Влияние длительного возделывания левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoides (Willd.)) на плодородие дерново-подзолистой почвы Пермского края

УДК 633.39:631.45

Влияние длительного возделывания левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoides (Willd.)) на плодородие дерново-подзолистой почвы Пермского края

Майсак Г. П., кандидат сельскохозяйственных наук

Терентьева Л. С., кандидат сельскохозяйственных наук

Морозков Н. А., кандидат сельскохозяйственных наук

Жданова И. Н. кандидат ветеринарных наук

Старцева А. В.

Суханова Е. В.

Пермский НИИСХ – филиал ПФИЦ УрО РАН, лаборатория биологически активных кормов

614532, Россия, Пермский край, с. Лобаново, ул. Культуры, д. 12

E-mail: korm.pro2015@yandex.ru

Исследования проводили на опытном поле Пермского НИИСХ – филиала ПФИЦ УрО РАН на травостое левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoides (Willd.) lljin) 12-го года жизни. Закладка травостоя левзеи сафлоровидной проведена в 2010 году на дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой среднеокультуренной почве. Дерново-подзолистые почвы Пермского края имеют низкий уровень естественного плодородия: кислую реакцию среды, низкое содержание гумуса, слабую обеспеченность подвижным фосфором и обменным калием, подвержены водной эрозии. Стабилизировать гумусовое состояние, улучшить агрофизические свойства почвы, снизить интенсивность эрозионного процесса позволяют многолетние травы. В Пермском крае с 2010 года изучается ценная кормовая культура — левзея сафлоровидная, формирующая высокую урожайность зелёной (до 64 т/га) и сухой массы (до 11 т/га). Агроэкологическая оценка дерново-подзолистой почвы при длительном возделывании левзеи сафлоровидной в Пермском крае является весьма актуальной темой для региона. Проведена сравнительная оценка параметров плодородия дерново-подзолистой почвы под левзеей сафлоровидной 12-го года жизни в вариантах с широкорядным, рядовым способами посева с внесением минеральных удобрений в дозе N60P60K60 и контрольного варианта с рядовым способом посева без использования минеральных удобрений в сравнении с исходной почвой 2010 года. Установлено, что при возделывании левзеи сафлоровидной в течение 12 лет произошло повышение уровня плодородия почвы: содержание гумуса возросло на 0,36–0,84%, фосфора — на 4,5–5,3 мг/100 г почвы и калия — на 0,1–4,1 мг/100 г почвы, снижение кислотности — на 0,02–0,08 ед., отмечено высокое содержание ионов кальция и магния.

Ключевые слова: левзея сафлоровидная, дерново-подзолистая почва, гумус, кислотность почвы, фосфор, калий, кальций, магний.

Мощный антропогенный стресс, которому подвергается окружающая среда в последние десятилетия, резко обострил экологическую ситуацию в Российской Федерации и на всей планете. Чрезвычайно сильное развитие получили процессы деградации: эрозия, дегумификация, подкисление почв (Черкасов, Масютенко, 2005)

В настоящее время значительная часть сельскохозяйственных земель нашей планеты находится в критическом состоянии. Более 2/3 сельскохозяйственных угодий мира являются эрозионно опасными, 1/3 — эродированными. В мире за последние 120 лет эрозии подверглось около 2,5 млрд га земель. Эрозия сопровождается процессом дегумификации почв. Гумус является одним из важнейших показателей почвенного плодородия. Плодородие почв на сельскохозяйственных землях неудовлетворительное, а в ряде регионов России — критическое. Сокращение запасов гумуса влечёт за собой снижение урожайности сельскохозяйственных культур, истощение, деградацию и разрушение почв (Косолапов и др., 2014). Поэтому важной задачей на современном этапе является сохранение и повышение плодородия земель сельскохозяйственного назначения.

В последние два десятилетия в Пермском крае наблюдается снижение плодородия пахотных почв. Ситуация усугубляется тем, что прекратилось известкование кислых почв, недостаточно вносится минеральных и органических удобрений. На 1 га в среднем вносили не более 12,5 кг минеральных и 1,0 т органических удобрений, чего недостаточно для воспроизводства плодородия почв. Основная часть площадей имеет низкое содержание гумуса, 716,6 тыс. га пашни нуждаются в первоочередном известковании, 455,5 тыс. га с низким содержанием фосфора нуждаются в фосфоритовании (Кайгородов, Пискунова, 2017).

Избежать или снизить влияние негативных явлений в земледелии можно за счёт использования многолетних трав. Корневая система и пожнивные остатки многолетних трав способны восстанавливать агрофизические и агрохимические свойства почв. Многолетние травяные экосистемы выполняют важнейшие продукционные, средообразующие и природоохранные функции в агроландшафтах и оказывают значительное влияние на экологическое состояние территории страны, способствуют сохранению и накоплению органического вещества в биосфере (Косолапов и др., 2014).

Научные исследования и практика сельского хозяйства способствуют поиску и вовлечению в производство новых видов и сортов кормовых растений. В последние годы наметилось новое направление в кормопроизводстве — использование растений, обладающих повышенной биологической активностью и иммуностимулирующими свойствами. К таким культурам относится и левзея сафлоровидная (Rhaponticum carthamodies Willa.), которая ранее в Пермском крае не возделывалась. Поэтому параллельно с разработкой приёмов её возделывания на корм и семена важно определить и агроэкологическую роль данной культуры в интенсивном земледелии.

Левзея сафлоровидная ценится как перспективная кормовая культура. Исследования, проведённые в Пермском НИИСХ, показали, что культура характеризуется высокой зимостойкостью и долголетием, отличается ранним отрастанием и активным ростом в начале своего развития (начало цветения отмечается в конце мая – начале июня). Левзея сафлоровидная в условиях Пермского края обеспечивает два укоса за сезон, при этом второй укос формируется за счёт листовой массы, обеспечивает высокую продуктивность и питательность корма. Опыты по скармливанию витаминно-травяной муки из левзеи сафлоровидной, проведённые в ряде хозяйств Пермского края, показали, что коровы вовремя приходили в охоту, в молоке увеличивалось содержание жира и белка. При выращивании цыплят бройлеров увеличивался среднесуточный привес.

Анализ более 80 литературных источников за период 1955–2020 годов выявил, что основная научная информация по левзее сафлоровидной посвящена изучению её биохимического состава, содержания в растениях биологически активных соединений, их концентрации по срокам вегетации культуры и использованию этих особенностей вида для повышения иммунного статуса животных, в лечебных целях и т.п. Имеется информация об отдельных приёмах возделывания культуры на корм и семена в разных регионах. Как правило, вне интересов исследователей остаются вопросы взаимоотношений, взаимовлияния растения и почвы. Поэтому агроэкологическая оценка дерново-подзолистой почвы при длительном возделывании левзеи сафлоровидной в Пермском крае является весьма актуальной темой для региона.

Целью исследований являлось выявление длительного использования левзеи сафлоровидной на агрохимические показатели дерново-подзолистой почвы Пермского края.

Методика исследований. Исследования проводили на опытном поле Пермского НИИСХ – филиала ПФИЦ УрО РАН на травостое левзеи сафлоровидной 12-го года жизни. Закладка опытов была проведена согласно общепринятой в Предуралье технологии возделывания многолетних трав на корм. Исследование дерново-подзолистой почвы под левзеей сафлоровидной провели в вариантах с широкорядным, рядовым способами посева с использованием минеральных удобрений в дозе N60P60K60, контрольный вариант — без использования минеральных удобрений; результат сравнивали с исходной почвой 2010 года. Минеральные удобрения вносили ежегодно весной. Норма высева культуры — 0,4 млн всхожих семян на 1 га. Учёт урожайности зелёной массы проводили в фазу начала цветения. В сухой массе культуры определено содержание NPK и Са. Почва опытного участка дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая, типичная для условий Пермского края. Агрохимические показатели приведены в табл. 1. При проведении полевых опытов и лабораторных исследований были использованы общепринятые методики. Полный агрохимический анализ почвы пахотного горизонта проведён согласно следующим ГОСТам: отбор проб почвы — по ГОСТ Р 58595-2019; определение подвижных соединений фосфора и калия — по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО (ГОСТ Р 54650-2011); гидролитической кислотности — по методу Каппена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91); органического вещества — по ГОСТ 26213-91; рНсол — по ГОСТ 26483-85; обменной кислотности — по ГОСТ Р 58594-2019; суммы поглощённых оснований — по методу Каппена – Гильковица (ГОСТ 27821-88). Химический анализ растений: содержание сухого вещества — по ГОСТ 31640-2012; в сухом веществе определены: азот — по Кьельдалю (ГОСТ 13496.4-2019); кальций — титраметрически (ГОСТ 26570-85); общий фосфор — по ГОСТ 26657-97, калий — по ГОСТ 30504-97. Статистическую обработку полученных результатов проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

Результаты исследований. Дерново-подзолистым почвам Пермского края свойственны низкое содержание гумуса, кислая реакция среды и слабая обеспеченность растений доступными формами основных элементов питания (Косолапова, Попова, 2012; Кайгородов, Пискунова, 2017; Васбиева, Завьялова, 2021).

Как указывают Лукашов и др. (2017), основным звеном биологизации и экологизации земледелия являются многолетние бобовые травы и бобово-злаковые травосмеси. По мнению Косолапова и др. (2014), высокая фитомелиоративная роль многолетних бобовых трав на пашне позволяет устранить многие деструктивные процессы в нарушенных почвах, резко снизить эрозию, повысить плодородие.

Одним из важнейших показателей плодородия почвы является содержание гумуса (Косолапов, 2008; Завьялова, 2014). При условии правильного обращения с землёй плодородие её будет повышаться, обеспечивая дальнейшее повышение урожайности сельскохозяйственных культур (Основы земледелия, 1981). Достижение оптимальных параметров гумусового состояния дерново-подзолистых почв Предуралья (2,0–2,4%) можно обеспечить за счёт посева многолетних трав, насыщения севооборотов многолетними бобовыми культурами (Косолапова, Завьялова, 2006; Волошин и др., 2021).

В Пермском НИИСХ в течение 12 лет на одном месте возделывается ценная кормовая культура — левзея сафлоровидная, обеспечивающая получение до 64 т/га зелёной и 11 т/га сухой массы, 500 кг/га семян (Майсак, Матолинец, 2021; Матолинец, 2021). Поэтому очень важно выявить влияние длительного использования культуры на плодородие почвы.

В наших исследованиях закладка травостоя левзеи сафлоровидной проведена на почве с низким содержанием гумуса, среднекислой реакцией почвенного раствора, очень высоким содержанием фосфора и повышенным — калия (табл. 1).

1. Агрохимическая характеристика почвы под посевами левзеи сафлоровидной (2021 г., опыт заложен в 2010 г.)

Год

Вариант

Гумус, %

рНКCl

ммоль/100 г

V, %

мг/кг

Са

Mg

Нг

S

Но

Р2О5

К2О

2010

Исходная

2,40

4,78

15,13

2,31

3,94

21,4

0,08

84,4

355

165

2021

Широкорядный

3,24

4,67

15,38

3,38

4,98

20,0

0,06

80,1

400

164

Рядовой

2,81

4,86

15,75

3,00

4,00

20,4

0,07

83,6

408

206

Контроль

2,76

4,80

15,00

2,75

4,14

18,9

0,04

82,0

285

82

НСР05

0,14

Fф < Fт.

Fф < Fт.

0,26

0,46

1,1

0,03

2,11

5,05

1,7

В почве под посевами левзеи сафлоровидной на 12-й год жизни отмечено существенное повышение содержания гумуса по всем вариантам опыта в сравнении с исходной. Наибольшее накопление гумуса было отмечено при широкорядном способе посева — 3,24%, прирост составил 0,84% к 2010 году (НСР05 — 0,14%). Рядовой способ посева обеспечил прибавку 0,41%, контрольный вариант — 0,36%. Таким образом, при длительном использовании культуры произошло накопление гумуса в почве даже без применения минеральных удобрений, за счёт трансформации большого количества биомассы пожнивно-корневых остатков левзеи.

Сравнивая результаты наших исследований с данными других учёных, можно отметить, что многолетние травы повышают содержание гумуса независимо от типа почвы, региона возделывания, культуры.

Так, по данным Завьяловой и др. (2015), возделывание козлятника восточного на дерново-подзолистой почве опытного поля Пермского НИИСХ достоверно повышало содержание гумуса на травостоях 12-го и 24-го годов пользования по сравнению с естественной почвой злаково-разнотравного луга на 0,17–0,34% (НСР0,5 — 0,07%) и способствовало накоплению азота в почве на 0,027–0,045% (НСР0,5 — 0,012%).

В исследованиях Аксёновой (2013) максимальное накопление гумуса при длительном орошении лугово-чернозёмных почв Омского Прииртышья отмечено в пахотном слое под козлятником 13-го года жизни, где прибавка к контролю составила 0,90%. На участке после распашки люцерны 5-го года жизни содержание гумуса в почве увеличилось на 0,64%, после костреца 8-го года жизни — на 0,52%. Под многолетними бобовыми и бобово-злаковыми травами произошло увеличение количества валового гумуса в слое 0–20 см на 0,52–0,90%.

В исследованиях Калужского НИИСХ на серых лесных почвах при исходном содержании гумуса 2,4% через 5 лет выращивания бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей этот показатель увеличился на 0,2–0,3% (Лукашов и др., 2017).

Таким образом, при длительном возделывании левзеи сафлоровидной содержание гумуса в пахотном горизонте может увеличиться на 0,84%, то есть по данному показателю культура не уступает многолетним бобовым травам.

В Нечернозёмной зоне важнейшим фактором, от которого зависит плодородие почвы, является кислотность. Кислые почвы имеют неудовлетворительные физико-химические и физические свойства. Коллоидная их часть бедна кальцием, магнием, то есть элементами, способными повышать ёмкость поглощения и улучшать структуру почвы, но значительно насыщена водородом и подвижными катионами алюминия, марганца и железа, способными разрушать почвенный поглощающий комплекс. В регулировании реакции почвенной среды решающая роль принадлежит почвенному поглощающему комплексу (Косолапова, Завьялова, Соснина, 2006).

В наших исследованиях реакция почвенной среды в год закладки опытов с левзеей сафлоровидной была среднекислой (рН — 4,78) (табл. 1). За годы исследований кислотность почвы осталась примерно на том же уровне, но отмечена тенденция к её снижению на 0,02 и 0,08 ед. в рядовом посеве и в контрольном варианте, на широкорядном посеве отмечено незначительное подкисление — на 0,11 ед. (Fф < Fт). Можно сделать заключение, что среднекислая почвенная среда хорошо переносится левзеей сафлоровидной, и при длительном использовании культура не оказывает существенного влияния на этот показатель.

Глазовская с соавторами (2004) отмечает, что материнские породы на водораздельных равнинах Прикамья, на которых сформировались дерново-подзолистые почвы, насыщены кальцием и магнием. Состав материнских пород оказывает огромное влияние на свойства развивающихся на них почв. Благодаря наличию кальция в почве создаются благоприятные условия для жизни большинства растений. Кальций играет большую роль в плодородии почв, магний — в фотосинтезе и фиксации атмосферного азота бобовыми растениями (Митрофанова, 2011).

Насыщение почвенного поглощающего комплекса ионами кальция и магния способствует закреплению гумусовых веществ в почве (Косолапова, Завьялова, Соснина, 2006).

В наших исследованиях почвенный участок богат ионами кальция и магния. Содержание элементов в 2021 году было высоким по кальцию — 15,38–15,75 ммоль/100 г и от повышенного до высокого по магнию — 2,75–3,38 ммоль/100 г почвы (табл. 1). Наибольшее содержание кальция отмечено при рядовом способе посева — 15,75 ммоль/100 г. Изменение содержания кальция в сравнении с исходной почвой было незначительным: отмечено его повышение в вариантах с широкорядным и рядовым способами посева на 0,25 и 0,62 и снижение в контрольном варианте на 0,13 ммоль/100 г (Fф < Fт.).

По содержанию магния выделился вариант с широкорядным способом посева левзеи сафлоровидной, обеспечив 3,38 ммоль/100 г почвы. За годы исследований отмечено достоверное повышение магния во всех вариантах от 0,44 (контроль) до 1,07 ммоль/100 г (широкорядный посев) по сравнению с исходным содержанием.

Таким образом, исследуемая в 2021 году почва под левзеей сафлоровидной богата обменными основаниями, что подтверждается данными табл. 1 (сумма обменных оснований (S) изменяется от 18,9 до 20,4 ммоль/100 г), и относится к группам с повышенным и высоким содержанием.

Наибольшее содержание обменных оснований было в исходной почве под левзеей сафлоровидной — 21,4 ммоль/100 г почвы. Однако в течение вегетации отмечено существенное снижение этого показателя в вариантах с широкорядным посевом (на 1,4 ммоль/100 г) и в контрольном варианте (на 2,5 ммоль/100 г; НСР05 — 1,1 ммоль/100 г). В рядовом способе посева оно находилась в пределах ошибки опыта.

Значение фосфора в жизни почвы и растения велико. Обеспеченность почв фосфором является одним из важнейших показателей окультуренности почв, условием высокой продуктивности сельскохозяйственных культур и их устойчивости к неблагоприятным факторам (Митрофанова, 2017; Васбиева, Завьялова, 2021).

В наших исследованиях (табл. 1) развитие растений левзеи сафлоровидной шло на очень высоком фоне фосфора — 285–408 мг/кг почвы. В год закладки опыта его было 355 мг/кг почвы, за 12 лет жизни в вариантах со способами посева отмечена достоверная прибавка содержания фосфора на 45 и 53 мг/кг, в контрольном варианте отмечено существенное снижение — на 70 мг/кг почвы (НСР05 — 5,1 мг/кг).

Аналогичные результаты многолетних исследований получены Пермским НИИСХ (Бюллетень географической сети опытов с удобрениями, 2016), которые показывают, что длительное использование дерново-сильноподзолистой почвы без удобрений приводит к снижению содержания подвижного фосфора в пахотном горизонте с 75 до 55 мг/кг почвы по сравнению с исходным значением.

Калий является незаменимым элементом минерального питания растений, он играет ключевую роль в различных физиологических и биохимических функциях растений, по выносу с урожаем сельскохозяйственных культур превосходит такие элементы, как фосфор и азот (Никитина, 2019; Завьялова и др. 2021).

В год закладки опытов с левзеей сафлоровидной в почве содержание калия было повышенным — 165 мг/кг почвы. За годы исследований в варианте с рядовым способом посева отмечено существенное его повышение — на 41 мг/кг, в контрольном — снижение на 83 мг/кг почвы к исходной, при широкорядном посеве значительных изменений не отмечено (НСР05 — 1,7 мг/кг).

Косолапова (2012) отмечает, что снижение содержания подвижных форм фосфора и калия в типичном севообороте за 5 лет составило 19 и 26 мг/кг почвы, в биологизированном — ниже на 6 и 8 мг/кг соответственно по сравнению с типичным (Косолапова, Попова, 2012).

Таким образом, при длительном возделывании левзеи сафлоровидной на одном месте во всех вариантах отмечено повышение гумуса по отношению к его содержанию в начале исследований, в вариантах со способами посева — повышение фосфора и калия, без использования минеральных удобрений — снижение этих показателей и суммы обменных оснований во всех вариантах. Изменение кислотности почвы находилось в пределах ошибки опыта.

Постников (1995) приводит данные Сибирского ботанического сада Российской академии наук, где указывает, что левзея сафлоровидная на 5-й год жизни формирует от 10,6 до 16,1 т/га корней, и доля корней составляет от 36,2 до 43,1% от всей биомассы. Следовательно, можно предположить, что в наших исследованиях трансформация органического вещества корней левзеи сафлоровидной в пахотный слой почвы может повысить содержание гумуса.

Результатами исследований, проведённых в Пермском НИИСХ, установлено, что на 12-й год жизни левзея сафлоровидная формирует на широкорядном посеве с нормой высева 0,4 млн всхожих семян на 1 га в среднем 6,7 т воздушно-сухой биомассы. В данном количестве надземной массы содержится 108 кг азота, 64 — фосфора, 225 — калия и 42 кг — кальция (табл. 2).

2. Содержание и сбор питательных веществ в сухой массе левзеи сафлоровидной (2021 г.)

Показатель

Содержание, %

Сбор питательных веществ, кг/га

N

1,62

108,4

P

0,95

63,6

К

3,36

224,8

Са

0,62

41,5

По данным Постникова (1995), в ботаническом саду ЭХ ЦСБС РАН на 5-й год жизни левзея формировала 6,7 т/га сухой массы, в которой содержалось 2,66% азота, 0,37% фосфора и 0,91% кальция, сбор питательных веществ составил 178, 25 и 61 кг/га соответственно. В сравнении с нашими исследованиями культура обеспечила сбор питательных веществ выше по азоту на 70 кг/га, по кальцию — на 20 кг/га и ниже по фосфору на 40 кг.

Следовательно, содержание питательных веществ в надземной биомассе левзеи сафлоровидной зависит от плодородия почвы: на дерново-подзолистой почве Пермского края становится выше содержание фосфора и калия, на чернозёмной почве Новосибирской области — азота и кальция.

Заключение. Для условий Пермского края впервые выявлена агроэкологическая роль новой для региона кормовой культуры — левзеи сафлоровидной. Длительное возделывание данной культуры на одном месте как с использованием ежегодно в подкормку минеральных удобрений в дозе NPK по 60 кг/га действующего вещества, так и без их использования существенно повышало содержание гумуса (на 15–35%) по сравнению с исходной почвой. Возделывание культуры при широкорядном и рядовом способах посева достоверно повышало содержание фосфора — на 13–15%, магния — на 19–46%, калия — на 25% при рядовом посеве, способствовало сохранению кислотности почвенного раствора. Возделывание культуры без использования минеральных удобрений значительно снижало содержание фосфора и калия (на 20 и 50%), сумму обменных оснований (на 19%). На почвах со среднекислой реакцией почвенного раствора с 1 га посева левзеи сафлоровидной можно собирать до 6,7 т сухой массы, 108 кг азота, 68 кг фосфора, 225 кг калия и 42 кг кальция.

Исследования выполняются при финансовой поддержке РФФИ и Пермского края в рамках научного проекта № 20-44-596007 р_НОЦ_Пермский край.

Литература

  1. Аксёнова Т. Ю. Биологизированные способы борьбы с водной эрозией на пахотных склонах Владимирской области / Т. Ю. Аксёнова // Развитие и внедрение современных технологий и систем ведения сельского хозяйства, обеспечивающих экологическую безопасность окружающей среды: материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 100-летию Пермского НИИСХ; 3–5 июля 2013 г., г. Пермь; в 3 т. Т. 1. Агрохимия и земледелие. Ч. 1. — Пермь: ОТ и ДО, 2013. — C.8–14.
  2. Бюллетень географической сети опытов с удобрениями. Вып. 24. Эффективность длительного применения удобрений на дерново-подзолистых почвах Предуралья. — М.: ВНИИА, 2016. — С.17–19.
  3. Васбиева М. Т. Фосфатный режим дерново-подзолистой почвы естественных и агрофитоценозов / М. Т. Васбиева, Н. Е. Завьялова // Бюллетень Почвенного института им. В. В. Докучаева. — 2021. — № 107. — С.92–115.
  4. Волошин В. А. Эспарцет песчаный и его агроэкологическая роль в земледелии / В. А. Волошин, Г. П. Майсак, Л. С. Терентьева // Кормопроизводство — 2021. — № 5. — С.21–25. Doi: org/10.25685/KRM.2021.58.70.001.
  5. Глазовская М. А. Общие закономерности накопления и возобновления запасов элементов-органогенов в дерново-подзолистых почвах хвойно-широколиственных лесов / М. А. Глазовская, П. П. Кречетов, О. В. Черницова // Почвоведение. — 2004. — № 12. — С.1430–1439.
  6. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.
  7. Органическое вещество дерново-подзолистых почв Предуралья: монография / Н. Е. Завьялова. — Пермь: ОТ и ДО, 2014. — 328 с.
  8. Завьялова Н. Е. Использование потенциального долголетия многолетней бобовой культуры козлятника восточного для сохранения плодородия дерново-подзолистой почвы Предуралья / Н. Е. Завьялова, В. А. Волошин, И. В. Казакова // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. — 2015. — № 3. — С.31–34.
  9. Калийное состояние дерново-подзолистой почвы длительного стационарного опыта в условиях Предуралья / Н. Е. Завьялова, М. Т. Васбиева, Д. Г. Шишков, Е. С. Дир // Плодородие. — 2021 — № 4. — С.43–47. Doi: 10.25680/S19948603.2021.121.13.
  10. Влияние минеральных удобрений на трансформацию калийного фонда дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы / Н. Е. Завьялова, М. Т. Васбиева, Д. Г. Шишков, И. В. Казакова // Агрохимия. — 2021. — № 4. — С.49–56. Doi: 10.31857/S0002188122010136.
  11. Кайгородов А. Т. Современное состояние почв Пермского края / А. Т. Кайгородов, Н. И. Пискунова // Достижения науки и техники АПК. — 2017. — Т. 31. — № 4. — С.22–26.
  12. Косолапов В. М. Перспективы развития кормопроизводства в России / В. М. Косолапов // Кормопроизводство. — 2008. — № 8. — С.2–10.
  13. Природосохраняющие свойства многолетних кормовых трав / В. М. Косолапов, И. А. Трофимов, Л. С. Трофимова, Е. П. Яковлева // Успехи современного естествознания. — 2014. — № 12–1. — С.111–115. — URL: http://natural-sciences.ru/ru /article/view?id=34494 (дата обращения: 06.10.2020).
  14. Косолапова А. И. Методы воспроизводства почвенного плодородия, регулирование содержания и состава органического вещества: рекомендации / А. И. Косолапова, Н. Е. Завьялова, И. Д. Соснина. — Пермь, 2006.
  15. Косолапова А. И. Методы экологически адаптивного управления агрохимическим воздействием (NPK и известкование) на почвенно-растительную систему: рекомендации / А. И. Косолапова, Е. М. Митрофанова. — Пермь, 2006. — 8 с.
  16. Косолапова А. И. Агроэкологические вопросы устойчивости агроэкосистемы в Предуралье: монография / А. И. Косолапова, С. И. Попова. — Пермь: ОТ и ДО, 2012. — 232 с.
  17. Лукашов В. Н. Эффективность многолетних бобово-злаковых агрофитоценозов на серых лесных почвах Калужской области / В. Н. Лукашов, Т. Н. Короткова, А. Н. Исаков // Многофункциональное адаптивное кормопроизводство. — Москва, 2020. — С.135–139. Doi: org/10.33814/MAK-2020-23-71-135-139.
  18. Майсак Г. П. Семенная продуктивность левзеи сафлоровидной в условиях Пермского края / Г. П. Майсак, Д. А. Матолинец // Кормопроизводство. — 2021. — № 2. — С.32–35. Doi: org/10.25685/KRM.2021.2021.2.006.
  19. Матолинец Д. А. Кормовая продуктивность левзеи сафлоровидной при различных приёмах возделывания в среднем Предуралье: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. — Пермь, 2021. — 27 с.
  20. Митрофанова Е. М. Кальций и магний в дерново-подзолистых почвах Предуралья / Е. М. Митрофанова // Аграрный вестник Урала. — 2011. — № 2. — С.9–11.
  21. Митрофанова Е. М. Влияние длительного применения минеральных удобрений и последействия извести на фосфатный режим дерново-поверхностно-подзолистой почвы Предуралья / Е. М. Митрофанова // Агрохимия. — 2017. — № 7. — С.36–43.
  22. Никитина Л. В. Калийный режим почв и эффективность калийных удобрений / Л. В. Никитина // Плодородие почв России: состояние и возможности: сборник статей к 100-летию со дня рождения Т. Н. Кулаковской; под ред. В. Г. Сычёва. — М.: ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова, 2019. — С.57–71.
  23. Основы земледелия / Под ред. М. Н. Гуренёва. — М.: Колос, 1981. — С.58–94.
  24. Постников Б. А. Маралий корень и основы введения его в культуру / Б. А. Постников. — Новосибирск, 1995. — 276 с.
  25. Черкасов Г. Н. Критерии и параметры допустимых антропогенных нагрузок / Г. Н. Черкасов, Н. П. Масютенко; под ред. Н. Г. Черкасова. — Курск: ВНИИЗ и ЗПЭ РАСХН, 2005. — С.4.

The impact of long-term cultivation of maral root (Rhaponticum carthamoides (Willd.)) on the fertility of sod-podzolic soil of the Perm Territory

Maysak G. P., PhD Agr. Sc.

Terenteva L. S., PhD Agr. Sc.

Morozkov N. A., PhD Agr. Sc.

Zhdanova I. N. PhD Agr. Sc.

Startseva A. V.

Sukhanova E. V.

Perm Agricultural Research Institute – branch of the Perm Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Laboratory of Biologically Active Feeds

614532, Russia, the Perm Territory, selo Lobanovo (village), Kultury str., 12

E-mail: korm.pro2015@yandex.ru

The investigation took place at the Perm Agricultural Research Institute – branch of the Perm Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. Maral root (Rhaponticum carthamoides (Willd.) lljin) was planted on sod-podzolic soil with medium clay content in 2010. Sod-podzolic soil of the Perm Territory has low natural fertility, pH, humus content, soluble phosphorus and exchange potassium concentrations. On top of that water erosion constantly causes soil deterioration. Perennial crops are able to stabilize humus content, improve soil physical parameters as well as reduce its erosion. Maral root is actively analyzed in the Perm Territory since 2010. It forms high green (up to 64 t ha-1) and dry mass yields (up to 11 t ha-1). Ecological parameters of sod-podzolic soil during long-term cultivation of maral root is a very relevant topic for the Perm Territory. To test soil fertility maral root was planted in raws or wide raws on the background of N60P60K60 and compared to raw planting under no fertilization. Cultivation of maral root for 12 years improved soil fertility: humus content increased by 0.36–0.84%, phosphorus — by 4.5–5.3 mg/100 g of soil, potassium — by 0.1–4.1 mg/100 g of soil. Soil acidity dropped by 0.02–0.08 units, concentrations of calcium and magnesium ions grew.

Keywords: maral root, sod-podzolic soil, humus, soil acidity, phosphorus, potassium, calcium, magnesium.

References

  1. Aksenova T. Yu. Biologizirovannye sposoby borby s vodnoy eroziey na pakhotnykh sklonakh Vladimirskoy oblasti / T. Yu. Aksenova // Razvitie i vnedrenie sovremennykh tekhnologiy i sistem vedeniya selskogo khozyaystva, obespechivayushchikh ekologicheskuyu bezopasnost okruzhayushchey sredy: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 100-letiyu Permskogo NIISKh; 3–5 iyulya 2013 g., g. Perm; v 3 t. Vol. 1. Agrokhimiya i zemledelie. Ch. 1. — Perm: OT i DO, 2013. — P.8–14.
  2. Byulleten geograficheskoy seti opytov s udobreniyami. Is. 24. Effektivnost dlitelnogo primeneniya udobreniy na dernovo-podzolistykh pochvakh Preduralya. — Moscow: VNIIA, 2016. — P.17–19.
  3. Vasbieva M. T. Fosfatnyy rezhim dernovo-podzolistoy pochvy estestvennykh i agrofitotsenozov / M. T. Vasbieva, N. E. Zavyalova // Byulleten Pochvennogo instituta im. V. V. Dokuchaeva. — 2021. — No. 107. — P.92–115.
  4. Voloshin V. A. Espartset peschanyy i ego agroekologicheskaya rol v zemledelii / V. A. Voloshin, G. P. Maysak, L. S. Terenteva // Kormoproizvodstvo — 2021. — No. 5. — P.21–25. Doi: org/10.25685/KRM.2021.58.70.001.
  5. Glazovskaya M. A. Obshchie zakonomernosti nakopleniya i vozobnovleniya zapasov elementov-organogenov v dernovo-podzolistykh pochvakh khvoyno-shirokolistvennykh lesov / M. A. Glazovskaya, P. P. Krechetov, O. V. Chernitsova // Pochvovedenie. — 2004. — No. 12. — P.1430–1439.
  6. Dospekhov B. A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezultatov issledovaniy). — Moscow: Agropromizdat, 1985. — 351 p.
  7. Organicheskoe veshchestvo dernovo-podzolistykh pochv Preduralya: monografiya / N. E. Zavyalova. — Perm: OT i DO, 2014. — 328 p.
  8. Zavyalova N. E. Ispolzovanie potentsialnogo dolgoletiya mnogoletney bobovoy kultury kozlyatnika vostochnogo dlya sokhraneniya plodorodiya dernovo-podzolistoy pochvy Preduralya / N. E. Zavyalova, V. A. Voloshin, I. V. Kazakova // Doklady Rossiyskoy akademii selskokhozyaystvennykh nauk. — 2015. — No. 3. — P.31–34.
  9. Kaliynoe sostoyanie dernovo-podzolistoy pochvy dlitelnogo statsionarnogo opyta v usloviyakh Preduralya / N. E. Zavyalova, M. T. Vasbieva, D. G. Shishkov, E. S. Dir // Plodorodie. — 2021 — No. 4. — P.43–47. Doi: 10.25680/S19948603.2021.121.13.
  10. Vliyanie mineralnykh udobreniy na transformatsiyu kaliynogo fonda dernovo-podzolistoy tyazhelosuglinistoy pochvy / N. E. Zavyalova, M. T. Vasbieva, D. G. Shishkov, I. V. Kazakova // Agrokhimiya. — 2021. — No. 4. — P.49–56. Doi: 10.31857/S0002188122010136.
  11. Kaygorodov A. T. Sovremennoe sostoyanie pochv Permskogo kraya / A. T. Kaygorodov, N. I. Piskunova // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. — 2017. — Vol. 31. — No. 4. — P.22–26.
  12. Kosolapov V. M. Perspektivy razvitiya kormoproizvodstva v Rossii / V. M. Kosolapov // Kormoproizvodstvo. — 2008. — No. 8. — P.2–10.
  13. Prirodosokhranyayushchie svoystva mnogoletnikh kormovykh trav / V. M. Kosolapov, I. A. Trofimov, L. S. Trofimova, E. P. Yakovleva // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. — 2014. — No. 12–1. — P.111–115. — URL: http://natural-sciences.ru/ru /article/view?id=34494 (data obrashcheniya: 06.10.2020).
  14. Kosolapova A. I. Metody vosproizvodstva pochvennogo plodorodiya, regulirovanie soderzhaniya i sostava organicheskogo veshchestva: rekomendatsii / A. I. Kosolapova, N. E. Zavyalova, I. D. Sosnina. — Perm, 2006.
  15. Kosolapova A. I. Metody ekologicheski adaptivnogo upravleniya agrokhimicheskim vozdeystviem (NPK i izvestkovanie) na pochvenno-rastitelnuyu sistemu: rekomendatsii / A. I. Kosolapova, E. M. Mitrofanova. — Perm, 2006. — 8 p.
  16. Kosolapova A. I. Agroekologicheskie voprosy ustoychivosti agroekosistemy v Predurale: monografiya / A. I. Kosolapova, S. I. Popova. — Perm: OT i DO, 2012. — 232 p.
  17. Lukashov V. N. Effektivnost mnogoletnikh bobovo-zlakovykh agrofitotsenozov na serykh lesnykh pochvakh Kaluzhskoy oblasti / V. N. Lukashov, T. N. Korotkova, A. N. Isakov // Mnogofunktsionalnoe adaptivnoe kormoproizvodstvo. — Moscow, 2020. — P.135–139. Doi: org/10.33814/MAK-2020-23-71-135-139.
  18. Maysak G. P. Semennaya produktivnost levzei saflorovidnoy v usloviyakh Permskogo kraya / G. P. Maysak, D. A. Matolinets // Kormoproizvodstvo. — 2021. — No. 2. — P.32–35. Doi: org/10.25685/KRM.2021.2021.2.006.
  19. Matolinets D. A. Kormovaya produktivnost levzei saflorovidnoy pri razlichnykh priemakh vozdelyvaniya v srednem Predurale: avtoref. dis. … kand. s.-kh. nauk. — Perm, 2021. — 27 p.
  20. Mitrofanova E. M. Kaltsiy i magniy v dernovo-podzolistykh pochvakh Preduralya / E. M. Mitrofanova // Agrarnyy vestnik Urala. — 2011. — No. 2. — P.9–11.
  21. Mitrofanova E. M. Vliyanie dlitelnogo primeneniya mineralnykh udobreniy i posledeystviya izvesti na fosfatnyy rezhim dernovo-poverkhnostno-podzolistoy pochvy Preduralya / E. M. Mitrofanova // Agrokhimiya. — 2017. — No. 7. — P.36–43.
  22. Nikitina L. V. Kaliynyy rezhim pochv i effektivnost kaliynykh udobreniy / L. V. Nikitina // Plodorodie pochv Rossii: sostoyanie i vozmozhnosti: sbornik statey k 100-letiyu so dnya rozhdeniya T. N. Kulakovskoy; pod red. V. G. Sycheva. — Moscow: VNIIA im. D. N. Pryanishnikova, 2019. — P.57–71.
  23. Osnovy zemledeliya / Pod red. M. N. Gureneva. — Moscow: Kolos, 1981. — P.58–94.
  24. Postnikov B. A. Maraliy koren i osnovy vvedeniya ego v kulturu / B. A. Postnikov. — Novosibirsk, 1995. — 276 p.
  25. Cherkasov G. N. Kriterii i parametry dopustimykh antropogennykh nagruzok / G. N. Cherkasov, N. P. Masyutenko; pod red. N. G. Cherkasova. — Kursk: VNIIZ i ZPE RASKhN, 2005. — P.4.

Acknowledgement

The research was carried out with the financial support of Russian Foundation for Basic Research and Perm Region authorities within the framework of the scientific project No. 20-44-596007 r – SEC (Scientific-Educational Centre) Perm Region.

Обсуждение закрыто.