Ordinary chernozems humus by fertilization and cultivated agricultural crops efficiency | Гумус черноземов обыкновенных при внесении удобрений и эффективность возделываемых сельскохозяйственных культур

English. The purpose of paper is to study the effect of long-term (more than 10 years) application of organic and mineral fertilizers on humus content, its fraction-group composition in ordinary chernozem, and crops productivity of grain-fallow row crops rotation. The research was carried out in the Don Zonal Research Institute of Agriculture. The humus content was analyzed by the following parameters: total humus and its fraction-group composition, carbon balance, crop yields of 10-field grain-fallow row crops rotation under the influence of organic and mineral fertilizers in doses of 7.0 tons of manure+N43P30K24 per 1 ha (variant 2) and 11.2 tons of manure + N64P42K42 (variant 3) were determined. During the crop rotation period, the loss of humus (C) in unfertilized soil was 0.05%. The ratio of humic (HA) and fulvic acids (FA) has widened from 2.0 to 2.1, the degree of organic matter humification has decreased from 41 to 40%. The amount of insoluble residue increased from 0.91 to 0.94%. The fraction of HA had no significant changes, the FA content and the 1a, 1, and 3 fractions of their composition decreased, the 2-nd fraction increased. The dose of 7 tons of manure + N43P30K24 increased the carbon content by 0.03%. The ratio of HA and FA has increased to 2.1, the degree of humification has risen up to 42%. The improved system increased the carbon content by 0.09%, including HA – by 0.10% due to the 2nd fraction; FA – by 0.03%. The ratio of HA and FA became 2.2, the degree of humification became 44%. The amount of insoluble residue decreased insignificantly. Crop yields varied depending on their biological characteristics, doses and fertilizer systems. On a natural background, the carbon balance under all crops is negative, with the exception of winter rye (+96 kg/ha). The average fertilizer system did not give a positive carbon balance, the improved one brought the balance to the deficit-free. The largest energy income - 1105 GJ/ha is achieved in the variant with the increased doses of fertilizers.

Russian. Цель работы – изучение влияния длительного (более 10 лет) внесения органических и минеральных удобрений на содержание гумуса, его фракционно-групповой состав в черноземе обыкновенном и урожайность культур зернопаропропашного севооборота. Исследования проводились в Донском зональном НИИ сельского хозяйства. Исследовано состояние гумуса по следующим показателям: общий гумус и его фракционно-групповой состав, баланс углерода, определена урожайность культур 10-польного зернопаропропашного севооборота под влиянием органических и минеральных удобрений в дозах 7,0 т навоза + N43Р30К24 на 1 га (вариант 2) и 11,2 т навоза + N64Р42К42 (вариант 3). За период ротации севооборота потеря гумуса (С) в неудобряемой почве составила 0,05%. Соотношение гуминовых (ГК) и фульвокислот (ФК) расширилось от 2,0 к 2,1; степень гумификации органического вещества уменьшилась от 41 до 40%. Повысилось количество нерастворимого остатка с 0,91 до 0,94%. Доля фракций ГК значимых изменений не имела, содержание ФК и в их составе 1а, 1 и 3-й фракции снизились, 2-й – повысилась. Доза 7 т навоза + N43Р30К24 увеличивала содержание углерода на 0,03%. Соотношение ГК и ФК возросло до 2,1, степень гумификации – до 42%. Повышенная система увеличила содержание углерода на 0,09%, в том числе ГК – на 0,10% за счет 2-й фракции; ФК – на 0,03%. Соотношение гуминовых и ФК стало 2,2, степень гумификации – 44%. Незначительно снизилось количество нерастворимого остатка. Урожайность культур изменялась в зависимости от их биологических особенностей, доз и систем удобрения. На естественном фоне баланс углерода под всеми культурами отрицательный, за исключением озимой ржи (+96 кг/га). Положительного баланса углерода средняя система удобрения не давала, повышенная приближала баланс к бездефицитному. Наибольший энергетический доход (1105 ГДж/га) достигнут в варианте с повышенными дозами удобрений.