Возобновляемые биоресурсы повышения плодородия пахотных почв подтаежной зоны Западной Сибири (17.01.2011)

Автор: Сорокин Игорь Борисович

Nx104 Актино-мицеты

Nx105 Грибы

Nx105 Нитрифика-торы

Nx102 Азот-фикса-торы, % Целлюлозо-литики

1. Контроль 75,8 94,2 1,24 43,2 12,3 1,7 116,3 0 35,2

2. Солома

127,9 202,1 1,8 56,3 17,9 0,9 75,1 3,4 46,5

3. Солома +N45 87,0 149,7 1,74 312,9 24,2 2,7 26,9 0 132,7

4. N45 –мин. фон 115,4 100,8 0,87 266,1 29,1 2,7 2,7 0 251,6

целлюлозолитиков на 32% в вариантах с соломой, позволяет сделать вывод, что снижение доступных элементов питания вызвано их иммобилизацией в плазму развивающихся микроорганизмов. В чистом пару это может сохранить почвенный азот от потерь в результате вымывания и денитрификации. Внесение минерального азота привело к резкому увеличению численности целлюлозолитиков.

Основные изменения в составе гумуса направлены на накопление нерастворимого остатка, вероятно, за счет накопления целлюлозы и лигнина, привнесенных с соломой.

Из химического анализа соломы следует, что при урожае соломы в 5т/га в почву возвращается до 40 кг/га К2О, 7кг фосфора и до 29 кг/га азота. По содержанию питательных веществ в минеральных удобрениях, это сравнимо с внесением 80кг/га калийных и до 81кг/га азотных удобрений в физическом весе туков. Кроме того, в соломе содержатся многие микроэлементы. Но питательные элементы, связанные в ОВ, будут доступны для растений только через 3-5 лет – после разложения соломы. Естественно предположить, что при систематическом внесении соломы возврат элементов питания в результате минерализации будет регулярным, при общем увеличении запасов зольных элементов и содержания почвенного ОВ.

При внесении соломы с минеральными удобрениями (рис. 9) распределение численности азотфиксаторов по вариантам опыта совпадает с распределением численности разрушителей целлюлозы. По результатам классической парной корреляции (по Пирсону) на уровне достоверности 1% r =0,76, что соответствует тесной зависимости.

В опыте не наблюдалось ингибирования азотфиксации от вносимого минерального азота. Это является косвенным свидетельством интенсивных целлюлозолитических процессов. Видимо, весь вносимый минеральный азот активно усваивается целлюлозолитической микрофлорой и растениями пшеницы, что снимает негативное воздействие азота на азотобактер.

Рис. 9. Численность целлюлозолитической микрофлоры и азотобактера (r =0,76).

Дисперсионный анализ массива многолетних данных по содержанию элементов питания в почве стационара Новоархангельское показывает тенденцию снижения N-NH4 при внесении удобрений, причем солома в чистом виде - в наибольшей степени (табл. 13).

Таблица 13 – Среднемноголетнее содержание элементов питания в почве полевого опыта в 2000-2009гг. (Новоархангельское), мг/кг почвы

Варианты опыта N-NH4 N-NО3 Р2О5 К2О

1. Контроль 12,33 7,03 13,98 8,58

2. N45 11,59 7,74 14,33 8,46

3. Солома +N45 11,95 8,79 14,26 9,39

4. Солома 11,49 6,68 14,13 8,41

5. Солома + сидерат 12,09 7,34 14,41 8,08

НСР05 0,75 1,41 1,09 1,03

Систематическое внесение соломы, минерального азота и периодическое – зеленого удобрения не оказывает существенного влияния на содержание подвижного фосфора. Можно отметить лишь слабую тенденцию повышения до 3% при внесении удобрений.

Рассматривая динамику К2О в почве установили, что существенного влияния на содержание в почве К2О вносимые удобрения также не оказывают. Но отмечена тенденция повышения на 9% К2О в почве при внесении соломы совместно с минеральным азотом, в то время как в других вариантах опыта наблюдается обратная тенденция. Вероятно, азот ускоряет деструкцию соломы и это несколько увеличивает поступление К2О в почву. На роль соломы в калийном питании также указывает статистически достоверное превышение К2О в 2007 году в вариантах с внесением соломы – на 28-31% в слое почвы 0-20см. Это стало очевидным, потому что в этот период поле паровалось, следовательно, был исключен фактор потребления калия растениями.

По динамике кислотности установлена тенденция понижения рН со временем во всех вариантах. Вероятно, это в большой мере связано с изменением характера использования опытного участка - переходом от многолетних трав в зернопаровой севооборот.

При дисперсионном анализе многолетних определений кислотности почвы во все периоды вегетации в этом же опыте выявлено статистически достоверное снижение показателя рН на 3,5-4% во всех вариантах с внесением соломы по сравнению с контролем. Однако делать вывод о том, что солома повышает кислотность почвы только по этому показателю некорректно. Анализ динамики кислотности почвы по периодам вегетации показывает наибольшую разницу между вариантами в летнее время, когда активно проходят процессы деструкции соломы, а в весенний и осенний периоды эти показатели различаются менее значительно. Вероятно, здесь имеет место неизбежное сезонное подкисление почвы, вызываемое в результате выделения углекислого газа при деструкции соломы, который, растворяясь в почвенной влаге, образует Н2СО3, что повышает концентрацию ионов водорода в растворе. Но эта кислота (Н2СО3) нейтрализуется поглощенными основаниями и карбонатами Са и Мg. Они также поступают в почву при разложении соломы.

Математическая обработка данных показателя кислотности почвы весной и осенью (без летних) действительно частично подтверждает факт сезонного подкисления, поскольку снижается разница рНсол. с 4% до 2% (табл. 14).

Таблица 14 – Среднемноголетнее значение рН в почве полевого опыта в начале и в конце вегетационных периодов с 1999 по 2009гг., (Новоархангельское)

Варианты опыта рНсол. Отклонение от контроля

1. Контроль 5,08 -

2. N45 5,03 -0,05

3.Солома +N45 4,98 -0,10

4. Солома 4,96 -0,12

5.Солома + сидерат 4,98 -0,10

НСР05 0,06

Гидролитическая кислотность по вариантам опыта существенно не различается. Профиль почвы характеризуется высокой насыщенностью основаниями до 70% и более. Поэтому данная почва обладает достаточной буферной способностью для того, чтобы нивелировать незначительное сезонное повышение кислотности.

По многолетним данным из вариантов полевого опыта только регулярное внесение соломы с минеральным азотом (Новоархангельское) показывает слабую тенденцию к увеличению содержания гумуса в пахотном горизонте серой лесной почвы.

Отмечается тенденция к уменьшению подвижности ГК. Через 7 лет регулярного внесения соломы увеличилось соотношение ГК/ФК только в варианте внесения соломы без азота и без зеленого удобрения до 1,1 как в пахотном горизонте почвы, так и ниже (табл. 15).


загрузка...