Особенности использования соломы в качестве органического удобрения

В настоящее время развитие земледелия требует учета законов природы с целью сохранения ее ресурсного потенциала, поэтому все большую актуальность приобретает проблема воспроизводства плодородия почвы на основе биологизации земледелия. По сравнению с природными экосистемами в почвы сельскохозяйственных угодий поступает гораздо меньше растительных остатков, а с урожаем ежегодно выносится большое количество питательных элементов [1, 2]. В связи с этим использование соломы в качестве органического удобрения представляется перспективным агротехническим приемом, направленным на сохранение и воспроизводство плодородия почв.

При внесении соломы в почву утилизируется значительная масса ее органического вещества, обеспечивая почву элементами питания и исходным материалом для образования гумуса. Преимуществом использования соломы в качестве удобрения является то, что солома - одно из самых дешёвых и доступных видов органического удобрения. Содержание углерода в соломе в 3-4 раза больше, чем в других органических удобрениях, что способствует обогащению почвы этим элементом. Углерод соломы сосредоточен главным образом в целлюлозе, гемицеллюлозе и лигнине. Эти соединения являются энергетическим субстратом для почвенной микрофлоры и основным источником органических веществ, участвующих в синтезе гу- муса [3]. В почву, помимо углерода, с соломой возвращаются биофильные элементы питания - азот, фосфор, калий, кальций, магний, а также ряд микроэлементов [3, 4]. Внесение соломы в почву способствует повышению биологической активности почв, стимулирует активное развитие почвенной микро- и мезофауны, что благоприятно сказывается на физических свойствах почвы (структура, водопроницаемость, плотность сложения) улучшает ее водно-воздушный и температурный режимы [3, 5].

Однако, в отличие от других органических удобрений (навоза или торфокомпостных смесей), которые сразу после внесения в почву могут существенно улучшить ее питательный режим, солома в качестве удобрения имеет свои особенности и ее положительное действие проявляется не сразу. В первый год после запашки соломы возможно снижение урожайности возделываемых культур, причиной которого является ухудшение азотного питания растений из-за активного использования минерального азота микроорганизмами, разлагающими солому. Эту проблему можно решить внесением компенсирующей дозы азота, обеспечивая активную жизнедеятельность участвующей в разложении микрофлоры [4, 5].

Солома зерновых культур имеет длительный период разложения из-за высокого содержания лигнина, целлюлозы и кремнийорганических соединений, состав которых характеризуется высоким соотношением углерода к азоту. Время разложения соломы во многом зависит от климатических условий, а также от химических, физических и биологических свойств почвы. Одним из способов ускорить ее разложение в почве и увеличить высвобождение доступных для растений элементов питания является внесение совместно с соломой биологических препаратов, в том числе гуминовых [5, 6, 7].

Цель исследований – изучить особенности применения соломы как органического удобрения на черноземах обыкновенных и возможности использования гуминовых препаратов BIO-Дон и BIO-Дон-15для ускорения ее разложения.

Объекты и методы исследований . Для изучения процессов разложения соломы в почве был заложен лабораторный опыт. Почву из пахотного слоя смешивали с измельченной до 2-3 см соломой озимой пшеницы и компостировали при комнатной температуре и влажности почвы 60% от ПВ. Схема опыта включала четыре варианта: 1 – контроль – почва + солома (П + С); 2 – почва + солома + аммиачная селитра из расчета 10 кг/т (П + С + N); 3 – почва + солома + гуминовый препарат BIO-Дон (П + С + BIO-Дон); 4 – почва + солома + гуминовый препарат BIO-Дон-15 (П + С + BIO-Дон-15).

Исходная почва – чернозём обыкновенный карбонатный с содержанием общего гумуса – 3,55%, нитратного азота – 2,2 мг/кг, аммонийного азота – 20,1 мг/кг, подвижного фосфора – 33,8 мг/кг. BIO-Дон – жидкий гуминовый препарат, полученный из вермикомпоста, с содержанием гуминовых веществ 2 г/л. BIO-Дон-15 – гуминовый препарат, обогащенный культурой Clostridium. Обработка гуминовыми препаратами проводилась при закладке опыта.

Результаты исследования. Несмотря на высокое содержание в соломе органических соединений, являющихся основой для формирования гумусовых веществ, основная их часть в естественных условиях минерализуется и только 10–20% преобразуется в гумус и сохраняется в почве в форме устойчивых к разложению веществ. В связи с этим возможности накопления гумуса за счет соломы, как и других органических удобрений, не безграничны [3, 4].

Гумусовое состояние – основной показателем потенциального плодородия почвы. При изучение процессов гумусообра-зования в лабораторном опыте выявлено, что максимальная их интенсивность наблюдается в первые 5 месяцев эксперимента, о чем свидетельствует увеличение общего содержания гумуса, его мобильной фракции, а также снижение отношения Сгк : Сфк в этот период (табл. 1).

Таблица 1. Динамика показателей гумусного состояния чернозема обыкновенного при компостировании с соломой

Обработка гуминовыми препаратами способствовала более интенсивному вовлечению соломы в процессы минерализации и гумификации и в конечном итоге – сохранению и накоплению гумуса в почве.

В благоприятных условиях солома способна оказывать длительное положительное действие на содержание доступных для растений элементов питания. Так, на протяжении всего опыта по всем вариантам наблюдается рост нитратного азота и подвижного фосфора, определенного по методу Мачигина. Через 7 месяцев наибольшее содержание этих элементов на- блюдалось на варианте с препаратом BIO Дон-15 (табл. 2).

Таблица 2. Динамика содержания подвижных форм питательных элементов в черноземе обыкновенного при компостировании с соломой

Содержание обменного аммония в на- выми препаратами сопоставимо его коли- чале опыта постоянно растет по всем вариантам, что объясняется активным процессом минерализации соломы. После пяти месяцев компостирования его количество в почве постепенно уменьшается, что можно объяснить как потреблением азота микрофлорой, так и переходом части аммонийного азота в нитратный. Содержание обменного аммония в вариантах с гумино- чеством в контрольном варианте.

Выводы. Таким образом, запашка соломы в агроценозах позволяет вовлечь в биологический круговорот органическое вещество и биофильные элементы питания, ежегодно отчуждаемые с урожаем. Обработка соломы гуминовыми препаратами способствует увеличению скорости ее разложения.