ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2021-2-108-118ecodag-2233Research ArticleСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯAGROCULTURAL ECOLOGYВлияние биопрепаратов на разложение растительных остатков сельскохозяйственных культур в черноземе типичномEffect of biopreparations on the decomposition of plant residues of crops in typical chernozemhttps://orcid.org/0000-0001-8348-0609МасютенкоН. П.MasyutenkoN. P.

Нина П. Масютенко - лаборатория агропочвоведения.

305021, Курск, ул. Карла Маркса, д. 70б. Тел. +79510894090

Nina P. Masyutenko - Laboratory of Agricultural Soil Science.

70b Karl Marx St, Kursk, 305021. Tel. +79510894090

19861217@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8917-1428ПанковаТ. И.PankovaT. I.

Татьяна И. Панкова

Tatiana I. Pankova

https://orcid.org/0000-0002-0230-7503КузнецовА. В.KuznetsovA. V.

Алексей В. Кузнецов

Alexei V. Kuznetsov

https://orcid.org/0000-0001-8844-2433МасютенкоМ. Н.MasyutenkoM. N.

Максим Н. Масютенко

Maxim N. Masyutenko

https://orcid.org/0000-0003-2381-312XБрескинаГ. М.BreskinaG. M.

Галина М. Брескина

Galina M. Breskina

https://orcid.org/0000-0002-4212-3143ЧуянН. А.ChuyanN. A.

Наталия А. Чуян

Natalia A. Chuyan

Курский федеральный аграрный научный центрРоссияKursk Federal Agricultural Research CenterRussian Federation202119072021162108118Copyright © Масютенко Н.П., Панкова Т.И., Кузнецов А.В., Масютенко М.Н., Брескина Г.М., Чуян Н.А., 20212021Масютенко Н.П., Панкова Т.И., Кузнецов А.В., Масютенко М.Н., Брескина Г.М., Чуян Н.А.Masyutenko N.P., Pankova T.I., Kuznetsov A.V., Masyutenko M.N., Breskina G.M., Chuyan N.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2233Цель

Цель. Выявить влияние биопрепаратов на разложение растительных остатков сельскохозяйственных культур и состав подвижных гумусовых веществ в черноземе типичном слабоэродированном.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследования проведены в полевом опыте Курского ФАНЦ в звеньях зернового и зернопропашного севооборотов на вариантах с обработкой побочной продукции биопрепаратами, биопрепаратами + азотные минеральные удобрения; азотными минеральными удобрениями и без обработки. Для изучения разложения было определено содержание негумифицированного органического вещества в пахотном слое почвы методом монолитов после внесения в почву побочной продукции и через 30-45 дней после разложения. Одновременно был определен общепринятым методом состав подвижных гумусовых веществ в почве.

Результаты

Результаты. Впервые изучено разложение обработанной биопрепаратами или азотными минеральными удобрениями побочной продукции и смешанных с ней в почве пожнивно-корневых остатков. Показаны особенности влияния изучаемых факторов на степень разложения растительных остатков и состав подвижных гумусовых веществ в почве.

Заключение

Заключение. Выявлено, что обработка побочной продукции ячменя, гречихи, подсолнечника биопрепаратами, как с азотными удобрениями, так и без них, способствовала увеличению степени разложения растительных остатков по сравнению с контролем и внесением минеральных азотных удобрений. В благоприятные по гидротермическим условиям годы под влиянием биопрепаратов отмечается улучшение качества подвижных гумусовых веществ почвы, а в экстремальные - тенденция к их улучшению.

Aim

Aim. To identify the effect of biological preparations applied with or without nitrogen fertilizers for crop by-product, their incorporation into the soil on the decomposition of plant residues and composition of mobile humus substances in typical slightly eroded chernozem.

Materials and Methods

Materials and Methods. The study was carried out in the field experimental station of Kursk FARC in the cycles of cereal and cereal-row crop rotations in variants with by-product treated with biopreparations; with applied biopreparations + nitrogen fertilizers; with applied nitrogen fertilizers and without biopreparations. To study decomposition the content of unhumified organic matter was determined in the topsoil by the monolith method after by-product incorporation into the soil and 3045 days after their decomposition. Simultaneously the composition of mobile humus substances in the soil was determined.

Results

Results. The decomposition of crop by-product and after harvesting and root residues mixed with it in the soil and treated with biopreparations or nitrogen mineral fertilizers was studied for the first time. The peculiarities of the effect of the factors studied on the degree of plant residue decomposition and the composition of mobile humus substances were shown.

Conclusion

Conclusion. It was determined that treating the by-product of barley, buckwheat and sunflower with bioproducts, both with applied nitrogen fertilizers and without them, contributed to the increase in the degree of plant residue decomposition as compared with the control and nitrogen mineral fertilizer application. In the years which are favourable according to hydrothermal conditions the improved quality of mobile humus substances of the soil influenced by biopreparations are noted and under extreme conditions the tendency to the improvement of their quality is observed.

растительные остаткибиопрепаратыразложениечернозем типичный слабоэродированныйсельскохозяйственные культурыкачество подвижных гумусовых веществplant residuesbiopreparationsdecompositiontypical slightly eroded chernozemcropsquality of mobile humus substancesРабота выполнена в рамках государственного задания ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр» по теме № 0632-2019-0014The research was carried out within the framework of the state task for FSBSI Kursk Federal Agricultural Research Centre according to theme No. 0632-2019-0014ReferencesСеменов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. Москва: ГЕОС, 2015. 233 с.Semenov V.M., Kogut B.M. Pochvennoye organicheskoye veshchestvo [Soil organic matter]. Moscow, GEOS Publ., 2015, 233 p. (In Russian)Масютенко Н.П. Трансформация органического вещества в черноземных почвах ЦЧР и системы его воспроизводства. Москва: Россельхозакадемия, 2012. 150 с.Masyutenko N.P. Transformatsiya organicheskogo veshchestva v chernozemnykh pochvakh TsCR i sistemy yego vosproizvodstva [Organic matter transformation in chernozem soils of CCR and systems of its reproduction], Moscow, Rossel'khozakademia Publ., 2012, 150 p. (In Russian)Богатырева Е.В. Влияние биопрепаратов на темпы разложения соломистых остатков озимой пшеницы и продуктивность чернозема обыкновенного в зоне неустойчивого увлажнения // Земледелие. 2015. N 8. С. 34-36.Bogatyryova E.V. Influence of biological preparations on the rates of decomposition of straw residues of winter wheat and fertility of typical chernozem in the zone of unstable moistening. Zemledelie [Zemledelie]. 2015, no. 8, pp. 34-36. (In Russian)Русакова И.В. Влияние микробных препаратов и минерального азота на разложение соломы // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. N 3-1. С. 107111.Rusakova I.V. Influence of microbial preparations and mineral nitrogen on straw decomposition. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovanii [Int. J. Appl. & Fund. Res.]. 2016, no. 3-1, pp. 107-111. (In Russian)Fan F., Yu B., Wang B., George T.S., Yin H., Xu D., Li D., Song A. Microbial mechanisms of the contrast residue decomposition and priming effect in soils with different organic and chemical fertilization histories // Soil Biology and Biochemistry. 2019. V. 135. P. 213-221. DOI: 10.1016/j.soilbio.2019.05.001Fan F., Yu B., Wang B., George T.S., Yin H., Xu D., Li D., Song A. Microbial mechanisms of the contrast residue decomposition and priming effect in soils with different organic and chemical fertilization histories. Soil Biology and Biochemistry, 2019, vol. 135, pp. 213-221. DOI: 10.1016/j.soilbio.2019.05.001Maarastawi S.A., Frindte K., Bodelier P.L.E., Knief C. Rice straw serves as additional carbon source for rhizosphere microorganisms and reduces root exudate consumption // Soil Biology and Biochemistry. 2019. V. 135. P. 235-238. DOI: 10.1016/j.soilbio.2019.05.007Maarastawi S.A., Frindte K., Bodelier P.L.E., Knief C. Rice straw serves as additional carbon source for rhizosphere microorganisms and reduces root exudate consumption. Soil Biology and Biochemistry, 2019, vol. 135, pp. 235-238. DOI: 10.1016/j.soilbio.2019.05.007Semenov V.M., Pautova N.B., Lebedeva T.N., Khromychkina D.P., Semenova N.A., Lopes de Gerenyu V.O. Plant Residues Decomposition and Formation of Active Organic Matter in the Soil of the Incubation Experiments // Eurasian Soil Science. 2019. V. 52. N 10. P. 1183-1194. DOI: 10.1134/S1064229319100119Semenov V.M., Pautova N.B., Lebedeva T.N., Khromychkina D.P., Semenova N.A., Lopes de Gerenyu V.O. Plant Residues Decomposition and Formation of Active Organic Matter in the Soil of the Incubation Experiments. Eurasian Soil Science, 2019, vol. 52, no. 10, pp. 1183-1194. DOI: 10.1134/S1064229319100119Воробьев Н.И., Свиридова О.В и др. Особенности применения микробиологических препаратов для гумификации растительных остатков зерновых сельскохозяйственных культур // Материалы международной научно-практической конференции «Агрохимикаты в XXI веке: теория и практика применения». Н.-Новгород: Нижегородская ГСХА, 2017. С. 29-32.Vorob'ev, N.I., Sviridova, O.V. et al. Osobennosti primeneniya mikrobiologicheskikh preparatov dlya gumifikatsii rastitel'nykh ostatkov zernovykh sel'skokhozyaistvennykh kul'tur [Peculiarities of the application of microbiological preparations for humification of cereal crop residues] Materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii «Agrokhimikaty v KhKhI veke: teoriya i praktika primeneniya», N.-Novgorod, 2017 [Materials of the international scientific-practical conference "Agrochemicals in the XXI century: theory and practice of application"]. 2017, pp. 29-32. (In Russian)Русакова И.В. Биопрепараты для разложения растительных остатков в агроэкосистемах // Juvenis scientia. 2018. N 9. C. 4-9. DOI: 10.32415/jscientia.2018.09.01Rusakova I.V. Biopreparations for decomposition of plant residues in agroecosystems. Juvenis scientia, 2018, no. 9, pp. 4-9. DOI: 10.32415/jscientia.2018.09.01 (In Russian)Abro S., Tian X., You D. Ba Y., Li M., Wu F. Influence inoculants on soil response to properties with and without straw under different temperature regimes // African Journal of Microbiology Research. 2011. V. 5(19). P. 30543061. DOI: 10.5897/AJMR11.193Abro S., Tian X., You D. Ba Y., Li M., Wu F. Influence inoculants on soil response to properties with and without straw under different temperature regimes. African Journal of Microbiology Research, 2011, vol. 5(19), pp. 3054-3061. DOI: 10.5897/AJMR11.193Gaind S., Nain L. Chemical and biological properties of wheat soil in response to paddy straw incorporation and its biodegradation by fungal inoculants // Biodegradation. 2007. V. 18. Iss. 4. P. 495-503. DOI: 10.1007/s10532-006-9082-6Gaind S., Nain L. Chemical and biological properties of wheat soil in response to paddy straw incorporation and its biodegradation by fungal inoculants. Biodegradation, 2007, vol. 18, iss. 4, pp. 495-503. DOI: 10.1007/s10532-006-9082-6Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.Dospekhov B.A. Metodika opytnogo dela (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezultatov issledovanii) [Methods of the Field Experiment (with the fundamentals of statistical processing of research results)]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1985, 351 p. (In Russian)Рекомендации для исследования баланса и трансформации органического вещества при сельскохозяйственном использовании и интенсивном окультуривании почв. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1984. 96 с.Rekomendatsii dlya issledovaniya balansa I transformatsii organicheskogo veshchestva pri sel'skokhozyaistvennom ispolzovanii I intensivnom okulturivanii pochv [Recommendations for the study of the balance and transformation of organic matter in agricultural use and intensive soil cultivation]. Moscow, Soil Institute named after V.V. Dokuchaev Publ., 1984, 96 p. (In Russian)Burns R.G., DeForest J.L., Marxsen J., Sinsabaugh R.L., Stromberger M.E., Wallenstein M.D., Weintraub M.N., Zoppini A. Soil enzymes in a changing environment: Current knowledge and future directions // Soil Biology and Biochemistry. 2013. V. 58. P. 216-234. DOI: 10.1016/j.soilbio.2012.11.009Burns R.G., DeForest J.L., Marxsen J., Sinsabaugh R.L., Stromberger M.E., Wallenstein M.D., Weintraub M.N. and Zoppini A. Soil enzymes in a changing environment: Current knowledge and future directions. Soil Biology and Biochemistry, 2013, vol. 58, pp. 216-234. DOI: 10.1016/j.soilbio.2012.11.009

The authors declare that there are no conflicts of interest present.