Влияние горчицы белой, используемой в качестве сидерата, на агрохимическую характеристику светло-серой лесной легкосуглинистой механически нарушенной почвы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия

Влияние горчицы белой, используемой в качестве сидерата, на агрохимическую характеристику светло-серой лесной легкосуглинистой механически нарушенной почвы

Ветчинников А.А., Титова В.И.

Аннотация

рекультивация восстановление горчица почва

Вовлечение механически нарушенных почв в активное сельскохозяйтвенное использование требует проведения биологического этапа рекультивации. От эффективности проведения биологического этапа рекультивации зависит скорость восстановления выбывших земель. При этом в настоящее время, вследствие недостатка традиционных видов органических удобрений, всё большее внимание уделяется сидератам. Одной из наиболее востребованных сидеральных культур в Нижегородской области является горчица белая. Таким образом, оценка влияния возделывания горчицы белой на серых лесных почвах разной степени нарушенности на агрохимические показатели актуальна и востребована как среди сельхозтоваропроизводителей, так и среди предприятий, осуществляющих ремонтно-строительные работы на землях сельскохозяйственного назначения.

Ключевые слова: горчица белая, сидераты, механически нарушенные почвы, газопровод, нефтепровод, рекультивация

К числу наиболее важных задач ресурсосбережения в сельскохозяйственном производстве относится рациональное отношение к землям, используемым в растениеводстве. При этом данная категория земель может утрачивать (частично или полностью) своё плодородие не только вследствие переэксплуатации, но и в результате проведения различных строительно-ремонтных работ на объектах народного хозяйства, расположенных в непосредственной близости от данных территорий или под их поверхностью [1, 2]. Чаще всего такими объектами на территории Нижегородской области являются всевозможные линейные сооружения: газо- и нефтепроводы, линии связи и электропередач. Наиболее негативным фактором при проведении строительных и ремонтных работ на данных объектах является механическое нарушение естественного сложения почвенных горизонтов, где чаще всего значительным изменениям подвергается самый ценный, верхний гумусово-аккумулятивный горизонт [3].

В соответствии с законодательством Российской Федерации субъекты, нарушившие почвенное плодородие при осуществлении своей хозяйственной деятельности, обязаны его восстановить. Наиболее эффективным приёмом восстановления нарушенного почвенного плодородия при проведении биологического этапа рекультивации, является внесение органических удобрений [4]. Однако в последнее время в связи с сокращением поголовья скота и изменением технологий навозоудаления в крупных животноводческих комплексах доступность традиционных видов навоза стала резко ограничена. Сложившаяся ситуация вынуждает при проведении рекультивационных работ склоняться к использованию зелёных удобрений [5, 6]. В свою очередь, урожайность зелёной массы сидератов, получаемой на нарушенных участках, зависит от широкого набора факторов, и наиболее значимым является степень нарушенности пахотного горизонта.

Для выявления зависимости урожайности зелёной массы сидератов от степени нарушенности корнеобитаемого горизонта на кафедре агрохимии и агроэкологии Нижегородской ГСХА в 2014-2015 г.г. был заложен вегетационный опыт в сосудах Митчерлиха. Цель опыта заключалась в выявлении влияния увеличения в гумусовоаккумулятивном горизонте светло-серой лесной легкосуглинистой почвы доли подпахотных горизонтов на урожайность вегетативной массы горчицы белой как культуры, наиболее часто используемой в качестве сидерата на территории Нижегородской области. Схема опыта представлена в таблице 1. Повторность опыта - четырёхкратная. Опыт закладывали в конце мая каждого года. По истечении 45 дней, когда большинство растений в сосудах зацветало, проводили уборку и учёт биомассы горчицы белой.

Урожайность надземной и подземной биомассы горчицы белой, выращиваемой на светло-серой лесной легкосуглинистой почве, приведена в таблице 2.

Таблица 1. Схема опыта

Таблица 2. Влияние нарушенности почвы на урожайность компонентов биомассы горчицы белой при естественной влажности, г/сосуд

Анализ данных таблицы 2 показывает, что увеличение степени нарушенности светло-серой лесной легкосуглинистой почвы негативно сказывается на урожайности вегетативной массы горчицы белой. Увеличение доли подпахотных горизонтов на 25% приводит к снижению вегетативной массы горчицы белой в среднем на 15%, достигая в варианте с отсутствием пахотного горизонта снижения урожайности более чем наполовину. Кроме того, как в 2014, так и в 2015 годах было отмечено, что в третьем варианте, по сравнению со вторым, несмотря на большую долю степени нарушенности, биомасса белой горчицы была в среднем на 6% выше.

Значительная доля биомассы сидератов приходится на корневые остатки. Масса корневой системы изучаемого сидерата, в зависимости от степени нарушенности почвы, снижалась аналогично массе надземной. Полное отсутствие гумусово-аккумулятивного горизонта приводило к уменьшению массы корневой системы в среднем за два года на 53%.

Кроме того, при проведении опыта было отмечено, что растения с ухудшением качества почвы быстрее проходили этапы физиологического развития. Так, в частности, к 45-му дню растения, произраставшие на почве без привнесённого подпахотного горизонта, находились в стадии бутонизации-цветения, тогда как растения в 5-м варианте (без гумусово-аккумулятивного горизонта) к моменту уборки практически все отцвели. Данный факт будет значительно влиять на качество зелёной биомассы, используемой в качестве органического удобрения. Динамика урожайности сухого вещества общей биомассы и её компонентов в зависимости от степени нарушенности светло-серой лесной легкосуглинистой почвы представлена на рис. 1.

Рис. 1. Влияние степени нарушенности светло-серой лесной легкосуглинистой почвы на урожайность общей биомассы горчицы белой и её компонентов, г/сосуд (воздушно-сухое вещеcтво)

Итоговая урожайность абсолютно сухого вещества горчицы белой демонстрирует сходную динамику с урожайностью зелёной массы. Однако стоит отметить тот факт, что от варианта к варианту доля сухого вещества в общей биомассе увеличивалась в среднем на 0,7%, что, несомненно, отразится на качестве заделываемой в почву биомассы и, как результат, - на скорости восстановления почвенного плодородия.

После учёта компонентов биомассы и их последующего измельчения весь урожай был измельчен, перемешан с почвой в сосудах и оставлен на компостирование на 1,5 месяца. Результаты изменения основных агрохимических показателей под воздействием возделываемой сидеральной культуры приведены в таблице 3.

Таблица 3. Влияние сидеральной массы горчицы белой на агрохимическую характеристику светло-серой лесной легкосуглинистой механически нарушенной почвы, в среднем за 2 года

Из полученных данных можно сделать вывод, что к концу опыта почва во всех вариантах изменила свою обменную кислотность, перейдя, таким образом, из группы с кислотностью «близкая к нейтральной» в «нейтральную». Однако данный факт сложно отнести к воздействию на почву сидеральной культуры, так как горчица белая обладает достаточно кислыми корневыми выделениями. Вероятнее всего, изменения обменной кислотности в светло-серой лесной легкосуглинистой почве связаны с привнесением подпахотных горизонтов, в основном, представленных в нашем опыте пермскими глинами, богатыми карбонатами [7].

Содержание подвижных форм фосфора и калия в период проведения опыта увеличивалось, что, вероятнее всего, связано с действием корневых выделений горчицы белой. Однако через полтора месяца после заделки биомассы содержание фосфора и калия вернулось к исходным значениям. Отдельно следует отметить содержание подвижного фосфора в варианте с соотношением пахотных и подпахотных горизонтов 25:75, где произошло снижение подвижных форм фосфора в среднем за два года на 18 мг/кг.

Содержание в почве нитратного азота до посева сидеральной культуры с увеличением степени нарушенности снижалось более чем в шесть раз, а по завершении опыта разница между крайними вариантами была более чем в четыре раза. Таким образом, можно констатировать, что использование горчицы белой в качестве сидеральной культуры приводит к накоплению в почве нитратного азота тем эффективнее, чем сильнее нарушенность сложения почвы.

Таким образом, проведённые исследования позволяют констатировать, что урожайность зелёной массы и корневых остатков горчицы белой, выращиваемой в качестве зелёного удобрения, сильно зависит от степени нарушенности корнеобитаемого слоя. Отсутствие в верхнем обрабатываемом слое гумусово-аккумулятивного горизонта приводит к двукратному снижению урожайности биомассы. При этом возделывание горчицы белой приводит к незначительному увеличению в почве подвижных соединений фосфора и калия, а также нитратного азота. При увеличении степени нарушенности почв в результате самоизвесткования происходит снижение обменной кислотности.

Список использованных источников

1. Бессонова Е.А. Экономическая оценка различных видов биологической рекультивации нарушенных земель // Вестник Орловского государственного аграрного университета. - 2011, т. 28, № 1. - С. 97-99.

2. Седых В.Н. Проблемы лесной рекультивации в Западной Сибири // Интерэкспо Гео-Сибирь. - 2005, т. 3, № 1. - С. 144-146.

3. Ковалева Т.Н., Шейдер Е.М. Вопросы рекультивации земель полосы отвода нефтегазопроводов.Нефть и газ. - 2016. - 58 с.

4. Бортникова Г.А., Межова Л.А. Технология рекультивации территории карьеров биологическим методом рекультивации // В сборнике: Территориальная организация общества и управление в регионах. Материалы Х Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - 2015. - С. 142-144.

5. Колодкина Ю.Ю. Анализ технологий рекультивации земель, нарушенных линейными сооружениями // В сборнике: Наука и молодёжь. Сборник научных трудов. Министерство сельского хозяйства РФ; Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет». - Новочеркасск. - 2015. - С. 80-86.

6. Колодкина Ю.Ю. Зарубежный опыт биологической рекультивации земель, нарушенных линейными сооружениями // В сборнике: Наука и молодёжь. Сборник научных трудов. Министерство сельского хозяйства РФ; Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет». - Новочеркасск. - 2015. - С. 87-92.

7. Ивойлов А.В. Эффективность удобрения и известкования выщелоченных черноземов. - Саранск. - 2015 - 264 с.

Цитирование:

Ветчинников А.А., Титова В.И. Влияние горчицы белой, используемой в качестве сидерата, на агрохимическую характеристику светло-серой лесной легкосуглинистой механически нарушенной почвы // АгроЭкоИнфо. - 2016, №4. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2016/4/st_448.doc.

Размещено на Allbest.ru