научная статья по теме ВЛИЯНИЕ СЛОЖНОГО КОМПОСТА НА АГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ И ВОДНО-ВОЗДУШНЫЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ СЛОЖНОГО КОМПОСТА НА АГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ И ВОДНО-ВОЗДУШНЫЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО»

ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2015, № 7, с. 858-864

= ФИЗИКА ПОЧВ -

УДК 631.879.42

ВЛИЯНИЕ СЛОЖНОГО КОМПОСТА НА АГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ И ВОДНО-ВОЗДУШНЫЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО

© 2015 г. И. С. Белюченко, Д. А. Антоненко

Кубанский государственный аграрный университет, 350044, Краснодар, ул. Калинина, 13

e-mail: bioeco@inbox.ru Поступила в редакцию 25.07.2014 г.

Представлены результаты исследований, направленных на изучение воздействия сложного компоста, составленного из отходов сельского хозяйства (полуперепревшего навоза крупного рогатого скота, растительных остатков) и химической промышленности (фосфогипса), на агрофизические свойства чернозема обыкновенного (Haplic Chernozem) Западного Предкавказья. Полевой опыт с внесением в пахотный слой почвы (0—20 см) сложного компоста закладывали в 2007 г. По результатам пятилетних исследований выявлена тенденция повышения доли ценных агрегатов на 7—9% и степени их водоустойчивости, что способствовало улучшению агрегатного состава пахотного слоя почвы. Разуплотнение верхнего слоя почвы при внесении сложного компоста в среднем на 0.1 г/см3 по сравнению с контролем (минеральные удобрения, используемые по принятой технологии), благоприятствовало формированию оптимальных водных и воздушных почвенных характеристик: повышению полевой влажности, водовместимости, общей пористости и запасов воды.

Ключевые слова: полуперепревший навоз, фосфогипс, растительные остатки, минеральные удобрения.

Б01: 10.7868/80032180X15070035

ВВЕДЕНИЕ

Свойства почв в агроландшафте являются определяющими в формировании благоприятной среды для жизнедеятельности живых организмов и урожайности сельскохозяйственных культур. Почвенное плодородие — одно из главных экологических функций, обеспечивающих жизнь человечества, поскольку дает ему почти всю массу продуктов питания и значительную часть органического сырья для многих отраслей промышленного производства [6]. В последнее время тенденция деградации сельскохозяйственных почв и снижение их потенциального плодородия наблюдается повсеместно.

С одной стороны, интенсивное использование почв в сельскохозяйственном производстве, направленном на быстрое получение урожая с помощью различных агротехнологических приемов, ведет к ухудшению всех их свойств. А с другой, интенсификация сельского хозяйства необходима в связи с ростом численности населения и потребностью в увеличении продуктивности агроландшафтов. Таким образом, деятельность человека и использование почвы, в первую очередь как ресурса для удовлетворения потребностей, неизбежная интенсификация сельского хозяйства приводят к заметной деградации поч-

венного покрова. Для минимизации этих процессов необходимо применение агроприемов, направленных на сохранение почвенного плодородия: уменьшение обработки почвы, доз минеральных удобрений и химикатов на фоне расширения практики использования органических и органо-минеральных комплексных удобрений, компостов и т. д. [2, 11—13].

Рассмотрим воздействие сложного компоста на агрофизические свойства чернозема обыкновенного в условиях Западного Предкавказья. Под сложным компостом понимается многокомпонентный субстрат, в состав которого входят органические и минеральные компоненты, зачастую являющиеся отходами различных производств. В качестве минеральных добавок при приготовлении сложного компоста используются такие промышленные отходы, как фосфогипс, дефекат, галитовые шламы и др. [2].

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Полевые исследования проводили в степной зоне Краснодарского края в хозяйстве ОАО "Заветы Ильича" Ленинградского р-на с 2008 по 2012 гг. Почва территории хозяйства представлена черно-

земом обыкновенным слабогумусным сверхмощным легкоглинистым на лёссовидных глинах.

Схема полевого опыта включала 3 варианта по 4 повторности; форма делянок удлиненная, размещение рандомизированное. Площадь полной делянки — 0.44 га, а учетной — 0.33 га, общая площадь полевого опыта составила 0.44 га х 12 (3 варианта х 4 повторности) = 5.3 га. Опыт проводили по следующим вариантам: 1) контроль — фон (№30Р50 кг/га); 2) NP + полуперепревший навоз крупного рогатого скота (КРС) (50 т/га); 3) NP + + сложный компост, составленный из полуперепревшего навоза КРС, растительных остатков и фосфогипса в соотношении 7 : 1 : 1 с общей массой 65 т/га (50 т : 8 т : 7 т).

В 2008 г. под озимую пшеницу по предшественнику (озимой пшенице) внесли сложный компост и провели обработку почвы ТопДауном на глубину до 20 см; в 2009 г. под подсолнечник провели комбинированную обработку почвы ТопДауном на глубину до 15 см; в 2010 г. под пшеницу после подсолнечника осуществляли комбинированную обработку почвы ТопДауном на глубину до 15 см; в 2011 г. после уборки пшеницы провели культивацию в раннеосенний период на глубину 20—25 см и весной перед посевом кукурузы культивацию на глубину до 10 см.

Доза минеральных удобрений во все годы исследований была одинаковой во всех вариантах опыта и оптимальной для получения высокого урожая сельскохозяйственных культур. При выращивании озимой пшеницы минеральные удобрения вносили в дозе №30Р50 кг/га, подсолнечника — №2Р52 кг/га, кукурузы — N60 кг/га. Полуперепревший навоз КРС и сложный компост вносили один раз под основную обработку перед посевом озимой пшеницы в год закладки полевого опыта (осень 2007 г.). Схема размещения культур в период исследований представлена следующим севооборотом: озимая пшеница — озимая пшеница — подсолнечник — озимая пшеница — кукуруза.

Отбор почвенных образцов в полевом опыте проводили ежегодно из всех делянок в летний период (июль—август) вегетации культур по диагональной трансекте с шагом 3.5 м методом "конверта" в слое 0—20 см. Количество проб на каждой учетной делянке варианта полевого опыта составляло 30 шт. Выполняли следующие виды агрофизических анализов: полевую влажность термостатно-весовым методом (ГОСТ 28268-89); плотность сложения методом режущего кольца объемом 15 см3 (ГОСТ 5180-84); плотность твердой фазы пикнометрическим методом (ГОСТ 5180-84); агрегатный состав ("сухое" и "мокрое" просеивание) по методу Н.И. Саввино-ва. Расчетным методом определяли водовмести-мость, общую и воздухоносную пористость по

Н.А. Качинскому, коэффициент структурности по результатам агрегатного состава, запасы воды и продуктивной влаги.

Статистическая обработка результатов исследований проведена в программах Microsoft Office Excel и STATISTICA 6.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Сложный компост предназначен для рекультивации почв и представляет собой новое направление в практической экологии и земледелии, определяющий искусственное создание комплексных смесей различных отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производств, а также природных материалов для обогащения органическими и минеральными дисперсными и коллоидными системами с целью совершенствования их физико-химических и биологических функций. Одним из важных этапов создания сложных ком-постов является подбор основных видов отходов — до 10 видов [1, 3]. В проведенном полевом опыте под посев озимой пшеницы вносили сложный компост, включающий органическую часть — полуперепревший навоз КРС, различные виды растительных остатков (солома озимой пшеницы, отходы силоса, сенажа, кормления животных, очистки зерна и т. д.), и минеральную — отход производства фосфорных удобрений (фосфогипс).

Естественные форма и размер агрегатов оказывают огромное влияние на агрономические и технологические свойства почвы и особенно ее пахотного слоя, однако они могут существенно изменяться в процессе сельскохозяйственного использования почв [5]. В полевом опыте выявлено, что для пахотного слоя чернозема обыкновенного характерно хорошее структурное сложение и содержание агрономически ценных агрегатов находилось в пределах от 68.1 до 77.2% (табл. 1).

В первый год исследования при внесении сложного компоста отмечено увеличение суммы фракций ценного диапазона (0.25—10.0 мм) в среднем на 3.4% по сравнению с контролем. Коэффициент структурности (Кст) соответственно увеличился и составил 2.8 — на контроле, 3.0 — в варианте с внесением органического удобрения и 3.4 — с внесением сложного компоста. В последующие годы прослеживается аналогичная тенденция преобладания доли агрегатов, формирующих благоприятную почвенную структуру при использовании сложного компоста. Отмечено увеличение содержания агрегированных частиц диаметром 2—5 и 1—0.5 мм и уменьшение доли пыле-ватых частиц диаметром 0.5—0.25 и <0.25 мм в почве с использованием сложного компоста.

Применение органического удобрения также способствовало улучшению структурного состояния пахотного слоя чернозема обыкновенного,

Таблица 1. Изменение агрегатного состава (сухое просеивание) пахотного слоя чернозема обыкновенного, полевой опыт (2008—2012 гг.)

Вариант Размер агрегатов (мм) и их содержание (%) к лст

>10 10-5 5-2 2-1 1-0.5 0.5-0.25 <0.25 £ 0.25-10 мм

2008 г., озимая пшеница

Контроль 20.1 20.1 14.3 17.4 11.4 10.4 6.3 73.6 2.8

Полуперепревший навоз КРС 18.1 21.1 13.3 17.9 12.1 9.8 6.7 75.2 3.0

Сложный компост 19.4 19.0 17.1 16.4 17.7 7.0 3.4 77.2 3.4

НСР05 - 1.06 0.33

2009 г., озимая пшеница

2010 г., подсолнечник

2010 г., озимая пшеница

2011 г., кукуруза

Контроль 22.1 19.4 15.6 16.7 11.9 8.3 6.0 71.9 2.6

Полуперепревший навоз КРС 20.8 18.8 14.2 15.6 14.1 10.0 6.5 72.7 2.7

Сложный компост 20.5 19.6 18.1 18.6 15.0 5.1 3.1 76.4 3.2

НСР05 - 0.75 0.30

Контроль 27.3 17.2 14.4 15.4 12.6 8.6 4.6 68.1 2.1

Полуперепревший навоз КРС 25.4 17.1 15.2 15.9 14.1 8.5 3.8 70.8 2.4

Сложный компост 23.1 16.7 17.2 19.1 15.6 4.6 3.7 73.2 2.7

НСР05 - 0.84 0.29

Контроль 24.9 22.1 15.2 16.0 11.1 7.0 3.5 71.4 2.5

Полуперепревший навоз КРС 22.1 23.9 18.5 14.7 11.0 5.9 3.9 74.0 2.9

Сложный компост 20.9 21.3 17.1 17.1 15.5 5.0 3.1 76.0 3.2

НСР05 - 0.71 0.27

Контроль 25.2 22.3 16.9 14.4 8.9 6.0 6.3 68.5 2.2

Полуперепревший навоз КРС 23.9 20.2 17.6 15.4 11.9 7.4 3.6 72.5 2.6

Сложный компост 21.4 18.8 19.3 15.9 14.6 6.1 3.9 74.7 3.0

НСР05 - 0.77 0.28

но менее выражено. Изучаемые нами культуры заметно различаются проявлением физ

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.

Показать целиком