Изменение плодородия агросерой почвы под действием различных вермикомпостов

По литературным данным известно, что в составе органического вещества вермикомпостов содержится в 2-3 раза больше гумусовых веществ, чем в исходном компосте. Оптическая плотность щелочных экстрактов копролитов червей значительно выше, чем в исходном субстрате, что также свидетельствует о присутствии в них сложных, конденсированных высокомолекулярных структурных элементов гумусовых веществ [1]. Однако процессы вермикомпостирования для различных субстратов различаются как по интенсивности гумификации (различия в приросте удельной ароматичности суммарных фракций), так и по механизмам гумификации [2].

По обобщенным данным, содержание в вермикомпосте органического вещества колеблется от 24 до 64 %; углерода – от 12 до 29; общего азота – от 0,8 до 3 ; фосфора – от 0,5 до 5; калия – от 0,3 до 2,5 % [3]. Следовательно, действие на почву, оказываемое вермикомпостами, подготовленными из разных субстратов, может отличаться.

В данной работе рассматриваются вермикомпосты, приготовленные на основе птичьего помета и отходов деревообрабатывающей промышленности (коры, гидролизного лигнина, опилок), влияние которых на плодородие агросерой почвы еще недостаточно изучены.

Цель исследований : оценка действия разных видов вермикомпостов на показатели плодородия почв и урожайность растений.

Объекты и методы исследований. Исследования проводили в вегетационно-полевом опыте на стационаре Красноярского ГАУ. Объектами исследований являлись агросерая почва; разные виды вермикомпостов, полученные методом переработки птичьего помета и отходов деревообрабатывающей промышленности (коры (ВКк), гидролизного лигнина (ВКгл), опилок (ВКо)) калифорнийским червем Eisenia foetida и вносимые в агросерую почву в двух дозах – 3 и 6 т/га; рапс сорта Надежный 92; яровая пшеница сорта Новосибирская 15.

Почвенные образцы отбирали в динамике в течение вегетационного периода выращиваемых культур, в которых определяли pHKCl – потенциометрически, количество гумуса – по Тюрину [4], содержание нитратного азота – дисульфофеноловым методом в модификации С.Л. Иодко и И.Н. Шаркова [5], количество аммонийного азота – с реактивом Несслера, подвижного фосфора, обменного калия – по методу Кирсанова [4]. Уборку урожая растений проводили путем скашивания растений на уровне почвы. Статистическую обработку результатов проводили методом дисперсионного анализа, используя программу Excel [6].

Результаты исследований и их обсуждение. Плодородие почвы– это способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы воздухом и теплом. Питание, вода, воздух, тепло – главнейшие слагаемые плодородия почв. Потенциальное плодородие – относительно стабильная характеристика, позволяющая количественно оценить каждую почву, сопоставлять почвы разных территорий и угодий, оценивать возможности их использования в перспективе. Уровень потенциального плодородия почвыопределяют общим содержанием питательных элементов [7].

Результаты проведенных исследований, характеризующие потенциальное плодородие почвы, представлены в таблице 1. Как видим, валовое содержание азота достоверно повысилось по отношению к контролю на 15 % в варианте с ВКк, внесенного в агросерую почву в количестве 6 т/га. Применение вермикомпоста, подготовленного из коры и птичьего помета, приводит к достоверному повышению валового фосфора в среднем на 68 % независимо от внесенной дозы. В остальных удобренных вариантах одинарная доза вермикомпостов приводит к увеличению показателя в 1,5 раза, а двойная доза – в 2 раза к контролю. Количество валового калия во всех удобренных вариантах оценивается как низкое и сохраняется на уровне контроля. Агросерая почва характеризуется слабокислой реакцией среды. Внесение различных вермикомпостов в дозе 3 т/га способствует снижению кислотности на 9 %, а при удвоении дозы внесения – на 11–14 %. Наиболее заметна тенденция увеличения количества углерода органического вещества, которая сохранилась и усилилась по сравнению с первым годом исследований.

Одинарная доза вермикомпостов, внесенных в агросерую почву, привела к повышению содержания углерода органического вещества на 34 %.

Применение ВКк в двойной дозе способствовало повышению содержания углерода на 44 %, ВКгл – 74, ВКо – 86 % (рис.).

Эффективное плодородие связано с содержанием и составом легкогидролизуемых (легкораз-лагаемых) органических веществ. Важным показателем эффективного плодородия почв является наличие в них достаточного запаса необходимых растениям биогенных элементов в доступной форме [7].

Результаты проведенных исследований свидетельствуют и об изменении показателей эффективного плодородия под действием внесенных удобрений.

Таблица 1

Изменение показателей потенциального плодородия агросерой почвы под влиянием различных вермикомпостов

Вариант опыта		С орг , %	pH KCl	N	P 2 O 5	K 2 O
				Валовые, %
1		2	3	4	5	6
Контроль без удобрений		1,74±0,04	5,08±0,05	0,13±0,01	0,08±0,02	0,73±0,02
ВКк	1*	2,35±0,10	5,51±0,09	0,12±0,01	0,13±0,03	0,67±0,01
	2**	2,51±0,09	5,63±0,11	0,15 ±0,01	0,14±0,02	0,74±0,03
ВКгл	1	2,39±0,08	5,48±0,05	0,12±0,01	0,12±0,01	0,68±0,03
	2	3,02±0,17	5,80±0,07	0,12±0,01	0,16±0,03	0,70±0,04

Окончание табл. 1

1	2	3	4	5	6	7
ВКо	1	2,24±0,07	5,55±0,08	0,13±0,01	0,12±0,03	0,74±0,02
	2	3,23 ±0,21	5,69±0,07	0,13±0,01	0,15±0,02	0,71±0,04
НСР 05		0,15	0,11	0,01	0,03	0,04

Примечание : здесь и далее *вермикомпост (ВК) – 3 т/га; ** вермикомпост – 6 т/га.

Содержание углерода органического вещества в агросерой почве при внесении различных видов и доз вермикомпостов, %

Содержание нитратного азота достоверно увеличилось в вариантах с внесением одинарной дозы ВК от 29 до 59 %, а двойной дозы ВК – от 29 до 118 % в зависимости от вида вермикомпоста по отношению к контролю (табл. 2).

Изменение показателей эффективного плодородия агросерой почвы под влиянием вермикомпоста

Таблица 2

Вариант опыта		N-NO 3	N-NH 4	P 2 O 5	K 2 O
		мг/кг		мг/100 г
1		2	3	4	5
Контроль без удобрений		1,7±0,3	30,9±3,6	9,6±0,7	11,2±0,3
ВКк	1	2,2±0,4	29,1±3,1	7,8±0,4	11,1±0,2
	2	2,6±0,3	29,7±2,1	8,1±0,4	10,8±0,2
ВКгл	1	2,7±0,3	35,3 ±4,5	7,2±0,7	11,1±0,2

Окончание табл. 2

1		2	3	4	5
	2	2,2±0,8	28,7±0,8	4,4±0,8	11,1±0,3
ВКо	1	2,4±0,1	32,0±1,7	8,4±0,5	11,3±0,3
	2	3,7 ±0,5	34,9±2,0	5,5±0,4	11,9±0,4
НСР 05		0,8	4,1	0,7	0,4

Количество аммонийной формы азота во всех вариантах опыта оценивается как высокое. Внесение ВКгл в дозе 3 т/га способствует достоверному повышению этого показателя к контролю, но статистически не отличается от действия ВКо.

Содержание обменного калия характеризуется средней обеспеченностью. Оно сохранилось на уровне контроля в удобренных вариантах, за исключением варианта с внесением ВКо в дозе 6 т/га, что обусловлено меньшим выносом калия в нем, связанного с меньшей урожайностью, сформировавшейся в этом варианте. Содержание обменного фосфора в агросерой почве оценивается как очень низкое, а под действием вермикомпостов отметили его дальнейшее снижение, что может быть связано выносом этого питательного элемента, сформировавшимся более высоким урожаем (см. табл. 2).

Выявлено повышение урожайности выращиваемых культур в удобренных вариантах. Внесение ВКк и ВКгл в дозе 3 т/га повысило урожайность пшеницы на 76 % по сравнению с контрольным вариантом. В варианте с ВКо в этой же дозе прибавка менее значительна – 17 %, а в двойной дозе – 28 %. Вермикомпосты на основе коры и гидролизного лигнина (ВКк и ВКгл), внесенные в дозе 6 т/га, увеличили прибавку урожая до 117 и 124 % соответственно (табл. 3).

Сравнивая полученные данные с результатами исследований 2013 года, убеждаемся в высокой эффективности двойной дозы внесения (6 т/га) всех видов вермикомпостов (ВКк, ВКгл, ВКо), внесенных в агросерую почву. Прибавка урожая зеленой массы рапса к контролю в 2013 г. составляла от 93 до 379 %. Наибольшая урожайность растений в 50,8 ц/га была сформирована в варианте с вермикомпостом, приготовленным на основе коры и птичьего помета, что в 4,8 раз превысило урожайность контрольного варианта. Высокая эффективность двух видов вермикомпоста предположительно связана с хорошим их качеством, большой степенью их зрелости.

Влияние разных видов и доз вермикомпоста на урожайность пшеницы на агросерой почве, ц/га

Таблица 3

Вариант опыта		Урожайность, ц/га		Прибавка к контролю
		M	± m	ц/га	%
Контроль без удобрений		72	2,8	–	–
ВКк	1	127	29	55	76
	2	156	7,0	84	117
ВКгл	1	127	13,3	55	76
	2	161	4,8	89	124
ВКо	1	84	25,0	12	17

	2	92	11,2	20	28
Выводы

• 1.    Результаты проведенных исследований подтверждают целесообразность широкого применения в сельском хозяйстве удобрений, полученных с помощью технологии вермикомпостирования.

• 2.    Обнаружено повышение содержания углерода органического вещества в агросерой почве на 29–86 %, нитратного азота – на 29–118 % к контролю в зависимости от вида и дозы применяемых вермикомпостов.

• 3.    Прибавка урожая зеленой массы пшеницы к контролю варьировала от 17 до 124 % в зависимости от дозы и вида вермикомпоста.

• 4.    Наиболее эффективными в первый и второй год исследований оказались вермикомпо-сты, приготовленные на основе птичьего помета и отходов деревообработки (коры и гидролизного лигнина), вносимые в агросерую почву в количестве 6 т/га.