Почвенно-микробиологические исследования в Сибирском научно-исследовательском институте земледелия и химизации

В результате многолетних (1986-2014 гг.) наблюдений экспериментально установлены причины и экотоксикологические следствия изменения биологических свойств выщелоченного чернозема Приобья при почвозащитной системе земледелия и регулирования содержания органического вещества в почве путем изменения количества поступающих растительных остатков. Разработано три новых способа для оценки параметров биологической активности почвы. Установлено, что при прекращении вспашки естественный процесс стратификации корнеобитаемого слоя по биогенности (примерно в 3 раза больше в сравнении со вспашкой), снижение скорости минерализационных процессов (дыхательной активности на 10 %, нитрификации на 20 %) способствовали формированию микробиологических предпосылок для ухудшения азотного питания зерновых. Сравнительный анализ показал, что негативные с позиций земледелия микробиологические процессы в условиях минимизации обработки в выщелоченном черноземе Приобья были более выражены в сравнении с почвами южных районов. Однако при изученных уровнях минимизации обработки почвы (чередование вспашки и плоскорезной обработки, глубокая плоскорезная обработка, мелкая плоскорезная, без основной обработки) увеличение срока минимизации не сопровождалось углублением отмеченных процессов и при внесении минеральных удобрений они не ограничивали урожайность зерновых культур. Обоснована экотоксикологическая безопасность многолетней минимизации обработки почвы выщелоченного чернозема северной лесостепи Приобья вплоть до полного отказа от основной обработки. Разработаны новые способы, позволяющие калибровку зависимости «детоксикационная способность почвы - содержание органического вещества», что открывает возможности не только для отслеживания этой экологически значимой функции почвы, но и для прогнозных оценок при разработке новых агротехнологий.

микробное сообщество, почвозащитное земледелие, органическое вещество, детоксикация пестицидов, microbial community, conservation tillage, organic matter, pesticide detoxification

1. Реестр длительных стационарных полевых опытов ГНУ СО Россельхозакадемии. - Новосибирск: ИИЦ ЦНСХБ СО РАСХН, 2009. - 287 с.

2. Кирюшин В.И., Данилова А.А. Биологическая активность выщелоченного чернозема Приобья в связи с интенсификацией возделывания зерновых культур/ / Агрохимия. - 1990. - № 9. -С. 79-86.

3. Власенко А.Н., Синещеков В.Е., Слесарев В.Н., Першилин К.Г. Совершенствование систем зяблевой обработки черноземов в лесостепи Приобья // Докл. РАСХН. - 2004. - № 3. - С. 45-48.

4. Данилова А.А. Сочетание естественных и антропогенных факторов в формировании свойств выщелоченного чернозема при почвозащитной обработке // Агрохимия. - 2013. - № 11. - С. 43-55.

5. Данилова А.А., Малыгин А.Е. Изменение токсичности пестицидов при минимизации основной обработки почвы и роль мортмассы в этом процессе // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2005. - № 5. - С. 30-35.

6. Данилова А.А. Фитотоксичность грибного комплекса почвы при разных способах основной обработки // С.-х. биология. - 2010. - № 3. - С. 108-111.

7. Пат. РФ № 2315111 (Российская Федерация). Способ определения суммарной фитотоксичности комплекса микроскопических грибов почвы / А.А. Данилова; заявл. 20.12.2005; опубл. 20.01.2008; Бюл. № 2.

8. Pagel H., Ingwersen J., Christian Poll C., Ellen Kandeler E., Streck T. Micro-scale modeling of pesticide degradation coupled to carbon turnover in the detritusphere: model description and sensitivity analysis // Biogeochemistry. - 2014. - Vol. 117. - P. 185-204.

9. Odukkathil G., Vasudevan N. Toxicity and bioremediation of pesticides in agricultural soil //Rev Environ SciBiotechnol. - 2013. - Vol. 12. - P. 421-444.

10. Burauel F. BasmannSoils as filter and buffer for pesticides - experimentalconcepts to understand soil functions // Environmental Pollution. - 2005. - Vol. 133. - P. 11-16.

11. Шарков И.Н., Самохвалова Л.М., Мишина П.В., Шепелев А.Г. Влияние пожнивных остатков на состав органического вещества чернозема выщелоченного в лесостепи Западной Сибири // Почвоведение. - 2014. - № 4. - С. 473-479.

12. Пат.№2525677 (Российская Федерация). Способ оценки детоксикационной активности черноземов в агроценозах / А.А. Данилова; заявл. 20.09.2013; опубл. 20.08.2014; Бюл.№23.

13. Данилова А.А. Показатели экотоксичности гербицидов дифезан и магнум в черноземе выщелоченном Приобья // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2010. - № 11. - С. 5-11.

14. Спиридонов Ю.Я., Шестаков В.Г., Ларина Г.Е., Спиридонова Г.С. Как ослабить остаточное действие сульфонилмочевинных гербицидов // Защита и карантин растений. -2006. - № 2. - С. 59-60.

15. Стецов Г.Я. Практическое значение последействия гербицидов в севообороте // Современные проблемы возделывания сельскохозяйственных культур и пути повышения величины и качества урожая. - Барнаул, 2006. - С. 29-34.

16. Menne H.J., Berger B.M. Influence of straw management, nitrogen fertilization and dosage rates on the dissipation of five sulfonylureas in soil // Weed Research. - 2001. - Vol. 41, N 3. -P. 229-244.

17. Wang H., Xu J., Scott R. Yates et al. Mineralization of metsulfuronmethyl in Chinese paddy soils // Chemosphere. -2010. - Vol. 78. - P. 335-341.

18. Ye Q., Sun J., Wu J. Causes of phytotoxicity of metsulfuron methyl bound residues in soil // Environ. Pollut. - 2003. - Vol. 126, N 3. - P. 417-423.

19. Yun L.Y., Wang X., Yong M.L. et al. Fungal degradation of metsulfuron-methyl in pure cultures and soil // Chemosphere. - 2005. - Vol. 60, N 4. - P. 460-466.

20. Данилова А.А. Биологические свойства и детоксикационная активность чернозема выщелоченного в зависимости от количества поступающего растительного вещества // Агрохимия. - 2012. - № 9. - С. 64-70.

21. Пат.№2562855 (Российская Федерация). Способ оценки функциональной устойчивости сапротрофного микробного сообщества почвы / А.А. Данилова, Г.Н. Савинов, П.П. Данилов, А.А. Петров; заявл. 22.05.2014; опубл. 10.09.2015; Бюл. № 25.