Сельское хозяйство/3. Земледелие, грунтоведение и агрохимия

К.с-х.н. Шилов М.П., студент 2 курса Евстафьев Д.В.

РГП «Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова», Казахстан

Биологическая оценка технологий парования на южных черноземах Северного Казахстана

Биологическая диагностика новых агротехнических приемов является обязательным требованием почвозащитной системы земледелия Северного Казахстана [1]. Особое значение это положение приобретает в настоящее время при активном внедрении ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур, направленных на сохранение почвенного плодородия [2, 3].

В связи с этим на южных тяжелосуглинистых черноземах Костанайской области проводилась биологическая диагностика различных технологий подготовки чистого и занятого пара. Чистый пар готовился по зональной технологии с 5-ю механическими обработками. В занятом пару во вторую половину лета высевалась горохоовсяная смесь с уборкой в конце сентября [4]. Определение почвенных микроорганизмов проводилось по соответствующим методикам.

В опыте выявлено активное влияние способов подготовки парового поля на микробиологический режим почвы (таблица 1).

Таблица 1

Показатели биологической активности почвы чистого и занятого паров,

слой 0-20 см (среднее за 2008-2011 гг)

Показатели	Чистый пар	Занятый пар	Пшеница по пару
			чистому	занятому
Численность микробной ассоциации, млн./ г почвы;	57,6	31,4	33,9	43,4
в т. ч. бактерии:
учет на среде МПА, млн./ г	12,3	10,4	9,7	10,2
учет на среде КАА, млн./ г	36,7	17,3	19,4	26,8
Актиномицеты
учет на КАА, млн./г	8,2	3,5	4,6	6,1
Нитрофицирующие, тыс./г	3,1	1,6	1,8	2,4
Целлюлозоразрушающие (бак-терии+актиномицеты),тыс./ г	347,8	182,1	200,3	292,9
Разложение полотна ,%	59,3	35,6	33,5	38,7

В почве чистого пара при благоприятных условиях температуры, влажности и аэрации происходит бурное развитие всех видов микробной ассоциации. Доминирующее положение среди них (78 %) занимают микроорганизмы, усваивающие минеральные формы азота (бактерии и актиномицеты на среде КАА). Другой распространенной группой (21 %) являются бактерии, использующие органический азот (учет на МПА). Широкое отношение между ними служит показателем интенсивной минерализации растительных остатков и органического вещества почвы с продуцированием большого количества нитратного азота. На его энергичное накопление указывает высокая численность нитрифицирующих бактерий – 3,1 тыс./г почвы. Высокое содержание доступных форм азота стимулирует интенсивное размножение целлюлозоразрушающих микроорганизмов-347,8тыс./г. В итоге, в почве чистого пара наблюдается активная жизнедеятельность микроорганизмов, сопровождающаяся интенсивными процессами минерализации растительных остатков и ее органического вещества. Большая напряженность микробиологического режима подтверждается общим показателем биологической активности почвы - разложением льняной ткани. Ее распад за 30 дней экспозиции составлял в среднем 59,3 %.

Посев парозанимающей культуры оказывает значительное влияние на ход биологических процессов. При этом в почве занятого пара не происходит перегруппировки в микробном составе и смены доминирующих форм. Однако наблюдается общее количественное снижение всех видов микробного ценоза. В первую очередь в 2,1 раза сокращается численность микрофлоры, потребляющей минеральный азот. В тоже время снижение аммонифицирующих бактерий выражено значительно слабее (на 16,8 %). Это приводит к сужению соотношения между микроорганизмами, учитываемых на КАА и МПА, и является признаком затухания активных процессов минерализации. В результате расхода продуктивной влаги и биологической фиксации азота горохоовсяной смесью на 48,4 % уменьшается количество нитрификаторов. Вследствие недостатка доступных форм азота заторможено развитие и целлюлозоразрушающих микроорганизмов -182,1 тыс/га. В совокупности отмеченные изменения снижают целлюлозолитическую способность почвы. Разложение клетчатки здесь на 23,7 % (абс.) меньше, чем по чистому пару, и составляет 35,6 %. В целом, замедление биологической активности почвы в занятом пару следует рассматривать как положительное явление, способствующее сокращению темпов минерализации органического вещества.

Позднеосеннее поступление в почву поукосных остатков горохоовсяной смеси существенно не изменяет уровень биологической активности. Связано это с сезонным количественным снижением микроорганизмов и затуханием их биохимической деятельности в этот период. Поэтому влияние накопленной органической массы на микробиологический режим проявляется весной следующего года Однако в ранневесенний (допосевной) период биологические процессы более активно протекают в почве чистого пара. Под занятым паром жизнедеятельность микроорганизмов заторможена в результате пониженного температурного режима, обусловленного наличием на поверхности поукосных остатков горохоовсяной смеси. Отражением этих различий является целлюлозоразрушающая способность почвы. На вариантах чистого пара степень разложения клетчатки за 20 дней экспозиции достигала в слое 0-10 см 15,8-22,5, на глубине 10-20см - 8,8-11,3 %. По занятому пару распад ткани был менее интенсивным, соответственно 12,6-17,4 и 7,1-10,0 %. В период вегетации пшеницы микробиологический режим претерпевает существенные изменения. Поступление в почву органической массы парозанимающей культуры служит энергетическим материалом для размножения всех таксономических групп микроорганизмов. По сравнению с чистым паром общая численность микробной ассоциации возросла на 28 %. На усиление процессов минерализации указывают значительные сдвиги в количественном составе бактерий, усваивающих минеральный азот, нитрификаторов и целлюлозоразрушающих микробов. В результате происходит общее повышение биогенности почвы, которая проявляется в скорости разложения клетчатки. По занятому пару энергия распада целлюлозы была выше, чем по чистому, в слое 0-10 см на 5,6-7,3, на глубине 10-20 см - на 3,3-4,4 %. Повышение биологической активности по всей толще пахотного слоя усиливает мобилизацию доступных элементов, что улучшает условия питания пшеницы в начальные фазы.

Таким образом, проведенными исследованиями показана биологическая обоснованность технологии занятого пара в степной зоне. Посев парозанимающей культуры снимает напряженность микробиологических процессов и сокращает объемы минерализации органического вещества в период парования. Поступление растительных остатков горохоовсяной смеси повышает биологическую активность почвы под первой пшеницей.

Литература:

1 Карамшук З.П. Микробиологические основы почвозащитного земледелия: Монография. - Алма-Ата: Наука, 1989. – 200 с.

2 Науанова А.П., Чуркина Г.Н. Биологическая активность черноземов Северного Казахстана: Монография. – Шортанды, 2007. – 137 с.

3 Высокоэффективные технологии возделывания зерновых культур в полузасушливых условиях Северного Казахстана: Методические рекомендации //НПЦЗХ им. А.И. Бараева. Шортанды, 2009. – 57 с.

4 Шилов М. П. Эффективность чистого и занятого пара в звене севооборота при различных приемах основной обработки почвы в степной зоне Северного Казахстана. Автореф. … канд. с/х. наук. – Новосибирск, 2002. – 18 с.