Влияние активизаторов почвенного плодородия в агроценозе многолетних трав

Общая характеристика агроценоза многолетних трав и методика применения биологических активизаторов почвенного плодородия

Объектом исследования являлся агроценоз многолетних трав, созданный «мозаичным» способом посева бобово-злаковых культур в апреле 1987 г. на площади 1,5 га на территории Ботанического сада ЮФУ. В состав «мозаичного» шестивидового агрофитоценоза входили люцерна синегибридная (Medicago sativa L.), лядвенец рогатый (Lotus corniculatus L.), клевер луговой (Trifolium pretense L.), овсяница луговая (Fectuca pratensis Huds.), кострец безостый (Bromopsis inermis (Leyss.) Holub.), ежа сборная (Dactylis gromerata L.). Агроценоз засевался с образованием чередующихся квадратных элементов мозаики – парцелл 2 х 2м². В парцеллы включались виды растений, аллелопатически совместимые друг с другом, что было выявлено ранее лабораторными исследованиями (Дзыбов, 1991; Номаконов, 1979, 1982; Номаконов и др., 1976; Номаконов, Сидоренко, 1980).

Влияние биологических активизаторов почвенного плодородия на биометрические показатели и продуктивность растений агроценоза многолетних трав

Исследованиями выявлено, что внесение в почву агроценоза многолетних трав активизаторов почвенного плодородия – биоудобрения в течение 3 лет и концентрата микроорганизмов в течение 2 лет положительно повлияло на развитие растений: на опытных участках отмечалось увеличение количества растений и побегов. Кроме того, на опытных участках отмечено увеличение высоты растений: на варианте с биоудобрением – на 18 %, на варианте с концентратом микроорганизмов – на 24 % и увеличение продуктивности бобово-злаковых культур лугового агрофитоценоза на опытных вариантах по сравнению с контролем (табл.3).

Таблица 3

Влияние биологических активизаторов почвенного плодородия на продуктивность надземной фитомассы (г/м²) агроценоза многолетних трав (усредненные данные за июнь 2004-2007гг.)

Вид Контроль (вода) БУ(10мл/л воды) КМ (10мл/ л воды) НСР095
Кострец безостый 183,3 190,3 192,8 5,5
Овсяница луговая 52,7 127,0 129,9 10,2
Ежа сборная 143,6 168,4 178,8 8,4
Люцерна синегибридная 144,1 256,0 262,4 6,7
Клевер луговой 32,7 58,3 56,3 10,5
Лядвенец рогатый 65,1 60,7 57,8 6,8
Всего на 1 м² 621,5 ±2,22 860,7± 2,62 878,0±2,65 205,1

Влияние биологических активизаторов почвенного плодородия на агрохимические показатели и ферментативную активность почвы агроценоза многолетних трав

Результаты исследований показали, что внесение биологических активизаторов почвенного плодородия в почву агроценоза многолетних трав приводило к накоплению азота и калия, особенно через три месяца после внесения препаратов, что отмечено на обоих опытных участках по сравнению с контролем.

Содержание подвижных фосфатов на опытных вариантах через 1 месяц увеличивается на 66,6-75,0%, а через 3 месяца уменьшалось и становилось ниже контрольного (табл.4)

Таблица 4

Динамика подвижных форм азота, фосфора, калия (мг/100 г почвы) при внесении биологических активизаторов почвенного плодородия в почву агроценоза многолетних трав (средние данные 2005- 2007 гг.)

Вариант

опыта

NO3

P2 O5

K2 O

май

июнь

август

май

июнь

август

май

июнь

август

Контроль (вода)

1,2 1,3 1,2 1,5 1,2 0,9

17,0

16,0

18,4

БУ(10мл/л воды)

1,2 1,6 1,7 1,6 2,1 0,8

17,0

19,0

23,0

КМ(10мл/л воды)

1,3 1,5 2,5 1,7 2,0 0,7

17,5

17,0

21,6

НСР095

0,4 0,4 0,5 0,6 0,5 0,4

0,8

0,9

2,8

Через 1 год после внесения биологических активизаторов почвенного плодородия так же наблюдалось накопление нитратов и подвижного фосфора и калия. Содержание на опытных вариантах через 1 год азота увеличивалось в 2,1 раза на варианте биоудобрения и на варианте концентрата микроорганизмов в 1,4 раза; фосфора в 1,7-2 раза; калия в 0,7 раз соответственно.

В результате исследований установлено, что биоудобрение (в течение 4 лет) и концентрат микроорганизмов (в течение 2 лет) после внесения в почву активизируют ее ферментативную активность в течение трех месяцев.

Так активность каталазы и уреазы сначала увеличивалась на 13,5-30,6%, а осенью наблюдалось снижение их активности по сравнению с контролем.

Активность инвертазы увеличивалась в течение 3 месяцев, особенно на варианте биоудобрения в 1,4-2,2 раза, а на варианте концентрата микроорганизмов в 1,1-1,2 раза по сравнению с контролем.

При изучении влияния биологических активизаторов почвенного плодородия на ферментативную активность чернозема обыкновенного было выявлено, что в 2007 году по истечении 1 года после 2-кратных обработок активизаторами ферментативная активность на варианте с ними была выше, чем на контрольном участке в среднем на 1,3–73,3.

Влияние биологических активизаторов почвенного плодородия на мезофауну агроценоза многолетних трав

В результате проведенных исследований на агроценозе многолетних трав в течение вегетационного периода 2006г. всего было зарегистрировано 40 видов насекомых, принадлежащих к 3 отрядам (Orthoptera, Coleoptera, Lepidoptera) и 15 семействам. Кроме насекомых встречались дождевые черви (Lumbricidae), пауки (Arachnida), двупарноногие (Diplopoda) и губоногие (Chilopoda).

В ходе почвенных раскопок были отмечены личинки чернотелок (Nalassus brevicollis Steven., Opatrum sabulosum L.), щелкунов (Melanotus fusciceps Gill.), усачей (Dorcadion holocericeum Kryn.), пластинчатоусых (корнегрызы Rhizotrogus aestivus Oliv., Amphimallon solstitialis L., а также личинки сапрофага Aphodius eraticus L.). В результате сбора энтомологического материала в банках ловушках в течение 40 дней на вариантах опыта выявлено, что биологические активизаторы почвенного плодородия обладают атрактивными свойствами: на этих вариантах было отмечено больше видов и собрано в 1,5 раз (60 особей на варианте БУ) и 1,8 раза (49 особей на варианте КМ) больше герпетобионтов по сравнению с контролем (33 особи).

Влияние биологических активизаторов почвенного плодородия на микроартропод почвы агроценоза многолетних трав

Результаты исследований показали, что биологические активизаторы почвенного плодородия стимулируют развитие панцирных, гамазовых клещей и ногохвосток (табл.5).

В результате исследований выявлено, что биологические активизаторы почвенного плодородия оказывают положительное действие на развитие панцирных, гамазовых клещей и ногохвосток через 1 месяц, в течение 3 месяцев после внесения испытуемых препаратов и через год после внесения их в почву агроценоза многолетних трав.

На опытных участках было обнаружено 25 видов орибатид, относящихся к 15 семействам, 15 видов гамазовых клещей, относящихся к 6 семействам и 27 видов ногохвосток принадлежащих к 6 семействам. Биологические активизаторы почвенного плодородия положительно повлияли на развитие доминантных видов микроартропод, они встречались в массе через месяц после внесения активизаторов почвенного плодородия, как на варианте с биоудобрением, так и на варианте с концентратом микроорганизмов.

Таблица 5

Изменение численности микроартропод (тыс. экз./м2) под воздействием биологических активизаторов почвенного плодородия на агроценозе многолетних трав (усредненные данные за август 2005-2007 гг.)

Группы микроартропод Контроль Активизаторы почвенного плодородия НСР095
БУ(10мл/л воды) Р КМ(10мл/л воды) Р
Панцирные клещи 11,0±0,4 12,5±0,2 <0,01 14,8±0,2 <0,01 1,2
Гамазовые клещи 17,8±0,5 21,3±0,8 <0,01 16,1±0,8 >0,05 2,1
Акароидно-тромбидиформные клещи 14,3±0,8 18,6±0,3 <0,05 17,2±0,3 <0,05 2,3
Ногохвостки 3,9±0,2 5,7±0,5 <0,05 4,5±0,2 <0,05 1,4
Прочие беспозвоночные 5,6±0,3 5,5±0,2 >0,05 5,7±0,3 >0,05 0,5
Всего микроартропод 52,6±1,2 63,6±1,8 <0,01 58,3±1,4 <0,05 1,9

Влияние биологических активизаторов почвенного плодородия на микроорганизмы почвы агроценоза многолетних трав

В результате микробиологических исследований было выявлено, что в течение четырех лет исследуемые физиологические группы микроорганизмов неоднозначно реагировали на внесение активизаторов почвенного плодородия. Наиболее отзывчивыми были бактерии на СПА и КАА, использующие органический и минеральный азот и микроскопические грибы на С-А, использующие органический азот. Их численность увеличивалась на варианте биоудобрения в течение трех лет: бактерии на СПА – на 26,0-30,7%; бактерии на КАА – на 69,8-81,7%; грибы на С-А–на 22,2–29,3% соответственно. На варианте с концентратом микроорганизмов увеличивалась численность: бактерии на СПА – 43,5-47,9%; бактерии на КАА – 57,7-66,8; грибы на С-А – 9,0-15,0% соответственно по сравнению с контролем.