Роль трав в обогащении каштановых почв органическим веществом и питательными элементами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль трав в обогащении каштановых почв органическим веществом и питательными элементами

Альбина Арсеновна Сабанова, Диана Тотразовна Калицева, Асланбек Хасанович Козырев, Асланбек Георгиевич Ваниев

Аннотация

Значительно обогащают органическим веществом и питательными элементами смешанные посевы бобовых и мятликовых культур. При изучении средообразующих смешанных посевов установлено, что наиболее продуктивные посевы амарант+донник, амарант+люцерна и ама- рант+клевер формируют урожай зеленой массы 34,1; 25,8; 26,0 т/га. Эта урожайность превышает урожайность одновидовых посевов донника, люцерны и клевера на 10,8; 9,8; 15,7 т/га, что следует объяснить положительным влиянием бобового компонента на мятликовый. После этих смешанных посевов почва обогащается корневыми и стерневыми остатками на 18,35; 16,42; 15,47 т/га, что превышает органическое вещество после одновидовых посевов донника, люцерны и клевера на 7,06; 7,31; 7,09 т/га. С органическими остатками смешанных посевов амарант+донник, амарант+люцерна и амарант+клевер в почву поступает: 275,3; 328,5 и 232,2 кг/га азота; 71,6; 64,0 и 46,4 кг/га фосфора; 220,2; 228,3 и 216,7 кг/га калия; 275,3; 197,1 и 170,3 кг/га кальция. Это больше питательных веществ, содержащихся в органическом веществе одновидовых посевов донника, люцерны и клевера: азота на 49,5; 110; 63 кг/га; фосфора на 31; 33; 24 кг/га и калия на 80; 109; 121 кг/га.

Ключевые слова: амарант, бобовые травы, бинарные посевы, урожайность, органические остатки, питательные элементы

Abstract

Herbs' role in the enrichment of chestnut soils with organic matter and nutrients

Albina A. Sabanova1*, Diana T. Kalitseva2, Aslanbek Kh. Kozyrev3, Aslanbek G. Vaniev4

Mixed crops of legumes and bluegrass are significantly enriched with organic matter and nutrients. When studying environment-forming mixed crops, it was found that the most productive crops of amaranth + sweet clover, amaranth + alfalfa and amaranth + clover form a green mass yield of 34.1; 25.8; 26.0 t/ha. This yield exceeds the yield of single-species crops of sweet clover, alfalfa and clover by 10.8; 9.8; 15.7 t/ha, which should be explained by the positive effect of the legume component on bluegrass. After using these mixed crops, the soil is enriched with root and stubble residues by 18.35; 16.42; 15.47 t/ha, which exceeds organic matter after single-species crops of sweet clover, alfalfa and clover by 7.06; 7.31; 7.09 t/ha. 275.3; 328.5 and 232.2 kg/ha of nitrogen; 71.6; 64.0 and 46.4 kg/ha of phosphorus; 220.2; 228.3 and 216.7 kg/ha of potassium; 275.3; 197.1 and 170.3 kg/ha calcium enter the soil with organic residues of mixed crops of amaranth + sweet clover, amaranth + alfalfa and amaranth + clover. It increases nutrients contained in the organic matter of single-species crops of sweet clover, alfalfa and clover: nitrogen by 49.5; 110; 63 kg/ha; phosphorus at 31; 33; 24 kg/ha and potassium at 80; 109; 121 kg/ha.

Keywords: amaranth, legumes, binary crops, productivity, organic residues, nutrients

Введение

Солнечную энергию растения в смешанных посевах используют более равномерно благодаря различию по форме, размерам и расположению их листьев в пространстве. Под такими посевами улучшаются физико-химические свойства почвы, лучше развивается микронаселение почвы, улучшается фитосанитарное состояние посевов, накапливается большое количество органического вещества [1].

Обзор литературы. Путем расширения посевов бобовых культур, решается проблема недостатка кормового и пищевого белка. Однако вопрос сбалансированности кормов по аминокислотному составу (метионин, цистин, триптофан, лизин) остается актуальным. В качестве растения - компонента с высоким сбалансированным по составу белком может быть амарант [2-6].

Амарант обладает целым рядом достоинств: интенсивным ростом, засухоустойчивостью, хорошо приспосабливается к различным почвенно-климатическим условиям, отзывчив на агротехнику, имеет низкую норму высева семян, устойчив к болезням и вредителям [7-9].

Особенности строения корневой системы злаковых и бобовых культур при возделывании в бинарных посевах позволяют более эффективно использовать элементы питания и влаги из почвы, так как имеют более равномерное распределение по почвенному профилю [10-13].

Корневая система бобовых культур обладает способностью переводить труднорастворимые фосфорные и кальциевые соединения почвы в подвижные и легкодоступные для других растений формы [14, 15].

Биологическую продуктивность бинарных посевов можно повысить путем оптимального подбора компонентов [16].

Отсюда следует, что для поддержания плодородия почвы при недостатке органических удобрений следует использовать высокопродуктивные бобовые культуры и бобово-злаковые смеси.

Цель исследований - изучить влияние одновидовых и смешанных посевов трав на накопление органического вещества и питательных элементов в нем.

Методика исследований

Исследования проводились в степной зоне РСО-Алания на Моздокском госсортоучастке в богарных условиях. Почвы - каштановые, подтип каштановые. Содержание гумуса 2,5-3,2 *%, рНсол- 7,2-7,5 ; легкогидролизуемого азота - 6,0-6,8 мг, подвижного фосфора по Мачигину - 0,8-1,8 мг, обменного калия по Протасову - 25-35 мг, сумма поглощенных оснований составляет 20-23 мг-экв на 100 г почвы [17].

Объекты исследований: одновидовые посевы амаранта, клевера, люцерны, лядвенца рогатого, донника желтого; смешанные посевы амаранта и бобовых трав. бобовый мятликовый органический донник

Полевые опыты проводили по методике Б. А. Доспехова (1985). Фенологические наблюдения велись по методике «Государственные сортоиспытания сельскохозяйственных культур» (1989).

По Н.З. Станкову (1964) учитывали количества корневых и стерневых остатков. Определяли содержание в органическом веществе: общего азота по Къельдалю; фосфора - колориметрическим методом; калия - методом атомной абсорбции; кальция - методом обратного титрования с трило- ном Б.

Посев лядвенца рогатого в одновидовых посевах был принят за контрольный вариант, посев амарант+вязель - в смешанных.

Климатические условия периода проведения исследований существенно различались. Для возделывания бобовых трав и амаранта менее благоприятным был 2014 год, неблагоприятным 2015 год и наиболее благоприятным 2016 год.

Результаты и их обсуждение

Было установлено, что на урожайность изучаемых трав значительное влияние оказывали климатические условия года, но продуктивность посевов определялась также видом бобового компонента и его биологическими особенностями.

В 2014 году урожайность зеленой массы бобовых трав колебалась с 6,8 т/га (лядвенец) до 23,8 т/га (донник). В 2015 году с 6,1 т/га (лядвенец) до 21,0 т/га (донник) и в 2016 году с 7,6 т/га до 25,1 т/га соответственно. Урожайность амаранта колебалась от 15,3 т/га до 19,0 т/га и уступала из бобовых трав только доннику (табл. 1).

Таблица 1. Роль бобовых трав, амаранта в обогащении почв органическими остатками и питательными элементами

Table 1. The role of legumes, amaranth in soil enrichment with organic residues and nutrients

Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных. Source: compiled by the authors on the basis of experimental data.

Под влиянием меняющихся метеорологических условий по годам исследований изменялось и количество органического вещества, накапливаемого в почве. В 2014 году оно колебалось с 4,32 т/га (лядвенец) до 11,65 т/га (донник); в 2015 году с 3,87 т/га (лядвенец) до 9,53 т/га (донник) и в 2016 году с 4,99 т/га (лядвенец) до 12,69 т/га (донник).

Количество азота, поступающего в почву после одновидовых посевов трав, значительно изменялось и соответствовало количеству поступающего органического вещества. В 2014 году максимальное количество его накапливали посевы донника и люцерны (свыше 200 кг/га), клевера (свыше 100 кг/га), и менее продуктивными были посевы вязеля и лядвенца (101,9 и 77,8 кг/га). Амарант накопил 48,5 кг/га. Аналогичная закономерность сохранялась во все годы исследований, но наиболее продуктивным был 2016 год.

В органических остатках чистых посевов трав содержание фосфора было значительно меньше, чем азота. Оно колебалось в 2014 году с 21,3 кг/га (амарант) до 41,9 кг/га (донник). В 2015 с 19,2 кг/га (амарант) до 34,3 кг/га (донник) и в 2016 году с 24,2 кг/га (клевер) до 45,7 кг/га (донник).

Калия в органических остатках чистых посевов трав содержалось в 2-3 раза больше, чем фосфора. Поэтому его содержание колебалось с 58,3 кг/га (лядвенец) до 144,5 кг/га (донник) в 2014 году; с 52,2 кг/га до 118,2 кг/га в 2015 году и с 67,4 кг/га до 157,3 кг/га в 2016 году соответственно.

Следовательно, влагообеспеченность в годы исследований и вид травы определяют массу органических остатков, поступающих в почву и содержание в них питательных элементов.

Нами установлено, что при возделывании смешанных посевов амаранта с разными видами бобовых трав, агрофитоценозы по количеству органических остатков существенно превосходят чистые посевы амаранта и бобовых трав. Это объясняется положительным влиянием бобового компонента на мятликовый и улучшением азотного питания растений при правильном подборе вида бобового растения в качестве компонента амаранту.

Так, смешанные посевы амаранта и бобовых значительно превосходили чистые посевы бобовых трав (табл. 2).

Таблица 2. Роль смешанных посевов бобовых трав с амарантом в обогащении почв органическими остатками и питательными элементами

Table 2. The role of mixed crops of legumes with amaranth in soil enrichment with organic residues and nutrients

Источник: составлено авторами на основании экспериментальных данных.

Source: compiled by the authors on the basis of experimental data.

Смешанные посевы трав аналогично чистым посевам реагировали на условия увлажнения. Содержание азота в органических остатках смешанных посевов по вариантам 1-5 в 2014 году изменялось от 152,9 до 339,0 кг/га, что превышало содержание азота в органических остатках бобовых трав: клевера на 53,4; люцерны - на 116,3; лядвенца - 75,1; донника - 58,0 и вязеля на 87,4 кг/га. Аналогичную закономерность отмечали в 2015 и 2016 годах.

За период проведения опытов наибольшее количество азота содержалось в органических остатках посевов амарант+люцерна 290,8-355,6; амарант+донник 216,6-318,3 и амарант+клевер 223,5-245,7 кг/га. Это больше азота органических остатков чистых посевов: люцерны на 106,6-106,5; донника на 26,064,5; клевера на 74,2-60,1 кг/га и больше азота органических веществ чистых посевов амаранта на 246,3-298,3; 172,9-261,0; 179,8-188,4 кг/га, как следствие значительно большего объема корневых и стерневых остатков, оставляемых в почве смешанными посевами амаранта и бобовых трав.

Корневые и стерневые остатки смешанных посевов по содержанию фосфора значительно превосходили таковые чистых посевов бобовых на 22,8-37,2 кг/га. По годам исследований меньше фосфора содержалось в органических остатках в 2015 году от 43,2 кг/га (амарант+вязель) до 56,7 кг/га (амарант+люцерна), больше в 2016 году от 49,1 кг (амарант+клевер) до 82,8 кг/га (ама- рант+донник).

Калия под смешанными посевами содержалось значительно больше, чем под чистыми посевами. В 2014 году его содержание колебалось от 182,0 кг/га (вязель) до 235,6 кг/га (люцерна); в 2015 году от 134,9 кг/га (вязель) до 208,6 кг/га (клевер), а 2016 году от 186,6 кг/га (вязель) до 254,6 (донник).

Кальция в корневых и стерневых остатках смешанных посевов содержалось также значительно больше. В среднем за 3 года больше кальция содержали корневые и стерневые остатки амаранта+- донника - 275,3 кг/га; амаранта+люцерны - 197,1 кг/га.

Заключение

Высокой средообразующей способностью и урожайностью обладают смешанные посевы ама- рант+донник и амарант+люцерна. Они накапливают в почве органических остатков 18,35 т/га и 16,42 т/га, что больше, чем чистые посевы донника и люцерны на 7,06 т/га и 7,31 т/га. При этом почва обогащается азотом на 275,3-328,5 кг/га, фосфором на 71,6-64,0 кг/га, калием на 220,2-228,3 кг/га и кальцием на 275-197 кг/га.

Список источников

1. Бинарные посевы подсолнечника и бобовых трав и сохранение плодородия почвы / Е.П. Лу- ганцев [и др.] // Земледелие. 2008. №4. С. 22-23.

2. Амарант - перспективная культура с повышенным содержанием белка и биологически активных веществ для создания нового поколения пищевых продуктов / П.Ф. Кононков [и др.] // Нетрадиционные сельскохозяйственные, лекарственные и декоративные растения. 2006. .№1(3). С. 42-43.

3. Алборова П.В., Фарниев А.Т., Гутиева З.А. Продуктивность посевов донника желтого в зависимости от активности симбиоза // Вестник МАНЭБ. Серия: Геоэкология. 2008. Т. 27. №1. С. 34-39.

4. Козырева М.Ю., Басиева Л.Ж. Биохимические показатели растений люцерны в зависимости от типа азотного питания // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2020. .№2(26). С. 168-176.

5. Влияние микробных препаратов на продуктивность клевера лугового / А.Т. Фарниев [и др.] // Кормопроизводство. 2010. № 10. С. 26-29.

6. Кокоев Х.П., Фарниев А.Т., Калицева Д.Т. Продуктивность гороха в зависимости от использования микробных препаратов // Известия Горского государственного аграрного университета. 2012. Т 49. № 4. С. 66-71.

7. Посметный В.В., Кузнецов Ю.Г., Посметная О.С. Сравнительная оценка коллекционных образцов амаранта / Актуальные проблемы и перспективы развития АПК: материалы Международной научно-практической конференции. 1-4 февраля 2005 г. пос. Персиановский: Донской госагроуни- верситет, 2005;2. С. 176-177.

8. Слободяник Т.М., Саяпина В.М. Продуктивность амаранта в условиях Амурской области // Кормопроизводство. 2002. №8. С. 24-25.

9. Святковская Е.А., Тростенюк Н.Н. Интродукция амаранта на Кольском севере // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования: материалы V Международного симпозиума. Т.1. М.: РУДН, 2003. С. 86-88.

10. Фарниев А.Т., Сабанова А.А., Калицева Д.Т. Роль амаранта и бобовых трав в обогащении почвы питательными веществами // Известия Горского государственного аграрного университета. 2012. Т 49. № 3. С. 25-31.

11. Фарниев А.Т., Сабанова А. А., Калицева Д.Т Экологические основы реализации биоресурсно- го потенциала амаранта и бобовых трав. Владикавказ: Горский государственный аграрный университет, 2015. 165 с.

12. Famiev A.T., Sabanova A.A., Kalitseva D.T. Yield and quality of amaranth, bean grasses in one species and binary seeds // Volga region farmland. 2020. № 1 (5). P. 61-65.

13. Bekuzarova S.A. et al. Natural growth and development stimulants of lucerne plants // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Т 624. P. 012005.

14. Дедов А. В., Несмеянова М. А. Влияние многолетних трав на плодородие почвы // Агрохимический вестник. 2012. №4. С. 7-9.

15. Заслонкин В.П. Основные преимущества поликомпонентных фитоценозов перед монокультурой // Продукционный процесс сельскохозяйственных культур: материалы Международной научнометодической конференции. Ч.3. Орел: ОрелГАУ, 2001. С. 90-93.

16. Vandermeer J.H. Intercroping / In Agroecology. C.R. Carroll, I.H. Vandermeer, P/Rosset (eds). New York: Vc Ceaw Hull, 1990. - P. 481-516.

17. Дзанагов С.Х., Сокаев К.Е. Эффективность применения удобрений под подсолнечник на каштановых почвах Моздокской степи // Агрохимия. 1986. №8. С. 51.

References

1. Lugancev E.P., Avdeenko A.P, Zelenskij N.A., Shestov I.N. Binarnye posevy podsolnechnika i bobovyh trav i sohranenie plodorodiya pochvy. Zemledelie. 2008;(4): 22-23. (In Russ.).

2. Kononkov P.F., Gins V.K., Gins M.S., Kotelkin I.M. Amarant - perspektivnaya kul'tura s povyshennym soderzhaniem belka i biologicheski aktivnyh veshchestv dlya sozdaniya novogo pokoleniya pishchevyh produktov. Netradicionnye sel'skohozyajstvennye, lekarstvennye i dekorativnye rasteniya. 2006;1(3): 42-43. (In Russ.).

3. Alborova P.V., Farniev A.T., Gutieva Z.A. Produktivnost' posevov donnika zheltogo v zavisimosti ot aktivnosti simbioza. VestnikMANEB. Seriya: Geoekologiya. 2008;27(1): 34-39. (In Russ.).

4. Kozyreva M.Yu., Basieva L.Zh. Biohimicheskie pokazateli rastenij lyucemy v zavisimosti ot tipa azotnogo pitaniya. Innovacii v APK: problemy iperspektivy. 2020;2(26): 168-176. (In Russ.).

5. Farniev A.T., Bekuzarova S.A., Sabanova A.A., Gerasimenko M.V. Vliyanie mikrobnyh preparatov na produktivnost' klevera lugovogo. Kormoproizvodstvo. 2010;(10): 26-29. (In Russ.).

6. Kokoev H.P., Farniev A.T., Kaliceva D.T. Produktivnost' goroha v zavisimosti ot ispol'zovaniya mikrobnyh preparatov. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Proceedings of Gorsky State Agrarian University. 2012;49(4): 66-71. (In Russ.).

7. Posmetnyj V.V., Kuznecov Yu.G., Posmetnaya O.S. Sravnitel'naya ocenka kollekcionnyh obrazcov amaranta. In: Aktual 'nye problemy i perspektivy razvitiya APK: materialy Mezhdunarodnoj nauchno- prakticheskoj konferencii, 1-4fevralya, 2005. pos. Persianovskij: Donskoi gosagrouniversitet; 2005;2 p. 176-177. (In Russ.).

8. Slobodyanik T.M., Sayapina V.M. Produktivnost' amaranta v usloviyah Amurskoj oblasti. Kormoproizvodstvo. 2002;(8): 24-25. (In Russ.).

9. Svyatkovskaya E.A., Trostenyuk N.N. Introdukciya amaranta na Kol'skom severe. In: Novye i netradicionnye rasteniya iperspektivy ih ispol'zovaniya: materialy VMezhdunarodnogo simpoziuma, 9-14 iyunya, 2003;1. Moscow: RUDN; 2003. p. 86-88. (In Russ.).

10. Farniev A.T., Sabanova A.A., Kaliceva D.T. Rol' amaranta i bobovyh trav v obogashchenii pochvy pitatel'nymi veshchestvami. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Proceedings of Gorsky State Agrarian University. 2012;49(3): 25-31. (In Russ.).

11. Farniev A.T., Sabanova A.A., Kaliceva D.T. Ekologicheskie osnovy realizacii bioresursnogo potenciala amaranta i bobovyh trav. Vladikavkaz: House of Gorsky State Agrarian University Publishing; 2015. (In Russ.).

12. Farniev A.T., Sabanova A.A., Kalitseva D.T. Yield and quality of amaranth, bean grasses in one species and binary seeds. Volga region farmland. 2020;1(5): 61-65.

13. Bekuzarova S.A. et al. Natural growth and development stimulants of lucerne plants. IOPConference Series: Earth and Environmental Science. 2021; (624): 012005. Available from:

14. Dedov A.V, Nesmeyanova M.A. Vliyanie mnogoletnih trav na plodorodie pochvy. Agrohimicheskij vestnik. 2012;(4): 7-9. (In Russ.).

15. Zaslonkin VP Osnovnye preimushchestva polikomponentnyh fitocenozov pered monokul'turoj. In: Produkcionnyj process sel 'skohozyajstvennyh kul 'tur: materialy Mezhdunarodnoj nauchno- metodicheskoj konferencii. Vol.3. Orel: OrelGAU; 2001. p. 90-93. (In Russ.).

16. Vandermeer J.H. Intercroping. In: Carroll C.R., Vandermeer I.H., Rosset P. (eds). Agroecology. New York: Vc Ceaw Hull; 1990. P. 481-516.

17. Dzanagov S.H. Sokaev K.E. Effektivnost' primeneniya udobrenij pod podsolnechnik na kashtanovyh pochvah Mozdokskoj stepi. Agrohimiya. 1986;(8): 51. (In Russ.).

Размещено на Allbest.ru