Влияние системного применения минеральных удобрений на содержание гумуса в черноземе обыкновенном

3. Дегтярева Г.В. Погода, урожай и качество зерна яровой пшеницы. - Л.: Гидометеоиздат, 1981. - С. 117-123.

4. Белкина Р.И. Пути решения проблемы повышения качества зерна в лесостепной зоне Западной Сибири: автореф. дисс. ...д-ра с.-х. наук. - Новосибирск, 2000. - 34 с.

5. Косолапова А.И., Васбиева М.Т. Влияние изменения климатических показателей в Пермском крае на урожайность зерновых культур //Достижения науки и техники в АПК. - 2011. - № 11. - С. 9-11

6. Самохвалова Е.В. Агрометеорологическая оценка территории Самарской области применительно к возделыванию зерновых культур //Достижения науки и техники в АПК. - 2011. - №6. - С.14-17.

7. Глуховцев В.В., Дровальева Н.В. Особенности формирования белка и его аминокислотного состава в зерне ярового ячменя в зависимости от погодных условий в Среднем Поволжье// Вестник Казанского ГАУ. - 2011. - № 2 (20) . - C.120-123

INFLUENCE OF HYDROTHERMIC REGIME ON THE CONTENT OF PROTEIN AND VITAMINS IN THE GRAIN OF WHEAT, CULTIVATED IN THE STEPPES OF THE KEMEROVO REGION E.P. Kondratenko, E.A. Еgushova, D.V. Sandrikin, O.I. Pikulina, G.N. Tukalo

Summary. The goal of the research is to evaluate the impact of hydrothermic regime on the accumulation of protein and water-soluble vitamins in the grain of soft spring wheat by variety Baganskaya 95, grown in the steppe of the Kemerovo area. As a result of the conducted researches it is established, that on the territory of the steppes of the Kemerovo area synthesis of proteins, water soluble vitamins and their accumulation in the grain of wheat depends on hydrothermal conditions of July and August. Thus, the minimum amount of protein (11,6 %) in the grain of wheat had been formed in the harvest of 2010. The average daily temperature of July amounted to 16,9 C, that below a multiyear average by 1,9 C, precipitation of 125,7 mm, which is higher on average of 56,7 mm, at accumulation of the sum of effective temperatures for the period of ear formation - wax level of ripeness was 693,5 C. The maximum accumulation of a protein in wheat grain to 16,3 % and vitamins happened in 2012. In the period of ear formation - wax level of ripeness was warm, dry weather. The average daily temperature of July was 21,8 C, that at 10 C above the long-term average, and the amount of precipitation - 25,4 mm, which is below the long-term average by 43,6 mm. The sum of effective temperatures for the period ear formation - wax level of ripeness was 879,2 C, during the vegetation 1524,5 C. Plants of middle-late wheat by variety Baganskaya 95 this year were provided with heat during the vegetative and generative periods, which allowed them to form a more qualitative productivity. However, the water supply was low, which led to a decline in the productivity of up to 0,6 t/ha. Vitamin B1 in the grain of wheat harvest of 2012 is more, than in the grain harvest of 2010 at 0,10 mg. On vitamin B2 is the reverse of the pattern: in 2010, in the grain of wheat it had accumulated by 0,06 mg more than in 2012. To the poor on the heat supply and humidified by the year 2010 is considerably reduced the content of vitamin B5, vitamin B6.

Key words: spring soft wheat, yield, the chemical composition of grain, the average temperature of the air, the sum of effective temperatures, amount of precipitation, the reserves of productive moisture.

УДК 631.8:631.411.4

ВЛИЯНИЕ СИСТЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА СОДЕРЖАНИЕ ГУМУСА В ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ

П.А. ЧЕКМАРЕВ, академик Россельхозакадемии, директор Департамента

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

С.В. ОБУЩЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, директор

ФГБУ «САС «Самарская»

Н.М. ТРОЦ, кандидат биологических наук E-mail: agrohim2007@rambler.ru

Резюме. В статье приводятся сведения, показывающие, что использование пашни без применения минеральных удобрений с заделкой в почву соломы и корне-пожнивных остатков в условиях центральной агроклиматической зоны Самарского Заволжья ведет к ежегодному снижению содержания гумуса в черноземе обыкновенном до 1,075 т/га. Внесение минеральных удобрений способствует уменьшению потерь гумуса на 4,8.30,3 % и сокращению его дефицит в 1,2-3,6 раза, что однако не обеспечивает их 100%-ного восполнения. Для поддержания равновесного баланса гумуса в слое 0.30 см на уровне 4,11 % в зернопаровом севообороте дополнительно требуется ежегодно вносить в почву 8.12 т/га навоза. Ключевые слова: гумус, минеральные удобрения, солома, баланс, почвенное плодородие, органическое вещество.

Успешное ведение аграрного бизнеса и производство планируемого количества растениеводческой продукции высокого качества на обыкновенных черноземах

Самарского Заволжья сегодня связано с необходимостью поддержания и воспроизводства почвенного плодородия. При этом, по мнению многих исследователей, первостепенная задача - обеспечение бездефицитного и положительного баланса органического вещества в почве, поскольку гумус - это основной источник элементов минерального питания растений [1.. .6]. Лучшее решение этой проблемы - внесение навоза или сидеральной биомассы, однако не у всех предприятий есть такие возможности. По сведениям ряда авторов баланс гумуса в почве можно поддерживать и за счет систематического использования минеральных удобрений [7...9].

Цель наших исследований - определение баланса гумуса в черноземе обыкновенном при различном уровне применения минеральных удобрений в четырехпольном зернопаровом севообороте.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 4-хпольном севообороте (пар черный -озимая пшеница - яровая пшеница - яровой ячмень), в котором изучали следующие уровни применения минеральных удобрений (за ротацию севооборота): контроль (без минеральных удобрений); минимальный - М45Р45 (припосевное) + Ы30 (подкормка);

средний (общепринятый) - М140Р110К110 (основное) + ^45Р45 (припосевное) + М30 (подкормка);

— Достижения науки и техники АПК, №6-2013

Таблица. Баланс гумуса по вариантам опыта, 1996-2008 гг.

Содержание гумуса, % Убыль гумуса, т/га Восстановление гумуса за счёт

Вариант исхо- дное через 12 еже- годно за 12 пожнивно-корневых остатков и соломы, т/га Ба- ланс, т/га

лет лет ежегод- но за 12 лет

Контроль (без минеральных удобрений) 4,11 3,68 1,075 12,90 0,584 7,00 - 5,90

Минимальный уровень 4,20 3,79 1,025 12,30 0,619 7,42 - 4,88

Средний (общепринятый) уровень 4,19 3,85 0,850 10,20 0,661 7,94 - 2,26

Интенсивный уровень 4,25 3,92 0,825 9,90 0,691 8,30 - 1,60

интенсивный - 1Ч190Р140К140 (основное) + М45Р45 (припо-севное) + Ы30 (подкормка).

В качестве органического удобрения во всех вариантах опыта использовали измельченную солому, оставшуюся послеуборки основной части урожая зерновых культур.

Закладку опытов проводили с учетом основных методических рекомендаций [10].

Площадь делянок - 720 м2, повторность - трехкратная, размещение делянок - последовательное. Перед закладкой опыта и после каждой ротации севооборота по вариантам проводили отбор образцов для определения содержания гумуса в пахотном горизонте. Пробы почвы отбирали в слое 0.30 см в четырёх точках на каждой делянке парным способом. Лабораторные анализы выполняли в ФГУ «САС «Самарская» по методу Тюрина (ГОСТ 26213-91). Исследования проводили с 1996 по 2008 гг. в центральной агроклиматической зоне Самарского Заволжья. Почва опытного участка - чернозём обыкновенный среднемощный среднесуглинистый с содержанием гумуса в пределах 4,1...4,3 %, гидролизуемого азота - 58, подвижных фосфатов - 208.235 и обменного калия - 197... 268 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки - 6,1.. .6,8.

Метеорологические условия в годы исследований были характерными для климата Самарского Заволжья.

Результаты и обсуждения. Использование пашни без применения минеральных удобрений в расчете на пополнение запаса питательных веществ только из соломы и корне-пожнивных остатков ведет к значительному снижению содержания гумуса в почве - в среднем около 1,075 т/га в год. При этом благодаря конверсии растительных остатков в почве образуется не более 0,584 т/га гумусовых соединений в год. Таким образом, дефицит гумуса при таком использовании пашни за три ротации севооборота составляет 5,90 т/га (см. табл.).

При минимальном уровне минеральных удобрений потери органического вещества почвы сокращаются в среднем на 4,8 %, а его пополнение за счёт утилизации не зерновой части урожая повышается на 6,0 %. Положительное влияние минеральных удобрений на содержание гумуса в пахотном горизонте происходит благодаря увеличению фитомассы и большему (в среднем на 3,8...9,5 %) поступлению в почву соломы и пожнивно-корневых остатков с последующей их гумификацией. При этом дефицит гумуса остается достаточно высоким - 4,88 т/га за три ротации севооборота.

Применение удобрений на уровне средних общепринятых норм уменьшало потери гумуса, по отношению к контролю, в среднем на 26,4 %, а по сравнению

с минимальным внесением, - на 20,5 %, одновременно увеличивая его восстановление соответственно на 13,2 и 6,0 %. При этом безвозвратные потери гумуса оставались и составляли 2,26 т/га за три ротации, что в 2,3 раза меньше, чем в контроле.

Снижение количества гумуса в почве отмечалось и при интенсивном использования минеральных удобрений, хотя оно была наименьшим. За 12 лет его содержание снизилось с 4,11 до 3,92 % при ежегодных потерях органического вещества в пределах 0,825 т/га. Внесение повышенных доз удобрений значительно увеличивало обеспеченность растений элементами минерального питания и их продуктивность и как следствие поступление в почву растительных остатков, благодаря чему ежегодное пополнение гумуса составляло 0,691 т/га. Тем не менее, невосполнимые потери гумуса из пахотного горизонте за три ротации севооборота достигали 1,60 т/га.

Коэффициент ежегодной убыли гумуса в контрольном варианте в среднем составил 0,54, при минимальном уровне внесения минеральных удобрений - 0,60, при среднем (общепринятом) - 0,77, а при интенсивном - 0,88. Используя полученные величины, мы расчётным путем определили потребность в дополнительном внесении в почву навоза или равноценного ему другого органического вещества для создания бездефицитного баланса гумуса. Установлено, что для поддержания его равновесного баланса на уровне 4,11 % в зернопаровом севообороте требуется ежегодно вносить в почву 8.12 т/га навоза.

Выводы. Использование пашни без применения минеральных удобрений с заделкой в почву соломы и корне-пожнивных остатков в условиях центральной агроклиматической зоны Самарского Заволжья ведет к ежегодному снижению содержания гумуса в черноземе обыкновенном на 1,075 т/га. Внесение минеральных удобрений от минимального до интенсивного уровня способствует уменьшению потерь гумуса на 4,8.30,3 % и сокращению его дефицит в 1,2-3,6 раза, однако не позволяет полностью восполнись его баланс.

Литература.

1. Троц В., Ахматов Д. Плодородие почв - основа благосостояния населения //Аграрное решение. - 2011. - № 3. - С. 22-26.

2. Синих Ю.Н. Севооборот и биологизация земледелия //Аграрная Россия. - 2о1о. - №6. - С. 5-9.

3. Куликова А.Х., Карпов А.В., Вандышев И.А., Тигин В.П. Агроэкологическая оценка плодородия почв Среднего Поволжья и концепция его воспроизводства. - Ульяновск, 2007. - 158 с.

4. Чекмарёв П.А., Лукин С.В. Система удобрения в условиях биологизации земледелия.//Достижения науки и техники АПК. - 2012. - №12. - С. 10-12

5. Чекмарёв П.А., Лукин С.В., Сискевич Ю.И., Юмашев Н.П., Корчагин В.И., Хижняков А.Н. Мониторинг содержания органического вещества в пахотных почвах ЦЧР. //Достижения науки и техники АПК. - 2011. - №10. - С. 23

6. Чекмарев П.А., Родионов В.Я., Лукин С.В. Опыт использования органических удобрений в Белгородской области. // Достижения науки и техники АПК. - 2011. - №2. - С. 3-5.

7. Чуян Н.А., Чуян О.Г., Брескина Г.М. Агрофизические показатели черноземов в условиях использования побочной про-дукциина удобрение при различных уровнях удобренности//Достижения науки и техники АПК. - 2012. - № 2. - С. 3-6.

8. Лавринова В.А., Воронцов В.А., Лавринова Т.С. Эффективность применения минеральных удобрений при различных системах обработки почвы в посевах ярового ячменя // Зерновое хозяйство России. - 2012. - №5. - С. 36-39.

Достижения науки и техники АПК, №6-2013

33

9. Войтович Н.В., Сандухадзе Б.И., Чумаченко И.Н. и др. Плодородие, удобрение, сорт и качество продукции зерновых культур в Нечернозёмной зоне России. - М., 2002. - 196 с.

10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

INFLUENCE OF SYSTEMIC APPLICATION OF FERTILIZERS ON THE HUMUS CONTENT IN THE

ORDINARY CHERNOZEM P.A. Chekmarev, S.V. Obuschenko, N. M. Trots

Summary. The article presents data showing that the use of arable land without the use of fertilizers with straw incorporation into the soil and root-crop residues in the central agro-climatic zone of Samara Volga leads to an annual reduction of humus content in the ordinary chernozem up to 1,075 tons per 1 ha. The application of mineral fertilizers from minimal to intense levels can reduce the loss of humus on 4,8-30,3% and reduce its deficit to 1.2 - 3.6 times, but does not, it totally made up the balance. In order to maintain the equilibrium of balance of humus (in the layer 0-30 cm) at the level of 4.11% in zernoparovyh rotation is additionally required to contribute annually to the soil 8-12 t / ha of manure. Keywords; humus, fertilizer, straw, balance, soil fertility, organic matter.

УДК 631.417:631.5:551.4

ВЛИЯНИЕ ВИДА СЕВООБОРОТА, СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ЭКСПОЗИЦИИ СКЛОНА НА ДИНАМИКУ ЭМИССИИ СО2 ИЗ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО

Г.Н. ЧЕРКАСОВ, член-корреспондент РАСХН, директор

Н.П. МАСЮТЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора

М.Н. МАСЮТЕНКО, аспирант

ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии Рос-сельхозакадемии

E-mail: vninp@kursknet.ru

Резюме. В работе представлены результаты двухлетних исследований эмиссии СО2 из чернозема типичного в многофакторном полевом стационарном опыте, заложенном в 1984 г. Установлены особенности характера и направленности динамики выделения СО2 из почвы в течение мая-сентября в чистом пару, на многолетних травах и озимой пшенице в зависимости от экспозиции склона, вида севооборота и системы обработки почвы. Выявлена прямая тесная связь эмиссии СО2 из почвы с содержанием в ней микробной биомассы (Ккор=0,78), обратная тесная - с твердостью почвы (Кор= 0,78), прямая средняя - с температурой почвы в диапазоне 15.25 0С (К = 0,57) и влажностью почвы в диапазоне от 10 до 20 % (К = 0,56). Потери С из органического вещества почвы в зависимости от севооборотов различаются в 1,6-2,3 раза, от экспозиции склона - в 1,1-1,5 раза, от системы обработки почвы - в 1,2-1,5 раза. Интенсивность минерализации органического вещества почвы в зернотравяном севообороте ниже, чем в зернопаропропашном, в зависимости от культуры в 2,3-2,5раза на северном склоне, в 1,9-2,1 раза на водораздельном плато, в 1,9-2,0 раза на южном склоне. Предложено использовать коэффициент минерализации органического вещества почвы, рассчитанный на основе определения потери углерода при эмиссии СО2 из органического вещества почвы, для оценки систем земл2еделия и агротехнологий. Ключевые слова: чернозем типичный, выделение СО2, динамика, потоки, потери углерода, интенсивность минер2али-зации, органическое вещество почвы, севооборот, система обработки почвы, экспозиция склона.

Эмиссия диоксида углерода почвами - важное звено круговорота углерода в экосистемах [1]. Диоксид углерода атмосферы примерно на 90 % имеет почвенное происхождение [2]. Углекислый газ, выделяющийся из почв при разложении органических

34 -------------------------------------------

веществ, поступает в атмосферу, влияя тем самым на глобальный баланс СО2 и экологическое состояние нашей планеты. Выделение эдафоном (совокупностью живых организмов почвы) СО2 в прилегающий к почве слой воздуха называют дыханием почвы. Наблюдения за этим процессом в экосистемах позволяют выявить интенсивность минерализации органического вещества под действием природных и антропогенных факторов, оценить поступление углекислоты в атмосферу.

Интенсивность газообразных потерь углерода из почв агроландшафтов обусловлена, с одной стороны, особенностями агротехники, с другой, экологическими факторами, основные из которых температура и влажность [3]. Углекислый газ, выделенный с поверхности почвы, занятой растительностью, связывается растениями в процессе фотосинтеза, то есть доля его поступления в атмосферу незначительна. По данным [4], тип растительности (землепользования) значительно влияет на величину эмиссии диоксида углерода из почв. Однако выделение СО2 из почвы в агроэкосистемах и потери органического вещества из почвы в зависимости от различных факторов изучены недостаточно [5.8].

Цель наших исследований заключалась в изучении динамики эмиссии СО2 из чернозема типичного в зависимости от экспозиции склона, вида севооборота и системы обработки почвы, определении характера и степени связи почвенных условий с интенсивностью эмиссии СО2 из почв, оценке потоков углекислого газа в атмосферу за вегетационный период и потери углерода из органического вещества почвы.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2011-2012 гг. в многофакторном полевом стационарном опыте ВНИИЗиЗПЭ (Медвенский район, Курская обл.), заложенном в 1984 г., в звене зернопаропропашного (чистый пар - озимая пшеница - кукуруза -ячмень) и зернотравяного (клевер - клевер - озимая пшеница - ячмень) севооборотов на водораздельном плато и склонах северной и южной экспозиции при отвальной и безотвальной системах обработки почвы.

— Достижения науки и техники АПК, №6-2013