Микроэлементы в почвах Ульяновской области и эффективность комплексных микроэлементсодержащих удобрений в полевых агроценозах (стр. 12 )

Что касается двух других изучаемых элементов – цинка и меди, содержание подвижных их соединений в пахотном слое почв Ульяновской области практически не изменилось. Более того, появилась в целом слабая тенденция повышения содержания цинка и более заметная – меди. Последнее может быть обусловлено несколькими причинами. В первом случае содержание подвижного цинка в почвах вообще находится не просто на низком, а на очень низком уровне (к низкой обеспеченности данным элементом относятся почвы с содержанием менее 2,0 мг/кг, а в наших почвах оно большей частью менее 0,5 мг/кг). По-видимому, такой уровень содержания доступного цинка обеспечивается количеством его поступления с пожнивно-корневыми остатками возделываемых культур, обусловленного сложившейся системой земледелия и фоновым содержанием в материнских породах. Иные поступления Zn в почву на территории области практически отсутствуют (нет локальных источников загрязнения, осадки промышленных и сточных вод не применяются, использование фосфорных удобрений ограничено, известкование не проводится).

Обеспеченность доступной медью почв области высокая (за исключением 3-х реперных участков, где, тем не менее, содержание ее находится ближе в высокой обеспеченности). Следовательно, вынос Cu сельскохозяйственными культурами не приводит к снижению степени обеспеченности почв данным элементом.

Мониторинг содержания цинка, марганца и меди в почвах Ульяновской области, в том числе в динамике на стационарных участках, позволяет сделать два основополагающих вывода:

– на всей площади пашни сельскохозяйственных угодий наблюдается острый дефицит подвижных соединений цинка с содержанием практически менее 1,0 мг/кг почвы;

– происходит резкое снижение содержания доступного марганца в почвах: 18-летние наблюдения за его содержанием на реперных участках показали, что в 13 из них (67 %) почвы перешли в группу с низкой обеспеченностью данным элементом.

 

4.ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ НА СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО

 

Как показано выше, целесообразность применения микроэлементов обоснована и не вызывает сомнений. Удобрения являются основным средством вмешательства человека в круговорот веществ в земледелии и выявление изменений в происходящих при этом химических и биологических процессах в почве позволяет направить последние в благоприятном направлении для формирования высокой урожайности и качества продукции сельскохозяйственных культур. Ниже приводятся результаты изучения влияния комплексных микроэлементсодержащих удобрений на свойства чернозема выщелоченного (мелкоделяночные опыты) и типичного (производственные опыты).

 

4.1.    Биологическая активность

 

Почва – сложнейшая система, одним из основных функциональных компонентов которой являются населяющие ее живые организмы. От деятельности этих организмов зависит характер и интенсивность биологического круговорота веществ, масштабность и интенсивность фиксации основного биогенного элемента – атмосферного азота, способность почвы к самоочищению и т.д. Почва имеет уникальное строение, представляющее, благодаря взаимосвязанных и взаимообусловленных твердой, жидкой, газообразной составляющих, идеальную среду для развития подавляющего большинства микроорганизмов (, 1999). От деятельности почвенной биоты зависит плодородие почвы, ее «здоровье», качество сельскохозяйственной продукции, состояние окружающей среды.

Микроорганизмы, обладая исключительной чувствительностью и большим видовым разнообразием, могут служить индикаторами любых изменений среды и в целом состояния экосистем ( и др., 2000). И, не случайно, изучение влияния на почвенную среду любых факторов сопровождается определением при этом биологической активности почвы, под которой понимается совокупность деятельности всех микроорганизмов, населяющих почву.

Для изучения биологической активности в настоящее время существует разнообразие методов, которые применяются в зависимости от характера задач, стоящих перед исследователем (, , 2009). В числе их определение ферментативной активности и дыхания почвы; определение общей численности микроорганизмов и отдельных их функциональных групп; интенсивности разложения целлюлозы. Последний, по мнению многих ученых, считается наиболее адекватно отражающим общую направленность микробиологических процессов в почве (, 1972; , , 1990; , 1993; , , 2012).

Следует отметить, что многие методы позволяют получить информацию на момент исследования и не раскрывают специфику функционирования микробных ассоциаций во времени и пространстве. Используя метод аппликаций, можно получить данные, свидетельствующие о минерализации органического вещества почвы на определенном отрезке времени. Данный метод был выбран нами еще и потому, что он дает возможность установить активность микрофлоры именно в ризосфере – области почвы вокруг корней, которая характеризуется наиболее высокой численностью микроорганизмов (Lаveele P., 2005). Наряду с функцией деструктора органических соединений, микрофлора ризосферы выступает также в роли естественного стерилизатора патогенных микроорганизмов (, , 2008).

Среди почвенных микробиологических процессов разложение целлюлозы занимает главное место и определяет интенсивность круговорота питательных веществ и энергии в почве ( и др., 2006).

Представленные в таблице 16 (приложения 8 – 11) данные показывают неоднозначное действие комплексных удобрений на разложение льняной ткани как в разных слоях почвы, так и на различных фонах. Прежде всего, необходимо отметить более высокую целлюлозоразлагающую активность в слое почвы 10 – 20 см. По– нашему мнению, относительное снижение биологической активности в слое 0–10 см объясняется меньшим количеством влаги в поверхностном слое и высокими температурами в течение вегетации, в более глубоких слоях (20–30 см) – увеличением плотности.

 

Таблица 16 – Влияние микроэлементсодержащих удобрений на интенсивность разложения льняного полотна (%) в слое 0 – 30 см

чернозема выщелоченного (2011 г).

№ п/п	Вариант	Слой почвы, см
0 – 10	10 – 20	20 –30	0 – 30
1	Без удобрений (фон 1)	34,3	39,0	36,2	35,6
2	Фон 1 + Микромак	37,7	54,9	32,4	41,6
3	Фон 1 + Страда N	29,9	33,5	30,6	31,3
4	N30Р30К30 (Фон 2)	36,9	39,0	37,8	37,9
5	Фон 2+ Микромак	40,0	41,7	39,5	40,4
6	Фон 2 + Страда N	31,5	38,1	34,8	34,8
7	Навоз 20 т/га (фон 3)	37,9	42,7	37,6	39,2
8	Фон 3 + Микромак	45,3	47,0	39,1	43,8
9	Фон 4 + Страда N	35,2	40,5	39,0	38,2
НСР05	Фактор А	2,1	1,7	1,8	1,9
Фактор В	2,1	1,7	1,8	1,9
Фактор АВ	3,5	2,9	3,1	3,3

 

(1978) предложена следующая шкала оценки биологической активности почвы по степени разрушения клетчатки (% разложившегося полотна за вегетационный период):

<10 – очень слабая

10 – 30 – слабая

30 –50 – средняя

>80 – очень сильная

При этом надо иметь в виду, что нежелательны как слабая активность деятельности микроорганизмов, так и очень сильная, так как первое чревато снижением поступления элементов питания в почвенный раствор в доступной форме, второе – потерей их количеств в связи с вымыванием в нижележащие горизонты.

Судя по приведенным данным, биологическая активность в пахотном слое в почве опытного участка в течение вегетации 2011 года находилась на оптимальном уровне. При внесении в почву с семенами комплексного удобрения Микромак в пахотном слое она повышалась в среднем на 17 относительных процентов, тогда как Страда N – заметно ее снижение (с 35,6 до 31,3 %). Последнее, возможно, объясняется тем, что содержание в Микромак элементов питания значительно более сбалансированное, чем во втором удобрении (Страда N) с одной стороны, с другой – способом их применения: Микромак непосредственно вносится в почву вместе с семенами, а Страда N применяется для некорневой подкормки и возможное влияние ее на свойства почвы сильно ограничено.

Возделывание культуры на фоне средней дозы основного удобрения не привело к существенному изменению биологической активности как по слоям почвы, так и в слое 0 – 30 см: она практически осталась на уровне контрольного варианта.

На фоне применения органических удобрений (навоз 20 т/га) общий уровень биологической активности заметно выше, чем на контрольном варианте и с применением минеральных удобрений, что объясняется дополнительным поступлением органического материала как питательной среды. При этом поступление комплекса микроэлементов в почву усиливает микробиологическую деятельность.

Аналогичные результаты получены в 2012 году с той разницей, что в 2012 году целлюлозоразлагающая активность почвы была ниже на 7,5 – 10 % (приложения 12,13,14,15).

Таким образом, жидкое микроэлементсодержащее удобрение Микромак оказывает несомненное влияние на активность почвенных микроорганизмов, усиливая ее по отношению к контролю на 17 относительных процентов на безудобренном фоне, по отношению к фонам N30Р30К30 и навоза 20 т/га соответственно на 7 и 12 %. Совместное применение навоза и Микромак при возделывании озимой пшеницы позволяет повысить целлюлозоразлагающую активность чернозема выщелоченного на 23 % (относительных) по отношению к абсолютному контролю. Страда N заметного преимущества не имеет, в том числе обусловленным способом его применения (обработка посевов).