АГРОХИМИЯ, 2007, № 2, с. 19-22
УДК 631.445.4 : 631.417.2(571.54)
ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ ПРИ РАЗЛИЧНОМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
© 2007 г. А. П. Батудаев, А. Н. Стулев, В. М. Коршунов
Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Р. Филиппова 670024 Улан-Удэ, ул. Пушкина, 8, Россия Поступила в редакцию 26.07.2006 г.
В условиях стационарных опытов в степной зоне Западного Забайкалья изучено гумусное состояние черноземной почвы в полевых севооборотах с различными видами пара. Севообороты с занятым донником паром способствовали увеличению содержания и повышению качества гумуса черноземной почвы.
ВВЕДЕНИЕ
Современное земледелие требует постоянного контроля состояния почвенного плодородия, в частности содержания гумуса и его качественных изменений в результате сельскохозяйственного использования. Проблема сохранения гумуса в условиях возрастающей антропогенной нагрузки стала одной из наиболее актуальных. Водный, воздушный и тепловой режимы почвы во многом зависят от содержания гумуса. Более гумусиро-ванные почвы дают заметно меньшее колебание урожаев по годам [1].
В настоящее время из-за недостатка органических удобрений не обеспечивается даже простое воспроизводство органического вещества в почве. В целом по земледелию страны баланс гумуса отрицательный, что приводит к недополучению большого количества растениеводческой продукции. Особенно много гумуса теряется в почве чистых паров. В среднем абсолютные потери в паровых полях, где не вносят органические удобрения, достигают 1.5-2.0 т/га в год [2].
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проведены на опытном стационаре кафедры общего земледелия Бурятской ГСХА им. В.Р. Филиппова в двух закладках четырехпольных зернопаровых севооборотов.
Схема опыта: пар бессменный; залежь; пшеница бессменная; севооборот 1 (пар чистый-пшеница-овес-овес на зеленую массу); севооборот 2 (донник-донник (занятый пар)-пшеница-овес). Повтор-ность в опытах 3-кратная. Учетная площадь делянки 165 м2. Размещение вариантов опыта систематическое.
Агротехника опыта: обработка почвы, способы и сроки посева, глубина заделки семян, сорта, нормы высева, уход за посевами, - общепринятая
для степной зоны в соответствии с рекомендациями [3].
Почва опытного участка - чернозем мучнисто-карбонатный, малогумусный, маломощный, легкосуглинистый. Содержание гумуса в пахотном слое 4.28%, подвижных форм фосфора и калия (по Мачигину) соответственно 32.0 и 57.6 мг/100 г почвы, реакция почвенного раствора близка к нейтральной, сумма поглощенных оснований в верхних слоях почвы невысокая.
Анализы почвы по каждому варианту проведены в 5 смешанных образцах, каждый из которых был составлен из 7 индивидуальных почвенных проб, взятых по слоям 0-20 и 20-40 см по окончании первой ротации севооборотов. Одновременно были проанализированы исходные образцы, отобранные перед закладкой опыта и сохраненные в воздушно-сухом состоянии. Использованы следующие методы: содержание гумуса по Тюрину в модификации Симакова, фракцион-но-групповой состав гумуса по Тюрину в модификации Пономаревой-Плотниковой, содержание общего азота по Кьельдалю [4].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В условиях Западного Забайкалья глубокие и обстоятельные исследования гумусного состояния проведены на каштановых почвах в длительных стационарных опытах Бурятского НИИСХ СО РАСХН [5]. В работе показано, что за 12 лет бессменного парования потери гумуса составили 7.6 и 15.2% от исходного содержания в слоях 0-20 и 20-40 см соответственно. За этот же период при использовании пашни в севообороте произошло незначительное уменьшение количества гумуса: порядка 2% относительно исходного уровня. Напротив, вывод пашни в залежь за это время существенно (на 22.3%) относительно исходного уров-
19
2*
Таблица 1. Влияние различного использования пашни на содержание гумуса, % (в конце I ротации севооборотов)
Слой почвы, см
Вариант 0- 20 20- 40
% % к исходной % % к исходной
почве почве
Исходная почва 4.28 100 2.19 100
Пар бессменный 3.95 92 2.07 94
Пшеница бессменная 4.28 100 2.09 95
Севооборот с чистым паром 4.26 99.5 2.18 99.5
Севооборот с занятым донником паром 4.56 106 2.77 104
Залежь 4.50 105 2.28 104
НСР05 0.12 0.07
ня увеличил содержание гумуса в верхнем 0-20 см слое почвы.
В наших исследованиях за ротацию 4-польного севооборота содержание гумуса в черноземной почве практически не изменилось, отмечена лишь слабая тенденция к его снижению. Отчетливо уменьшение гумусированности почвы в слое 0-20 см относительно исходного уровня даже за этот весьма короткий период при бессменном паровании. Последнее дает основание утверждать, что в поле чистого пара процессы распада органического вещества преобладают над его синтезом. При возделывании на одном месте в течение 5 лет яровой пшеницы содержание гумуса относительно исходного уровня осталось без изменения (табл. 1).
Тенденцию к увеличению гумусированности почвы наблюдали в севообороте с занятым донником паром и выводе пашни в залежь. Абсолютное повышение содержания гумуса здесь составило для слоя почвы 0-20 см соответственно 0.28 и 0.13%, а в слое 20-40 - 0.22 и 0.09%.
В целом, за 4-летний период бессменного парования запасы гумуса в слое почвы 0-20 см снизи-
120 115
а
110
т
У 105
Д 100
(—1
95
90
118
110
110 110
102
116
2 3 4 5 6
Изменение запасов гумуса в слое 0-20 см черноземной почвы при ее различном использовании (конец I ротации севооборотов): 1 - исходное, 2 - пар бессменный, 3 - пшеница бессменная, 4 - севооборот с чистым паром, 5 - севооборот с занятым донником паром, 6 - залежь.
лись на 8.5 т/га, со среднегодовым темпом минерализации в 2125 кг/га (рисунок). Эти результаты подтверждают мнение [2, 6] о паровой обработке как о факторе интенсивного использования потенциального плодородия почвы.
Повышение запасов гумуса при выводе пашни в залежь составило 3.4 т/га в слое 0-20 см и 2.4 т в слое 20-40 см со среднегодовым приростом 850 и 600 кг/га. На наш взгляд, данный агротехнический прием вполне можно применять на черноземных почвах Забайкалья для поддержания и восстановления их утраченного плодородия.
Включение в полевые севообороты поля, занятого донником, также может служить поддержанию и повышению плодородия черноземных почв Западного Забайкалья.
Несущественное снижение в севообороте с чистым паром запасов гумуса в слое 0-20 и 20-40 см, соответственно 0.5 и 0.3 т/га со среднегодовыми темпами минерализации в 125 и 75 кг/га, свидетельствует о значении культур севооборотов в содержании органического вещества в почве по сравнению с бессменным паром. Уровень потерь гумуса в наших исследованиях за одну ротацию 4-польного севооборота с чистым паром в 4-5 раз меньше того, на который указывали Ишигенов и Максимов [7]. И основываясь на темпах минерализации в бессменном пару, эти потери можно в основном отнести на первое поле севооборота, т.е. на чистый пар. Такое снижение запасов гумуса нетрудно снять внесением в паровое поле органических удобрений, даже не в каждой ротации, или включением в структуру использования пашни культур, обогащающих почву органическим веществом, в частности донника. На наш взгляд, новым равновесным уровнем содержания гумуса после распашки целины можно считать тот, который не только не изменяется при принятой системе земледелия, но и который легко поддерживать средствами, имеющимися в наличии у хозяйств.
ГУМУСНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ
21
Таблица 2. Влияние различного использования пашни на групповой состав гумуса черноземной почвы, % от Собщ (слой почвы 0-20 см, конец I ротации)
Вариант Собщ, % Гуминовые кислоты Фульво-кислоты Негидролизуе-мый остаток С : С гк * ^фк
Исходная почва 2.48 29.4 28.6 42.0 1.0
Пар бессменный 2.29 27.9 30.3 41.8 0.92
Пшеница бессменная 2.48 32.3 32.7 35.0 0.99
Севооборот с чистым паром 2.47 29.1 28.7 42.2 1.0
Севооборот с занятым донником паром 2.65 30.4 24.1 44.8 1.3
Залежь 2.61 30.4 23.2 46.4 1.3
Таблица 3. Влияние различного использования пашни на фракционный состав гумуса, % от Собщ (слой почвы 0-20 см, конец I ротации)
Вариант Гуминовые кислоты Фульвокислоты
1 2 3 1 1а 2 3
Исходная почва 6.8 14.1 8.5 4.4 6.9 11.3 6.0
Пар бессменный 5.2 14.8 7.9 4.6 8.7 11.8 5.2
Пшеница бессменная 5.4 15.7 11.2 3.3 7.9 13.2 8.3
Севооборот с чистым паром 6.0 15.0 8.1 4.4 7.3 11.7 5.3
Севооборот с занятым донником паром 5.3 17.4 8.7 3.8 4.9 9.8 4.6
Залежь 7.7 17.3 5.4 3.4 4.5 10.3 5.0
Несмотря на определенные изменения, произошедшие в групповом составе гумусовых веществ, в целом различное сельскохозяйственное использование пашни не повлияло на характер гу-мусообразования в черноземной почве (табл. 2). Гумус почвы в основном гуматно-фульватный, и только на вариантах пар бессменный и пшеница бессменная соотношение Сгк : Сфк < 1.0. Как известно [8-13], одной из основных причин преимущественного образования и накопления фульво-кислот в наших условиях следует считать медленную и неполную гумификацию растительных остатков, обусловленную очень неустойчивыми экологическими факторами сухих степей (иссушение, похолодание, вспышка и спад биологической активности в течение очень короткого теплого периода), которые приводят к образованию слабопо-лимеризованных составляющих, главным образом, типа фульвокислот.
Фракционный состав гумуса черноземных почв (табл. 3) показал более высокое содержание фракции ГК1 (7.7% от Собщ) на залежи, что служит [12, 13] показателем более выраженного обновления гумусовых веществ. Гумус черноземной почвы степной зоны Западного Забайкалья в целом сохраняет региональные особенности при любом сельскохозяйственном использовании. При этом на вариантах с более высоким содержанием углерода обеспечивается лучшее его качество, умень-
шение поступления растительных остатков ведет к фульвотизации гумуса.
С учетом того, что различия в содержании отдельных групп и фракций достоверны только в том случае, если они превышают 4% по отношению к общему содержанию органического вещества [14, 15], изменения, произошедшие в почве бессменного пара в сравнении с исходной почвой и дру
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.