Система удобрения как фактор сохранения гумуса в почве

СИСТЕМА УДОБРЕНИЯ КАК ФАКТОР СОХРАНЕНИЯ ГУМУСА В ПОЧВЕ

Е.В. Навольнева, А.Г. Ступаков, М.А. Куликова, С.А. Дмитриенко

Аннотация. За длительный период наблюдений (25 лет) в почве без применения удобрений в зернопаро-пропашном севообороте отмечено снижение содержания гумуса на 0,33-0,38 % независимо от способа основной обработки почвы, а зернотравянопропашном севообороте наметилась тенденция к увеличению его содержания по вспашке на 0,12 % и по безотвальной обработке почвы на 0,06 %. Наиболее заметное повышение содержание гумуса обеспечила органо-минеральная система удобрения, особенно по безотвальному рыхлению.

Ключевые слова: плодородие почвы, содержание гумуса, уровень удобренности, виды севооборотов, отвальная и безотвальная обработка почвы, стационарный опыт.

Известно, что основным свойством почвы, обладающим способностью удовлетворять потребности выращиваемых сельскохозяйственных культур в элементах питания для создания высоких урожаев, является плодородие [5, 6]. Обладая свойством плодородия, почва выступает как основное средство производства в сельском хозяйстве, ведь до 98% продуктов питания производства на земле. Однако, при длительном использовании почв без соответствующих мероприятий по поддержанию плодородия (применение органиче-

почв, комплексное агрохимическое окультуривание полей) оно со временем снижается и утрачивается. При этом снижается и урожаи выращиваемых сельскохозяйственных культур [2].

Проблема управления почвенным плодородием нуждается в прогнозировании гумусного состояния. Знание изменений, происходящих в гумусовых соединениях под влиянием различных природных и техногенных факторов, даёт возможность подойти к разработке системы мероприятий, позволяющей направленно регулировать этот важнейший фактор потенциального и эффективного плодородия почв [3, 4].

Влияние органических и минеральных удобрений на содержание гумуса изучалось в зернотравянопропашном и зернопаропропашном севооборотах в полевом стационарном опыте, заложенном в 1987 г., на территории опытного хозяйства Белгородского НИИ сельского хозяйства.

Почва опытного участка - чернозем типичный среднемощный малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Эта почвенная разность является наиболее распространённой на территории Белгородской области. В слое почвы 0-30 см содержалось гумуса 4,87-5,15 %, подвижного фосфора и обменного калия, соответственно, 4,8-5,7 и 9,2-12,1 мг/100 г почвы, рНКС1 5,8-6,4. ских и минеральных удобрений, известкование кислых

Таблица 1 - Динамика содержания гумуса в почве при разной насыщенности севооборота удобрениями,

Удоб рения Севообороты

Навоз, насыщенность, т/га ОТК, дозы зернотравянопропашной зернопаропропашной

1987 г. 2012 г. 1987 г. 2012 г.

Вспашка

0 0 * 5,19 5,31 0,12 5,17 4,79 - 0,38

1 5,26 5,35 0,09 5,45 4,92 - 0,53

2 5,16 5,33 0,17 5,10 4,82 - 0,28

8 0 5,04 5,22 0,18 5,14 5,06 - 0,08

1 5,30 5,50 0,20 5,21 5,05 - 0,16

2 5,41 5,63 0,22 5,07 5,07 0,00

16 0 5,21 5,47 0,26 5,05 5,19 0,14

1 5,32 5,62 0,30 5,12 5,25 0,13

2 5,30 5,65 0,35 5,25 5,43 0,18

Безотвальная обработка

0 0 5,13 5,19 0,06 5,34 5,01 - 0,33

1 5,19 5,30 0,11 5,28 5,13 - 0,15

2 5,34 5,55 0,21 5,31 5,09 - 0,22

8 0 5,21 5,31 0,10 5,03 5,35 0,32

1 5,34 5,50 0,16 5,12 5,34 0,22

2 5,26 5,51 0,25 5,09 5,34 0,25

16 0 5,31 5,58 0,27 5,21 5,59 0,38

1 5,30 5,52 0,22 5,28 5,61 0,33

2 4,99 5,45 0,46 5,19 5,59 0,40

Примечание. 0* - без минеральных удобрений, 1 - одна доза №2/54Р62К62) и 2 - две дозы ^84/108Р124К124) мине-

ральных удобрений

Исследования проводились в зернотравянопропаш-ном севообороте с чередованием культур: многолетние бобовые травы (эспарцет) 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - озимая пшеница - сахарная свёкла - яч-мень+травы и в зернопаропропашном севообороте: чёрный пар - озимая пшеница - сахарная свёкла - кукуруза на силос - кукуруза на зерно.

Применялись два способа основной обработки почвы: вспашка на глубину 25-27 см плугом ПЛН-5-35, которой предшествовало дисковое лущение стерни на 6-8 см; безотвальная обработка на глубину 25-27 см плугом «Параплау» с предварительным дисковым лущением стерни на 6-8 см.

Схема опыта включала варианты с внесением на 1 га севооборотной площади минеральных и органических удобрений (навоз КРС): 1) контроль (без удобрений); 2) N42^62^2 (1 доза); 3) ^ювРп^Кт (2 дозы); 4) навоз 8 т/га; 5) ^2/54Р62К62 + навоз 8 т/га; 6) ^4/108Р124К124 + навоз 8 т/га; 7) навоз 16 т/га; 8) ^2/54Р62К62 + навоз 16 т/га; 9) ^4/108Р124К124 + навоз 16 т/га. В числителе представлены дозы для зернотравяно-пропашного севооборота (ЗТП), в знаменателе - дозы для зернопаропропашного севооборота (ЗПП). В качестве минеральных удобрений вносили азофоску с содержанием ^6Р16К16. Навоз вносили один раз за ротацию севооборота под сахарную свёклу в дозах 40 и 80 т/га (насыщенность соответственно 8 и 16 т/га).

Гумус является ведущим показателем почвенного плодородия. Его содержание и качественный состав во многом определяют агрохимические и физические свойства почвы, её водный и воздушный режимы [1].

Наблюдения показали, что удобрения, особенно органические, играют важную роль в накоплении гумуса.

Выявлено, что за период с 1987 г. по 2012 г. в почве без применения удобрений в зернопаропропашном севообороте наблюдалось снижение содержания гумуса, которое составило 0,38 % по вспашке и 0,33 % по безотвальному рыхлению. В зернотравянопропашном севообороте отмечена стабилизация его содержания и даже наметилась тенденция к увеличению по вспашке на 0,12 % и по безотвальному рыхлению на 0,06 (таблица 1).

При внесении минеральных удобрений с насыщенностью ^4Р62К2 в зернопаропропашном севообороте по вспашке содержание гумуса уменьшилось на максимальную в исследованиях величину (- 0,53 %). Тогда как при насыщенности ^08Р124К124 его содержание снизилось на меньшую величину (- 0,28 %). По безотвальной обработке также не удалось устранить снижение содержания гумуса применением только минеральных удобрений, хотя тенденция к уменьшению отрицательной динамики с их внесением проявилась: от - 0,33 до -0,15 и - 0,22 %. В этом севообороте практически только органические удобрения повлияли на стабилизацию и наращивание содержания гумуса в почве.

В зернотравянопропашном севообороте наблюдалось почти экспонентное нарастание его содержания под влиянием вносимых минеральных удобрений и увеличением их доз только по фону разных доз навоза при проведении, как вспашки, так и безотвальной обработки почвы.

Максимальное повышение содержания гумуса - на 0,46 % обусловила органоминеральная система удобрения ^84Р124К124 + навоз 16 т/га) в почве зернотравяно-пропашного севооборота при проведении безотвальной обработки почвы. При использовании вспашки в качестве основной обработки почвы и такой же системе удобрения увеличение его содержания составило несколько меньшую величину - 0,35 %. В зернопаропро-пашном севообороте по вспашке проявилась тенденция к росту на 0,18%, а по безотвальной обработке наблюдалось более заметное его повышение - на 0,40 %.

Таким образом, для сохранения и воспроизводства почвенного плодородия, в частности главного его показателя - гумуса, необходимо применять севообороты с однолетними и многолетними травами. Накопление гумуса невозможно без внесения органических удобрений. Это характерно для безотвальной обработки почвы и вспашки. Минеральная система удобрения не обеспечила стабилизацию содержания гумуса в зернопаро-пропашном севообороте независимо от способа основной обработки почвы. Наиболее приемлемым для накопления гумуса является применение зернотравянопро-пашных севооборотов с использованием органомине-ральной системы удобрения, что наиболее отчётливо проявилось при насыщенности ^4Р124К124 по безотвальной обработке почвы.

Список использованных источников

1 Навольнева Е.В. Гумусное состояние чернозёма типичного: материалы международной конференции. - М.: МАКС Пресс, 2013. - С. 180-181.

2 Сокаев К.Е., Бестаев В.В. Мониторинг плодородия основных типов и подтипов почв республики Северная Осетия - Алания на реперных участках // Плодородие. - 2013. -№6. - С. 31-33.

3 Соловиченко В.Д., Тютюнов С.И. Почвенный покров Белгородской области и его рациональное использование. - Белгород, 2013. - 371 с.

4 Черников В.А. Трансформация гумусовых кислот автохтонной микрофлорой // Почвоведение. - 1992. - №3. - С. 69-77.

5 Щербаков А.П., Васенев И.И. Экологические проблемы плодородия почв в Центрально-Черноземной области (к 100-летию особой экспедиции В.В. Докучаева) // Почвоведение. - 1994. - №8. - С. 83-96.

6 Ступаков А.Г. Агрохимическое обоснование системы удобрения зерносвекловичного севооборота на чернозёме выщелоченном: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. - М., 1998. -36 с.

Информация об авторах Навольнева Екатерина Викторовна, научный сотрудник ГНУ «Белгородский НИИСХ», тел. 8-919-437-85-25, е-шаП: LaboratoriaPlodorodya@yandex.ru

Ступаков Алексей Григорьевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ», тел. 8-961-191-50-19, е-mail: alex.stupackow@yandex.ru

Куликова Марина Алексеевна, доцент кафедры экологии, радиобиологии и химии ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ», тел. 8-920-596-58-43.

Дмитриенко Сергей Александрович, аспирант кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВО «Белгородский ГАУ», тел. 8-915-566-44-93.