1.2 Влияние удобрения соломой на биологические свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур

Солома - не зерновая часть урожая. Она представляет собой лисья и стебли, оставшиеся после обмолота урожая зерновых культур.

Солома состоит в основном из трёх основных групп органических соединений: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Гемицеллюлоза образована из пентозанных сахаров. Лигнин – полимер ароматических соединений, придающих растительному материалу прочность и жёсткость. Кроме основных групп органических соединений в соломе содержится небольшое количество белков, восков, сахара, солей и нерастворимой золы. (О.Е. Авров, З.М.Мороз, 1979)

При сжигании соломы и стерни на поле приводит к потере гумуса от 21,6%, воды до 30,6%, уменьшается влагообеспеченность, биологическая активность, водопрочность агрегатов (Г.Г. Маслов, 1994).

В России первые работы по использованию соломы на удобрение осуществлены И.Е. Каширским (1900) и А.А. Калужским (1906). В дальнейшем этим вопросом занимались И.А. Макринов (1931) и М.В. Фёдоров (1954).

Наиболее эффектным путём ускорения разложения растительных остатков с широким соотношением С:N и предотвращения процесса иммобилизации является дополнительное внесение азотных удобрений (В.Г. Минаев, 1984; Anon, 1987; В.С. Кучеров и др.,1991; А.С. Найдёнов и др., 1991; В.А. Милюткин и др., 1998).

Влияние соломы на урожай полевых культур и плодородие почвы во многом определяется временем и способом её заделки.

Солома и другие растительные остатки в качестве органических удобрений позволяют заменить свыше 30% подстилочного навоза,который является составляющей приходной части гумусового баланса, но только при правильном их применении. Повышение органического вещества в почве напрямую связано с ростом урожайности сельскохозяйственных культур.( еремин)

Н.М. Шевцов (1990) рекомендует заделывать растительные остатки в дерново-подзолистую почву на глубину не более 25 см. Он считает, что на этих глубинах, при полном обороте пласта, солома не имеет свободного доступа кислорода и подвергается действию анаэробных микроорганизмов, благодаря которым образуются гумусовые вещества, богатые углеродом, азотом и фосфором, способные создавать прочную комковатую структуру почвы.

В.А. Васильев и Н.В. Филипова (1984) напротив отмечали, что глубокая заделка соломы вызывает неблагоприятный эффект, так как при её разложении в нижних слоях пахотного горизонта образуются летучие жирные кислоты, которые отрицательно влияют на корневую систему растений.

Поэтому Н.М. Шевцов (1990) пришёл к выводу, что сразу запахивать разбросанную по полю солому на большую глубину не целесообразно. Лучше сначала заделать её на глубину 8-10 см дисковой бороной БДТ-7 или лущильником ЛДГ-10. В этом случае солома будет разлагаться более интенсивно, при активном размножении азотфиксирующих микроорганизмов. Такого же мнения придерживаются Н.А. Кузьмин и П.Н. Ванюшин (1998). (Шевцов Н.М. 2008г).

Споры о способе заделки соломы связаны со второй особенностью такого органического удобрения как солома. Было установлено, что кроме процесса иммобилизации азота при разложении растительных остатков выделяются токсические вещества, негативно влияющие на всхожесть семян и развитие проростков растений. В практике солому рекомендуют заделывать сразу после уборки и её измельчения в верхний, более аэрируемый микробиологический слой почвы (Е.Н. Мищустин, 1980). При этом содержащиеся в соломе токсические продукты разлагаются интенсивнее и без вторичного накопления вредных веществ (О.Е. Авров, З.М. Мороз, 1979).

Целюлозоразлагающие микроорганизмы очень требовательны к влаге. В связи с этим они наиболее активны во влажные сезоны, когда и температура бывает сравнительно высокой. Это подтверждает результаты опытов Л.Г. Комаревцевой и Л.А. Викулиной (1978). Наибольшее количество микроорганизмов в почве этих опытов отмечалось при разложении соломы на глубине 5-7 см и влажности 60% от полной полевой влагоёмкости почвы на фоне минеральных удобрений. (Комаревцева Л.Г. Процессы превращения растительных остатков в почве и формирование гумусового горизонта в условиях южной тайги. 1972).

Некоторые исследователи отмечали также, что внесение в почву дополнительного органического вещества наряду с повышением микробиологической активности приводит к увеличению ферментативной активности. Так, при заделке соломы в почву в качестве удобрения резко возрастает активность каталазы и уреазы. Увеличивается в два раза активность фермента полифенолоксидазы (А.В. Ильина и др., 1998).

Некоторое влияние на микробиологическую активность почвы при разложении соломы оказывают виды обработки почвы. При отвальной обработке внесение соломы способствует увеличению массы микроорганизмов на 44,2 кг/га, при отвальной с фрезерованием – на38,2 кг/га; а фрезерной интенсивной – на 5,2 кг/га (А.И. Пупонин, А.В. Захаренко, 1980).

Также было установлено, что использование соломы в качестве удобрения способствует увеличению численности дождевых червей. При этом на участках с внесением измельченной соломы обнаружено значительно большее число глубоко живущих червей (Смирнов Б.А 2002г).

Н.Т. Чеботарев, А.А. Хомченко, Н.В. Булатова (2010) выяснили, что урожайность однолетних трав с увеличением доз минеральных удобрений возрастала с 3,3 до 3,9 т /га сухого вещества, превышая контрольный вариант на 14-35%. По сравнению с этими вариантами органическое удобрение повышало урожайность трав незначительно. Однако при совместном их применении урожайность однолетних трав существенно увеличивалась. Так, при внесении 40 и 80 т/га ТНК и полного минерального удобрения урожайность трав была 4,2 и 4,3 т/га, или на 45 и 48% выше, чем на контроле. Пониженные дозы NPKна фоне компоста снижали урожайность на 13-20% по сравнению с использованием полной дозы. (Чеботарёв Н.Т. 2008г)

Ежегодная запашка 3 т/га соломы покрывает естественные потери органического вещества, а внесение 5…6 т/га соломы создает предпосылки для увеличения количества гумуса в почве. При этом значительно увеличивалась и урожайность зерновых и зернобобовых культур. (Н.Т. Чеботарёв 2008г)

Внесение под ячмень соломы предшествующей озимой пшеницы и нитрофоски, а также применение дифференцированной системы защиты от сорняков, вредителей и болезней позволили получит урожайность ячменя 3,2-3,7 га/га. При этом себестоимость зерна снизилась на 383 руб/т, а чистый доход увеличился в 1,7 раза (С. Дубовик 2011г).