А.В. Ломановский, Л.В. Юшкевич, О.Ф. Хамова

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение

«Сибирский НИИ сельского хозяйства», г. Омск

Исследовано влияние систем обработки почвы и средств химизации на биологическую активность почвы, интенсивность разложения целлюлозы и урожайность зерна пшеницы. Установлено, что наибольшее воздействие на биологическую и целлюлозолитическую активность лугово-черноземной почвы оказывала плоскорезная обработка почвы в сочетании с применением средств химизации. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы способствуют дифференциации почвенного профиля по численности микроорганизмов и биологической активности.

Ключевые слова: система обработки почвы, средства химизации, биологическая активность, целлюлозолитическая способность почвы, яровая пшеница.

A.V. Lomanovcki,L.V. Yuchkevich, O.F. Khamova

Siberian Research Institute of Agriculture

Influence of systems of processing of the soil and funds of chemicalixation for fertilityof the meadow and chernozem soiland the yield of spring wheat after rape predecessor in the southern forest-steppe of Omsk Region

Influence of systems of processing of the soil and funds of chemicalixation for biological activity of the soil, intensity of decomposition of cellulose and yield of grain of wheat is investigated.It is established that the greatest impact on biological and cellulolytic activity of the meadow and chernozem soil was rendered by ploskorezny processing of the soil in combination with application of means of chemicalization.Resource-savingtechnologies of processing of ground promotes differentiation of a soil structure on number of microorganisms and biological activity.

Keywords: System of processing of soil, means of chemicalization, biological activity, cellulolytic ability of soil, a spring wheat.

В условиях интенсивного земледелия обработка почвы в сочетании с рациональным применением средств химизации способствует повышению эффективного плодородия. Без того или иного приема обработки почвы в настоящее время практически не возделывается ни одна зерновая культура.

Применение различных систем основной обработки почвы в сочетании со средствами химизации при возделывании яровой пшеницы существенно влияет на состояние почвенного плодородия, одним из основных показателей, которого является ее биологическая активность.

Одним из показателей общей биологической активности микроорганизмов почвы является целлюлозолитическая способность почвы, она определяет уровень почвенного плодородия и продуктивность биоты. Целлюлозолитическая активность зависит от многих факторов. На активизацию разложения целлюлозы влияют температура, увлажнение, аэрация почвы, внесенные в нее минеральные удобрения, биологические свойства растительности и особенности агротехники [1–3].

С целью ее определения на лугово-черноземной почве в южной лесостепи Западной Сибири в условиях стационарного опыта при систематическом применении различных по интенсивности механических обработок почвы и средств комплексной химизации проводились наблюдения на посевах яровой пшеницы, размещенной после рапсового предшественника, в плодосменном четырехпольном севообороте по следующей схеме:

Фактор А (Система основной обработки почвы):

1. Отвальная (ежегодная вспашка на 20-22 см);

2. Комбинированная (чередование вспашки на 20-22 см под сою, без обработки под рапс и плоскорезной обработки под пшеницу на 10-12 см);

3. Плоскорезная (ежегодная плоскорезная обработка на 10-12 см).

Фактор В (Применение средств химизации):

1. Контроль (без применения средств химизации);

2. Комплексная химизация (гербициды, удобрения, фунгициды, ретарданты).

В опыте площадь делянок 308 м²(14х22 м). Повторность четырехкратная.

На посевах пшеницы применялись следующие пестициды: баковая смесь гербицидов – Дротик + Ластик Экстра+ Террамет, фунгицид – Абакус ультра, ретардант – ЦЕ ЦЕЦЕ 750; удобрения: N₃₀Р₃₀

Пестициды вносились опрыскивателем ОП-2000 в оптимальные сроки, согласно рекомендациям и схеме опыта. При закладке опыта по обработке почвы, ранневесенней обработке и посеве использовались серийные машины и орудия, рекомендованные для зоны.

В опыте высевался сорт яровой пшеницы Омская 36 с нормой высева – 4,5 млн. всхожих зерен на га. Посев производился посевным комплексом «Salford-1203» в рекомендованные для зоны сроки.

Численность микроорганизмов определяли общепринятым методом на твердых питательных средах [4].В естественных полевых условиях учитывали целлюлозолитическую активность почвы методом Тихомировой [5].

Погодные условия вегетационного периода 2011 г. были близки к среднемноголетним показателям. Количество осадков составило 103% от нормы при ГТК 0,99, 2012 и 2014 гг. были засушливыми, количество осадков составило 72,6 и 68% от нормы при ГТК 0,69 и 0,68 соответственно. В 2013 году, за исключением засушливого июня, метеоусловия вегетационного периода были благоприятными для зерновых культур. Количество осадков за май-август составило 218 мм (111 % от нормы) при ГТК – 1,16.2012 г. был засушливым, количество осадков составило 72,6 % от нормы при ГТК 0,69.

Численность основных групп микроорганизмов, утилизирующих азот органических соединений на МПА и минеральный азот на КАА, среднем за 2011-2013 годы, повышалась при ресурсосберегающей плоскорезной обработке, в сравнении со вспашкой (таблица 1).

Количество почвенных грибов при почвозащитных обработках почвы было в 1,1-1,9 раза выше в сравнении со вспашкой, что связано с накоплением стерневых и пожнивных остатков, так как грибы являются деструкторами целлюлозы.

Таблица 1

Биологическая активность почвы под пшеницей после рапса (КОЕ/г) в зависимости от способов обработки почвы и применения средств химизации (среднее за вегетацию, слой 0-20 см, 2011-2013 гг.)

Применение средств комплексной химизации в целом оказывало стимулирующее воздействие на численность и активность почвенной микрофлоры, в среднем при комплексной химизации общее количество микроорганизмов увеличилось на 23,8 млн. КОЕ/г (11,8%).

В значительной степени (на 92,6-94,3%) возрастала численность грибов на вариантах плоскорезной и комбинированной обработках почвы в сравнении с отвальной.

Применение интенсивной технологии способствовало повышению численности почвенной микрофлоры при разных способах обработки почвы, что связано с применением минеральных удобрений, повышением урожайности яровой пшеницы в 1,6-1,9 раза, а, следовательно, и обогащением пахотного слоя почвы пожнивно-корневыми остатками.

Наибольшее количество микроорганизмов отмечалось в варианте комплексной химизации при плоскорезной обработке почвы – 253,4 КОЕ/г, что больше отвальной на 33,4 КОЕ/г (15,2%).

На целлюлозолитическую активность почвы, как показатель ее эффективного плодородия, положительное влияние оказывает длительное применение минеральных удобрений [6].

В целом в условиях вегетационного периода 2011-2013 гг. интенсивность разложения целлюлозы была на уровне 34,7-42,9% на контроле с увеличение на почвозащитных обработках почвы (табл. 2).

Таблица 2

Влияние системы обработки почвы и средств комплексной химизации на интенсивность разложения целлюлозы под пшеницей, % (2011-2013 гг.)

Применение комплексной химизации способствовало увеличению целлюлозолитической активности в пахотном слое почвы до 38,4-48,2%.

На варианте без химизации наиболее высокая продуктивность отмечалась при отвальной обработке – 1,81 т/га, что превышало почвозащитные на 0,20-0,35 т/га (12,4-23,9%) (табл. 3).

Таблица 3

Урожайность зерна яровой пшеницы сорта Омская 36 после рапсового предшественника в зависимости от системы основной обработки почвы и применения средств интенсификации (в среднем за 2011-2014 гг.)

При комплексном применении средств химизации под зерновые культуры урожайность зерна возрастала в 1,86 раза в сравнении с контролем. Наибольшая урожайность зерна отмечалась на плоскорезном варианте – 3,11 т/га.

Таким образом, исследования показали, что численность и активность микроорганизмов зависит от внешних условий среды и применяемых элементов технологии возделывания. Применение ресурсосберегающих технологий обработки почвы способствует дифференциации почвенного профиля по численности микроорганизмов и биологической активности. Рациональное применение пестицидов и минеральных удобрений в рекомендованных для зоны нормах (дозах) не приводит к подавлению биологической активности микроорганизмов. Общая биологическая активность при применении средств химизации возрастает по сравнению с контролем на 11,8%, урожайность зерна яровой пшеницы превышает контроль в среднем в 1,86 раза.

На целлюлозолитическую активность почвы, как показатель ее эффективного плодородия и экологического состояния, оказало положительное влияние применение средств комплексной химизации в сочетании с ресурсосберегающей плоскорезной обработкой почвы.

В варианте плоскорезной обработки почвы при комплексном применении средств химизации происходит повышение урожайности культуры до 3,11 т/га при заметном снижении энергозатрат на производство экологически чистой продукции.

Библиографический список

1. Наплекова Н. Н. Аэробное разложение целлюлозы микроорганизмами в почвах Западной Сибири / Н. Н. Наплекова. – Новосибирск: Наука, 1974. – 250 с.

2. Нурмухаметов Н. М. Влияние форм, доз и способов внесения удобрений на биологическую активность почвы / Н. М. Нурмухаметов, М. Х. Хамидуллин, Р. Нугманов // Агротехника и биология полевых культур. – Уфа, 1998. – С. 73–80.

3. Поддымкина Л. М. Целлюлозоразлагающая активность микробов почвы в полевом опыте / Л. М. Поддымкина // Плодородие. – 2004. – № 4. – С. 26–27.

4. Аристовская Т. В. Большой практикум по микробиологии / Т. В. Аристовская, М. Е. Владимирская, М. М. Голлербах и др. – М.: Изд-во Высшая школа, 1962. – С. – 161-163.

5. Тихомирова Л. Д. Способ определения эффективного плодородия почвы. А.с. № 338196, СССР. Опублик. 1972, бюл. № 16.

6. Шулико Н. Н. Влияние длительного применения удобрений и инокуляции семян ячменя на интенсивность разложения целлюлозы в черноземной почве / Н. Н. Шулико, О. Ф. Хамова, Е. В. Тукмачева // Актуальные проблемы сохранения и развития биологических ресурсов: сб. матер. Междунар. науч. практ. конф. – Екатеринбург:УрГАУ, 2015. – С. 524–527.

Сведения об авторах

Ломановский Александр Владимирович, младший научный сотрудник, Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, т.89514011823, E-mail: sacha-071287@mail.ru

Lomanovcky Alexander Vladimirovich, junior researcher, Siberian Scientific Research Institute of Agriculture, 89514011823, E-mail: sibniish@bk.ru

Юшкевич Леонид Витальевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий лаборатории ресурсосберегающих агротехнологий, Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, т.77-63-09, E-mail: sibniish@bk.ru

Yuchkevich Leonid Vitalyevich, Doctor of Agricultural Science,professor, manager of laboratory of resource-saving agrotechnologies, Siberian Scientific Research Institute of Agriculture, 77-63-09, E-mail: sibniish@bk.ru

Хамова Ольга Федоровна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник сектора микробиологии, Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, т.89503307578, E-mail: sibniish@bk.ru

Khamova Olga Fedorovna, Candidate of BiologyScience, leading researcher of sector of microbiology, Siberian Scientific Research Institute of Agriculture, 89503307578, E-mail: sibniish@bk.ru

УДК 372.857:378

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: