Мощным фактором активизации микробоценоза почвы являются удобрения. Унавоживание почвы повышает биологическую активность в среднем по севооборотам на 8.2-8.8%. Наиболее высокая биологическая активность почвы 45.2 и 48% отмечена в варианте совместного внесения полного минерального удобрения по 90 кг д.в/га и 60 т/га навоза. Эта закономерность сохраняется на всех культурах севооборота. Установлена тесная прямая корреляционная связь между содержанием органического вещества почвы и ее биологической активностью r = 0.86.

Биологизированный севооборот способствует влагонакоплению, разуплотнению почвы, повышению активности микробоценозов, что является показателями устойчивости агрофитоценозов.

5.2 Гумусное состояние дерново-подзолистой почвы

в зависимости от культур севооборота и внесения

органических и минеральных удобрений

Поступление корнестерневых остатков. Для стабилизации плодородия почвы важным источником поступления органического вещества являются корневые и пожнивные растительные остатки, актуальность использования которых возрастает в связи с ограниченными возможностями сельскохозяйственных предприятий приобретать органические, минеральные удобрения и химические средства защиты растений.

Результаты исследований по определению параметров биологических источников органического вещества свидетельствуют о том, что от вида севооборота существенно зависит количество поступающих пожнивно-корневых остатков (таблица 4). Без применения удобрений в биологизированном севообороте за ротацию поступило 53.4 т/га растительных остатков, включая побочную продукцию, что на 17.5 т/га выше, чем в типичном. Внесение минеральных и органических удобрений в умеренных дозах обеспечивало повышение поступления органического вещества растительных остатков. Высокие дозы совместного внесения органических и минеральных удобрений способствовали снижению количества поступающих растительных остатков за счет уменьшения корневой системы клевера.

Наиболее высокая масса корнестерневых остатков поступает в почву после клевера 7.0-10.1 т/га и клеверо-тимофеечной смеси 3.7-8.3 т/га. Внесение минеральных удобрений повышает её на 10-17%. Совместное внесение органических и минеральных удобрений способствует накоплению корнестерневых остатков только при внесении умеренных доз.

Таблица 4 - Накопление растительных остатков и элементов

минерального питания в различных севооборотах (1998 – 2005гг.)

Варианты Типичный севооборот Биологизированный севооборот

масса корнестерневых остатков, т/га количество элементов питания в них, кг/га масса

корне-

стерневых

остатков, т/га количество элементов питания в них, кг/га

фос-фора

фосфора

Контроль 26.4 219 126 246 38.3 243 137 321

N60Р60К60 27.5 316 129 379 40.4 326 146 358

N90Р90К90 31.0 357 139 416 41.1 411 150 450

Навоз 40 т/га - фон 1 30.6 288 132 343 43.5 310 163 380

Фон 1 +

+ N60Р60К60 29.6 336 136 397 43.4 403 181 470

Фон 1 +

+N90Р90К90 32.4 410 141 470 43.1 457 184 491

Навоз 60т/га –

Фон 2 28.5 467 136 540 38.3 492 190 541

Фон 2 +

+N60Р60К60 29.5 483 148 549 41.5 512 191 599

Фон 2 +

+N90Р90К90 30.6 519 151 589 41.0 573 196 649

НСР 05 1.2 67 28 75 1.5 70.3 31.3 81.4

С корнестерневыми остатками в типичном севообороте в почву поступает 219.2 кг/га – азота, 126.5 кг/га – фосфора, 281.6 кг/га – калия, в биологизированном – азота – 242.7 кг/га, фосфора – 137.1 кг/га, калия – 321.3 кг/га.

Общеизвестно, что поступление в почву органического вещества с растительными остатками способствует накоплению гумуса. Однако, определение содержания гумуса в почве за ротацию типичного севооборота без внесения удобрений выявило его снижение на 0.29 т/га. Запашка вико-овсяной смеси в паровом поле способствовала снижению потерь гумуса в почве до 0.02%. Внесение навоза 60 т/га и минеральных удобрений не менее 60 кг д.в. на гектар обеспечивает преимущество процессов гумификации над минерализацией органического вещества в почве.

В биологизированном севообороте внесение навоза 40 т/га стабилизирует содержание гумуса, а при увеличении дозы навоза до 60 т/га обеспечивает существенное его накопление (0.16%) к концу ротации севооборота.

Важным показателем устойчивости агроэкосистемы является баланс гумуса в почве. Так, равновесный баланс гумуса в типичном севообороте достигается при запашке навоза 60 т/га, соломы озимой ржи и яровой пшеницы два раза в течение ротации севооборота, внесении минеральных удобрений не менее 60 кг д.в. на гектар под зерновые и силосные культуры.

В биологизированном севообороте равновесный баланс гумуса достигается при запашке навоза 20 т/га, сидерата и соломы озимой ржи – два раза, яровой пшеницы – один раз в ротацию.

Наблюдения за динамикой гумуса в парозернопропашном севообороте длительного стационарного опыта показали, что за 36 лет использования дерново-подзолистой почвы без внесения извести, органических и минеральных удобрений наблюдается нарастание кислотности, снижение содержания поглощенных оснований, фосфора и гумуса, то есть интенсивно развиваются деградационные процессы.

Продолжительный вынос элементов питания культурными растениями в контрольном варианте привел к количественным и качественным изменениям гумуса, его содержание уменьшилось по сравнению с исходной почвой на 11.3%, сформировался фульватный гумусообразовательный процесс, соотношение Сгк : Сфк составило 0.54.

Внесение минеральных удобрений NPK 50% выноса и NPK эквивалентно 10 т/га навоза способствовало увеличению подвижных гуминовых веществ (фракция ГК-1 и фульвокислоты), образованию, так называемого «незрелого гумуса».