№ 12 (2023)

Образцы верхнего горизонта дерново-подзолистой целинной и пахотной почвы инкубировали с известью или суперфосфатом, затем вносили аморфный диоксид кремния в дозах от 50 до 5000 кг/га и снова инкубировали в течение 2-х нед. В почвах определяли содержание водорастворимых и кислоторастворимых форм кремния и анализировали фракционный состав соединений фосфора. Показано, что повышение концентрации монокремниевой кислоты в почвенном растворе дерново-подзолистой почвы инициировало процессы трансформации соединений фосфора, приводящие к уменьшению доли труднорастворимых форм фосфора и увеличению содержания фосфора, доступного растениям. Внесение извести или фосфорного удобрения способствовало усилению этих трансформационных процессов, что важно для разработки рекомендаций для практического применения кремниевых удобрений и снижения доз фосфорных удобрений.

В трехлетних микрополевых опытах на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве изучено влияние мелиоративных доз (3, 6 и 12 т/га) кремнистых пород (диатомита, цеолита и бентонитовой глины) на основные агрохимические свойства почвы и продуктивность культур в зерновом звене севооборота пшеница озимая–ячмень яровой–горох посевной. Среди прочих положительных эффектов установлено существенное действие диатомита в снижении концентрации обменных форм алюминия в почве (на 0.11 мг-экв/100 г), повышении содержания обменных форм магния (на 0.33 мг-экв/100 г) и фосфатов почвенного раствора (на 225%). На фоне влияния диатомовой породы ячмень давал наибольшую прибавку урожайности зерна (на 38%) и соломы (на 29%). Наиболее существенное влияние цеолита выявлено в снижении актуальной, обменной и гидролитической кислотности почвы (снижение на 1.11, 0.48 ед. рН и на 0.33 мг-экв/100 г), а также концентрации обменных соединений кальция (увеличение на 17.7 мг-экв/100 г), магния (на 12.0 мг-экв/100 г) и калия (на 46%). Внесение цеолитовой породы способствовало наибольшей прибавке урожайности зерна (на 32%) и соломы (на 23%) ячменя. Максимально значимое влияние бентонитовой глины установлено на показатели актуальной кислотности почвы (их снижение на 0.65 ед. рН), содержания обменного алюминия (уменьшение на 0.19 мг-экв/100 г) и фосфатов почвенного раствора (увеличение на 175%). Внесение глины способствовало формированию наибольшей прибавки урожайности зерна (на 33%) и соломы (на 19%) гороха посевного.

Внедрение ресурсосберегающих технологий в практику земледелия является одним из подходов к сохранению плодородия почв и увеличению запасов органического углерода (С_орг). Одной из таких технологий является нулевая обработка почвы, которую активно применяют во всем мире с середины ХХ века. Однако сведений об эффективности применения данной технологии для накопления и сохранения С_орг в агропочвах нашей страны все еще недостаточно. В работе проведена оценка скорости накопления С_орг агрочерноземами при нулевой обработке почвы в условиях Среднего Поволжья. На территории агрохозяйств (Похвистневский р-н Самарской обл.) были выбраны 2 сельскохозяйственных поля с 5- и 8-летней нулевой обработкой почвы (88 и 161 га соответственно) и поле с безотвальной вспашкой (42 га). В каждом поле выбрано по 30 точек исследования, из которых отобраны почвенные образцы верхнего (0–10 см) и нижнего (10–30 см) слоев. В работе приведены основные физико-химические показатели почвы и рассчитаны запасы С_орг. Показано значимое увеличение запасов С_орг в верхнем слое почвы при 5- и 8-летней нулевой обработке (в среднем на 0.57 и 0.45 кг/м²) по сравнению с таковыми при вспашке, однако для нижнего слоя значимых различий не выявлено. Суммарные запасы С_орг для слоя 0–30-см почвы при нулевой обработке возросли на 0.61 и 0.34 кг/м² относительно таковых при вспашке. Следовательно, в результате применения нулевой обработки скорость накопления запасов С_орг в агрочерноземах Среднего Поволжья может достигать 1.22 и 0.43 т С/га в год, что в 1.3–41 раз больше рекомендуемой программой “4 промилле” для сельскохозяйственных земель нашей страны (от 0.03 до 0.33 т С/га в год).

В почвенно-климатических условиях лесостепи Среднего Поволжья научно обосновано и экспериментально доказано действие и последействие различных доз кремнийсодержащей агроруды (диатомита) и ее сочетаний с птичьим пометом на продуктивность сельскохозяйственных культур. Наивысший эффект влияния на продуктивность кукурузы, яровой пшеницы, однолетних трав обеспечивало комплексное действие и последействие кремнийсодержащей агроруды совместно с птичьим пометом. Урожайность зерна кукурузы в этих вариантах изменялась в пределах от 5.48 до 5.92, яровой пшеницы – от 3.12 до 3.33, сена однолетних трав – от 9.15 до 10.2 т/га. Суммарная продуктивность культур звена зернопаропропашного севооборота при использовании кремнийсодержащей агроруды (диатомита) в смеси с птичьим пометом варьировала в интервале от 13.0 до 14.1 т з.е./га, превышая контроль на 3.36–4.44 т з.е./га, или на 34.8–45.9%.

Изучили отзывчивость льна-долгунца на минеральные удобрения и некорневую подкормку водным раствором препарата Контролфит-Si на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве. Показано, что реакция льна-долгунца на минеральные удобрения зависела от гидротермических условий внешней среды, доз и соотношения питательных элементов. Избыточная влажность и засушливые условия отрицательно сказались на продуктивности посевов. Некорневая подкормка растений препаратом Контролфит-Si нивелировала негативное влияние неблагоприятных погодных условий, повысила отзывчивость растений на минеральные удобрения, способствовала более полному использованию питательных элементов из удобрений. В среднем за 3 года на фонах полного минерального удобрения подкормка на 25–30% повысила урожайность льносоломы с лучшим эффектом на фоне N48P48K48 (4.03 т/га). На урожайности льносемян подкормка положительно не отразилась. На формирование 1 т урожая льносоломы с соответствующим количеством семян вне зависимости от условий питания растений потребовалось 13.8 кг N, 5.9 кг Р₂О₅ и 10.7 кг K₂О.

Описан комплекс методов по определению активных форм кремния – мономеров и полимеров кремниевой кислоты – в системе почва–растение с целью оценки кремниевого состояния почв, уровня обеспеченности растений кремнием, а также оценки потенциальной эффективности твердых кремнийсодержащих соединений в качестве источника биодоступного кремния. Предложенный для характеристики обеспеченности почв биодоступным кремнием параметр “активный кремний” включает актуальный кремний, т.е. содержание монокремниевой кислоты, присутствующей в почвенном растворе в данный момент, и “потенциальный кремний” – монокремниевую кислоту, которая может перейти в почвенный раствор из твердой фазы. На основании параметра “активный кремний” разработана классификация почв в зависимости от уровня дефицита биоактивного кремния.

Биостимуляторы являются новым типом агрохимикатов, обладающих высокой эффективностью при внесении низких доз (до 10 кг/га). Интерес к использованию биостимуляторов подтвержден появлением не только научных работ, но и формированием в различных странах законодательных баз, регулирующих использование и классификацию данного типа веществ в сельском хозяйстве. Благодаря воздействию кремнийсодержащих соединений как биостимуляторов роста растений можно комплексно решить несколько задач современного сельского хозяйства: минимизировать последствия воздействия стресс-факторов, снизить нормы использования ядохимикатов и доз удобрений, улучшить качество производимой продукции, остановить деградацию почв. Ассортимент мировых производителей кремниевых препаратов-биостимуляторов представлен жидкими (монокремниевой кислотой) или твердыми (аморфным кремнеземом или гелем кремниевой кислоты) формами. Существуют несколько кремний-опосредованных механизмов, обеспечивающих защиту растений в условиях биотического и абиотического стрессов. Существует гипотеза влияния кремния на сигнальную систему растений, которая требует дополнительного исследования.