Влияние сидеральных культур и способов их заделки на микробиологическую активность почвы и урожайность подсолнечника и кукурузы на зерно

ВЛИЯНИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР И СПОСОБОВ ИХ ЗАДЕЛКИ НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ И УРОЖАЙНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА И КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО

С.А. Линков, А.В. Акинчин, А.С. Закараев, А.С. Федоров

Аннотация. Приведены результаты полевых опытов по влиянию сидеральных культур и способов их заделки на биологическую активность почвы и урожайность подсолнечника и кукурузы на зерно.

Ключевые слова: сидеральные культуры, обработка почвы, биологическая активность почвы, структура почвы.

Сидерация - один из доступных, но пока мало используемых приемов эффективного повышения плодородия почвы. По словам Д. Н. Прянишникова, зеленое удобрение необходимо для обогащения почвы органическим веществом, когда навоза по той или иной причине не хватает. В сочетании с другими органическими и минеральными удобрениями зеленое удобрение в качестве одного из элементов системы удобрения должно стать весьма мощным средством поднятия урожаев и повышения плодородия почв [1.-С.78].

Полевые опыты проводились в течение 2013-2014 гг. на базе ЗАО «Краснояружская зерновая компания» Белгородской области. Почва опытного участка - чернозем типичный, тяжелосуглинистый, с содержанием гумуса 5,6 %, сумма поглощенных оснований 46,9-48,3 мг/экв. на 100 г почвы, гидролитическая кислотность почвы 2,47-2,98 мг/экв. на 100 г почвы, рН солевой вытяжки 5,5-5,8. Содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову), соответственно, 11,3-11,7 и 10,2-11,6 мг/100 г почвы.

Исследования проводились в зернопропашном севообороте: соя; озимая пшеница; подсолнечник, кукуруза на зерно; ячмень.

Опыт двухфакторный, он включал 4 градации фактора А (сидеральные культуры), а также 4 градации фактора В (способы заделки сидеральных культур в почву). Таким образом, изучалось 16 вариантов. По-вторность в опыте трехкратная. Учетная площадь делянки 250 м2.

Фактор А - сидеральные культуры: контроль (без сидератов); горчица белая; гречиха; соя.

Фактор В - способы заделки сидеральных культур в почву:

- без обработки;

- двукратное дискование культиватором «Рубин» на глубину 15 см;

- дискование культиватором «Рубин» на глубину 15 см + вспашка на глубину 25 - 27 см плугом ПЛН-4-35;

- глубокое безотвальное рыхление (Sun Flower) на глубину 25-27 см.

Многочисленная микробная флора почвы включала различные группы микроорганизмов - бактерии, грибы, актиномицеты, вирусы, водоросли и т.д., между которыми существовали различные симбиотические и антагонистические связи [2. - С.41].

Исследование биологической активности почвы позволило получить объективную информацию об экологических условиях, складывающихся в почвенной среде.

Наиболее универсальным показателем деятельности почвенных микроорганизмов является продуцирование ими углекислого газа. Чем выше интенсивность выделения СО2 из почвы, тем активнее протекают в ней биологические процессы, тем благоприятнее складываются условия развития для возделываемых культур, выше их потенциальная урожайность [3. - С. 173].

С биологической активностью тесно связаны процессы синтеза и распада гумуса, минерализация пож-нивно-корневых остатков возделываемых культур и вносимых в почву органических удобрений. Некоторые микроорганизмы способны осуществлять перевод труднодоступных для растений элементов питания в доступную форму, а также трансформируют вносимые в почву минеральные удобрения [4. - С.97].

От активности и направленности биохимических процессов, протекающих в почве, зависит скорость трансформации различных соединений, накопление доступных для растений элементов питания и плодородие почвы [5. - С.141; 6. - С. 19].

Количественный и видовой состав почвенной микрофлоры, а также интенсивность микробиологических процессов напрямую зависят от естественного состояния почвы и степени антропогенного воздействия на нее. Обработка почвы, оказывая существенное влияние на водный, воздушный и тепловой режимы, воздействует на развитие микроорганизмов [7. - С.50; 8. - С.40].

В нашем опыте микробиологическую активность определяли по степени разложения льняного полотна. Льняные полотна были заложены на кукурузе и подсолнечнике по всем вариантам опыта в трехкратной повторности. Закладка была произведена 5 июля, срок экспозиции 1 месяц.

Определение микробиологической активности выполняли по слоям 0-10, 10-20 и 20-30 см, а также в среднем по слою 0-30 см. Результаты определения микробиологической активности почвы под подсолнечником и кукурузой приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 - Биологическая активность почвы под

Как видно из данных таблицы 1, наиболее интенсивно процессы разложения льняного полотна протекали на делянках с заделкой сидератов агрегатом «Рубин» - в среднем разложилось 9,1% полотна. В то время как на вариантах без обработки этот показатель оказался минимальным и в среднем составил 6,6%. Таким образом, степень разложения льняного полотна на вариан-

подсолнечником в зависимости от сидеральных культур и способов их заделки (% убыли льняного полотна) __ ___

Слой Контроль Горчица Гречиха Соя

Без обработки 0-10 5,5 4,1 5,9 6,0

10-20 5,8 5,9 7,7 4,0

20-30 6,0 15,7 6,0 6,0

0-30 5,8 8,6 6,5 5,3

«Рубин» в 2 следа 0-10 8,2 6,1 12,0 8,2

10-20 8,2 13,7 14,3 8,0

20-30 6,1 12,2 6,1 6,0

0-30 7,5 10,7 10,8 7,4

«Рубин» + ПЛН 0-10 6,1 7,8 3,8 6,0

10-20 9,6 15,1 6,0 6,0

20-30 12,0 7,8 6,1 8,2

0-30 9,2 10,2 5,3 6,7

«Sun Flower» 0-10 10,0 6,1 10,2 12,0

10-20 6,0 8,0 9,8 16,3

20-30 8,0 4,0 4,1 6,1

0-30 8,0 6,0 8,0 11,5

тах с заделкой сидератов агрегатом «Рубин» была в целом 1,4 раза выше, чем на вариантах без обработки.

Различия в интенсивности разложения льняного полотна прослеживались и в зависимости от заделываемой сидеральной культуры. Здесь выделились варианты с горчицей - степень разложения в среднем составила 8,9%, в то время как по всем остальным культурам она была гораздо ниже - в среднем 7,6-7,7%.

Таблица 2 - Биологическая активность почвы под кукурузой в зависимости от сидеральных культур и способов их заделки (% убыли _ льняного полотна)_

Слой Контроль Горчица Гречиха Соя

Без обработки 0-10 22,9 9,8 5,9 6,0

10-20 36,0 8,2 7,8 13,5

20-30 33,3 10,0 5,9 21,2

0-30 30,7 9,3 6,5 13,6

«Рубин» в 2 следа 0-10 6,0 8,3 4,1 6,3

10-20 10,2 13,7 6,1 7,7

20-30 9,8 7,8 7,8 12,2

0-30 8,7 9,9 6,0 8,7

«Рубин»+ ПЛН 0-10 8,2 10,4 14,3 8,0

10-20 8,3 9,8 16,0 8,3

20-30 8,3 10,4 29,4 7,7

0-30 8,3 10,2 19,9 8,0

« Sun Flower» 0-10 8,0 7,8 5,8 5,8

10-20 18,4 11,5 7,7 7,8

20-30 18,0 8,2 9,8 11,8

0-30 14,8 9,2 7,8 8,5

Наиболее высокая микробиологическая активность почвы под подсолнечником отмечена на делянках с заделкой горчицы и гречихи агрегатом «Рубин» и составила в целом для слоя 0-30 см 10,7 и 10,8 5 соответственно.

Прежде всего, следует отметить тот факт, что микробиологическая активность почвы под кукурузой в целом по опыту оказалась выше в 1,4 раза, чем под подсолнечником.

Наиболее интенсивное разложение льняного полотна наблюдалось на вариантах без обработки - в среднем 15,0 %, в то время как по вариантам с заделкой сидератов агрегатом «Рубин» она оказалась в 1,8 раза ниже и составила 8,3%.

Определенная зависимость степени разложения льняного полотна прослеживалась и в зависимости от сидеральной культуры - наиболее высокой она оказалась после гречихи - в среднем 10,1%, в то время как после горчицы и сои была несколько ниже - 9,7%. Максимальный же показатель был получен на контроле - 15,6%, что примерно в 1,6 раза выше, чем на вариантах после сидератов. Наиболее высокий показатель степени разложения льняного полотна в опыте был получен на контроле без заделки сидератов и составил в среднем по слою 0-30 см 30,7 %.

Одним из важнейших показателей эффективности использования сидератов является урожайность последующих культур севооборота. В нашем случае это подсолнечник и кукуруза на зерно.

Из анализа данных таблицы 3 следует, что максимальная урожайность подсолнечника получена по горчице - от 25,6 до 30,0 ц/га. Наименее эффективной оказалась соя, урожайность подсолнечника по данной культуре была самой низкой и составила от 24,2 до 27,3 ц/га. Минимальная урожайность получена на контроле и составила в зависимости от варианта обработки от 19,1 до 27,3 ц/га.

Таблица 3 - Урожайность подсолнечника, ц/га_

Без обработки 19,1 25,6 24,7 24,2

«Рубин» в 2 следа 27,3 25,8 24,0 26,2

«Рубин»+ ПЛН 26,0 27,6 23,8 27,3

«Sun Flower» 25,1 30,0 29,1 24,4

НСР05 0,92

Максимальная урожайность подсолнечника получена по горчице - от 25,6 до 30,0 ц/га. Наименее эффективной оказалась соя, урожайность подсолнечника по данной культуре была самой низкой и составила от 24,2 до 27,3 ц/га. Минимальная урожайность получена на контроле и составила в зависимости от варианта обработки от 19,1 до 27,3 ц/га (таблица 3).

Среди способов обработки почвы выделился вариант с заделкой сидератов агрегатом «Sun Flower» -средняя урожайность составила 27,2 ц/га. На вариантах без обработки урожайность по большинству сидераль-ных культур была минимальной и в среднем составила 23,4 ц/га.

В целом по опыту максимальная урожайность подсолнечника получена на варианте с заделкой горчицы агрегатом «Sun Flower» - 30,0 ц/га.

Таблица 4 - Урожайность кукурузы на зерно, ц/га

Контроль Горчица Гречиха Соя

Без обработки 65,0 55,3 72,6 64,0

«Рубин» в 2 следа 76,0 73,3 78,3 65,6

«Рубин»+ ПЛН 86,0 81,0 78,6 83,0

«Sun Flower» 79,3 87,6 66,0 73,3

НСР05 2,71

Из приведенных в таблице 4 данных следует, что наибольшая урожайность кукурузы отмечена на вариантах без сидератов, где она в среднем составила 76,6 ц/га. Из сидератов наиболее эффективной оказалась горчица, средняя урожайность по которой состави-ла74,3 ц/га.

Из вариантов обработки лучшим оказался «Рубин» + ПЛН, урожайность по которому была наивысшей по всем вариантам (как с сидератами, так и без них) и составила 72,2 ц/га.

Максимальная урожайность кукурузы на зерно в опыте была получена на контроле с обработкой агрегатом «Рубин» + вспашка плугом ПЛН - 86,0 ц/га.

Список использованных источников

1 Каличкин В.К., Ким С.А. Безотвальная и комбинированная обработка почвы в Западной Сибири // Земледелие. -1996. - № 6. - С. 14-15.

2 Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. - М.: Аг-ропромиздат, 1987. - 368 с.

3 Муха В.Д., Картамышев Н.И., Кочетов И.С. Агропоч-воведение. - М., 1994. - 527 с.

4 Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. - М.: Агрохимиздат, 1990. - 287 с.

5 Биологические основы плодородия почвы / О.А. Бере-стецкий и др. - М.: Колос, 1984. - 287 с.

6 Акинчин А.В., Кузнецова Л.Н., Линков С.А. Формирование урожая и качества силоса кукурузы в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений // Кукуруза и сорго. - 2012. - №3. - С. 18-21.

7 Кузнецова Л.Н., Акинчин А.В., Линков С.А. Влияние удобрений и способов основной обработки почвы на питательный режим чернозема типичного // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2012. - № 6. - С. 48-51.

8 Эффективность производственных процессов в ландшафтных системах земледелия / Е.Г. Котлярова, А.И. Титов-ская, А.Г. Ступаков и др. // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2013. - №7. - С.40-41.

Информация об авторах

Линков Сергей Александрович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель кафедры земледелия

и агрохимии ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА», е-mail: linkovserg@yandex.ru, телефон 8(4722) 39-26-68.

Акинчин Александр Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия и агрохимии ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА», тел. 8-904-086-03-17.

Закараев Алексей Салманович, аспирант ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА».

Федоров Антон Сергеевич, аспирант ФГБОУ ВПО «Белгородская ГСХА».