Прогноз баланса гумуса в лугово-каштановой почве под озимой пшеницей в зависимости от применяемых удобрений

АГРОХИМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИИ

УДК.631.67+631.81+633.11

ПРОГНОЗ БАЛАНСА ГУМУСА В ЛУГОВО-КАШТАНОВОЙ ПОЧВЕ ПОД ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЯЕМЫХ

УДОБРЕНИЙ

Г.Н. Гасанов, д.с.-х н., С.М. Гасанова, к.б.н., Прикаспийский институт биологических ресурсов ДНЦРАН, С.А. Салихов, ДГСХА, М.М. Кадималиев, к.с.-х.н., ФГУГЦАС «Дагестанский»

Приведены результаты исследований по балансу гумуса в лугово-каштановой почве Терско-Сулакской подпровинции при внесении под озимую пшеницу различных видов органических и полной дозы минеральных удобрений.

Ключевые слова: сидерат, удобрения, гумус, почва, озимая пшеница.

В естественных биогеоценозах существует относительно замкнутый цикл биогенных элементов, когда они, выносимые из почвы при формировании фитомассы растений, большей частью возвращаются в нее при разложении этой массы. В агроценозах происходит разрыв этого цикла из-за отчуждения питательных элементов с урожаем, потерь в результате стока с дождевыми, поливными и талыми водами, эрозии почвы, денитрификации, инфильтрации, что является причиной снижения содержания в почве этих элементов и гумуса.

Известно, что восполнение недостающего количества питательных элементов и гумуса в почве достигается путем внесения органических и минеральных удобрений. Однако интенсификация производства продуктов питания во второй половине XX в. в связи с ростом потребностей населения привела к увеличению использования минеральных удобрений, пестицидов и других агрохимикатов. При этом окружающая среда загрязняется токсичными веществами, теряется большая часть применяемых удобрений, пестицидов, поливной воды, усиливаются процессы разрушения почвенного гумуса и других механизмов самовосстановления природных ландшафтов [2]. Поэтому изыскание экологически обоснованных, безвредных для человека и среды его обитания средств и приемов пополнения запасов органического вещества в почве приобретает актуальное значение.

В условиях Дагестана из органических удобрений используют только навоз, эффективность которого достаточно хорошо изучена. К сожалению, совершенно не исследована роль сидерации и соломы зерновых культур в накоплении гумуса в почве. Цель исследований - изучить баланс гумуса в лугово-каштановой почве Западного Прикаспия при внесении под озимую пшеницу минеральных удобрений и эквивалентных по количеству питательных элементов доз навоза, соломы озимой пшеницы, фитомассы гороха, при раздельном и совместном внесении соломы и сидерата.

Методика. Исследования проводили в 2007-2009 гг. в Агрофирме «Согратль» Гунибского района и в учхозе Дагестанской ГСХА. Почва опытного участка - лугово-каштановая тяжелосуглинистая, средне обеспечена азотом (4,0-5,6 мг/100 г), в достаточной степени - калием (280-320 мг/100 г) и низко обеспечена фосфором (1,5-2,0 мг/100 г). Содержание гумуса в пахотном слое - 3,3%, плотность пахотного 0-20 см слоя почвы - 1,36 г/м2, метрового слоя - 1,42 г/см2, наименьшая влаго-емкость, соответственно, 30 и 24%, (рН 7,2).

Опыт был заложен по следующей схеме: 1) контроль (без удобрений); 2) ЫцзР^К^ь 3) навоз, 20 т/га + Р10; 4) солома, 6 т/га + К80К41; 5) сидерат + Р19К34; 6) солома, 6 т/га +сидерат + К80Р19К75. Для достижения сопоставимости полученных данных в варианты с внесением навоза, соломы и сидерата, по результатам химического анализа их биомассы, добавляли недостающее количество питательных элементов. В качестве сидерата использовали горох посевной, сорта Рамонский 77. Урожайность фитомассы гороха по годам исследований колебалась от 20,4 до 25,2 т/га, ежегодно вносили навоз по 20 т/га,

солому - по 6 т/га. Количество поступившего в почву азота по вариантам составляло 2,0-8,8 кг, P2O5 - 6,2-17,4, K2O - 12,321,2 кг/га. Еще более значительно различались варианты с внесением навоза и соломы. В системе полупаровой обработки почвы навоз вносили под вспашку в июле. Во избежание методической погрешности, дозы удобрений ежегодно выравнивали с учетом урожайности сидеральной культуры, путем дополнительного внесения минеральных туков по тем вариантам, где NPK поступило меньше, проводили выравнивание их по максимальному показателю одного из вариантов опыта.

Площадь делянки - 108 м2 (7,2 м х 15 м), учетной - 100 м2 (7,0 м х 14,3 м), повторность четырехкратная. Опыт заложен с сортом озимой пшеницы Безостая 1, размещение вариантов внутри повторений - рендомизированное. Учеты, анализы и наблюдения проводили в соответствии с существующими рекомендациями и ГОСТами на проведение химических анализов почв и растений.

Поскольку определить динамику и баланс гумуса в почве по существующим методикам (ГОСТ 28213-91) по результатам трехлетних исследований невозможно, нами рассчитан прогноз баланса гумуса по методике А.М. Лыкова [4]. Сущность этого метода заключается в том, что в процессе минерализации гумуса образуются минеральные соединения азота, которые используются растениями и микрофлорой почвы. Исходя из соотношения C:N=10 в гумусовых веществах, при расчете прогноза баланса гумуса учитывают вынос азота из почвы с урожаем озимой пшеницы, а также поступление его в почву с внесенными минеральными и органическими (навоз, солома, сидерат) удобрениями, из атмосферы и с растительными остатками. По разнице между поступившим в почву количеством углерода и выносом его с урожаем озимой пшеницы определяли образовавшийся дефицит углерода в почве и прогнозный показатель минерализации гумуса для покрытия дефицита. Одновременно составляли прогноз образования гумуса в тех же вариантах пополнения запаса органического вещества и баланса гумуса в почве.

Результаты и их обсуждение. Пожнивно-корневые остатки (ПКО) сельскохозяйственных культур - один из основных источников пополнения органического вещества в почве. Нами установлено, что между урожайностью основной продукции озимой пшеницы (Х) и оставляемыми этой культурой органическими остатками (У) имеется прямая коррелятивная связь, которую выражают следующим уравнением регрессии: У = 0,71Х +0,21. В наших исследованиях повышение урожайности зерна озимой пшеницы по вариантам опыта с 3,29 до 5,81 т/га (НСР05: 2007 г. - 0,20; 2008 г. - 0,22; 2009 г. - 0,33 т/га), сопровождалось увеличением массы корневых остатков в почве с 2,55 до 4,33 т/га и сбора соломы (рис.).

Приходная часть баланса гумуса включает поступление органического вещества с корневыми и пожнивными остатками, с навозом и сидератом, из атмосферы, симбиотическую и несимбиотическую фиксацию азота [1]. Расходная часть баланса включает минерализацию органического вещества из тех же компонентов в почве при выращивании озимой пшеницы. Запашка зеленой массы пожнивного гороха, а также навоза и соломы - эффективный прием увеличения содержания органических остатков в почве при выращивании озимой пшеницы. Свежее органическое вещество, поступившее в почву в виде ПКО, подвергается минерализации, в результате

Плодородие 22011

19

чего 70-80% исходной массы разлагается до промежуточных и конечных продуктов распада, с высвобождением элементов азотного и зольного питания, а около 30% превращается в 16 -

гумусовые вещества [3, 4]. В этой связи особую актуальность приобретает моделирование прогноза баланса гумуса под озимой пшеницей при внесении различных видов удобрений.

I I I I I I I I I I'

Навоз, 20 т/га + P10

Солома, 6 т/га + N80K41

С

Сидерат + P19K34

С

Солома, 6 т/га + Сидерат + N80P19K75

Рис. Урожайность зерна., соломы и био масса корней! озимой пшеницы

По влиянию на баланс гумуса в почве наиболее эффективно внесение соломы совместно с фитомассой гороха. В этом варианте по прогнозу будет накоплено гумуса 434 кг/га (табл.).

При раздельном внесении испытываемых видов органических удобрений этот показатель значительно ниже. Количество гумуса в почве, накапливаемое при внесении навоза и со-

ломы, составило, соответственно, 314 и 311 кг/га. В варианте с фитомассой гороха гумуса накапливалось в 1,5-1,6 раза меньше. Таким образом, лучшим вариантом удобрения озимой пшеницы с точки зрения накопления гумуса в почве и достижения высоких урожаев зерна мы считаем совместное внесение соломы и зеленой массы гороха пожнивного.

Прогноз баланса гумуса (по углероду) в пахотном слое почвы под озимой пшеницей в зависимости от вида удобрения __(в среднем за 2007-2009 гг.) __

Вариант опыта Вынос с урожаем, кг/га Поступило N

навоза/соломы минерал. удобрений сидера-та атмосферы и за счет несимбио-тич. фикса ции растительных остатков растит. остатков навоза соломы сиде-рата всего

Контроль (б/у) 81,4 - - - 17,0 24,7 -56,7 142 62 - - - 62 -80

N1.3P54K.21 112,2 - 113,0 - 17,0 29,9 +17,8 - 75 - - - 75 +75

Навоз, 20 т/га + Р10 130,8 113,0/0 - - 17,0 35,0 +34,1 - 88 226 314 +314

Солома, 6 т/га + N80^1 121,0 0/33,0 80,0 - 17,0 34,7 +43,7 - 87 - 224 - 311 +311

Сидерат + Р19К34 144,2 - - 113,0 17,0 35,1 +20,9 - 88 - - 113 201 +201

Солома, 6 т/га + сидерат + ^0Р19К75 173,6 0/33,0 80,0 113,0 17,0 38,9 +108,3 - 97 - 224 113 434 +434

Вывод. Наиболее эффективным способом улучшения баланса гумуса в лугово-каштановой почве Терско-Сулакской подпровинции Дагестана и повышения урожайности озимой пшеницы является запашка 6 т/га соломы и 20-25 т/га зеленой массы гороха и внесение в почву К80Р19К75. В этом случае на 1га накапливается 434 кг гумуса, а урожайность зерна озимой пшеницы повышается до 6,06 т.

Литература 1. Гасанов Г.Н., Салихов С.А., Гасанова С.М. Баланс питательных элементов в лугово-каштановой почве под озимой пшеницей в зависимости от применяемых видов удобрений в Терско-

Сулакской подпровинции // Проблемы развития АПК региона.- Махачкала, 2010. - С 18-23.

2. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство.- Кишинев: Штиннца, 1990.- 432 с.

3. Кононова М. Органическое вещество почвы // Земледелие. №3. 1969. С. 45-59.

4. Лыков А.М. Прогнозирование режима органического вещества в интенсивно используемой дерново-подзолистой почве // Вестник с/х. науки. №4.-1977.-С. 103- 111.

5. Сафонов А.Ф., Лошаков В.Г., Баздырев Г.И., Рассадин А.Я. и др. Под ред. А.Ф. Сафонова Системы земледелия. М.: Колос, - 2000. - 447 с.

PREDICTING THE HUMUS BUDGET IN MEADOW-CHESTNUT SOIL UNDER WINTER WHEAT DEPENDING OF

FERTILIZATION G.N. Gasanov1, S.M. Gasanova1, S.A. Salikhov2, M.M. Kadimaliev3 1Caspian Institute of Biological Resources, Dagestan Research Center, Russian Academy of Sciences, ul. Gadzhieva 45, 367025

Makhachkala, Dagestan Republic, Russia 2Dagestan Stat Agricultural Academy, ul. Gadzhieva 180, Makhachkala, 367032 Dagestan Republic, Russia 3Dagestanskiy State Center of Agrochemical Service, pr. Akushinskogo, Nauchnyi Gorodok, Makhachkala, 367014 Dagestan Republic, Russia

20

Плодородие №2*2011

The budget of humus in the meadow-chestnut soil under winter wheat in the Tersco-Sulakian subprovince was studied at the application of different organic fertilizers and the complete rate of mineral fertilizers. Keywords: green manure, fertilizers, humus, soil, winter wheat.

n^odopodae22011

21