Изменение гумусного состояния чернозема типичного при различных способах обработки почвы

Актуальность. Статья посвящена влиянию различных способов обработки почвы на гумусное состояние чернозема типичного (Haplic Chernozems).

Методы. Варианты обработки почвы: вспашка с оборотом пласта (20–22 см), комбинированная обработка (дискование 8–10 см + чизель 20–22 см), поверхностная обработка (дискование) до 8 см, прямой посев. Объектом исследования являлся чернозем типичный мощный тяжелосуглинистый.

Результаты. По результатам группового и фракционного состава гумуса чернозема типичного (независимо от способа обработки и изучаемого слоя почвы) были установлены, следующие закономерности: преобладание группы гуминовых кислот (ГК — 45–55% от органического углерода (С_орг.), высокая доля гуминовых кислот, связанных с кальцием (ГК-2 — 29–41% от С_орг.), низкое содержание негидролизуемого остатка (НО — 29–36% от С_орг.), гуматный тип гумуса (С_гк:С_фк > 2), очень высокая степень гумификации органического вещества (>4,5). С увеличением глубины пахотного слоя (независимо от способа обработки почвы) отмечаются рост С_гк, С_гк-2 и снижение углерода гуминовых кислот, свободных и связанных с подвижными полуторными R₂O₃(С_гк-1), углерода гуминовых кислот, связанных с устойчивыми R₂O₃ (С_гк-3), и углерода фульвокислот (С_фк). В слое 0–20 см отмечается преобладание С_гк-1 (5,5%), и их содержание снижается в зависимости от способа обработки почвы в ряду «комбинированная (5,08%) → поверхностная обработка → прямой посев (4,91)». При применении крайней степени минимизации (прямого посева) в слое 0–20 см по отношению к другим способам обработки почвы отмечается наибольшее количество С_гк-2. Содержание С_гк-3 и С_фк было наибольшим при поверхностной и комбинированной обработке.

1. Мокриков Г.В., Минникова Т.В., Мясникова М.А., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Изменение содержания и состава органического вещества черноземов Приазовья при использовании технологии прямого посева. Агрохимия. 2020; (1): 18–24. https://doi.org/10.31857/S0002188120010093

2. Байбеков Р.Ф. Природоподобные технологии — основа стабильного развития земледелия. Земледелие. 2018; (2): 5–8. https://doi.org/10.24411/0044-3913-2018-10201.

3. Martínez I. et al. Two decades of no-till in the Oberacker long-term field experiment: Part I. Crop yield, soil organic carbon and nutrient distribution in the soil profile. Soil and Tillage Research. 2016; 163: 141–145. https://doi.org/10.1016/j.still.2016.05.021

4. Дедов А.А., Несмеянова М.А., Дедов А.В. Влияние приемов биологизации земледелия и способов обработки почвы на содержание органического вещества в черноземе типичном и продуктивность севооборотов. Агрохимия. 2017; (9): 25–32. https://doi.org/10.7868/S0002188117090022

5. Шарков И.Н., Самохвалова Л.М., Мишина П.В. Изменение органического вещества чернозема выщелоченного при минимизации обработки в лесостепи Западной Сибири. Почвоведение. 2016; 49(7): 824–830. https://doi.org/10.7868/S0032180X16070091

6. Soane B.D., Ball B.C., Arvidsson J., Basch G., Moreno F., Roger-Estrade J. No-till in northern, western and south-western Europe: A review of problems and opportunities for crop production and the environment. Soil and Tillage Research. 2012; 118: 66–87. https://doi.org/10.1016/j.still.2011.10.015

7. Huang G.B. et al. Effects of Stubble Management on Soil Fertility and Crop Yield of Rainfed Area in Western Loess Plateau, China. Applied and Environmental Soil Science. 2012; 2012: 256312. https://doi.org/10.1155/2012/256312

8. Гамзиков Г.П., Сулейменов С.З. Азотминерализующая способность серой лесной почвы Новосибирского Приобья при компостировании и паровании растительных остатков. Почвоведение. 2021; (5): 582‒591. https://doi.org/10.31857/S0032180X21050087

9. Jha P., Hati K.M., Dalal R.C., Dang Y.P., Kopittke P.M., Menzies N.W. Soil carbon and nitrogen dynamics in a Vertisol following 50 years of no-tillage, crop stubble retention and nitrogen fertilization. Geoderma. 2020; 358: 113996. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.113996

10. Шарков И.Н., Самохвалова Л.М., Мишина П.В., Шепелев А.Г. Влияние пожнивных остатков на состав органического вещества чернозема выщелоченного в лесостепи Западной Сибири. Почвоведение. 2014; (4): 473–479. https://doi.org/10.7868/S0032180X1404008X

11. Медведева А.М., Бирюкова О.А., Ильченко Я.И., Кучеренко А.В., Кучменко Е.В. Содержание и запас гумуса в черноземе обыкновенном при использовании различных систем основной обработки. Успехи современного естествознания. 2018; (1): 29–34. https://www.elibrary.ru/yodeka

12. Saviozzi A., Vanni G., Cardelli R. Carbon mineralization kinetics in soils under urban environment. Applied Soil Ecology. 2014; 73: 64–69. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2013.08.007

13. Blair G.J., Lefroy R.D.B., Lisle L. Soil carbon fractions based on their degree of oxidation, and the development of a carbon management index for agricultural systems. Australian Journal of Agricultural Research. 1995; 46(7): 1459–1466. https://doi.org/10.1071/AR9951459

14. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Дополнительные показатели гумусного состояния почв и их генетических горизонтов. Почвоведение. 2004; (8): 918–926. https://www.elibrary.ru/owplcp