Влияние посевов бобовых культур, бентанитовых глин и торфа на состав и агрохимические свойства агродерново-подзолистых почв

Особенности почвообразования и генетического строения агродерново-подзолистых почв, не способствуют накоплению органического вещества в следствии противостояния дернового процесса подзолистым при промывном типе водного режима, что также препятствует накоплению макро- и микроэлементов питания. Агродерново-подзолистые почвы бедны микробным разнообразием. В сельскохозяйственном производстве для повышения плодородия агродерново-подзолистых почв используют в основном практику внесения органических удобрений. Для сохранения плодородия почв, используют растительные остатки в виде – соломы, посадки бобовых трав как накопителя биологического азота [1]. Однако, отсутствие регулярного внесения органических удобрений, приводит к снижению плодородия агродерново-подзолистых почв, ухудшению агрофизических свойств почв и качественного состава органического вещества, а также его вымыванию за пределы профиля [2]. Эффективна запашка сидератов в качестве дополнительного органического вещества, к примеру, проведённые опыты в

Верхневолжье, именно посадка бобовых трав – клевера лугового, донника, редьки масля-ничной, горчицы белой и люпина однолетнего с целью накопления органического вещества пополняют от 1,2 до 2,3 т/га [3].

Давно известна способность бентонитовых глин к набуханию, водоудержанию, наличию в составе макро- и микроэлементов. Бентониты обладают высокой катионообменной способностью для удержания питательных веществ, поэтому внесение бентонитовых глин относится к числу эффективных агроприемов. Некоторые авторы отмечают положительное влияние совместное применение бентонита с органическими и минеральными удобрениями на засушливых почвах [4]. Авторы утверждают, что проведённые ими совместные опыты применения бентонитовой глины и удобрений на саженцах растения Тика (Tectona grandis L. f.) оказали заметное ускорение роста, увеличение концентрации кальция, накопления калия в корнях [5]. Отмечено положительное влияние совместного применения бентонита с органическими смесями [6]. Совместное применение бентонита с азотны- ми и фосфорными удобрениями показало изменение агрегатов мелких фракций от 1 до 21% по отношению к контролю [7].

Условия, материалы и методы исследования. Опыты заложены на территории Учебного сада ФГБОУ Казанский ГАУ Республики Татарстан почва в пахотном слое имела следующие агрохимические показатели: pH kcl 5,15 (ЦИНАО ГОСТ 26483-85), гидролитическая кислотность 4,56 (по методу Каппена в модификации ЦИАНО ГОСТ 26212-91), органическое вещество по Тюрину 1,7% (ГОСТ 26213-74), подвижного фосфора и калия по Кирсанову в модификации ЦИНАО ГОСТ 26207-91 – соответственно 120 мг/кг и 95 мг/кг. Гранулометрический состав почвы определяли по методу Н.А. Качинского, что составляет содержание физической глины (частиц менее 0.01 мм) 16,0%, супесчаная разновидность. Отбор образцов поводили с четырёх полевых повторностей по пяти точкам на каждом участке из пахотного (0-20 см) горизонта. Общая площадь делянки 1 кв м. Схема опыта: Контроль, Торф 18 т/га, Бентонитовые глины 3,0 т/га, Бентонитовые глины 3,0 т/га + торф 18 т/га. Торф использовали низинный pH kcl 5,0-6,2

(содержание органического вещества не более 80%, зольность не более 20%). По вариантам опыта в делянках сеяли бобовые травы на глубину 3-4 см, ширина междурядий 20-30 см. На 1 кв метр посеяли эспарцет (2 гр.), люцерна (0,6 гр.), тимофеевка (0,5 гр.). Микробиологические анализы проводили в ЦАИ и ФГБОУ ВО Казанский ГАУ.

Анализ и обсуждения результатов . В большинстве случаев кислая реакция среды затрудняет получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур таких как пшеница, овес, кукуруза, сахарная свёкла, подсолнечник, люцерна и т.д., они будут активнее развиваться и повышение урожая возможно в условиях близкой к нейтральной реакции среды, т.е. в интервале значений рН от 5,6 до 7. Уровень кислотности регулярно отслеживается и является довольно важным показателем почвенных процессов. Вариант с торфом повысил уровень pH до 7,03, в отличие от контроля 6,72 (табл. 1), внесение бентонитовой глины до 7,24, их совместное внесение внесение (бентонитовые глины + торф) до 7,75, что способствовало щелочной реакции среды. Повышение реакции до 7,75 видимо связано с внесенным бентонитом.

Таблица 1. Физико-химические свойства пахотного горизонта агродерново-подзолистой поч- вы (0-20 см)

С внесённым торфом увеличивается показатель органического вещества взятых почвенных образцов – отмечен рост Сорг по вариантам опыта с 1,9-3,2%, вместе с повышением органического вещества растёт содержание общего азота 0,125-0,132%. Степень насыщенности почвы основаниями выражается в процентах и показывает процентное содержание количества катионов, задействован- ных в почвенно-поглощающем комплексе (ППК), в варианте бентонитовые глины+торф значение составляет 82,7%. Повышение показателя степени насыщенности связано с увеличением коллоидов, поступивших с глинистыми минералами и увеличении сорбционной ёмкости. Гранулометрический состав передаётся от материнской породы и является фундаментальным (табл. 2).

Таблица 2. Гранулометрический состав агродерново-подзолистой почвы пахотного горизонта (содержание фракций в %) по вариантам опыта

По классификации гранулометрического состава Н.А. Качинского почва агродерново-подзолистая супесчаная крупнопылеватая-мелкопесчаная. Содержание физической глины колеблется в пределах 16,77-19,61% Внесение бентонитовой глины, торфа и бобовых трав увеличило содержание физической глины 19,61%, значение илистой фракция выросло в отличие от контроля и составило 9,85%, что выше этого же показателя на целине -9,47%. Известно, что частицы илистой фракции (<0,001) отличаются высокой поглотительной способностью. Почва сложная поли- дисперсная система, изменение содержания фракционного состава могут повлиять на органическое вещество, физико-химические свойства и структурно-агрегатное состояние почв. Агрономически ценными агрегатами считаются содержание агрегатов от 10 до 0,25 мм, а также водоустойчивость агрегатов. Коэффициент структурности в варианте опыта с бентонитовой глиной + торф составил 1,10%, что считается хорошим показателем структурности водопрочных агрегатов (табл. 3).

Таблица 3. Структурно-агрегатный состав агродерново-подзолистой почвы пахотного гори- зонта (содержание фракций в %) по вариантам опыта

В таблице 4 представлены результаты урожайности в пересчёте на сухую массу и содержание белка в зелёной массе бобовых растений. Достоверное повышение урожайности наблюдается в делянках опыта с внесением торфа и бентонитовой глины, а также с торфом. Такая же тенденция заметна на содержа- нии протеина бобовых культур. Как отмечает автор совместное применение бентонита с торфом и бобовыми травами увеличило степень насыщенности основаниями - 82,7%, наблюдался рост азотофиксирующих бактерий с 2,0*106 КОЕ/г - 6,6*106 КОЕ/г и рост актиномицетов [8].

Таблица 4. Структура урожайности зелёной массы бобовых трав

Выводы. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур в аграрном секторе остаётся первоочередной задачей, поэтому мероприятия, направленные на сохранение и улучшение почвенного плодородия необходимы на низкоплодородных почвах какими являются агродерново-подзолистые почвы. Наибольший эффект повышения урожайности бобовых культур по вариантам опыта от совместного применения торфа и бентонитовой глины – 10,11 т/га, при контроле 7,4 т/га. Не

7,47 т/га. Содержание протеина бобовых трав, представленных в опыте наибольшее значение 24,5% с применением бентонитовой глины и торфа.

В агродерново-подзолистой почве в варианте с применением торфа, бентонитовой глины и посевом бобовых трав улучшился структурно-агрегатный состав (коэффициент структурности 1,10) оказал действие на фракционный состав почвенных агрегатов на 1,19 единиц увеличилось содержание илистых ча- оказалось существенного увеличения уро- стиц, содержание органического вещества и жайности в варианте с бентонитовой глиной – азота по сравнению с контролем.