Humus mineralization in arable chernozem at application of mineral fertilizers | Минерализация гумуса в пахотном черноземе при использовании минеральных удобрений

English. Previously developed methods of calculating the humus balance of arable soils do not consider the impact of mineral fertilizers on the processes of mineralization and humification of organic matter. The calculated data significantly differ from the actual values of humus stocks. The aim of this work was to study the influence of mineral fertilizers on the mineralization of humus in an arable layer of leached chernozem. The studies were conducted at the research station, located in the forest-steppe zone of the Trans-Urals. We studied the mineralization of humus against the natural soil fertility and at the application of various mineral fertilizer rates, which ensured the planned yield of spring wheat and oat in the range of from 3.0 to 6.0 t/ ha. Over five years, the content of humus in the plot without fertilizers in the 0–40 cm layer decreased from 6.27 to 6.01%, the coefficient of humus mineralization was 0.8% of the total content of humus. The application of fertilizers for the planned yield of 3.0 and 4.0 t/ha slightly stimulated soil microflora, which reduced the humus content from 6.85 to 6.46% in the absence of plant residues. The coefficient of mineralization corresponded to the common value – 1.0% of the humus content. In the fields of high soil fertility, ensuring the yield of cereals from 5.0 to 6.0 t/ha, soil microflora became active throughout the whole arable layer. Its activity led to a decrease in humus content from 6.06 to 5.61%. The mineralization coefficient increased to 1.5% of the humus content. The results obtained are necessary to optimize the balance model of humification in the arable soil in the case of mineral fertilizers application.

Russian. Разработанные ранее методы расчета баланса гумусового состояния пахотных почв не учитывают влияния минеральных удобрений на процессы минерализации и гумификации органического вещества. Расчетные данные существенно отличаются от фактических величин запасов гумуса. Целью работы было изучение влияния минеральных удобрений на минерализацию гумуса в пахотном слое чернозема выщелоченного. Исследования проводили на стационаре, расположенном в лесостепной зоне Зауралья. Изучали минерализацию гумуса на естественном агрофоне и при внесении различных доз минеральных удобрений, обеспечивающих формирование планируемого урожая яровой пшеницы и овса от 3,0 до 6,0 т/га. За 5 лет содержание гумуса в варианте без удобрений в слое 0…40 см уменьшилось с 6,27 до 6,01%, коэффициент его минерализации составил 0,8% от содержания гумуса. Внесение удобрений на планируемую урожайность 3,0 и 4,0 т/га незначительно стимулировало почвенную микрофлору, жизнедеятельность которой при отсутствии растительных остатков уменьшала содержание гумуса с 6,85 до 6,46%; коэффициент минерализации соответствовал общепринятым значениями – 1,0% от содержания гумуса. На полях с высоким агрофоном, обеспечивающим формирование урожая зерновых культур от 5,0 до 6,0 т/га, почвенная микрофлора активизировалась по всему пахотному слою. Ее деятельность привела к уменьшению содержания гумуса с 6,06 до 5,61%. Коэффициент минерализации увеличился до 1,5% от содержания гумуса. Полученные результаты необходимы для оптимизации балансовой модели гумусообразования пахотных почв при использовании минеральных удобрений.