Динамика гумуса в полевых севооборотах на осушаемых землях

Цель исследования – изучить влияние разных видов полевых севооборотов, удобрений, осушения и гидротермических условий на динамику гумуса в мелиорируемой почве. Исследования проводили на опытных полях Всероссийского НИИ мелиорируемых земель (объекты мелиорации «Кузьминское болото 2», «Семеновское» и «Губино» в Тверской области). Осушение переувлажняемых почв проведено закрытым дренажом (междренное расстояние 18–20 м, глубина заложения дрен 0,9–1,2 м). Почвы опытных участков дерново-подзолистые легкосуглинистые глееватые, сформировавшиеся на морене или маломощном двучлене. Наблюдения за динамикой гумуса проводили в зернотравянопропашных (плодосменных), зернотравяных, зерновых и зернопропашных видах севооборотов. Влияние севооборота на содержание в почве гумуса определялось, прежде всего, составом, структурой выращиваемых культур и агротехникой их возделывания. За счет растительных остатков в плодосменном севообороте восстанавливалось 56,6–76,5 % объема минерализованного гумуса, в зерновом – 51,8 %, зернопропашном – 26,4 %. Наиболее существенные качественные изменения в составе гумуса наблюдали в плодосменном севообороте: при положительном балансе гумуса соотношение гуминовых и фульвокислот увеличилось с 0,63 до 0,74. Применение органических и минеральных удобрений существенно изменяет баланс гумуса в пахотном слое почвы. При органоминеральной системе удобрения ежегодные потери гумуса (в кг/га) на осушаемом участке были меньше в 6,8–11,4 раза, на неосушаемом – в 2,1–2,6, чем в варианте без удобрений. Осушение переувлажняемых почв повышает роль удобрений в накоплении гумуса, уменьшает его потери и улучшает качественные параметры гумуса – соотношение гуминовых и фульвокислот в составе гумуса под влиянием осушения увеличилось с 0,61 до 0,88. Установлено влияние на динамику гумуса гидротермических условий. В годы с засушливой первой половиной вегетационного периода наблюдали повышение содержания гумуса, в избыточно влажные, наоборот, – понижение. Коэффициенты корреляции содержания гумуса с гидротермическими условиями мая-июня составили: -0,84 (1985–1993 гг.) и -0,95 (2014–2022 гг.).

1. Kiryushin V. I. The management of soil fertility and productivity of agrocenoses in adaptive-landscape farming systems. Eurasian Soil Science. 2019;52(9):1137–1145. DOI: https://doi.org/10.1134/S1064229319070068 EDN: FHEBPH

2. Кирюшин В. И. Научно-инновационное обеспечение приоритетов развития сельского хозяйства. Достижения науки и техники АПК. 2019;33(3):5–10. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2019-10301 EDN: HZAGFN

3. Vasbieva M. T., Zavyalova N. E., Shishkov D. G. Changes in the agrochemical properties of albic retisol (abruptic, aric, loamic) during a long-term use of nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizers under Cis-Ural. Eurasian Soil Science. 2022;55(11):1623–1632. DOI: https://doi.org/10.1134/S1064229322110138 EDN: QDIQIC

4. Завьялова Н. Е., Фомин Д. С., Тетерлев И. С. Фракционно-групповой состав гумуса дерново-подзолистой почвы при различном землепользовании. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;4(65):82–86. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.65.4.82-86 EDN: UWAIZE

5. Новоселов С. И., Кузьминых А. Н., Еремеев Р. В. Плодородие почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур в зависимости от основной обработки и севооборота. Плодородие. 2019;(6(111)):22–25. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2019.111.06 EDN: TOCOSL

6. Semenov V. M., Zinyakova N. B., Lebedeva T. N., Tulina A. S., Kogut B. M., Masyutenko N. P., Malyukova L. S. Biologically active organic matter in soils of European Russia. Eurasian Soil Science. 2018;51(4):434–447. DOI: https://doi.org/10.1134/S1064229318040117 EDN: XXMDTN

7. Дьяченко Е. Н., Разина А. А., Шевелев А. Т., Дятлова О. Г. Технология комплексного применения удобрений, химических и биологических мелиорантов, средств защиты растений в плодосменном севообороте. Земледелие. 2018;(3):28–31. DOI: https://doi.org/10.24411/0044-3913-201810306 EDN: YWZHUD

8. Овчинникова М. Ф. Свойства и продуктивность дерново-подзолистых почв при длительном осушении в разных агроусловиях. Плодородие. 2019;(5(110)):34–37. DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2019.110.10 EDN: VEWQHD

9. Hirte J., Walder F., Hess J., Büchi L., Colombi T., van der Heijden M. G., Mayer J. Enhanced root carbon allocation through organic farming is restricted to topsoils. Science of the Total Environment. 2021;755(2):143551. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143551

10. Ахметзянов М. Р., Таланов И. П. Влияние приемов основной обработки почвы и растительной биомассы на продуктивность культур в звене севооборота. Плодородие. 2019;(5(110)):41–45 DOI: https://doi.org/10.25680/S19948603.2019.110.12 EDN: WGYZER

11. Козлова Л. М., Носкова Е. Н., Попов Ф. А. Совершенствование севооборотов для сохранения плодородия почвы и увеличения их продуктивности в условиях биологической интенсификации. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019;20(5):467–477. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.5.467-477 EDN: JRQJQM

12. Митрофанов Ю. И. Адаптивные севообороты и технологии на осушаемых землях Нечерноземной зоны. Тверь: АгросферА, 2009. 210 с.

13. Шрамко Н. В., Вихорева Г. В. Роль биологизированных севооборотов в изменении содержания гумуса в дерновоподзолистых почвах Верхневолжья. Земледелие. 2016;(1):14–15.

14. Карабутов А. П., Соловиченко В. Д., Никитин В. В., Навольнева Е. В. Воспроизводство плодородия почв, продуктивность и энергетическая эффективность севооборотов. Земледелие. 2019;(2):3–8. DOI: https://doi.org/10.24411/0044-3913-2019-10201 EDN: YXVHJJ

15. Байбеков Р. Ф., Хайдуков К. П., Коваленко А. А., Забугина Т. М. Качественный состав органического вещества дерново-подзолистой почвы в длительном полевом опыте. Земледелие. 2020;(1):8–11. DOI: https://doi.org/10.24411/0044-3913-2020-10102 EDN: QNPYKG

16. Эседуллаев С. Т., Касаткин С. А. Использование сидеральных культур и их смесей при выращивании картофеля в Верхневолжье. Земледелие. 2021;(6):16–20. DOI: https://doi.org/10.24412/0044-3913-2021-6-16-20 EDN: ZLWDRG

17. Debska B. Content and changes in dissolved organic matter in meadow and arable soils over time. Polish Journal of Soil Science. 2019;52(2):183. DOI: https://doi.org/10.17951/pjss.2019.52.2.183

18. Митрофанов Ю. И. Совершенствование севооборотов на осушаемых землях. Международный сельскохозяйственный журнал. 2021;(5(383)):106–110. DOI: https://doi.org/10.24412/2587-6740-2021-5-106-110 EDN: QMZZBV

19. Митрофанов Ю. И. Особенности земледелия на осушаемых почвах. Международный сельскохозяйственный журнал. 2022;(4(388)):423–428. DOI: https://doi.org/10.55186/25876740_2022_65_4_423 EDN: BOGJJQ

20. Митрофанов Ю. И. Мелиоративно-паровое звено в севооборотах на осушаемых землях Нечерноземной зоны. Мелиорация и водное хозяйство. 2018;(1):10-13. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=32529971 EDN: YQRJIO

21. Петрова Л. И., Митрофанов Ю. И., Первушина Н. К. Влияние осушения и технологий возделывания на урожай яровой пшеницы. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;64(3):70–74. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.64.3.70-74 EDN: USMKLX