Микробиологическая активность как один из факторов регулирования урожайности ячменя

держание варьирует в пределах 2,12,3 % от веса сухой почвы; подвижных форм (по Масловой) у выщелоченных черноземов 20-25, у черноземнолуговых - 12-18 мг/100 г почвы.

Выводы На окраине зауральской лесостепи черноземные почвы представлены выщелоченными черноземами, луговочерноземными и черноземно-луговыми почвами, которые приурочены к геоморфологическим районам - на водораздельной возвышенной недрениро-

ванной равнине формируются полугид-роморфные; автоморфные занимают ее оконечность и террасу, окаймляющую водораздельную равнину.

Между типами почв имеются различия по морфологическим признакам: полугидроморфные имеют более короткий профиль и выше горизонт вскипания. Карбонатный горизонт заканчивается в пределах профиля, более тонкая структура новообразований карбонатов, тогда как у черноземов карбонаты встречаются и в материнской породе.

Агрономия

Данные валового и гранулометрического анализа свидетельствуют о наличие в изучаемых типах почв процессов выщелачивания, более отчетливо выраженных у полугидроморных почв.

По агрохимическим показателям и физико-химическим свойствам черноземные почвы окраины зауральской лесостепи не отличаются от подобных типов почв лесостепи Западной Сибири. Для почв характерна слабая обеспеченность подвижным фосфором, средняя и хорошая подвижным калием.

Литература

1. Каретин Л. Н. Почвы Тюменской области. - Новосибирск Наука, Сиб. Отд-ние. - 1990. - 285с.

2. Афанасьева Е. А., Бахтин П.У. Генетическая характеристика почв Зауральской лесостепи. В кн. Исследования в области генезиса почв. - М., АН СССР, 1963, 600с.

3. Горшенин К. П. Почвы южной части Сибири (от Урала до Байкала). - М., АН СССР, 1959, 611 с.

4. Ерохина А. А., Розов Н. Н. Почвы Урала, Западной и Центральной Сибири. - М. АН. СССР, 1962, 460 с.

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КАК ОДИН ИЗ ФАКТОРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ЯЧМЕНЯ

Г.Н. КОЗИНА,

старший преподаватель, Волгоградская ГСХА, г. Волгоград

Ключевые слова: ячмень, урожайность ячменя, микробиологическая активность, чередование культур, система обработки и удобрения почвы, чередование сельскохозяйственных культур.

Результаты почвенно-микробиологических исследований не закладываются в технологические решения при создании зональных систем земледелия. Между тем почвенная микробиология как наука должна определять общую стратегию земледелия и вместе с почвоведением, агрохимией, агрофизикой и физиологией растений выработать необходимые параметры для разработки конкретных агротехнологий в зональных системах. Только при этом условии может быть решена одна из основных задач земледелия - сохранение и повышение почвенного плодородия.

Цель и методика исследований В условиях Волгоградской области на опытных полях учхоза «Горная Поляна» и производственных посевах перед нами стояла задача определить уровень биологической активности в посевах ячменя «Донецкий-8», размещенных в системе севооборотов по различным предшественникам. Посев проводили по предшественникам: пар, кукуруза, сорго, озимая пшеница, ячмень. Более того, предполагалось выявить влияние минеральных и органоминеральных удобрений на активность микробиологических процессов, происходящих в степной зоне светло-каштановых и южно-черноземных почв Вол-

гоградской области.

Изучение микробиологической активности проводилось методом аппликаций [1]. Данный метод приближает исследования к естественным условиям, применим к различным типам почв и может характеризовать различные агрохимические и агротехнические мероприятия.

Отрезки льняной ткани закапывались на глубину 30 см, то есть изучение проводилось непосредственно в пахотном слое почвы, в зоне ризосферы ячменя, где по данным ранее проведенных исследований деятельность микроорганизмов проявляется наиболее сильно. На развитие и размножение бактерий оказывают влияние температура и влажность почвы. При содержании воды в почве ниже 20% развитие бактерий ослаблено. Для успешного развития бактерий требуется не менее 20% влажности почвы.

Поскольку исследования проводились в зоне сухих степей, характеризующейся недостаточным увлажнением, то срок экспозиции, выбранный нами, равнялся 15 дням, 1 месяцу, 45 дням, 2 месяцам.

Данные по климатическим условиям в период вегетации ячменя приведены в таблице 1.

Полотна практически находились в почве весь период вегетации ячменя.

Руководствуясь значимостью аминокислот в жизнедеятельности почвы и основываясь на методике, была проведена работа по выявлению динамики накопления аминокислот. Исследования были проведены в период времени с 1992 по 1994 годы на светло-каштановых и 2001-2002 годы на южно-черноземных почвах. Анализируя значения среднего накопления аминокислот за вегетационный период в 1992-1994 гг., отмечено следующее: в посевах ячменя по предшественнику пар величина накопления аминокислот выше, чем по всем другим предшественникам и даже на варианте «контроль» достигает уровня 74 мкг/г полотна. Под влиянием минеральных удобрений увеличение происходит до 97,6 мкг/г полотна, под влиянием же органоминеральных удобрений количество свободных аминокислот увеличивает-

Barley, productivity of barley, microbiological activity, alternation of cultures, system of processing and fertilizer of ground, alternation of agricultural crops.

Агрономия

Таблица 1

Метеорологические показатели за вегетационный период ячменя в годы проведения исследований

Годы Показател ь Ме сяцы

апрел ь май июнь июль

1992 Среднемесячная температура воздуха, С 8 ,6 14,4 21 .3 22,1

0 са дни, мм 152 25 26 74

1993 Среднемесячная температура воздуха, С 8 ,5 16.2 24,5 22,3

0 са дки, мм 63 41 1 20 54

1994 Среднемесячная темпер атура вогд уха, С 1 0,8 15.6 18,9 21 ,5

0 са дки, мм 2 10 40 13

2001 Среднемесячная темпер атура возд уха, С 1 1.6 14.3 25,9

0 са дки, мм 33 41 44 0

2002 Среднемесячная темпер атура вогд уха, С 1 ,3 14.1 19,0 26,0

0 са дки, мм 15 26 43 6

!

Рисунок 1. Биологическая активность почвы в посевах ячменя в зависимости от предшественников на варианте контроль

Рисунок 2. Биологическая активность почвы в посевах ячменя на светло-каштановых почвах (соеднее значение за 1992-1994 гг1

Л

\

,

Рисунок 3. Биологическая активность почвы в посевах ячменя на светло-каштановых почвах

ся до 108,4 мкг/г полотна. Изучая биологическую активность по предшественникам, кукуруза и сорго, наблюдается та же картина: на варианте М60Р60К40 происходит увеличение количества аминокислот с 44,4 до 77,5 мкг/г полотна по предшественнику сорго. На варианте с навозом накопление, соответственно, достигало уровня 91,0 и

95,0 мкг/г полотна. Сравнивая предшественники можно сделать вывод: эффект действия минеральных удобрений, минеральных вкупе с органическими выше там, где предшественник определял наивысшую биологическую активность на варианте «контроль» (в наших исследованиях - это пар).

Исследованиями установлено,

что в посевах ячменя, размещенному в севообороте после сорго, почва накапливает в среднем больше аминокислот, чем по предшественнику ку-уруза. Видимо, это обусловлено тем, то интенсивность разложения рас-ительных остатков сорго в год посе-а ячменя проходит гораздо быстрее, ем разложение растительных остат-ов кукурузы.

В севообороте с применением толь-

0 минеральных удобрений, накопление вободных аминокислот наиболее ин-енсивней отмечается по предше-твеннику озимая пшеница. На контрою величина накопления равняется 47,7

1 кг/г полотна, увеличиваясь с внесе-ием минеральных удобрений до 73,5 1 к г/ г По предшественнику ячмень ин-енсивность варьирует от величины

-34,0 мкг/г на контроле до 51,0 мкг/г на варианте И90Р90К40 (см. рис. 1-3).

Исследования, проводимые в 2001-2002 гг. в условиях стабилизирующейся рыночной экономики, были обусловлены факторами антропогенного воздействия на почву, а также актуальностью экологически чистых методов ведения хозяйства. К этому времени учеными-аграрниками формируется понятие «биодинамического» сельского хозяйства [2], цель которого - производство безвредных продуктов питания. В основе биодинамического земледелия лежит принцип оптимальной активизации жизнедеятельности микроорганизмов и беспозвоночных, улучшающих структуру почвы и стимулирующих накопление гумуса. Обеспечение растений оптимальным количеством элементов минерального питания, делает их более здоровыми, выносливыми, стойкими по отношению к болезням и вредителям, что позволяет отказаться от ядохимикатов. Более того, на момент проведения микробиологических исследований, дифференцированное управление почвенным плодородием посредством грамотного чередования культур и внесением минеральных и органических удобрений, приобрело особое значение для хозяйственников, желающих получать не только сиюминутные положительные результаты, но и иметь стабильно высокую урожайность растениеводческой продукции на долгие годы вперед.

На черноземных почвах общая биологическая активность в посевах ячменя самой высокой была по предшественнику пар, вносимые удобрения лишь усиливали деятельность почвенных микроорганизмов, самой высокой активность была на варианте М60Р60К40 + 30 т/га. По предшественнику озимая пшеница удобрения усиливали биологическую активность почвы, но даже на самом удобренном варианте активность была меньше, чем на варианте контроль по пару. Пик биологической активности также приходился на фазу-ко-лошение-цветение, далее накопление

Агрономия

х*  Й-1Ы

Рисунок 4. Биологическая активность почвы в посевах ячменя на южночерноземных почвах

Таблица 2

Урожайность ячменя на светло-каштановых почвах и общая биологическая активность почвы за вегетационный период

Варианты Показатели

общая биологическая активность за вегетационный период урожайность ячменя

Я чмень по пару

Контроль 74,0 28,4

о. 2 93,6 32,5

Ыб0Рб0К40 + 30 т/га 108,4 35,1

Я чмень по кукурузе

Контроль 44,4 25,6

2 Р 4К 77,5 28,3

Ыб0Рб0К40 + 30 т/га 91,0 29,6

Я чмень по сорго

Контроль 51,3 24,0

N 60Р60К40 81,5 26,0

Ыб0Рб0К40 + 30 т/га 95,0 27,3

Ячмень по озимой

пшениие

Контроль 47,7 25,1

N 30Р60К40 61,6 28,0

N90P 90К40 73,5 29,5

Ячмень по ячменю

Контроль 34,0 22,1

N 30Р60К40 38,7 23,7

N 90Р90К40 51,0 25,1

свободных аминокислот на хлопчатобумажном полотне приостанавливалось, и начинался процесс разложения аминокислот, поскольку в почве много видов микроорганизмов, способных использовать аминокислоты, как питательные и энергетические субстраты (см. рисунок 4).

Из анализируемых вариантов на южно-черноземных почвах предшественник пар обеспечивал максимальную общую биологическую активность в посевах ячменя, предшественники озимая пшеница и ячмень не могли обеспечить должной активности, но, тем не менее, внесение удобрений способствовало активизации почвенных микроорганизмов, поэтому этот процесс можно считать регулируемым.

В полевых условиях наблюдается количественное и качественное изменение содержания аминокислот в течение вегетационного периода [3]. Изменение концентрации аминокислот обусловлено тем, что в почве совершается их непрерывный круговорот, в котором деятельное участие принимают растения и микроорганизмы. Растения и микроорганизмы не только выделяют их в почву, но также активно их используют.

В наших исследованиях установлена следующая закономерность в накоплении и расходовании аминокислот: пик накопления приходится на VIII- IX этапы органогенеза. В этот период происходит оплодотворение и образование зи-

готы. Далее до полной спелости происходит рост и формирование зерновки, а также накопление питательных веществ зерновки и превращение их в запасные. Запас подвижного азота снижен, дополнительная подкормка растений азотом не проведена, и они начинают интенсивно использовать азот из аминокислот. Этот процесс протекает неодинаково по разным культурам. Наиболее интенсивно расход идет по предшественникам кукуруза и сорго. В целом же наличие аминокислот носит достаточно динамичный характер и их количество в почве можно существенно регулировать под влиянием агротехнических приемов.

Как уже отмечалось ранее, микробиологическая активность определяет почвенное плодородие. В свою очередь, плодородие находится в тесной взаимосвязи с урожайностью сельскохозяйственных культур, поскольку обусловливает накопление физиологически необходимых веществ для питания растений.

Проведя корреляционный анализ взаимосвязи биологической активностью почвы с урожайностью ячменя (см. таблицу 2) была обнаружена статистически достоверная взаимосвязь.

По годам исследований корреляционный коэффициент изменяется в пределах от 0,71 до 0,80. Расчеты были проведены на основании методики полевого опыта [4]. Если коэффициент корреляции больше показателя 0,7, то степень корреляционной связи сильная, что и подтверждено расчетами.

Выводы. Рекомендации

Таким образом, вышеприведенный анализ микробиологической активности в посевах ячменя позволяет сделать следующие выводы: на светло-каштановых почвах ячмень в севообороте следует размещать по предшественникам пар, сорго, кукуруза. На южно-черноземных почвах в условиях трехпольного севооборота ячмень следует высевать по пару (в случае гибели озимых, размещения семенного участка, в коммерческих интересах) и по озимой пшенице. Чередование посевов следует исключить. В условиях интенсивного земледелия, для повышения почвенного плодородия и урожайности ячменя следует вносить минеральные удобрения в комплексе с органическими. По данным исследований наиболее эффективно внесение М60Р60К40 + 30 т/ га навоза, когда навоз вносится под вспашку под посев основной культуры севооборота, минеральные удобрения фосфорные и калийные - также под вспашку, а азотные - непосредственно под предпосевную культивацию изучаемой культуры.

Литература

1. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. - М.: Агропромиздат, 1987. - 368 с.

2. Берд С. Биодинамические фермы в Австралии // За рубежом. - 1990. - №15.

3. Шакирова Р.Х., Хазиев Ф.Х. Влияние агротехники на содержание свободных аминокислот в оподзоленных черноземах / / Почвоведение. - 1978. - №7.

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