Говорят даже, что почва, лишенная микробиологической активности, является «мертвой». Микроорганизмы необходимы для разложения органических веществ и высвобождения, трансформации и круговорота питательных веществ. Благодаря им происходит биологическая фиксация атмосферного азота и процессы нитрификации, денитрификации и аммонификации. Фосфор, калий и другие макро- и микроэлементы высвобождаются из труднорастворимых соединений. Микроорганизмы участвуют не только в минерализации органических веществ, но и в процессе гумификации, т.е. образовании гуминовых веществ. Наличие гумуса, которого, к сожалению, мало в наших почвах, определяет формирование и поддержание постоянной комковатой структуры. Почвы с гумусовой структурой характеризуются высоким плодородием и урожайностью, хорошо удерживают воду и в то же время достаточно аэрированы, что в свою очередь создает благоприятные условия для дальнейшей жизнедеятельности организмов. Однако этот баланс может быть легко нарушен неправильной агротехникой, включая обработку почвы.
Частая и интенсивная обработка почвы (глубокая обработка активными орудиями), особенно при сухой почве, приводит к сжиганию гумуса и разрушению агрегатов комковатой структуры. Не менее неблагоприятно обрабатывать чрезмерно влажную почву. Минимальная обработка почвы, без переворота пластов, с другой стороны, способствует тому, что растительные остатки остаются на поверхности, что защищает структуру почвы от деградации. Ограниченное рыхление также снижает минерализацию органических веществ почвы. Аналогичное влияние на содержание гумуса и структуру почвы оказывает полосовая обработка. Технология «одного прохода» без послеуборочной обработки оставляет на поверхности почвы более 50% или даже более 75% растительных остатков. Такое состояние почвы было также подтверждено в ходе долгосрочных полевых испытаний с использованием агрегата Mzuri. Применение этой технологии в течение 4 лет подряд на одном и том же поле в агротехнике озимого рапса и озимой пшеницы привело к увеличению содержания органического углерода в верхнем слое почвы (рис. 1). Его содержание в слое почвы 0-15 см
составило 12,3 г.кг-1 и было более чем на 1,0 г.кг-1 выше, чем в почве, обработанной со вспашкой и без вспашки. В этой почве содержание органического углерода также было на 0,9 г.кг-1 выше, чем в пахотном слое до начала эксперимента.
Высокое содержание органического углерода, включая растительные остатки, а также благоприятный воздушный и водный режим в почве в результате регулярной полосовой обработки (как сообщалось в предыдущих номерах журнала), способствовали повышению биологической активности почвы. Это выражается в присутствии большего количества дождевых червей, бактерий и грибов и повышенной активности почвенных ферментов. Всего через три года использования технологии Mzuri Pro-Til количество дождевых червей на 1 м2 верхнего слоя почвы на глубине
15 см было в 3,5 раза выше (47 единиц), чем в почве, обработанной плугом (14 единиц). На четвертый год выращивания, после уборки озимого рапса, разница была еще больше: на том же участке почвы было обнаружено почти 60 дождевых червей. Это были особи разных размеров (фото. 1), что указывает на благоприятные условия для их размножения и развития.
Положительная роль дождевых червей заключается в том, что они расщепляют пожнивные остатки и делают содержащиеся в них и почве питательные вещества доступными для растений. Это особенно важно на почвах с бесплужной обработкой, где на поверхности поля собирается много органического материала. Он не только расщепляется дождевыми червями, но и перемещается в более глубокие слои. Результатом деятельности этих организмов являются многочисленные полости в почве, имеющие относительно большой диаметр. Они обеспечивают легкое проникновение воды, быстрый дренаж излишков воды и хорошую аэрацию. Почва становится более пористой, менее компактной и плотной. Создаются благоприятные физические условия для роста корней растений. Действие дождевых червей схоже с интенсивной механической обработкой почвы, но без риска негативного влияния на влажность и структуру почвы. Напротив, прохождение почвы через пищеварительный тракт дождевого червя и выделения способствуют агрегации почвенных частиц и образованию постоянной комковатой структуры. Такая почва также очень богата питательными веществами и другими элементами, благоприятными для развития микроорганизмов, бактерий и грибов.
Неоднократно упоминавшийся в представленной серии статей полевой эксперимент о влиянии технологии «одного прохода» с использованием агрегата Mzuri Pro-Til на свойства почвы подтверждает благотворное влияние полосовой обработки на наличие микроорганизмов в почве и их высокую активность. После четырех лет применения технологии strip-till на поле с агротехникой озимых форм рапса и пшеницы общее количество бактерий было примерно на 80 единиц выше, чем после обычной вспашки и более чем на 90 единиц выше, чем в почве, регулярно обрабатываемой без вспашки (рис. 2). Под влиянием полосовой обработки почвы
количество бактерий увеличилось примерно на 60-70%. Аналогичные изменения произошли и в популяции грибков, присутствующих в почве. За этот период их количество увеличилось на 6,0 единиц по сравнению с почвой, обработанной без вспашки, и на 12,0 единиц по сравнению с почвой, обработанной со вспашкой (рис. 3). Относительное увеличение количества грибов под влиянием полосовой обработки почвы с одновременным внесением удобрений и посевом озимых культур с использованием агрегата Mzuri Pro-Til составило через 4 года около 20-40% по сравнению с обработкой без вспашки и со вспашкой. Более высокое количество микроорганизмов в почве также привело к увеличению ферментативной активности. Активность дегидрогеназ в почве после полосовой обработки была на 10,0% выше, чем в почве, обработанной без вспашки и более чем на 20,0% выше, чем активность этих ферментов в ежегодно вспахиваемой почве. Активность других почвенных ферментов, т.е. фосфатаз, также была выше.
Такое благоприятное влияние технологии Mzuri Pro-Til на биологические свойства почвы, вероятно, связано с ее природой и воздействием на водно-воздушный режим, как описано в предыдущих разделах исследования. Только один проход агрегата, подготавливающий почву к посеву, и глубокая обработка не более одной трети почвенного пространства сводят механическое вмешательство к минимуму. Стабильные водно-воздушный и тепловой режимы почвы благоприятствуют появлению и деятельности как дождевых червей, так и микроорганизмов. Эти организмы также могут процветать благодаря большому количеству растительных остатков как в верхнем слое почвы, так и на поверхности.
Благоприятные биологические свойства почвы, которые в значительной степени являются результатом физических и химических свойств, предполагают очень хороший рост и урожайность растений, о чем мы расскажем в следующем номере.
