Особенности использования соломы в качестве органического удобрения

ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛОМЫ В КАЧЕСТВЕ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ

О.И. Наими, канд. биол. наук, старший научный сотрудник Федеральный Ростовский аграрный научный центр

DOr.10.244n/2500-1000-2019-n552

Аннотация. Рассмотрены положительные и отрицательные аспекты использования соломы как удобрения. В лабораторном опыте изучали процессы разложения соломы, гу-мусообразования и высвобождения питательных элементов. Показано, что внесение минерального азота и обработка гуминовыми препаратами ускоряет процессы разложения соломы в почве, способствует накоплению гумуса и сохранению плодородия.

Ключевые слова: чернозем обыкновенный, солома, плодородие почв, гумификация, элементы питания.

В настоящее время развитие земледелия требует учета законов природы с целью сохранения ее ресурсного потенциала, поэтому все большую актуальность приобретает проблема воспроизводства плодородия почвы на основе биологизации земледелия. По сравнению с природными экосистемами в почвы сельскохозяйственных угодий поступает гораздо меньше растительных остатков, а с урожаем ежегодно выносится большое количество питательных элементов [1, 2]. В связи с этим использование соломы в качестве органического удобрения представляется перспективным агротехническим приемом, направленным на сохранение и воспроизводство плодородия почв.

При внесении соломы в почву утилизируется значительная масса ее органического вещества, обеспечивая почву элементами питания и исходным материалом для образования гумуса. Преимуществом использования соломы в качестве удобрения является то, что солома - одно из самых дешёвых и доступных видов органического удобрения. Содержание углерода в соломе в 3-4 раза больше, чем в других органических удобрениях, что способствует обогащению почвы этим элементом. Углерод соломы сосредоточен главным образом в целлюлозе, гемицеллюлозе и лигнине. Эти соединения являются энергетическим субстратом для почвенной микрофлоры и основным источником органических веществ, участвующих в синтезе гу-

муса [3]. В почву, помимо углерода, с соломой возвращаются биофильные элементы питания - азот, фосфор, калий, кальций, магний, а также ряд микроэлементов [3, 4]. Внесение соломы в почву способствует повышению биологической активности почв, стимулирует активное развитие почвенной микро- и мезофауны, что благоприятно сказывается на физических свойствах почвы (структура, водопроницаемость, плотность сложения) улучшает ее водно-воздушный и температурный режимы [3, 5].

Однако, в отличие от других органических удобрений (навоза или торфокомпо-стных смесей), которые сразу после внесения в почву могут существенно улучшить ее питательный режим, солома в качестве удобрения имеет свои особенности и ее положительное действие проявляется не сразу. В первый год после запашки соломы возможно снижение урожайности возделываемых культур, причиной которого является ухудшение азотного питания растений из-за активного использования минерального азота микроорганизмами, разлагающими солому. Эту проблему можно решить внесением компенсирующей дозы азота, обеспечивая активную жизнедеятельность участвующей в разложении микрофлоры [4, 5].

Солома зерновых культур имеет длительный период разложения из-за высокого содержания лигнина, целлюлозы и кремнийорганических соединений, состав

которых характеризуется высоким соотношением углерода к азоту. Время разложения соломы во многом зависит от климатических условий, а также от химических, физических и биологических свойств почвы. Одним из способов ускорить ее разложение в почве и увеличить высвобождение доступных для растений элементов питания является внесение совместно с соломой биологических препаратов, в том числе гуминовых [5, 6, 7].

Цель исследований - изучить особенности применения соломы как органического удобрения на черноземах обыкновенных и возможности использования гуминовых препаратов ВЮ-Дон и ВЮ-Дон-15для ускорения ее разложения.

Объекты и методы исследований. Для изучения процессов разложения соломы в почве был заложен лабораторный опыт. Почву из пахотного слоя смешивали с измельченной до 2-3 см соломой озимой пшеницы и компостировали при комнатной температуре и влажности почвы 60% от ПВ. Схема опыта включала четыре варианта: 1 - контроль - почва + солома (П + С); 2 - почва + солома + аммиачная селитра из расчета 10 кг/т (П + С + К); 3 - почва + солома + гуминовый препарат ВЮ-Дон (П + С + ВЮ-Дон); 4 - почва + солома + гуминовый препарат ВЮ-Дон-15 (П + С + БЮ-Дон-15).

Исходная почва - чернозём обыкновенный карбонатный с содержанием общего

гумуса - 3,55%, нитратного азота -2,2 мг/кг, аммонийного азота - 20,1 мг/кг, подвижного фосфора - 33,8 мг/кг. BIO-Дон - жидкий гуминовый препарат, полученный из вермикомпоста, с содержанием гуминовых веществ 2 г/л. ВЮ-Дон-15 -гуминовый препарат, обогащенный культурой Clostridium. Обработка гуминовыми препаратами проводилась при закладке опыта.

Результаты исследования. Несмотря на высокое содержание в соломе органических соединений, являющихся основой для формирования гумусовых веществ, основная их часть в естественных условиях минерализуется и только 10-20% преобразуется в гумус и сохраняется в почве в форме устойчивых к разложению веществ. В связи с этим возможности накопления гумуса за счет соломы, как и других органических удобрений, не безграничны [3,

4].

Гумусовое состояние - основной показателем потенциального плодородия почвы. При изучение процессов гумусообра-зования в лабораторном опыте выявлено, что максимальная их интенсивность наблюдается в первые 5 месяцев эксперимента, о чем свидетельствует увеличение общего содержания гумуса, его мобильной фракции, а также снижение отношения Сгк : Сфк в этот период (табл. 1).

Таблица 1. Динамика показателей гумусного состояния чернозема обыкновенного при компостировании с соломой_

Вариант Гумус, % Подвижный углерод, % Сгк:Сфк

Время компостирования

1 мес. 5 мес. 7 мес. 1 мес. 5 мес. 7 мес. 1 мес. 5 мес. 7 мес.

1- П + С 3,56 3,59 3,62 0,137 0,136 0,120 2,19 2,32 2,40

2 - П + С+ N 3,65 3,69 3,70 0,150 0,163 0,130 2,11 2,15 2,30

3 - П + С + BIO-Дон 3,58 3,62 3,64 0,144 0,140 0,126 2,18 2,30 2,39

4 - П + С + В10-Дон-15 3,58 3,64 3,63 0,148 0,152 0,137 2,10 2,26 2,32

Обработка гуминовыми препаратами способствовала более интенсивному вовлечению соломы в процессы минерализации и гумификации и в конечном итоге -сохранению и накоплению гумуса в почве.

В благоприятных условиях солома способна оказывать длительное положительное действие на содержание доступных для растений элементов питания. Так, на протяжении всего опыта по всем вариантам наблюдается рост нитратного азота и

подвижного фосфора, определенного по блюдалось на варианте с препаратом ВЮ-методу Мачигина. Через 7 месяцев наи- Дон-15 (табл. 2). большее содержание этих элементов на-

Таблица 2. Динамика содержания подвижных форм питательных элементов в черноземе обыкновенного при компостировании с соломой_

Вариант N-NO3 n-nh4 P2O5

Время компостирования

1 мес. 5 мес. 7 мес. 1 мес. 5 мес. 7 мес. 1 мес. 5 мес. 7 мес.

1- П + С 2,2 16,3 23,9 21,2 34,9 29,5 34,4 35,9 38,7

2 - П + С+ N 2,8 28,1 31,2 23,6 37,6 32,0 34,1 39,1 40,4

3 - П + С + BIO-Дон 2,4 15,2 37,0 22,6 34,0 28,8 34,2 37,6 40,3

4 - П + С + BIO-Дон-^ 2,6 18,4 48,3 21,4 32,8 29,3 35,3 37,1 41,1

Содержание обменного аммония в на- выми препаратами сопоставимо его коли-чале опыта постоянно растет по всем ва- чеством в контрольном варианте. риантам, что объясняется активным про- Выводы. Таким образом, запашка со-

цессом минерализации соломы. После пя- ломы в агроценозах позволяет вовлечь в ти месяцев компостирования его количе- биологический круговорот органическое ство в почве постепенно уменьшается, что вещество и биофильные элементы пита-можно объяснить как потреблением азота ния, ежегодно отчуждаемые с урожаем. микрофлорой, так и переходом части ам- Обработка соломы гуминовыми препара-монийного азота в нитратный. Содержание тами способствует увеличению скорости обменного аммония в вариантах с гумино- ее разложения.

Библиографический список

1. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. - Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. - 228 с.

2. Наими О.И. Гумусное состояние и биологическая активность чернозёмов обыкновенных (североприазовских) при длительном сельскохозяйственном использовании // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2015. - № 3 (53). -С. 161-164.

3. Кольбе Г., Штумпе Г. Солома как удобрение. - М.: Колос, 1972. - 88 с.

4. Мишустин Е.Н. Использование соломы в качестве удобрения // Почвоведение. -1971. - № 8. - С. 49-54.

5. Еремин Д.И., Ахтямова А.А. Возможности ускорения разложения соломы яровой пшеницы в условиях лесостепной зоны Зауралья // Агропродовольственная политика России - 2015. № 4 (40). С. 35-38.

6. Наими О.И., Безуглова О.С., Полиенко Е.А., Куцерубова О.Ю. Воспроизводство плодородия чернозема обыкновенного карбонатного при внесении соломы с гуминовыми препаратами // Достижения науки и техники АПК. - 2018. Т. 32. № 8. С. 11-16.

7. Наими О.И. Влияние гуминового препарата на динамику азота и фосфора в почве при внесении соломы // Экологические проблемы развития агроландшафтов и способы повышения их продуктивности: Материалы Междунар. научной экологической конф. -Краснодар, 2018. С. 173-175.

FEATURES OF USE OF STRAW AS AN ORGANIC FERTILIZER

O.I. Naimi, Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher Federal Rostov Agrarian Scientific Center

Abstratc. The article deals with the positive and negative aspects of using straw as fertilizer. The processes of decomposition of straw, humus formation and the release of nutrients were studied in laboratory experiment. It is shown that the application of mineral nitrogen and treatment with humic preparations accelerates the decomposition of straw in the soil, contributes to the accumulation of humus and preservation of fertility.

Keywords: ordinary chernozem, straw, soil fertility, humification, nutrients.