Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

920

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
09.01.2024
Размер:
16.73 Mб
Скачать

Наряду с растениями и животными, благодаря которым создается биологическая продукция, важная роль в биогеоценозе и биологическом круговороте веществ принадлежит гумусовым сапротрофам. В природных экосистемах грибы выполняют рольредуцентов, перерабатывая огромное количество органического вещества. Обладая специфическим набором ферментов, таких как оксидазы, фосфатазы и глицерофосфатазы, они расщепляют самые сложные и трудно разлагаемые соединения гумуса, улучшая минеральное питание растений, что немаловажно для городских лесонасаждений[2]. Биологическая деструкция органических веществ изучается уже многие годы, но роль грибов в процессах разложения гумусовых веществ и их видовое разнообразие в городской среде изучены недостаточно. Количество и видовой состав гумусовых сапротрофовна урбанизированных территориях значительно возрастает в сравнении с другими эколого-трофическими группами, что может являться показателем для определения степени антропогенного влияния на окружающую среду. В связи с этим, целью наших исследований являлось изучение видового разнообразия гумусовых агарикоидных базидиомицетов на территории ООПТ«Черняевский лес» г. Перми.

Методика и объекты исследования

Для исследования разнообразия гумусовых агарикоидных сапротрофов была выбрана ООПТ местного значения «Черняевский лес». Территория парка представляет собой лесной массив площадью 685,97 га, расположенный в центре города. Лесные насаждения занимают 592,5 га, что составляет около 76% от общей площади парка. Большую часть лесных земель занимают сосняки (66%), среди которых наиболее распространенные сосняки зеленомошные. Также встречаются ельники, березняки и ольховые леса[1].Планомерное изучение агарикоидных грибов в лесопарке началось в 2002 году и проводится до настоящего времени. Видовой состав изучается маршрутным методом в течение всего вегетационного периода. Исследование гумусовых сапротрофов проводилось в сосняке зеленомошном, ельнике черничном и на участках, занятых березами, липами и осинами. Названия видов и внутривидовых таксонов приведены в соответствии с базами данных: IndexFungorum[5] и MycoBank[6]и расположены согласно системе, представленной в 10 издании «Словаря грибов Эйнсуорта и Бисби» [4].

Результаты исследования

К настоящему времени на территории лесопарка выявлено 328 видовагарикоидных грибов, относящихся к разным эколого-трофическим группам. Гумусовыесапротрофы представлены 36 видами (11% от общего количества видов), относящимися к 1 порядку Agaricales, 11 семействам и 23 родам (табл. 1).Наиболее распространенными являются представители семейств Agaricaceae (11 видов) и Psathyrellaceae(7 видов). Видовое разнообразие грибов в этих семействах характерно для рудеральных сообществ, городских ландшафтов и лесов с нарушенной экологической обстановкой.

С июля по сентябрь в лесопарке и на газонах города довольно часто можно встретить представителей семейства Agaricaceae, таких как Agaricussylvicola(Vittad.) Peck(шампиньон перелесковый) и Coprinuscomatus (O.F. Müll.) Pers. (навозник белый). Они встречаются как в лесах, так и на открытых полянах и предпочитают рыхлые почвы, богатые органическими веществами. Однако среди гумусовых сапротрофов встречаются и редкие виды не только для городских лесов, но и для территории Пермского края [3]. К ним относятсяParasolaauricoma(Pat.) Redhead, Vilgalys&Hopple (=СoprinusauricomusPat.), StrophariacaeruleaKreisel (=Strophariacyanea (Bolton) Tuom.), Volvariellagloiocephala (DC.) Boekhout&Enderle

420

(=Volvariellaspeciosa

(Fr.)

Singer),

Entolomadysthales

(Peck)

Sacc.

иMelanoleucagraminicola (Velen.) Kühner&Maire.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

Таксономическая структура биоты гумусовых агарикоидных

 

 

 

 

базидиомицетов ООПТ «Черняевский лес»

 

 

Порядок

Семейство (кол-во ро-

 

 

Роды (кол-во видов)

 

 

 

 

дов/кол-во видов)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Agaricaceae(7/11)

 

Agaricus(3),Coprinus(1),Cystolepiota(1),Lepiota(3),Leuco-

 

 

 

 

 

agaricus(1),Macrolepiota(1),Phaeolepiota(1)

 

 

 

Bolbitiaceae(2/2)

 

Bolbitius (1), Conocybe (1)

 

 

 

 

Entolomataceae(1/3)

 

Entoloma(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hydnangiaceae(1/1)

 

Laccaria(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hygrophoraceae(1/2)

 

Hygrocybe(2)

 

 

 

Agaricales

Lyophyllaceae(1/2)

 

Lyophyllum (2)

 

 

 

 

Marasmiaceae(1/1)

 

Marasmius (1)

 

 

 

 

Pluteaceae(1/1)

 

Volvariella(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Psathyrellaceae(6/7)

 

Coprinellus (1),Coprinopsis(1), Lacrymaria(1), Panaeo-

 

 

 

 

 

lina(1), Parasola(2), Psathyrella(1)

 

 

 

 

Strophariaceae(1/3)

 

Psilocybe (1),Stropharia (2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tricholomataceae(1/3)

 

Melanoleuca (3)

 

 

 

1

11 (23/36)

 

 

36

 

 

В результате исследований наибольшее видовое разнообразие гумусовых макромицетов выявлено в сосновых лесах (табл. 2). Здесь чаще всего можно встре-

тить представителей родов Agaricus, Lepiota, Marasmius и Melanoleuca. Для подзоли-

стых почв сосняков характерно присутствие постоянной подстилки и отмечается повышенное содержание органического вещества, что способствует росту гумусовых сапротрофов. Их видовой состав отличается постоянством и относительной независимостью от погодных условий. В сравнении с сосновыми лесами видовой состав грибов в других растительных ценозах достаточно беден. Возможно, это связано с тем, что в лесопарке преобладают сосновые леса, чаще всего посещаемые населением города, и увеличение в них видового состава гумусовых сапротрофов проявляется как реакция на антропогенный фактор.

Таблица 2

Видовое богатство гумусовых агарикоидных базидиомицетов в лесных ценозах ООПТ «Черняевский лес»

Лесные ценозы

Количество родов

Количество видов

Сосняки

19

25

Ельники

2

2

Березняки

5

6

Липняки

3

3

Осинники

5

8

На основании имеющихся данных можно отметить, что в Черняевском лесопарке достаточно высока доля гумусовых сапротрофов. Представители этой эко- лого-трофической группы грибов предпочитают богатые органическими веществами почвы и чаще всего характерны для рудеральных сообществ, антропогенных ландшафтов, лесов с нарушенной экологической обстановкой и могут служить показателем высокой рекреационной нагрузки на экосистемы.

Литература

1.Атлас особо охраняемых природных территорий Пермского края / под ред. С.А. Бузмакова. Пермь: Астер, 2017. 512 с.

2.Бурова Л.Г. Экология грибов макромицетов. М.: Наука, 1986. 224с.

421

3.ПереведенцеваЛ.Г. Конспект агарикоидных базидиомицетов Пермского края. Пермь.: Изд-во ПГУ, 2008. 86 с.

4.Kirk P.M., Cannon P.F., Minter D.W., Stalpers J.A. Ainworth et Bisby’sDictonary of the Fungi. 10th Ed. Wallingford: CAB International, 2008. 771 p.

5.IndexFungorum [Электронныйресурс]. URL: http://www.indexfungorum.org (дата обращения:12.05.2019).

6.MycoBankFungal [Электронныйресурс]. URL: http://www.mycobank.org (дата обращения:

12.05.2019).

T.A. Shilkova

Perm State Agro-Technological University, Perm, Russia

HUMUS AGARICOID BASIDIOMYCETES IN FOREST PARK

«CHERNYAEV FOREST» (PERM)

Abstract. The study of the species composition of humus agaricoid of basidiomycetes was conducted in the park «Chernyaev forest». The studies identified 36 species. The greatest species diversity of humus saprotrophic is characteristic for pine forests that can serve as an indicator of high recreational load.

Keywords: agaricoidbasidiomycetes, anthropogenic environment, humus saprotrophs.

References

1.Atlas of specially protected natural territories of Perm region / edited by S.A. Buzmakov. Perm: Aster, 2017. 512 p.

2.Burova L.G. Ecology of macromycetesfungi. M.: Science, 1986. 224 p.

3.Perevedentseva L.G. Summary of agaricoidbasidiomycetes of the Perm region. Perm.: PSU publishing house, 2008. 86 p.

4.Kirk P.M., Cannon P.F., Minter D.W., StalpersJ.A. Ainworth et Bisby’sDictonary of the Fungi. 10th Ed. Wallingford:

CAB International, 2008. 771 p.

5.IndexFungorum [Электронный ресурс]. URL: http://www.indexfungorum.org (дата обращения:12.05.2019).

6.MycoBankFungal [Электронный ресурс]. URL: http://www.mycobank.org (дата обращения:

12.05.2019).

УДК 504.53+631.427(470.53)

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОЧВ В ПАРКЕ ПОБЕДЫ Г. ПЕРМИ

Е.В. Пименова, С.Н. Жакова, С.В. Лихачев ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, Пермь, Россия

e-mail: evpimenova@mail.ru, zhakova@pgsha.ru, slichachev@yandex.ru

В работе представлена экологическая оценка почв по показателям дыхания. Исследования проведены на шести участках территории Парка Победы г. Перми. Сильные нарушения микробного сообщества выявлены на участке с существенной рекреационной нагрузкой.

Ключевые слова: почвы, Парк Победы, базальное дыхание, субстрат-инду- цированное дыхание, коэффициент микробного дыхания

Почвенное дыхание – один из ключевых компонентов цикла углерода наземных экосистем, определяемый метаболической активностью почвенной микрофлоры, корневых систем растений (включая микоризы) и почвенной фауны [8]. Вклад микроорганизмов в дыхание почвы составляет в среднем 50-90%. Интенсивность выделения углекислоты дает достоверную информацию о напряженности

422

микробно-биохимических процессов, о направленности трансформации органического вещества, а также позволяет судить о самоочищающей способности антропо- генно-нарушенных почв. Чем выше значение, тем менее устойчивы почвы к загрязнению [2, 4, 8, 10].

Цель исследования – оценить дыхание почвы и дать экологическую оценку способности почвы к самоочищению на территории Парка Победы г. Перми при существующей антропогенной нагрузке.

Парк Победы расположен в Индустриальном районе г. Перми, вдоль улицы Архитектора Свиязева и занимает площадь в 42 га. Естественный лесной массив считается крупнейшим городским лесопарком после Черняевского леса [5]. Парк Победы попадает в зону влияния крупного промышленного комплекса – Осенцовоского промузла, завода Гипсополимер, автомагистралей и автозаправочных станций, а также является местом отдыха пермяков. В 2017 году на территории парка началось строительство нового пермкого зоопарка, который располагается на се- веро-западной стороне парка и занимает более 50% его площади – 25,4 га [6].

Растительность в парке представлена в основном такими видами древесных растений, как сосна обыкновенная, ель сибирская, береза повислая, клен ясенелистный и др. Почвы в парке дерново-подзолистые. Объединенные пробы почв отбирали в 2017-2018 годах с шести участков Парка с разным уровнем антропогенного воздействия. Определяли влажность почв и плотность [10], удельную электропроводность и рН водной вытяжки, содержание органического углерода по Никитину с колориметрическим окончанием по Орлову-Гриндель, дыхание почвы титриметрически [7], коэффициент микробного дыхания QR (исходя из показателей базального и субстрат-индуцированного дыхания) оценивали по существующей шкале [1].

Результаты. Почвенное дыхание играет важную роль в газообмене атмосферы. На него оказывают воздействие такие характеристики почвы как влажность и плотность, ферментативная и биологическая активность, а также загрязнение. Некоторые из определенных показателей приведены в таблице 1.

Плотность играет большую роль в биологической активности почв, так как почвенные процессы протекают интенсивнее в почве с меньшей плотностью. Это связано со свободным поступлением кислорода в почву, который является окислителем во многих химических реакциях в почве.

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

Некоторые характеристики почв парка Победы

 

Плот-

 

Минерализация в пересчете на

Органический

ность,

рНH2O

участка

NaCl, мг/кг

углерод, %

г/см3

 

 

 

 

 

1

1,38

± 0,07

5,69

 

2,3 ± 0,4

 

 

 

 

 

 

2

1,0

± 0,3

6,23

 

2,9 ± 1,3

 

 

 

 

 

 

3

1,3

± 0,3

6,04

 

4,0 ± 0,7

 

 

 

 

 

 

4

1,3

± 0,2

5,36

 

5,0 ± 0,4

 

 

 

 

 

 

5

1,0

± 0,1

5,30

 

5,2 ± 0,4

 

 

 

 

 

 

6

1,2

± 0,2

5,66

 

4,8 ± 0,8

 

 

 

 

 

 

По полученным результатам видно, что почва на участках с № 2 и 5 с низкой рекреационной нагрузкой имеет нормальную степень плотности. Это связано с тем, что в урбанизированных почвах в еловом лесу из-за антропогенного воздействия очень медленно протекают процессы разложения хвои, которая накапливается в

423

верхних слоях почвы, и почва в этих местах с очень рыхлой текстурой. Уплотненная почва выявленана участках № 3 и 6 с выраженной рекреационной нагрузкой. Почвы участков № 1 и 4 оцениваются как сильно уплотненные. Уплотнение почвы изменяет газовый и водный режим почвы, что отрицательно влияет на большинство микроорганизмов.

Для биологической активности почв наиболее важным является содержание гумуса. Чем его больше, тем более благоприятные условия для существования почвенных микроорганизмов.

Почвы парка Победа оцениваются как среднегумусированные и высокогумусированные. Повышенное содержание органического углерода может свидетельствовать о том, что в почве, кроме органического углерода гумуса, присутствует достаточное количество других органических веществ. В целом, содержание органического углерода в почвах парка Победы соответствует содержанию органического углерода в почвах г. Перми.

Почвы слабокислые на участках № 1, 4, 5, 6; близкие к нейтральной – на участках № 2, 3. По гидролитической кислотности почвы на большинстве участков (кроме участка № 2) от среднекислых до очень сильнокислых. Низким показателем суммы обменных оснований характеризуются почва участка № 5 – 8,61 мг-экв/100 г почвы, что говорит о низкой поглотительной способности почвы, а повышенный показатель наблюдается на участке № 2 – 17,90 мг-экв/100 г почвы, что соответствует характеристикам дерново-подзолистых почв. Поглотительная способность почвы в парке по показателю ЕКО умеренно низкая. Самый низкий показатель отмечен на участке № 1 – 16,42 мг-экв/100 г почвы. Высокое значение ЕКО отмечено на участке № 6 – 21,92 мг-экв/100 г почвы. Низкая степень насыщенности почв основаниями отмечена на участке № 5 – 42,8%. Средняя степень насыщенности на участках № 4 и 6 – 52,8 и 59,8% соответственно. На участках № 1, 2 и 3 – 70,7, 84,6 и 73,9 – характеризуется как повышенная.

Целлюлозолитическая активность почв на территории парка Победы слабая и очень слабая. В почве присутствуют пигментообразующие бактерии. По степени обогащенности ферменном каталазой почвы бедные и очень бедные.

При изучении антропогенных воздействий на почву индикаторное значение имеют показатели физиологической активности микробной биомассы, характеризуемые скоростью БД и СИД. Разработана Градация почв по коэффициенту микробного дыхания [3].

При определении дыхания почвы ее влажность осенью 2017 года составляла 24-30 %, весной 22-35 %. Результаты представлены в таблице 2.

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

Показатели дыхания почвы, 2018

БД

СИД

QR=

Нарушения в деятельности

 

участка

мг СО2 /100 г за 24 часа

БД/ СИД

микробного сообщества

 

1

10 ± 2

23 ± 15

0,43

Средние

 

2

10 ± 3

21 ± 3

0,47

Средние

 

3

9 ± 2

26 ± 2

0,35

Средние

 

4

7 ± 1

9 ± 3

0,78

Сильные

 

5

5 ± 2

10 ± 1

0,50

Средние

 

6

5 ± 2

20 ± 6

0,25

Слабые

 

 

 

 

424

 

 

Весной 2018 года базальное дыхание на участках 1, 2, 3 было выше, чем осенью 2017 года. На участках 4, 5, 6 с высоким содержанием органического углерода базальное дыхание оказалось низким. Возможно, это также связано с уплотнением почвы (участки 4, 6) и высокой влажностью на участке 5.

Субстрат-индуцированное дыхание в 1,5-2 раза выше показателей базального дыхания. Таким образом, можно сказать, что дыхание микроорганизмов вносит больший вклад в почвенное дыхание в целом. Субстрат-индуцированное дыхание почвы на участке № 4 практически не возросло; микроорганизмы, вероятней всего, здесь находятся в угнетенном состоянии, и добавление глюкозы не простимулирует их жизнедеятельность.

Таким образом, по значению коэффициента микробного дыхания QR на участке № 6 в месте размещения нового зоопарка выявлены минимальные нарушения микробного сообщества в почвенной экосистеме, а на 4 участке с существенной рекреационной нагрузкой – сильные нарушения.

Литература

1.Влияние нефтяного загрязнения на эколого-биологическое состояние различных типов почв / Вершинин А.А. [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. 2012. № 15. С. 207211: [сайт]. URL: http://www.CyberLeninka.ru / (дата обращения: 10.04.2018).

2.Иващенко К.В. Обилие и дыхательная активность микробного сообщества почвы при антропогенном преобразовании наземных экосиситем: дис. на соискание ученой степени канд. биол. наук: 03.02.03 – Микробиология / Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН. Пущино, 2017. 245 с.

3.Изменение физиологической активности микробной биомассы в результате сельскохозяйственного использования полугидроморфных почв Центрального Кавказа (в границах равнинной части Кабардино-Балкарии) / Горобцова О.Н. [и др.] // Известия Самарского научного центра РАН. 2016. Т. 18. № 2-5. С. 246-251.

4.Мамай А.В., Мошкина Е.В. Влияние урбанизации на показатели биологической активности микробного сообщества автоморфных лесных почв Карелии // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 11 (6). C. 1094-1099.

5.Парк Победы [сайт]. URL: www.zoo.perm.ru/(дата обращения 18.12.2016).

6.Пермский зоопарк [сайт]. URL: http://my-travels.club/ (дата обращения 15.05.2018).

7.Практикум по агрохимии / В.Г. Минеев, В. Г. Сычев, О. А. Амельянчик [и др.]; под ред. В. Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 2001. 689 с.

8.Сергеева А.Г., Котельникова И.М., Радомская В.И. Дыхательная активность микрофлоры урбанизированных почв г. Благовещенска // Региональная экология. 2018. № 4 (54). С. 5-15.

9.Сморкалов И.А., Воробейчик Е.Л. Почвенное дыхание лесных экосистем в градиентах загрязнения среды выбросами медеплавильных заводов // Экология. 2011. № 6. С. 429-435.

10.Федорец Н.Г., Медведева М. В. Методика исследования почв урбанизированных территорий. М.: Карельский НЦ РАН, 2009. 84 с.

E.V. Pimenova, S.N. Zhakova, S.V. Likhachev, Perm GATU, Perm, Russia

ENVIRONMENTAL ASSESSMENT OF SOIL CONDITIONS

IN VICTORY PARK OF PERM

The work presents an environmental assessment of soil breathing. Studies were carried out on six sections of the territory of Victory Park in Perm. Severe disorders of the microbial community have been identified at the site with a significant recreational burden.

Keywords:soils, parks, basal breathing, substrate-induced breathing, microbial breathing coefficient

425

References

1.Effect of oil pollution on ecological-biological state of various soil types / Vershinin A.A. [et al.] //

Journal of Kazan Technological University. 2012. № 15. РР. 207-211: [website]. URL: http://www. CyberLeninka .ru/(contact date: 10.04.2018).

2.Ivaschenko K.V. Abundance and respiratory activity of the microbial community of the soil in the anthropogenic transformation of terrestrial ecosystems: dis. Candidate of Biological Sciences: 03.02.03 – Microbiology / Institute of Physical-Chemical and Biological Problems of Soil Science of the RAS. Pushchino, 2017. 245 р.

3.Change of physiological activity of microbial biomass as a result of agricultural use of semi-hydromor- phic soils of the Central Caucasus (within the boundaries of the plain part of Kabardino-Balkaria) / Gorobtsov O.N. [et al.] // News of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2016. Vol.

18.5-2. PР 246-251.

4.Mamai A.V., Moshkin E.V. Impact of urbanization on the biological activity of the microbial community of automorphic forest soils of Karelia // International Journal of Applied and Fundamental Research. 2016. № 11 (6). РР. 1094-1099.

5.Victory Park [website]. URL: www.zoo.perm.ru/ (date of appeal 18.12.2016).

6.Perm Zoo [website]. URL: http://my-travels.club/(contact date 15.05.2018).

7.Workshop on agrochemicals / V. G. Mineev, V. G. Sychev, O. A. Amelyanchik [et al]; Under ed. V. G. Mineeva. M.: MSU, 2001. 689 р.

8.Sergei A.G., Kotelnikov I.M., Radomskaya V.I. Respiratory activity of microflora of urbanized soils in

Blagoveshchenska // Regional Ecology. 2018. № 4 (54). РР. 5-15.

9.Smorkalov I.A., Sparrow E.L. Soil breathing of forest ecosystems in environmental pollution gradients by emissions of copper smelters // Ecology. 2011. № 6. РР. 429-435.

10.Fedorets N.G., Medvedev M.V. Methodology of soil research of urbanized territories. Moscow: Karelian Scientific Center of RAS, 2009. 84 р.

УДК 631.4

Л.П. Галеева ФГБОУ ВО Новосибирский ГАУ, Новосибирск, Россия

e-mail: liub.galeeva@yandex.ru

ПОСТАГРОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЧВ СОЛОНЦОВЫХ КОМПЛЕКСОВ БАРАБЫ

Аннотация. Длительное использование почвы в пашне с применением минеральных удобрений оказывало положительное влияние на е свойства. Наибольшая урожайность зерновых культур севооборота была получена в варианте Р120. Последующее залужение пашни в течение 20 лет приводило к появлению мощного слоя войлока на поверхности почвы и сохранению высоких показателей е плодородия.

Ключевые слова: трансформация, солонцовые комплексы, Бараба, пашня, залежь, плодородие.

40 % солонцовых почв России находится на территории Западной Сибири. Наибольшие площади заняты ими в Омской, Новосибирской области и Алтайском крае [1]. К середине 90-х годов прошлого века солонцовые комплексы Барабы были вовлечены в пашню. В Новосибирской области в те годы на них приходилось 50% от площади сельскохозяйственных угодий, а в отдельных районах они составляли до 80-82% [2]. Применение минеральных удобрений позволяло получать на этих почвах высокие урожаи зерновых и кормовых культур [3, 4]. Отсутствие с 1994 г. государственного финансирования на проведение мелиоративных работ, применения минеральных удобрений и других мероприятий на почвах солонцовых комплексов привели в структуре сельскохозяйственных угодий России к сокращению площади пашни и росту за сч т них так называемых «залежных» земель.

426

В условиях недостаточной материально-технической обеспеченности сельскохозяйственного производства в настоящее время целесообразно более эффективно использовать плодородие почв солонцовых комплексов, созданное ранее в пашне при длительном внесении минеральных удобрений, а теперь перешедших в многолетнюю залежь [5].

Цель данных исследований – изучить изменение свойств и продуктивности почв солонцового комплекса северной лесостепи Барабы при длительном использовании в пашне, а затем в залежи.

Исследования выполнены на территории ОАО Кабинетное Чулымского района Новосибирской области (бывший солонцовый стационар СибНИИЗХим СО РАСХН) в периоды 1981-1995 гг. в пашне поля севооборота пар-пшеница-ов с- ов с, а с 1996 г по 2015 г – в 10-ти и 20-ти летней естественной залежи. В течение 4-х ротаций поле использовалось в звене зернопарового севооборота с систематическим применением минеральных удобрений. Обработка почвы проводилась безотвально стойками СибИМЭ на глубину 25-27 см. осенью. Азотные удобрения вносили в виде аммиачной селитры ( Naa, 34% д.в.) во все поля севооборота, кроме ч рного пара; фосфорные – двойного гранулированного суперфосфата (Pсд, 42% д.в), калийные – хлористого калия (Кх, 60% д.в.) и их различные сочетания – ежегодно под весеннюю культивацию. Высевали яровую пшеницу (Triticum aestivum L.) сорта Новосибирская 29 и ов с (Avena sativa) сорта Золотой дождь. Схема опыта

впашне включала 17 вариантов, а более подробные исследования выполнены в 8 вариантах, с которых были отобраны почвенные и растительные образцы и учтена урожайность: 1. Контроль. 2. N30. 3. N90. 4. Р40. 5. Р120. 6. N30Р40. 7. N90Р120. 8.

N90Р120К30. Повторность вариантов в опыте – 3-4-х кратная, площадь делянки 170 м2 (10×17). Почвенные образцы отбирали с 8 вариантов (делянок) 1-ой и 3-ей повторности опыта по слоям с интервалом 20 см до глубины 100 см бурением в пашне (1982-1995 гг.) – ежегодно весной – до посева и осенью – перед уборкой зерновых;

взалежи (2005 и 2015 гг.) – в фазу массового цветения трав. Смешанный образец почвы составляли из 3-х проб, отобранных по диагонали делянки через равные расстояния. С 1996 г и по настоящее время поле севооборота находится в естественной залежи. Зерновые культуры убирали полностью с каждой делянки напрямую малогабаритным комбайном Sampo 130, а естественные травы – методом метровок по 2-м диагоналям делянки в 4-х кратной повторности с каждого варианта опыта в фазу массового цветения трав.

Почвенный покров поля севооборота представлен черноз мно-луговыми и лугово-черноз мными солонцеватыми почвами в комплексе с солонцами луговыми корковыми, мелкими, средними и глубокими малонатриевыми. Глубина вскипания карбонатов в почвах варьировала от 43 до 53 см, а в слое 0-20 см они имели следующие агрохимические показатели: рНН2О – 7,1-8,0, содержание гумуса – 6-9%, обменного натрия – 2,5-4,0 ммоль-экв/100 г. почвы, Nобщ. – 0,25-0,47%, Робщ. – 0,09- 0,18%, N-NO3 – 14-19, подвижного фосфора по Мачигину (Q) – 21-25 мг/кг, легкодоступного фосфора по Карпинскому, Замятиной (I) – 0,06-0,13 мг/л. Глубина залегания грунтовых вод за период исследования изменялась от 100 до 350 см, воды слабо минерализованы.

Солонцы и их комплексы с другими почвами на территории Чулымского района, где проводили исследования, занимают почти 76 тыс. га, из них 58% приходится на сельскохозяйственные угодья [1]. Характер действия минеральных удобрений в пашне зернопарового севооборота и их последействия в залежи на урожайность зерновых культур и естественных трав, а также свойства почв был обусловлен комплексностью почвенного покрова опытного поля и условиями

427

тепло- и влагообеспеченности вегетационных периодов за годы исследований. В среднем, вегетационный период (май-сентябрь) всех лет исследований на 86% был жарким и т плым и недостаточно увлажн нным. Дефицит осадков отмечен за 51%

лет [4].

Впервой ротации севооборота (1981-1984 гг.) прибавка урожайности зерновых от удобрений варьировала в пределах 2,7 – 11,5 ц/га (26–82% к контролю. Во второй (1985-1988 гг.) она увеличивалась, а по вариантам действие удобрений имело такую же закономерность, как и в первой ротации. Азотные удобрения во всех дозах, в связи с парованием поля в каждой ротации севооборота, способствовали накоплению в почвах большого количества нитратного азота, поэтому их эффективное действие проявлялось только в небольшой дозе (N30). В третьей ротации продуктивность культур севооборота была примерно на уровне первой ротации. Наибольшая прибавка зерновых получена в вариантах P120 и N30 – 73 и 29%

кконтролю соответственно. В четвертой ротации и в среднем за все 4 ротации севооборота наибольшая продуктивность отмечена в варианте P120 – прибавка к контролю 40 и 51% соответственно. Наибольшая окупаемость 1 кг действующего вещества удобрений зерном получена в вариантах N30 и Р120 – 13 и 7 кг соответственно [5].

По истечении 10 лет естественного залужения (1996-2005 гг.) поля степень покрытия его травянистой растительностью составляла 70-100%. На 1-ой повторности в составе трав преобладали горошек мышиный (Vicia cracca L.), овсяница луговая (Festuca pratensis Huds), тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium L.) и пырей ползучий (Elytrigia repens (L.)). На 3-ей повторности отме-

чено бóльшее видовое разнообразие трав, из которых преобладали клевер полевой

(Trifolium arvense L.) и горошек мышиный (Vicia cracca L.) с примесью пырея ползучего (Elytrigia repens (L.)), тысячелистника обыкновенного (Achillea millefolium L.), костреца безостого (Asplenium septentrionale), овсяницы луговой (Festuca pratensis Huds), борщевика сибирского (Heracleum sibiricum L.), льнянки обыкновенной (Linaria vulgaris Mill), мятлика (Poa pratensis L.) и щетинника зел ного

(Setaria viridis (L).

Ввариантах Р120 и контроль в составе трав преобладали злаковые разновидности, а в N30Р40 и N90P120K30 на злаковые и бобовые разновидности приходилось по 50%. Азотные (N30 и N90), фосфорные (Р40) и азотно-фосфорные (N90P120) удобрения способствовали появлению в составе трав разнотравья – 1725%.

Урожайность трав из-за высокой комплексности почвенного покрова опытного поля и разного ботанического состава трав по вариантам опыта варьировала от 24 до 50 ц/га. Наибольшей она была в варианте N90 – 49,8 ц/га, где прибавка к контролю составила 21,1 ц/га (73%).

Вынос элементов питания травами залежи зависел от величины их урожайности и видового соотношения, сильно варьировал и уменьшался в ряду: калий – натрий – азот – магний – фосфор и обусловлен особенностями физико-химических свойств почв солонцового комплекса и видовым составом трав в вариантах опыта.

Через 20 лет залужения пашни (2015 г) поверхность поля была полностью покрыта сплошным войлоком толщиной 10-18 см. Из растительности преобладал пырей ползучий (Elytrigia repens (L.)), небольшими куртинами произрастала клубника (Fragaria viridis Duch), единично встречался тысячелистник (Achillea millefolium L.), ковыль (Stipa capillata L.), молочай (Euphorbia) и осот полевой

(Sonchus arvensis L.). На 1-й и 3-й повторностях опыта, расположенных ближе к березово-осиновому колку, отмечены единичные и группами бер зы (Betula alba

428

L) высотой 1,0-1,5 м, реже – 3 м и диаметром ствола 7-12 см. Общая площадь, занятая бер зами, составила примерно 10-15% площади поля.

Использование почв в пашне зернопарового севооборота в течение 4-х ротаций уменьшало в них в 4 и 10 раз содержание солей и водорастворимого натрия соответственно и способствовало смещению вниз максимума соды. рН почвенного раствора при этом изменялась со щелочной до слабо щелочной и нейтральной. Через 10 лет естественного залужения поля (2005 г.) содержание солей в почве оставалось в 2-3, а водорастворимого натрия в 5 раз меньше исходного. В составе солей слоя 0-60 см почвы по-прежнему отсутствовала сода. В варианте Р120 заметно увеличивалась сумма обменных оснований, из которых 52% составлял обменный кальций. Отношение Ca:Mg возрастало до 1-1.2; рН почвенного раствора находилась в интервале слабощелочная – щелочная. В почве 20-летней залежи (2015 г.) в катионном составе водной вытяжки увеличивалось содержание кальция, магния, калия

иуменьшалось натрия, в анионном – отсутствовали карбонаты, уменьшалось количество гидрокарбонатов, увеличивалось – хлоридов и сульфатов и не изменялась сумма солей. Сумма обменных оснований и кальция также возрастала, а количество магния уменьшалось. На кальций приходилось 67-87% от суммы, а отношение Са:Мg увеличивалось до 2.6 и 3.5; рН почвенного раствора во всех вариантах слабощелочная.

Преобладание корковых, мелких и средних солонцов на 1-ой повторности опытного поля и глубоких солонцов в комплексе с лугово-черноз мной почвой на 3-ей повторности обуславливало существенные различия в содержании гумуса. Перед закладкой опыта оно до глубины 60 см сильно варьировало [11]. В слое 0-20 см гумуса содержалось от 6,54 до 8,24% (повышенное и высокое), в подпахотном (2040 см) – 3,18-7,30, а в слое 40-60 см – 0,98-2,14%. Среднее содержание гумуса в этих слоях почв солонцового комплекса опытного поля составило 7,39; 5,24 и 1,56% соответственно Минеральные удобрения, систематически вносимые в течение 4-х ротаций севооборота, усиливали минерализацию органического вещества

идостоверно уменьшали содержание гумуса только в вариантах N90 и N90P120K30. Последующее 10-ти летнее естественное залужение поля севооборота способствовало незначительному накоплению гумуса в слое 0-20 см в контроле и вариантах Р120 и N30P40, стабилизации его в N90P120; в почве остальных вариантов оно было меньше исходного уровня (1981 г.). При этом отмечено увеличение гумуса в слое 20-40 см почвы вариантов N30, N30P40 и N90P120К30. В слое 40-60 см оно существенно возрастало только в варианте Р120. Через 20 лет после залужения поля севооборота содержание гумуса в слое 0-20 см достигало исходного уровня (1981 г.) только в вариантах N90P120 и Р120. При этом в слое 20-40 см, за сч т поступления органического вещества вторичных корней трав, его количество во всех вариантах на 0,6-1,8% превышало исходное.

Следовательно, залежь, используемая ранее в систематически удобряемой пашне зернопарового севооборота на почвах солонцового комплекса, обладает высоким эффективным и потенциальным плодородием и может быть вновь вовлечена в пашню.

Литература

1. Семендяева Н.В., Галеева Л.П., Мармулев А.Н. Почвы Новосибирской области и их сельскохозяйственное использование: учебное пособие // Новосиб. гос. аграр. ун-т. Новосибирск, 2010. 179 с.

2. Семендяева Н.В., Елизаров Н.В., Галеева Л.П., Коробова Л.Н. Длительность действия химической мелиорации на свойства солонцов Барабинской равнины // Новосиб. гос. аграр. ун-т; Сиб. НИИ земледелия и химизации СФНЦА РАН, Ин-т почвоведения и агрохимии СО РАН. Новосибирск: ИЦ «Золотой колос», 2017. 190 с.

429

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]