Влияние элементов технологии возделывания сахарной свеклы на содержание нитратов в почве и ее биологическую активность

      Никушор Валерий, докторант ГАУМ, директор по сырью Дрокиевского сахарного завода СП Sudzucker Moldova АО,
Боинчан Борис, др. хаб., профессор исследователь, НИИ полевых культур «Селекция»,
Памужак Николай, др. хаб., профессор кафедры защиты растений ГАУМ.

      В статье приводятся результаты влияния различ­ных элементов технологии возделывания сахарной свеклы на содержание нитратов в почве и ее био­логическую активность. Установлено, что в 2013- 2015 гг. в среднем по результатам опыта содержа­ние нитратов в весенний период в слое почвы 0-40 см было выше на полях, где применялось рыхление, чем на вспаханных полях и составило 81,1 мг/кг и 70,9 мг/ кг соответственно. То есть, разница между пока­зателями – в 1,14 раза. Причем, в севообороте 1 со­держание нитратов было выше чем в севообороте 2 – 87, 2 мг/кг и 64,8 мг/кг соответственно (различия в 1,35 раза). И, наконец, на удобренном фоне уровень нитратов в почве был выше, чем на неудобренном фоне – 92,5 мг/кг и 59,5 мг/кг соответственно (раз­личия в 1,55 раза). Биологическая активность почвы была выше на тех же вариантах, на которых было большее содержание нитратов.

      Черноземы характеризуются высоким уровнем почвен­ного плодородия, в т.ч. высоким содержанием общего азота. Однако при возделывании сахарной свеклы может возникнуть дефицит азота даже на таких плодородных почвах. Обеспеченность растений доступными формами азота зависит от метеорологических условий и приемов агротехники, в их числе – в внесение удобрений, подбор предшествующих культур и способов основной обработ­ки почвы [1,2,3,4]. Это и определило необходимость изу­чения влияния севооборотов, удобрений и способов ос­новной обработки почвы на содержание нитратов и био­логическую активность почвы, а также их воздействие на засоренность посевов сахарной свеклы.

Материалы и методы исследований

      Наблюдения и замеры проводились в 2013-2015 гг. на полях сахарной свеклы, находящихся в длитель­ном многофакторном полевом опыте, проводимом лабораторией устойчивых систем земледелия Научно- исследовательского Института Полевых Культур «Селекция» (Бэлць, Республика Молдова). Почва на опыт­ном участке – типичный чернозем, характерный для се­верной зоны страны. Пахотный слой обладает следую­щими показателями плодородия: содержание гумуса – 4,3-4,5%, PH почвы – 6,8-7,1%. Общее содержание пита­тельных веществ: азот – 0,24-0,26%, фосфор – 0,13-0,14%, калий – 1,2-1,4%.

      Опыт включал в себя два севооборота, со следующим че­редованием культур. Севооборот №1: люцерна 1-го года возделывания, люцерна 2-го года возделывания, люцер­на 3-го года возделывания, озимая пшеница, сахарная свекла, кукуруза на зерно, озимый ячмень. Севооборот №2: кукуруза на силос, озимая пшеница, сахарная све­клы, кукуруза на зерно, горох на зерно, озимая пшеница, подсолнечник. В опыте изучены две системы основной обработки почвы. Первая – сочетание отвальной вспаш­ки и рыхления, с проведением отвальной вспашки на глу­бину 32-35 см непосредственно под выращивание сахар­ной свеклы. Вторая – рыхление на глубину 32-35 см не­посредственно под сахарную свеклу и три контрольных варианта ее возделывания: без удобрений; компостиро­ванной навоз крупного рогатого скота – 40т/га; компо­стированный навоз крупного рогатого скота – 40 т/га + N60P60K60 кг д.в./га.

      Опыт был повторен три раза (т.е. на протяжении трех сельхозсезонов). Общая площадь опытной делянки – 260 квадратных метров. Погодные условия вегетационного периода в 2013 и 2014 гг. были относительно благопри­ятные для возделывания сахарной свеклы, а 2015 год был засушливым и жарким. Уровень содержания нитратов в почве определялся путем использования ион-селектив­ного электрода, а дыхание почвы выражено в мг CO2 на 100 г почвы за 24 часа.

Результаты исследований

      Анализ содержания нитратов в почве в течение вегета­ции сахарной свеклы свидетельствует об изменчивости данного показателя под воздействием элементов техно­логии возделывания культуры (таблицы 1,2).

      Так, в среднем за 2013-2015 годы, в весенний период, в слое почвы 0-40 см, содержание нитратов было наиболь­шим и варьировало в многофакторном опыте от 39,5 мг/ кг до 108,5 мг/кг сухой почвы. К лету их содержание уменьшилось и составило 26,3-71,7 мг/кг. Во все перио­ды учета по всем вариантам, содержание нитратов в слое почвы 0-20 см было выше, чем в слое 20-40 см.

      При рассмотрении содержания нитратов в почве по ва­риантам опыта в слое почвы 0-40 см видно, что на неудо­бренном фоне в весенний период наибольшее их коли­чество было в севообороте 1, как на фоне рыхления, так и отвальной вспашки на глубину 32-35 см – 74,4-77,4 мг/кг сухой почвы. А наименьшее содержание нитратов зафик­сировано в севообороте 2 – 46,7-39,5 мг/кг сухой почвы. То есть, можно сделать вывод, что содержание нитратов на неудобренном фоне сахарной свеклы определяется в основном ротацией культур в севообороте. Внесение удо­брений способствует росту содержания нитратов в обоих севооборотах, но значительно больший прирост отмечен в севообороте 2 (без многолетних трав) по сравнению с севооборотом 1 (с многолетними травами). Причем, как на фоне рыхления, так и отвальной вспашки почвы.

      Иными словами, вносимые удобрения выравнивают различия в содержании нитратов между изученными вариантами, хотя преимущество остается за рыхлением почвы на глубину 32-35 см в обоих севооборотах – 108,5 и 94,8 мг/кг почвы соответственно. К лету содержание нитратов в почве снижается, хотя закономерность, от­меченная выше, для весеннего периода остается неиз­менной. Наименьшее содержание нитратов характерно для осеннего периода по всем изученным вариантам. Относительно содержания нитратов по годам можно от­метить аналогичную закономерность, выявленную для среднемноголетних данных. Выделяется наименьшим содержанием нитратов 2013 год – из-за засушливого летне-осеннего периода 2012 года. Что повлекло за со­бой снижение урожайности озимой пшеницы и, соответ­ственно, массы растительных остатков – при неблагопри­ятных условиях для их разложения.

      Известно, что выделение CO2 является интегральным по­казателем биологической активности почвы. Результаты исследований свидетельствуют о том, что на абсолют­ном контроле биологическая активность почвы одина­кова независимо от ротации культур и способов обра­ботки почвы и находится в пределах – 55,0-57,2 мг CO2. Исключение составил севооборот 2 на фоне рыхления, где выделение CO2 было 41,3 мг на 100 г почвы за 24 часа.

      Внесение органо-минеральных удобрений усиливает биологическую активность почвы во всех изученных ва­риантах, но преимущественно на фоне рыхления почвы – независимо от севооборота. Так, биологическая актив­ность почвы на фоне рыхления составила 99,0-93,5 мг CO2/100 г почвы за 24 часа. На фоне вспашки этот показа­тель составил 74,3 и 64,4 мг/100 г почвы за 24 часа.

      Анализ влияния отдельных элементов технологии воз­делывания культуры (табл.2) свидетельствует о том, что в среднем за 2013-2015 годы, содержание нитра­тов в весенний период в слое почвы 0-40 см было выше по рыхлению, чем по вспашке и составило 81,1 мг/кг и 70,9 мг/кг, соответственно (различия в 1,14 раза). В се­вообороте 1 нитратов было больше, чем в севообороте 2 – 87,2 мг/кг и 64,8 мг/кг, соответственно (различия в 1,35 раза). На удобренном фоне нитратов было выше, чем на неудобренном – 92, 5 мг/кг и 59,5 мг/кг сухой почвы, со­ответственно (различия в 1,55 раза). Определение биоло­гической активности показало аналогичную закономер­ность отмеченную для нитратов: по рыхлению выше чем по вспашке – 72,8 мг CO2 и 62,3 мг CO2 на 100 г почвы за 24 часа, соответственно (различия в 1,17 раза); в севообо­роте 1 выше, чем в севообороте 2 – 71,5 мг CO2 и 63,6 мг/ CO2 на 100 г почвы за 24 часа, соответственно (различия в 1,13 раза); на удобренном фоне выше, чем на неудобрен­ном – 82,8 мг CO2 и 52,2 мг/CO2 на 100 г почвы за 24 часа, соответственно (различия в 1,59 раза).

      Таким образом, можно сделать вывод, что земледель­ческие приемы оказывают сильное влияние на содер­жание нитратов и биологическую активность почвы. Наиболее интенсивно процессы разложения органи­ческого вещества почвы происходят при включении в севообороты многолетних трав на фоне внесения орга­но-минеральных удобрений и при безотвальной систе­ме обработке почвы.

Литература

1. Караулова Л.Н. Динамика подвижных соединений азо­та в черноземах типичных пахотных склонов ЦЧЗ. Автореф. дис.канд. с/х наук., Курск, 2005, 22с.
2. Проценко Е.П. Особенности азотного режима чернозе­ма типичного на склонах и поступление его в расте­ния. Русский чернозем. Сб. статей участников конфе­ренции. М, 2001, с.198-201.
3. Уваров Г.И., Карабутов А.П., Боровская Я.Ю. Азотный режим чернозема в зависимости от приемов агротех­ники. В: Сахарная свекла, 2014, №8, с.14-17.
4. Щербакова А.П. Плодородие почвы, круговорот и баланс питательных веществ. Москва: Колос, 1983, 189 с.