Динамика агрохимических и микробиологических показателей плодородия лугово-дерновой почвы Сахалина при использовании систем удобрения разной степени интенсивности и мелиоранта

Вестник ДВО РАН. 2017. № 3

УДК 631.312.631.816.631.461

Л.В. САМУТЕНКО, В.П. СЛАВКИНА

Динамика агрохимических

плодородия лугово-дерновои почвы Сахалина при использовании систем

удобрения разной степени интенсивности и мелиоранта

Результаты 27-летнего мониторинга показали, что характер изменений в почве не идентичен на полях стационара. В целом анализ действия разных систем удобрения свидетельствует об очевидном снижении обеспеченности почвы основными элементами питания растений вне зависимости от применения разных систем удобрения. Достаточно заметно изменяется кислотность почвы. Повторное известкование, совмещенное с внесением органики, в отличие от моноизвесткования, в течение 5 лет обеспечивает сохранение показателей кислотности почвы на уровне слабокислых и близких к нейтральным. Согласно микробиологическим наблюдениям, наиболее благоприятна для сохранения гумуса система удобрения, включающая комплекс 200 т/га ТНК (действие и отдаленное последействие) + 2№К. Этот фон обусловливает повышение в почве численности педотрофной микрофлоры, свидетельствующей об увеличении количества лабильных форм органического вещества, участвующих в синтезе гумуса. При применении извести наиболее благоприятный микробиологический режим со сбалансированными процессами трансформации азота и гумуса складывается в случае ее совместного использования с органоминеральными системами удобрений (20 и 40 т/га навоза + 2NPK).

Ключевые слова: многолетний стационар, почва, системы удобрения, мелиорант, микробиологическая деятельность.

Dynamics of agro-chemical and microbiological indicators of the fertility of the meadow-sod soils of Sakhalin when using fertilizer systems of various intensity and ameliorant. L.V. SAMUTENKO, VP. SLAVKINA (Sakhalin Research Institute of Agriculture, Yuzhno-Sakhalinsk).

The results of 27-year monitoring showed that the nature of the changes in the soil was not identical in the fields of the stationar. In general, the analysis of the effect of different fertilizer systems points to the obvious decline in the provision of main plant nutrients to the soil regardless of the application of different fertilizer systems. The soil acidity changes quite markedly. Re-liming, combined with the application of the organic matter, in contrast to a single liming for 5 years ensures preservation of soil acidity indicators on the level of slightly acidic ones and those close to neutral. According to microbiological observations, the most favorable fertilizer system for the preservation of humus is that which includes a complex of200 t/ha of PMC (action and distant aftereffect) + 2NРК. This background determines an increase ofpedotrophic microflora in soil, indicating an increase of labile forms of the organic matter, involved in the synthesis of humus. When applying а lime the most favorable microbiological regime with balanced transformation processes of nitrogen and humus is formed when the lime is jointly used with the organic-mineral system of fertilizers (20 and 40 t/ha manure + 2NPK).

Key words: long-term stationary studies, soil, fertilizer systems, ameliorant, microbiological activity.

*САМУТЕНКО Любовь Викторовна - кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, СЛАВКИНА Вера Петровна - старший научный сотрудник (Сахалинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Южно-Сахалинск). *Е-таП: lyubiva_1953@mail.ru

В условиях интенсификации земледелия возрастает антропогенная нагрузка на почву, изменяющая ее плодородие. К основным агрохимическим показателям почв, которые при этом могут изменяться, относятся количество гумуса, кислотность, сумма поглощенных оснований, содержание усвояемых форм азота, фосфора и калия [6]. Содержание гумуса и азота оказывает существенное действие на эффективность средств химизации, что определяет как уровень урожаев, так и стабильность их по годам. Азот, как правило, является лимитирующим элементом питания в малоплодородных по своей природе почвах, причем дефицит его наблюдается даже в условиях систематического применения повышенных доз азотных удобрений [11]. Внесение низких доз минеральных удобрений, не покрывающих вынос азота урожаем культур, сопровождается повышенной минерализацией органического вещества почвы и снижением ее потенциального плодородия до уровня неудобренной почвы [4].

В условиях недостаточного внесения минеральных удобрений и извести потери плодородия неизбежны. Последствия этого могут быть оценены лишь экспериментальным путем в многолетних исследованиях. Изучение темпов потери плодородия почв показало, что без применения извести, органических и минеральных удобрений неизбежно происходит деградация почв, потеря ими плодородия - подкисление, увеличение содержания фитотоксичных элементов, снижение содержания подвижных форм фосфора и калия [3, 9, 10, 13], гумуса и общего и легкогидролизуемого азота [6].

В комплексе мер по повышению продуктивности сельскохозяйственных культур, сохранению и улучшению плодородия почв важное место занимает разработка эффективных систем удобрения [7, 9].

Во многих длительных опытах, проводимых в различных природных условиях, отмечено положительное действие органоминеральных систем [8]. Наибольшая урожайность культур севооборота наблюдалась при использовании минеральной и органоминеральной систем удобрения с высокими дозами, но положительный баланс гумуса при этом обеспечивала только органоминеральная система [8]. Плодородие почвы, созданное в процессе длительного применения органоминеральной системы удобрения, обладает более высоким последействием, чем сформированное с использованием только минеральной системы [4].

Важнейшим показателем, характеризующим плодородие почв и интенсивность протекающих в них процессов, является биологическая активность. Любые агротехнические мероприятия, направленные на повышение урожая растений и воспроизводство почвенного плодородия, должны иметь почвенно-микробиологическое обоснование [12]. В Дальневосточном регионе достаточно обширные исследования особенностей микробиологической деятельности в почвах под влиянием разных агрохимических воздействий проведены в Приморском крае [16].

В пределах о-ва Сахалин установлено 15 типов почв [5]. Из них наиболее пригодны для агрономического использования лугово-дерновые (лугово-дерновые типичные, лугово-глеевые), бурые лесные и болотные. Островные почвы имеют ряд особенностей: слабую морфологическую дифференциацию профиля с маломощным гумусным горизонтом, высокую кислотность, низкую обеспеченность основными питательными элементами при значительной природной гумусированности, фульватный тип гумуса, наличие большого количества железа и алюминия, тяжелый гранулометрический состав [5]. Это позволяет предполагать общий характер изменений физико-химических и химических свойств почв. Приведение вовлеченных в сельскохозяйственное использование почв к необходимому уровню окультуренности потребовало значительных временных, экономических и энергетических затрат. Мелиоративные дозы органических удобрений (ТНК) достигали 100-1200 т/га, минеральных (в туках) - 1500-2000 кг/га. Выдерживались плановая цикличность применения мелиорантов и объемы их внесения, однако в последние два десятилетия использование удобрений сокращено до 12-60 % от необходимых количеств.

В стационарном опыте Сахалинского НИИСХ предполагалось изучить комплексное действие перспективных технологических элементов производства сельскохозяйственных культур, новых средств интенсификации на основные свойства почвы, в том числе на динамику агрохимических параметров для установления наиболее рациональных систем удобрения в севооборотах с целью сохранения и воспроизводства плодородия.

Стационар включает три временных закладки (1989-1991 гг., каждая по 3 га), что позволяет учесть почвенные и погодные различия и определить математические зависимости не только внутри каждой закладки опыта, но и при объединении полученных в закладках результатов. Чередование культур в севообороте во времени. Почва лугово-дер-новая (агрозем), старопахотная, с неоднородным гранулометрическим составом (средний суглинок-легкая глина). Исходные агрохимические параметры: рН 3,9-5,9 (потенциоме-трически), содержание гумуса - 2,9-5,1 %, общего азота - 0,27-0,33 % (по И.В. Тюрину), легкогидролизуемого азота - 149-184 мг (по И.В. Тюрину и М.М. Кононовой), подвижных форм фосфора - 262-622 мг (по А.Г. Кирсанову), обменного калия - 74-138 мг (пламенно-фотометрически в вытяжке А.Г. Кирсанова) на 1 кг почвы [1, 2]. Микробиологическая деятельность изучалась по методике, описанной в работе [15].

Системы удобрения включали нулевой (0№К), органические (100, 200 и 400 т/га тор-фонавозного компоста - ТНК), минеральные (1 и 3МК, 1-3ОТК) и органоминеральные (100-200 т/га ТНК + 1-3№К) фоны. Базовые одинарные дозы в 1- и 3-й ротациях севооборота (кг действующего вещества на 1 га): под картофель - 60№К, под однолетние травы - 90Ш20Р180К. Во 2-й ротации базовая доза минеральных удобрений была изменена на 30Ш08РК. Внесение органических удобрений не предусматривалось. Во 2- и 3-й ротациях отслеживалось отдаленное последействие (п/д) ТНК, с 2010 г. - действие и последействие Са + Н (известь по 1,0 г.к. + 20 и 40 т/га навоза).

Результаты 27-летнего мониторинга показали, что за указанный период в почве произошли определенные изменения, хотя их характер не был идентичным во всех закладках опыта. Достаточно заметным изменениям подверглась кислотность почвы (табл. 1).

Максимальное снижение рН (на 0,53-1,10 единицы) произошло в почве 1-й закладки, характеризовавшейся лучшим исходным уровнем плодородия. Показатели кислотности почвы во 2- и 3-й закладках, соответствовавшей категории очень кислых, претерпели меньшие изменения (-0,10...-0,79). Наиболее устойчивой оказалась почва в 3-й закладке, подвергавшаяся минимальным химическим воздействиям (0№К и ШК). Динамике рН соответствовали изменения показателей обменного алюминия и суммы поглощенных оснований: два первых параметра возрастали (особенно активизировался алюминий), третий, напротив, становился меньше (табл. 2).

Особенность реакции почвы на известкование (2005-2007 гг.) после длительного перерыва (1989-1991 гг.) заключалась в том, что произошло очень быстрое снижение действия

Таблица 1

Динамика кислотности почвы рН солевой в зависимости от систем удобрения

Система удобрения 1-я закладка 2-я закладка 3-я закладка

1989 г. 2015 г. 1990 г. 2015 г. 1991 г. 2015 г.

0ОТК 5,38 4,56 4,37 3,82 4,34 4,22

ШК 5,32 4,44 4,30 3,88 4,33 4,32

3NК 5,19 4,31 4,14 3,74 4,55 4,06

ШРК 4,83 4,06 4,26 3,88 4,50 4,00

2ОТК 4,71 4,08 4,16 3,82 4,42 3,98

3ОТК 5,26 4,16 4,04 3,68 4,66 4,18

100 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК 4,91 4,12 4,18 3,72 4,49 4,14

200 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК 4,98 4,14 4,14 3,72 4,54 4,13

400 т/га ТНК 4,91 4,38 4,62 3,83 4,68 4,36

Влияние повторного известкования и органо-известкового комплекса на изменение показателей кислотности почвы, содержания поглощенных оснований и обменного алюминия

Система удобрения рН солевой Сумма поглощенных оснований, ммоль/100 г почвы А13+, мг/100 г почвы

Обычный фон Са + Н Обычный фон Са + Н Обычный фон Са + Н

0ОТК 4,20 5,18 9,65 16,45 13,23 0,65

ШРК 3,94 4,66 8,80 15,85 13,93 6,66

2ОТК 3,97 4,10 7,70 8,70 20,54 17,21

3ОТК 4,69 5,28 13,75 18,60 1,17 0,32

100 т/га ТНК (п/д) + 20 т/гаН 3,98 4,03 9,20 9,45 17,17 14,27

100 т/га ТНК (п/д) + 20 т/га Н+ Са 3,98 5,30 9,20 17,3 17,17 0,54

200 т/га ТНК (п/д) + 40 т/га Н 3,99 3,98 9,20 8,75 18,34 18,79

200 т/га ТНК (п/д) + 40 т/га Н + Са 3,99 5,15 9,20 19,20 18,34 1,17

100 т/га ТНК (п/д) + ШРК + 20 т/га Н+Са 3,94 5,20 9,20 18,80 13,13 0,70

200 т/га ТНК (п/д) + ШРК + 40 т/га Н + Са 3,96 4,41 9,65 12,70 12,53 5,29

100 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК + 20 т/га Н + Са 4,07 5,06 10,15 15,50 12,44 0,66

200 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК + 40 т/га Н + Са 4,11 4,28 10,30 11,25 7,18 12,76

Примечание. Обычный фон - почвы без внесения извести (Са) и навоза (Н).

мелиоранта: в 1-й год последействия отмечено уменьшение рН на 0,7-0,8 единицы в почве 2- и 3-й закладок и на 0,4 единицы - в почве 1-й закладки. Вероятно, это можно объяснить несколькими причинами, в том числе ненасыщенностью почвенного комплекса, фульватностью гумуса, наличием в почве значительного количества обменных алюминия, марганца и железа [5].

Повторное известкование, совмещенное с внесением органики, в течение 5 лет обеспечивало сохранение показателей кислотности почвы в большинстве вариантов систем удобрений на уровне слабокислых и даже близких к нейтральным. В 2016 г. наблюдения показали, что последействие указанного комплекса стало ослабевать, хотя в почве значительной части вариантов все еще сохранялись благоприятные условия с рН более 5,0 (табл. 2).

Результаты изменений в содержании основных элементов питания растений в почве при применении разноинтенсивных систем удобрения приведены в табл. 3.

Наблюдения показали, что вне зависимости от применения разных систем удобрения продукционный процесс культур севооборота в течение 2- и 3-й ротаций протекал в условиях значительного азотного дефицита.

Очень высокая обеспеченность почвы подвижными формами фосфора сохранялась на протяжении всего периода исследований. Наименьшими почвенные потери этого элемента за три ротации севооборота были при использовании систем удобрения с включением 2№К. В почве с экстенсивными системами удобрений (0№К, 400 т/га ТНК (п/д)) отмечено увеличение содержания подвижных форм фосфора.

Весьма разнообразной была ситуация в почве закладок стационара с содержанием обменного калия и его изменениями. Наиболее существенным в процессе сохранения и увеличения количества калия (на 18-60 кг/га) оказалось действие 3№К в 1- и 2-й закладках, в 3-й закладке эта тенденция была нарушена.

В целом анализ действия разных систем удобрения свидетельствует об очевидном снижении обеспеченности почвы основными элементами питания растений. К вероятным причинам этого следует отнести прекращение поступления необходимых объемов органических удобрений и применение, судя по итогу, недостаточных доз минеральных удобрений, отсутствие подкормок многолетних трав в течение 4 лет.

Динамика основных элементов питания растений в почве в зависимости от разных систем удобрения за 27-летний период, мг/кг

Система удобрения 1-я закладка 2-я закладка 3-я закладка

1989 г. 2015 г. 1990 г. 2015 г. 1991 г. 2015 г.

+ N-NН4

0ОТК 96,3 12,0 46,7 11,9 61,9 15,2

ШК 46,4 11,8 49,5 22,4 32,0 10,9

3NK 61,3 11,3 36,3 29,3 41,0 14,6

ШРК 48,6 14,2 51,8 13,2 63,6 15,1

2ОТК 71,6 15,2 70,3 15,5 41,9 12,8

3ОТК 83,4 17,6 64,8 16,0 42,0 13,9

100 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК 92,1 15,1 66,3 12,6 45,6 15,6

200 т/га ТНК(п/д) + 2ОТК 93,3 17,2 76,4 16,5 58,4 14,7

400 т/га ТНК(п/д) 34,4 10,9 67,3 13,4 41,8 13,1

РА

0ОТК 664,0 546,0 383,0 308,0 290,0 316,0

ШК 620,0 507,0 300,0 241,0 306,0 234,0

3NK 610,0 480,0 352,0 277,0 308,0 267,0

ШРК 638,0 478,0 316,0 248,0 310,0 319,0

2ОТК 528,0 522,0 286,0 324,0 323,0 324,0

3ОТК 639,0 560,0 360,0 328,0 351,0 432,0

100 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК 591,0 574,0 319,0 293,0 461,0 360,0

200 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК 660,0 544,0 298,0 288,0 381,0 306,0

400 т/га ТНК (п/д) 637,0 491,0 342,0 220,0 297,0 302,0

К2О

0ОТК 124,0 74,0 140,0 68,0 137,0 98,0

ШК 107,0 78,0 94,0 98,0 136,0 108,0

3NK 98,0 158,0 107,0 125,0 184,0 166,0

ШРК 140,0 90,0 116,0 73,0 138,0 102,0

2ОТК 155,0 136,0 142,0 122,0 182,0 132,0

3ОТК 165,0 141,0 120,0 112,0 162,0 142,0

100 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК 176,0 117,0 142,0 108,0 172,0 100,0

200 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК 155,0 126,0 132,0 100,0 152,0 99,0

400 т/га ТНК (п/д) 135,0 73,0 103,0 72,0 126,0 104,0

Полученные результаты позволили оценить разные количественные варианты использования удобрений и прийти к выводу о том, что не всегда их умеренные и даже высокие дозы приносят желаемый эффект стабильности.

Применение доз минеральных удобрений с содержанием азота 30-60-90 и калия 108 кг/га д.в. под основные культуры севооборота обусловливало устойчивый декомпенсаци-онный баланс названных питательных элементов. Поступление их с пожнивно-корневы-ми остатками (ПКО) в основном не компенсировало отторгаемую часть (95-160 кг/га N 100-225 кг/га К2О). В 8,1-10,9 т сухого вещества ПКО многолетних трав содержалось до 110-135 кг N и 125-155 кг К2О; ПКО других культур существенно уступают в объемах многолетним травам. Следует учитывать и то обстоятельство, что в ПКО главная составляющая - корни, служащие потенциальным резервом элементов, поступление которых в почву произойдет в процессе минерализации корневой массы.

Вынос фосфора мал, в связи с чем внесение его избыточного количества в составе поликомпонентных удобрений приводит к непродуктивному использованию и избыточному накоплению этого элемента в почве.

Положительная тенденция в сохранении гумуса появилась со снижением продуктивности многолетнего травостоя, а именно с сокращением выноса азота, от 50 до 80 % которого растения получают из гумусового пула [14] (табл. 4).

Баланс гумуса (по углероду) в почве под многолетними травами разных лет использования травостоя

Система удобрения Вынос азота с зеленой массой трав, кг/га Нетто баланс гумуса

Первые 2 года, в среднем 6-й год Первые 2 года, в среднем 6-й год

0ОТК 212,6 139,2 -467,4 +231,0

ШРК 208,6 125,5 -345,5 +218,7

2ОТК 209,8 127,8 -132,3 +209,2

3ОТК 223,4 147,0 -403,5 +226,6

100 т/га ТНК (п/д) 206,4 135,2 -65,4 +211,2

200 т/га ТНК (п/д) 206,2 138,8 -528,4 +230,5

100 т/га ТНК (п/д) + ШРК 221,1 154,1 -405,2 +212,3

200 т/га ТНК (п/д) + ШРК 229,2 146,4 -564,4 +273,4

100 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК 249,0 141,4 -531,5 +213,3

200 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК 242,2 153,0 -296,8 +206,6

Согласно микробиологическим наблюдениям, наиболее благоприятна для сохранения гумуса система удобрения, включающая комплекс 200 т/га ТНК (действие и последействие) + 2№К. Этот фон обусловливал повышение в почве численности педотрофной микрофлоры, свидетельствующей об увеличении количества лабильных форм органического вещества, участвующих в синтезе гумуса (табл. 5).

Таблица 5

Влияние известкования лугово-дерновой почвы на численность (*103 кл./г почвы) и соотношение основных и трофических групп микроорганизмов, 2015 г.

Система удобрения Бактерии на МПА Актино-мицеты на КАА Грибы Соотношение, % Педотро-фы на ПА, общее кол-во

КАА / МПА Миш. / МПА ПА / МПА

0ОТК 8601 4572 91 2,1 2,1 1,2 10152

0ОТК + Са 7802 4131 79 1,7 2,4 1,2 9600

ШРК 6110 3050 40 1,9 1,9 1,6 9400

ШРК + Са 4050 2200 46 2,8 2,3 2,2 8800

3ОТК 7056 3811 67 1,7 2,2 1,1 9600

3ОТК + Са 7803 4112 73 3,1 2,1 1,1 8450

100 т/га ТНК (п/д) + 20 т/га Н 7371 2750 106 1,4 2,4 1,3 9703

100 т/га ТНК (п/д) + 20 т/га Н + Са 1300 6900 104 2,1 2,2 1,0 14040

200 т/га ТНК (п/д) + 40 т/га Н 7672 4752 89 1,4 1,4 1,2 9502

200 т/га ТНК (п/д) + 40 т/га Н + Са 7420 4020 112 1,7 1,8 1,5 11200

100 т/га ТНК (п/д) + ШРК + 20т/га Н + Са 5145 3050 60 2,8 2,5 2,0 10410

200 т/га ТНК (п/д) + ШРК + 40 т/га Н +Са 6240 3950 68 2,3 2,2 2,0 12390

100 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК + 20 т/га Н +Са 7810 4860 67 2,2 1,5 2,8 18110

200 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК + 40 т/га Н +Са 6200 5125 89 2,7 3,3 2,7 16770

Примечание. Питательные среды для культивирования микроорганизмов: МПА - мясо-пептонный агар, КАА - крахмало-аммиачный агар, ПА - почвенный агар Локхида, Миш. - среда Мишустиной (олигонитрофилы).

Внесение 100 т/га ТНК при закладке стационара обусловило активизацию микробного ценоза, мобильность органического вещества, но меньшее накопление гумуса в почве с низким потенциалом плодородия. Увеличение содержания гумуса при указанной выше системе удобрения отмечено только в высокоплодородной почве (+0,55 % в 1-й закладке).

В процессе ротаций травяно-пропашного севооборота в почве сложился дефицит азота, что свидетельствует о качественных изменениях в составе гумуса. На значительный уровень минерализации органического вещества указывает обеднение видового состава индикаторных споровых бактерий. Утрачено разнообразие в составе целлюлозоразру-

шающих микроорганизмов: исчезли вибрионы, некоторые виды миксобактерий и грибов. Меньшее разнообразие отмечено в составе актиномицетов. Оно свидетельствует об однотипности поступающего в почву растительного вещества, снижении качественного состава материала, из которого синтезируется органическое вещество почвы.

В течение ряда лет под действием разных систем удобрений изменились соотношения эколого-трофических групп микроорганизмов в лугово-дерновой почве стационара (рис. 1).

Усиление минерализационных процессов в почве подтверждено коэффициентами минерализации. Их наибольшая интенсивность (КАА / МПА ~ 3,1) отмечена в последействии тройной дозы NPK.

Применение мелиоранта обусловило рост численности аммонифицирующих бактерий, микроорганизмов, усваивающих минеральные формы азота, активизировало деятельность нитрификаторов, олигонитро-филов, денитрификаторов, что привело к существенной потере почвой азота. Повышенная биологическая активность способствовала быстрой минерализации свежего органического вещества, поступающего в почву с растительными остатками. Следствием дальнейшего действия извести стало резкое снижение разнообразия микроми-цетов, неспороносных форм микроорганизмов, олигонитрофилов.

Целлюлолитическая активность микроорганизмов снижена из-за недостатка свободного азота (табл. 6).

Благоприятные изменения в составе микрофлоры почвы наблюдались при совместном внесении органических и минеральных удобрений. Последействие этого комплекса обусловило сходство качественного состава спороносной микрофлоры с составом бацилл в начале закладки стационарного опыта: в 1,5 раза повысилась общая численность спорообразующих бактерий, особенно рода Bacilluss subtilis, появились Bac. megatherium.

Споровые формы основных 5 видов бацилл - Bac. cereus, Bac. mycoides, Bac. virgulus, Bac. subtilis, Bac. megatherium - в составе аммонифицирующих бактерий занимали 10-30 %. Большой удельный вес спорообразующих бактерий среди почвенного микронаселения характерен для хорошо окультуренных почв и указывает на интенсивно идущие минерализационные процессы. Наибольшее разнообразие состава бацилл

Рис. 1. Соотношение эколого-трофических групп микроорганизмов: а - перед закладкой опыта

Влияние систем удобрения и известкования на численность целлюлозоразрушающих микроорганизмов

и интенсивность разрушения клетчатки

Система удобрения Общее кол-во микроорганизмов, х103 кл./г почвы Интенсивность разрушения клетчатки, %

2005 г. 2015 г. 2005 г. 2015 г.

0ОТК 52,9 35,6 10-15 5-10

0ОТК + Са 51,3 42,5 15-20 10-15

ШРК 44,9 24,3 10-20 10-15

ШРК + Са 46,1 20,1 20-25 5-10

3ОТК 39,8 35,8 25-30 15-20

3ОТК + Са 42,6 38,7 25-30 10-15

100 т/га ТНК (п/д) + 20 т/га Н 46,6 36,6 10-15 10-20

100 т/га ТНК (п/д) + 20 т/га Н + Са 48,6 26,7 20-25 15-20

200 т/га ТНК (п/д) + 40 т/га Н 56,1 32,9 25-35 20-25

200 т/га ТНК (п/д) + 40 т/га Н + Са 59,7 35,8 30-35 15-20

100 т/га ТНК (п/д) + ШРК + 20 т/га Н + Са 56,2 20,1 10-15 10-15

200 т/га ТНК (п/д) + ШРК + 40 т/га Н + Са 57,3 28,3 15-20 15-20

100 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК + 20 т/га Н + Са 81,0 45,8 80 40-50

200 т/га ТНК (п/д) + 2ОТК + 40 т/га Н + Са 86,3 55,3 90-100 40-45

Рис. 2. Влияние разных систем удобрения и известко вания на видовой состав бацилл

наблюдали при совместном внесении мелиоранта, органики (20 и 40 т/га), одинарной и двойной доз минеральных удобрений в действии и последействии (рис. 2). В вариантах без органических удобрений (NPK, известь) разнообразие микроорганизмов агрономически ценных физиологических групп было значительно меньшим. Наиболее благоприятный микробиологический режим со сбалансированными процессами трансформации азота и гумуса складывался при использовании извести с органоминеральными системами 20 и 40 т/га навоза + 2NPK.

Таким образом, результаты микробиологических наблюдений в совокупности с определением продуктивности культур севооборота позволили установить наиболее оптимальные системы удобрений: 100-200 т/га ТНК (действие - отдаленное последействие) + 2 NPK (в 1- и 2-й ротациях) + 20-40 т/га навоза + известь (в 3-й ротации). Они обеспечивали получение высокой урожайности сельскохозяйственных культур, способствовали сохранению наиболее благоприятных свойств лугово-дерновой старопахотной почвы. Удалось выявить особенности действия мелиоранта, которое оценивалось неоднозначно. Последействие извести без органической поддержки оказалось низкоэффективным и краткосрочным.

Применение доз минеральных удобрений с содержанием азота 30-60-90 и калия 108 кг/га д.в. под основные культуры севооборота обеспечило устойчивый декомпенса-ционный баланс названных питательных элементов.

Многолетние стационарные наблюдения свидетельствуют о том, что снижение орга-номинерального восполнения почвенных затрат на продукционный процесс растений и формирование высокого плодородия обусловливает тенденцию утраты благоприятных физико-химических свойств, присущих окультуренной лугово-дерновой почве.

Полученные результаты позволили оценить разные количественные варианты удобрений и прийти к выводу о том, что не всегда их умеренные и даже высокие дозы приносят желаемый эффект стабильности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Агрохимические исследования почв / под ред. А.В. Соколова. М.: Наука, 1975. 656 с.

2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1962. 490 с.

3. Ваулин А.В., Коваленко А.А., Варламов В.А. Динамика содержания легкоподвижного фосфора в дерново-подзолистой почве при внесении высоких доз фосфорных удобрений и в последействии // Плодородие. 2010. № 4. С. 28-30.

4. Ефремов В.Ф. Действие и последействие систем удобрения в зерновом севообороте // Плодородие. 2004. № 4. С. 10-11.

5. Ивлев А.М. Особенности генезиса и биогеохимия почв Сахалина. М.: Наука, 1977. 143 с.

6. Кириллова Г.Б., Жуков Ю.П. Содержание гумуса и доступность форм азота в почве в зависимости от различных доз удобрений // Изв. ТСХА. 2005. Вып. 2. С. 3-9.

7. Конова А.М. Продуктивность севооборота при комплексном применении средств химизации // Плодородие. 2010. № 4. С. 15-16.

8. Мёрзлая Г.Е., Шевцова Л.К. Гумус и органические удобрения как основа плодородия // Плодородие. 2006. № 5. С. 27-29.

9. Мёрзлая Г.Е., Девятова Т.А., Пономарёва Е.В., Румянцева И.В. Эффективность длительного применения органических и минеральных удобрений // Плодородие. 2010. № 4. С. 31-32.

10. Небольсин А.Н., Небольсина З.П. Оценка плодородия почв после прекращения использования удобрений // Плодородие. 2004. № 4. С. 12-14.

11. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрение и урожай. М.: Колос, 1977. 416 с.

12. Полякова Н.В., Платонычева Ю.Н., Володина Е.Н., Нарчев М.А. Использование биологических параметров для оценки окультуренности серых лесных почв // Плодородие. 2010. № 4. С. 40-41.

13. Смирнов Б.А., Щукин С.В. Эффективность систем разноглубинной обработки на дерново-подзолистой почве избыточного увлажнения // Изв. ТСХА. 2005. Вып. 1. С. 34-43.

14. Соколов О.А., Шмырева Н.Я., Ивашикина Н.В. Агрохимические и экологические основы регулирования потоков азота в агросистемах // Актуальные проблемы агрохимической науки: к 75-летию Всероссийского НИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова. М., 2007. С. 35-46.

15. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии. М.: Дрофа, 2004. 216 с.

16. Щапова Л.Н. Микробиологические аспекты формирования плодородия почв // Плодородие. 2009. № 4. С. 30-32.