРЫКАЛОВ, доктор химических наук О.В. ШАРИПОВА Ставропольский государственный аграрный университет

Гумус - основной компонент плодородия почвы. О наличии достаточного количества гумуса можно судить по темной окраске и комковатой структуре почвы. Именно гумус делает почву водопроницаемой, обеспечивает доступ в нее воздуха и тепла, придает ей хорошую структуру и тем самым создает условия для интенсивного роста растений. Повысить содержание гумуса в почве помогает применение органических удобрений.

В задачу наших исследований входило создание энергосберегающей технологии получения биокомпоста, обладающего высокими гу-мифицированностью, биогенностью и степенью однородности, с ускорением этапов его «созревания».

Сущность способа заключается в добавлении к субстрату соломистых отходов производства гриба ве-

шенки, предварительно обработанных раствором лигногумата калия. Компоненты компоста перемешивают и укладывают в штабель при следующем соотношении (% массы): солома - 63,2, навоз - 31,S, чернозем - S,2, лигногумат калия - 0,01.

Солома с мицелием гриба вешен-ки содержит целлюлозу (39,9 % к сухому веществу), гемицеллюлозу (36,0 %), лигнин (16,7 %), белок (2,6 %), а также такие элементы, как калий (110S мг/кг), натрий (248), железо (310), медь (8), цинк (S9) и никель (2,S мг/кг). Добавление в состав субстрата соломы с мицелием гриба способствует дополнительному насыщению компоста макро- и микроэлементами, ускорению процесса ферментации.

Внесение лигногумата калия, который по сравнению с традиционно используемым гуминовым удобрением содержит более 90 % смеси гуминовых кислот, причем 1S-2S % из них составляют соли фульво- и низкомолекулярных кислот, благоприятно сказывается на процессах ускорения гумификации соломы, и кроме того обогащает компост микроэлементами (железом, марганцем,

магнием, цинком). Введение небольшой части чернозема обогащает субстрат микроорганизмами.

Во время компостирования микроорганизмы активно ферментируют органические вещества. При оптимальных условиях процесс компостирования проходит через ме-зофильную, термофильную фазы, а также заключающую фазу остывания. Каждой из фаз свойственны свои сообщества микроорганизмов. В начальном этапе ферментации участвуют мезофильные микроорганизмы, которые активно разлагают растворимые компоненты субстрата. При этом в компосте идет повышение температуры.

Мезофильные микроорганизмы при температуре около 40 'С активизируются и на протяжении термофильной фазы ускоряют расщепление протеинов, липидов, целлюлозы и гемицеллюлозы. Для стабилизации температуры компостирования используют аэрацию и перемешивание субстрата. В фазе остывания мезофильные микроор- ы ганизмы возобновляют фермен- | тацию органических соединений. ^

Благодаря применению описан- ^ ного способа получается биоком- | пост улучшенного качества. 2

N>

о о

(О

Ieiäiöiäea.p65

21.12.2008, 14:46

21