Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологическая активность и некоторые экологические основы рационального использования почв, сформированных на третичных красноцветных отложениях

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Биологическая активность и некоторые экологические основы рационального использования почв, сформированных на третичных красноцветных отложениях"

"л ^ЛК/ЩЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН Гг ^ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ

I »ГАМ. ШЗ

Ка правах рукописи АДЕЛ МОХАМЕД ЮССЕФ АБУ ЕЛ ХИР

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И НЕКОТОРЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЧВ, СФОРМИРОВАННЫХ 1А ТРЕТИЧНЫХ КРАСНОЦВЕТНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ

Специальность 03.00.27 — «Почвоведение»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ТАШКЕНТ - 1095

Работа выполнена па кафедре почвоведения Ташкентского Государственного аграрного университета в 1992—1995 гг.

Научные руководители: Член-корреспондент АСХН Республики

Узбекистан, доктор, биологических паук, профессор Махсудов X. М., кандидат "сельскохозяйственных наук, доцент Гафурова Л. А. Официальные оппоненты: Член-корреспондент АСХН Республики

Узбекистан, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Мирзажанов К. М., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Хаджиев Т. X. Ведущая организация: Ташкентский Государственный университет, кафедра почвоведения.

Защита состоится 29 ¡марта 1995 г. в 13 часов на заседании специализированного совета Д015.20.21 на соискание ученой степени доктора наук при Институте почвоведения и агрохимии АН Республики Узбекистан.

Адрес: 700179, г. Ташкент, ул. Камарнисо, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института почвоведения и агрохимии АН Республики Узбекистан.

Автореферат разослан 0 марта 1995 г.

Ученый секре!арь специализированного совета, кандидат биологических наук /¿¡¿¿М&бС*ТАШКУЗИЕВ М. М.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРНО И1КА РАБОТЫ

1.1. Акз^^№Ность_темы. Повышение производительности земли связано с законами развития почвообразовательных пропессол.Поэтому детальнач комплексная оценка состава,свойств почв, выявление закономерностей распространения и путей повышения их производительности становятся актуальными задачами.' Не вызывает сомнений, что плодородие почв генетически связано с почвообразующей породой, поэтому одним из важных аспектов в решении проблей повыпо-ния плодородия сероземов является установление зависимости их свойств от почвообразутощей породы. Сущность почвообразования состоит в накоплении и усилении признаков плодородия в изначальной относительно бесплодной породе, изменяющейся под влиянием колонизирующих ее организмов. Поскольку обязательным! и наиболее активными участниками данного процесса являются микроорганизмы,проблему плодородия правомочно рассматривать б значительной мере как микробиологическую (Аристовская,1988). В повышении плодородия почв важная роль принадлежит тагле непрерывно протекающим в почвах биохимическим процессам, изучение которых позволит шире и глубже познать сущность протекающих в почве разнообразных процессов, деятельность микроорганизмов и активность ферментов в почве, и их роль в повышении плодородия.

До настоящего времени мы располагали немногочисленными данными о биологической активности сероземных почв на лессах. Однако, данных по микрофлоре и ферментативной активности сероземов,сформированных на третичных отложениях -но имеется. Вопросы влияния эрозионных процессов на количество, динамику, распределение их по профилю изучаемых почв вовсе не изучены.

1.2. Цель исследований - изучение биологической активности почв, сформированных на третичных крас-ноцветных отложениях и разработка мероприятий по рациональному их использованию и повышению продуктивности.

В этой связи перед нами стояли следующие задачи исследований:

- выявление генетических особенностей почв, сформированных на третичных отложениях с учетом подверженности их эрозионным явлениям;

- изучение количественного и качественного состава микрофлоры, ферментативной активности и дыхания почвы;

- исследование возможностей повышения биологической активности эродированных почв, сформированных па третичных красноцветнкх отложениях в целях увеличения их производительной способности.

ь

1.3, наунцая-^овизна. Впервые изучена биологическая активность сероземов, сформированных на третичных красноцветных отложениях, выявлены изменения этих процессов под влиянием эрозии и антропогенного фактора, установлены коррелятивные зависимости мсвду активностью ферментов, продуцирования СО^, гумусом и урожаем.

йзучеши микрофлоры, ферментативной активности и дыхания почвы с учетом подверженности их эрозионным явлениям,представляет научный интерес в связи с тем, что в результате эрозии,а также под влиянием хозяйственной деятельности человека происходят существенные изменения в морфологии, вещественном составе и направленности биологических явлений, т.е. эродированные почвы представляют собой своеобразную экосистему и характеризуются разнообразием экологических условий для хода почвообразовательных процессов.

1.4. Практическая _1 р.нн.ость. Результаты исследований по биологической активности сероземов, сформированных на третичных отложениях, служат научной основой по рациональному их использованию и охране их от эрозии, а также теоретической основой практического решения вопросов восстановления и повышения плодородия эродированных почв.

1«5. Апробац11я._ я публикация • Основные материалы доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ТишГЛУ (1992-1994гг.), ежегодно на заседаниях кафедры почвоведения и Ученого Совета факультета агрохимии и почвоведения, на научной конференции, посвященной 50-летию 'АН РУз "Моделирование и управление почвенными процессами" (Ташкент,1993) и.научной конференции "Биология ва экологиянинг хозирги замой муаммолари" (Ташкент, 1995).

По материалам диссертации опубликовано 4 статьи.

Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения, семи глав, выводов, предложений и списка использованной литературы,включающего 20* наименований, в том числе ¿V иностранных авторов. Робота включает 22 таблиц л рисунков.

а

2. ШШП^^ШШкШИШШШ- В период с 1992 rio 1995 гг. автором проводилась экспедиционные',вегетационные,лабораторно-ана-дитические исследования (на территории совхоза '"¡Уркестанец" ¡Сиб~ райского района Ташкентской области).Объектом исследования билл сероэеш,сформированные на третичных красноцветных отложениях.

Диссертационная работа написана по материалам исследований, выполненных как соискателем,так и частично совместно с сотрудниками кафедры почвоведения (Н.Рауповой.^.Пирахуновой) под руководством профессора Х.М. Массудов а и доцента Л.А.Гафуровой.

Почвенные разрезы были заложены по элементам склона и отобраны образцы для характеристики элементов плодородия изучаемых поч;;. Разрезы закладывались до глубины 1,5-2 м, где проводилось '¡цатель-ное описание морфологических признаков почв в цзлях изучения влияния почвообразуюцей породы и эрозии на строение почвенного профи ¡¡я. Почвенные образцы для микробиологических,биохимических,агрохимических и физических анализов взяты из тех хе разрезов,которые служили стационарными объектами исследований.Образцы были отобраны с глубин: 0-5,5-15,15-30,30-50,50-70 см. При исследовании почвы выявлялось содержание отдельных физиологических групп микроорганизмов.Количественный учет микроорганизмов проводился методом предельных разведений с высевом на различные питательные среды.Общее количество неспорообразующих бактерий учитывали на мясо-пептонном агаре (ША), спорообразущие - на средз из равной смеси ША и сусло-агара (КО), микроскопические грибы на сусло-агаре (GA),актиномицеты - на крах-мало-аммиачном агаре (КАА).олигонитрофиллы - на среде Эшби.Наблюдения над микрофлорой почв проводили зимой,весной,осенью.

Активность гидролитических ферментов:уреазы определяли по методу Щербаковой и Райхиншгейна (1987).фосфатазы - по методу Род-repca (1942),а активность окислительно-восстановительного фермен-та-каталазы-по методу Купревича.Интенсивность продуцирования COg из почвы - по Галстяну (1974).Для контроля использовалась почва, стерилизованная при 180° в тсчзнис 3 часов в сучильном шкафу/ Наблюдения за ферментативной активностью и дыханием почвы проводили зимой и весной.

Для всех опорных разрезов в лаборатории кафедры почвоведения определялись агрохимические и агрофизические свойства почв по общепринятым методикам.

Вегетационные опыты закладывались по методике СоюзПИХИ (1973).

Экспериментальные данные обработаны по Доспехову с использованием методов корреля191ош:о-регрессиоиного анализа.

3. РЕЗУЛЬТАТ!! ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Характеристика некоторых элементов плодородия эродированных почв, сформированных на третичных красноцветных отложениях

Про-риль целинных сероземных почв сформированных на третичных ^гпожешшх,характеризуется следующими морфологическими признаками: поверхность почвы покрыта слаборазвитой,изреженной растительностью, верхние горизонты имеет розово-коричневый цвет с красным оттенком, книзу по профилю окраска становится буровато-красной; сложение плотное, вскипание от НС1 бурное,особенно с глубины 20см, гипс появляется с глубины 120-135 см. Ясно выраженный карбонатный горизонт вскрывается с 45 см. Механический состав - тяжелый суглинок или легкая глина.

Рельеф также вносит изменения в морфологическое строение почв. Так,в почвах склона по сравнению с плакорными условиям! глубина гумусовой прокраски меньше,граница скопления карбонатов и гипса приближена к поверхности, механический состав утяжелен,что связано с почвообразущей породой. Для п.- ■. з шлейфа характерно значительное накопление гумуса, увеличение гумусового горизонта,понижение границы скопления карбонатов, гипса,повышенная влажность, местами появляются признаки поверхностного гидроморфизма£Т№2Д)»

Исследованные нами почвы в зависимости от различных условий формирования неодинаковые по механическому составу и представлены, в основном тянелыми суглинками, легкими глинами, реке средними суглинками. Преобладающими фракциями являются крупная пыль 0,05-0,01 мм до 25-42$ ила <,0,001 мм - до 21-28$. Сумма частиц <ф,01 мм в верхних горизонтах достигает 47-61 и более процентов.

Удельная масса описываемых почв колеблется в значительных пределах - от 2,61 до 2,80 г/см3. Наименьшая удельная масса -У,52-2,61 г/см3, приурочена к верхним наиболее гуыусированным'горизонтам почв, а вглубь удельная масса увеличивается и в отдельных слоях достигает 2,72-2,80 г/см3. Плотность сложения значительно варьирует по профилю изучаемых почв - от 1,29-1,35 г/см3 в верхней до 1,44-1,70 г/см3 в нижней части профиля. В соответствии о изменением объемной и удельной массы изменяется и общая пороз-пость почвы, составляя 37-51$. Таким образом, исследованные поч-ьы отличаются уплотненностью, пониженной порозностью.и большими значениями плотности твердой фазы почвы.

Исследованные ныли почвы характеризуются, в основном, высоким

Таблица 1

Морфологические особенности почвы,сформированных на третичных красноцветных отложениях, по элемент™ склона

Показатель

Водораздел,

Склон, 4-0°

о-

1. Мощность гумусированно-го горизонта, см

(А + вх + Й2)

2. Цвет (горизонт А)

65

серовато-коричневый с красноватым оттенком

48

71

коричнева- светло-ко-ТО-КТ7ПСНО- пичневый с

3. Верхняя граница карбонатов , см -

- псевдомицелий

- конкреции

4. Верхняя граница гипса,см

5. Влажность в слое 0-70 см, 3

март октябрь

22 40

135

ватыи

5-10 18-21

120

красноватым оттенком

25 46

138

22,8 21,0 25,0

10,2 11,2 11,6

содержанием связанно!'] вода. МГ по отдельным разрезам и генетическим горизонтам существенно изменяется в зависимости от указанных вьгаэ факторов от 6-8 до 9,Характеризуемая почва отличается различными значениями ВЗ (от 12 до 16-10/0 в зависимости от свойств почвы и почвенных горизонтов, но в целом для них характерны высокие значения ВЗ.

Наши исследования показывают, что исследуемые почвы в целом характеризуются низким содержанием и запасами гумуса и элементов питания. Однако намытые почвы характеризуются относительно более высоким содержанием гумуса (2,?3), носмытые - пониженным (до 1,223), среднесмытые - очень низким (до 1,03)в слое 0-5 см и -2,1; 1,05 и 0,43 соответственно в слое 5-15 см.

Из таблицы Я ми можем видеть, что показатели гумуса наименьшие у смытых почв, причем по профилю в этих почвах гумус уменьшается резко с 1,03 в слое 0-5 см до 0,33 в слое 15-30 см, а л намытых величина гумуса меняется более пассивно - от 2,?' в слое 0-5 см до 1,43 в слое 15-30 см.

Содержание СО^ по профилю составляет 6-103, с мзшималышми значениями в верхних горизонтах и но склонам увеличением вглубь, что свидетельствует о нисходящих г.играципх карбонатов. Е верхнем слое несилтнх почв СО?, карбонатов содержится 7,13, а в средне-

Таблица 2

Агрохимические свойства почв, сформированных на третичных красношзетных отложениях

Валовые, % : Подвижные С0о

Глубина,: I " см )о N : Р мг/кг ЧЧ почвы гН: 2 карбонатов

Несмытая почва

0-5 1,22 0,095 0,124 42,8 480 7,45 6,92

5-15 1,05 0,064 0,108 19,2 4^0 7,60 7,50

113-30 0,39 0,046 0,100 14,4 340 7,60 8,37

30-50 0,28 0,044 0,112 12,8 220 7,65 9,42

50-70 0,21 0,028 0,002 10,0 180 7,70 9,21

Среднесмытая почва

0-5 1,05 0,090 0,112 ■',2 520 7,65 8,74

Ь-15 0,41 0,051 0,098 17,6 460 ' 7,55 9,10

15-30 0,25 0,042 0,094 16,0 400 7,65 9,12

30-50 0,14 0,046 0,094 14,4 320 7,70 9,54

50-70 0,14 0,042 0,002 Намытая. 10,0 почва 220 7,85 10,60

0-5 2,79 0,116 0,136 44,2 620 7,55 6,75

5-15 2,18 0,100 0,136 19,2 600 7,61 7,15

15-30 1,41 0,057 0,118 16,0 540 7,60 7,43

30-50 0,66 0,044 0,100 14,4 480 7,65 8,33

50-70 0,39 0,042 0,082 10,0 260 7,65 8,54

Орошаемая средне смытая почва

0-5 0,58 0,076 0,191 70,0 340 7,55 6,50

5-15 0,96 0,076 0,166 59,4 260 7,60 6,71

15-30 0,7[ 0,064 0,143 52,3 260 7,70 7,31

30-50 0,35 0,064 0,143 41,4 >20 7,70 8,24

50-70 0,25 0,061 0,080 19,2 140 7,65 9,08

смытых почв ах содержание их увеличивается ДО 8,7. . На на:.2 ;тых поч-

вах содержание СО., карбонатов составляет 6,7«. Увеличение СО^ карбонатов в смытых почвах можно объяснить тем, что верхние горизонты смыты и большое количество карбонатов, содержащихся в нижних горизонт,ах, поднялось вверх.

Существуют различия в содехжании -азота и фосфора на разных элементах склона. Так, содержите валового азот в верхних горизонтах почвы уг.зньтрчея по пере ув-мичипии ст-лп-ш сштости: п

Y

намытой почве - Ü,II&;í, несмытой - 0,095$, сродиеснытой - O.OÍ'j,' в слое 0-5 см и соответственно 0,100; 0,064; 0,051$ в слое 5-15см.

Схожую картину можно увидеть в содержанки валового ([юсфора в почвах. Причиной тому является сшв верхних горизонтов. Содержание фосфора в слое 0-5 см составляет на налитой почве 0,136$, на несмытой - 0,124$, среднесмнтой - 0,112$ и 0,136; 0,105; 0,095', соответственно в слое 5-15 см (табл. J3).

Результаты определения рН почвы покачивают, что реакция почвы слабощелочная (от 7,4 до 7,8), причем в нижних горизонтах i¡I увеличивается, что связано влиянием почвообразующих пород,а также по мере увеличения степени смитостп эти показатели таю»,о увеличиваются, что объясняется смывом верхних горизонтов почвы и поднятием к дневной поверхности нижних.

Таким образом, характерной особенностью изученных почв является: а) тяжелый механический состав с содержанием большого количества частиц крупной пыли и ила; ó) низкое содержание гумуса и элементов питания; в) уплотненность профиля с большими значениями плотности почвы, плотности твердой фазы, понижением значения порозности; г) повышенная ¡.¡Г и ВЗ.

3.2. Микрофлора почв,cíoрмироваших на третичных красноцветных отложениях и ее изменение в зависимости от степени смытостн

D почвах, на третичных красноцветных отложениях распространены Bac.más2hfer/cuí , Бас.'«Josus , Вас. trujeJér/utn , Bac.£ufet-'ilios j Dar:. rn¿¿?C:,Ues, Вас.c*¿la meratv^ Вас. Cersus ; из не-

споро вых главным образом из родов М'се ЬысГег/^/ц B-icter/^'fy fSéudotnatlas и др.

В зависимости от сочетания природных факторов, определяющих почвообразовательный процесс, почвы разной степени смытости раз-, личаются по составу своей бпоты, так как микроорганизмы очень чувствительные индикаторы, тонко реагирующие на различные изменения в среде.

Среди акгинсмицетов хорошо дифференцируемые виды^« I'/o/wccüS^ sbdJiox st\Cc¡d;Cü/cA, sfr. I'/í)7üSi±- . а среди грибов fofarjilhs,

bvícífíiHn/lrrtoJsrmct, ükubsmíuhl fu^xinhi Mu <ci> /Urtoí«»Wj

Ste«cht/bc%^ ШьсШЛ'ф

В намытой почве количество микроорганизмов н.чпбольиее среди изучаем« почв. Причем количество микроорганизмов о рлу?иноП уо'ы-

цает не так резко, как в сштых почвах, что коррелирует с содер- • калием гумуса, элементов питания и влажностью почвы. Численность актиномицетов и их доля в общем количестве микроорганизмов увеличивается в почвах среднесмытых и слабосмытых, преобладающей группой являются олигонитрофилы и виды,усваивающие минеральный азот. Наиболее многочисленная группа - аммонифицирующие микроорганизмы и в намытой почве содержание последних несколько увеличивается. Такая специфика связана с большим увлажнением и большим разнообразием химического состава разнотравья этих почв. Увеличение оли-гонитрофилов т смытой почве, где доступные формы азота и углерода становятся предметом конкуренции всей микрофлоры - следует считать очень положительным фактором в почвообразовании, так как в процессе биологического круговорота азотсодержащих и углеродных соединений олигонитрофилы, усваивая связанные С и /V, и закрепляя их в форме микробной плазмы - выполняют экологически важную роль -роль хранителей плодородия.

В целом, при изучении микробиологических процессов почв,сфор-мированных на третичных красноцветных отложениях, отмечается закономерная перегруппировка микроорганизмов, участвующих в преобразовании органических и минеральных соединений азота от несмытых и намытых к слабо-, средне- и сильносмытым почвам.

В смытых почвах возрастает коэффициент минерализации органического вещества. В микрофлоре увеличиваются ассоциации,утилизирующие минеральный азот, повышается содержание актиномицетов., снижается численность грибов.

Биологический профиль сштых почв обедняется за счет резкого снижения численности микроорганизмов во втором (15-30 см) и третьем (30-50 см) горизонтах.

При низком содержании микроскопических грибов в сштых почвах отмечается возрастание численности актиномицетов. Такая картина объясняется тем, что при смыве почвы происходит поднятие к дневной поверхности шдашх плотных, тяжелых, окарбоначенных, щелочных горизонтов; возрастает осмотическое давление почвенного раствора и ь результате бактерии и микроскопические грибы слабо развиваются. Но актиномицеты в этих условиях епособнц переносить сравнительно низкую влажность почвы, высокую температуру, имея мощный ферментативный аппарат способны трансформировать полуразложившиеся остатки. В смытых почвах поглощенного магния становится все больше (синзано с ночвообразущзП породой), что также отрицатель-

но влияет на физические свойства почвы, а в конечном счете и н.ч микрофлору почв, в особенности, на грибы и бактерии.

В несмытых и намытых почвах улучшение фпзико-хнмпчсских; свойств привело к значительному увеличении численности отдельных групп микроорганизмов. Особенно возросла численность неспорооб-разующих бактерий и микроскопических грибов, тогда как количество актиномипзтов и споровых бактерий изменилось незначительно.

В смытых почвах изменяется не только количество спорообразуя-щих бактерий, но и их видовой состав. В сштых преобладали Вас. ¡¿от? и Вас. 17, которые способны выдерживать худшие условия при незначительном количестве органического вещества. А в несмытых почвах доминируют виды Вас. г

а также Вас.Ш^лАт,'(//); . ...

В намытых почвах несколько большее увлажнение замедляет интенсивность распада гумуса и в почве накапливается менее трансформированное органическое вещество, на что указывает незначительное увеличение Вас./ь/Ьг^лг , которые развиваются в массовом количестве на более поздних -этапах распада органического вещества в почве. Возрастание влатлости способствует увеличению количества клеток Ьас.Г^^'^ , энергично размножающихся на све-иих растительных остатках. В на-злтых почвах наличие Вас.

Вас. су (о МёЪяТы; свидетельствует об усилении процесса нитрификации.

Количество грибных зародышей в почвах, сформированных на третичных отложениях, колеблется от I до 15 тыс.на I г почвы,что обусловлено язсткими почвонно-климатическими условиями данного района - недостатком влаги, щелочной реакцией почвенного раствора, малым количеством органических веществ, высокой плотностью почвы и т.д. Наибольшее количество грибных зародышей выделено из почв намытых, что, по-видимому, связано с большим содержанием гумуса и элементов питания, большей обеспеченностью влагой, лучшей оструктуренностья и т.д. В несмытых, а в особенности смытых почвах численность грибов значительно меньше.Наиболее богат грибными зародышами в исследованных нами почвах слой в 5-15 см. Верхний горизонт 0-5 см содержит несколько меньше грибных зародышей,что, видимо, объясняется повышенной сухостью, а также подверженностью поверхности почвй действие солнечных лучей. С увеличением глубины количество грибных зародышей у;ге н ылае т ся £рИ(-■!)

В исследованных почвах наиболее распространены грибы рода

Л5/^-'^' 5 п В намытых почвах несколько снижается

количество ^еЫы'Н/иМ , а представителе:! рода Рвр^ф»""* ста-ношн ел больше. В намытых почвах ниблюдаетсл увеличение предста-вп ю.;е11 рода рМяГ/шп, С(аск*рогМп Также встречались

нр.-'дсч■чшпели родов У-^^урЬс*/ \\^\\г,'пнч'и1>1 (¡-¡{оС^^'ипуМ'х.екы-и/о с/Ос-Пи Г)1 у/ -

ЭРйАирощничг ло1В* с<РОРМ»'0!лтт ТРГТ*4с*Иг отЮ$гнич,

3.3. '¿ерментативная активность почв, одорированных на третичных ьрасноцЕогш-эс отложениях

Активность ферментов в изучасчаж почвах неьпеокая. сто с значительном степени обусловлено скудностью растительного покрова, калым количеством гумуса, тяжелым механическим составом, щелочностью среды, высокой плотностьи почвы и др.

Исследования эродированных почв на активность уреаоы позволили выявить следующие закономерное!и: максимальна-: урсаэная активность наблюдалась в ишлпих почвах, прячем снижение активности фе*

мента к нижним горизонтам профили здесь шракоио меносз ):.»ш.о,ч. в смытых и несипих почвах, Ч'Ю, видимо, можно объяснить отнср;: тельно повышенной обеспеченностью намытых почв гумусом, ».\й;ыит ми питания, бпотой. Орошаемые сштые почвы характеризуются несколько меньшей активность» уреазы, чем целинные, что ко(-ге'!;::-;, с обеспеченностью и распределений» гумуса, элементов |пгт«к>:, ; эическиыи и физико-химическими свойствами почв'ой.З

Таблица Л

Коэффициенты корреляции (г) между гумусом.продунирова-нием углекислого газа (СО.,) (I), активность» кт-алдеи (2), уреазы (3), фосфатазЬ (4) {зима,весна)

№

J и м а

V*

Веси а

1. У = 0,06 + 0,53х

2. У = 0,08 + 0,55х

3. У = 0,61 + 1,65х

4. У = 0,19 + 0,53х

0,935 0,950 ü.btiü 0,910

Коэффициенты корреляции (i1)

углекислого газа и активностью _____________ .

.уреазы (2), фосфатазы (3) (зима, весна)

У = -0,045 + 0,76 1х 0,945

У = -0,01 + О.оЬх о,9;„9

У = 0,04 + 2, 25х U.9J: У = 0,001 + 0,?Í55X Ü,Ü:O

ежду продул¡игованним гаталазн (I),

Ir'.

ó и п а

V * *

0,93 f j

0,Ь5

4«

0,88

Ь е с н а

1. У = 0,064 + 0,9ох

2. У = 0,546 + 2,87х

3. У = 0,184 + 0,906х

У - 0,047 + 0,0-lx У = 0,3 + 2,üx У = 0,101 + 0,93х

0,9:39 1 « *

0,910 0,808

Коэффициенты корреляции (г) между активностью каталазы и уреазы (I), каталазы и фосфатазы (2), уреазы и фосфатазы (3) (зима, весна)

а и м а

•Г

Весна

f

1. У = 0,478 + 2,82Сх

2. У а 0,157 -t 0,903х

3. У = 0,239 + 0,212х

» *

0,85 0,59 0,694

У = 0,646 + 2,660х У = 0,132 + 0,995х У = 0,138 + 0,281х

f»

0,92^

0,8('f »»

0,794

Каталазная активность наиболее высокая у намытых почв,несколько меньшая у несштых и наименьшая у смытых почв, т.е. по мере они кения величины гумуса, численности микроорганизмов, активность каталазы в этих почвах падпет. По каталазной активности изучаемые

У/tiajHoà активность, Мг NH>> ни iOi nazlu 3 tac.

i

Lä <

------r . 11 j' р.ъ J J P.H

p.a.

P.i -

—1-1—1—T l 1 1' 1 —f —t ■-Г-"

j **

■ ■ P.3

M p.l

а)

s;

Ptíí ( 2 ) PatHfuqu-twue. урар&актаЬюсяи no профилю мок fa (<з-$цшй, $Лшшй)

УСатссла^нал aiirnuSnccm, cjj} Oz

на 1г naz&u иишу/»</. О Ш i6 a ¡i! a ai 1,6 o

10

30 % i0

1" 16 ^ 10

-t Ц 36

Si

T

P.i

к- , , j

h

fit

T

рл

?

-J-T-

A3

J ^

в]

9

Pila. ( 3 ) PacjififrjEMWä КФтмз$ша anmuSuotnw ко ttfioípüMQ nôtêtf. (ci-§ t'.itötJ , £ htuoQ)

почвы можно расположить в усывь-ющий рад: намытая почва - неолита*, почва - смытая почва. Сезонные; голебшшя активности каталазы связаны с биологическим состоянием почвы. Уменьшение запасов органических веществ в эродированных почвах, замедление темпов микробиологической деятельности приводит к замедлению интенсивности разложения органического вещества, ослаблению выделения СО^ из почвы, торможению активности каталазы и некоторых других ферментов, т.е. происходит заметное снижение биологического потенциала почвы под влиянием эрозионных nponeccci(таМЗ)

Активность фермента фосфатазы наглядно отражает изменение биологической активности изучаег.шх почв в зависимости от степени эродированности; при этом, активность фосфатазы достигает в исследуемых почвах невысоких значений (до 1,5-1,8 мг РО^3- на 2 г почвы за 18 час), максимум активности фосфатазы проявляется в верхних горизонтах почв (0-15 см), показатель резко уменьшается. Эродированные почвы характеризуются пониженной фосфатазной активностью и но интенсивности ее проявления в убывающем порядке можно расположить в следующий ряд: намытые почвы - несмытые почвы -смытые почвы (pa$/r4r'f

Дыхание почвы наиболее выражено в верхнем (0-30 см) слое почвы, особенно в слое. 0-5 см. В нижних (50-70 си) слоях дыхание уменьшается. В намытых почвах дыхание почвы выше, чем в смытых и несмытых. Орошаемые смытые почвы характеризуются несколько меньшими показателями величин дыхания почвы, что коррелирует с данными гумуса, количеством микроорганизмов (та&/г^$)-

3.4. Некоторые пути повышения производительной способности почв, сформированных на третичных красно цветных от-лржениях

По направленности биологических процессов можно судить об изменении плодородия почвы и продуктивности земледелия.

Нами были заложены опыты с применением органических (навоз, лигнин, биогумус), минеральных (Д/РК) и микроудобрений (Сц.,2и,£ )•

В составе микрофлоры изучаемых почв, независимо от вида и нормы внесенных удобрений, преобладают неспорообразующиэ бактерии (49-613 от общего количества микроорганизмов), в большом количестве представлены актиномицеты (36-583). При освоении почвы и внесении удобрений создаются благоприятные условия для размножения микроорганизмов. В почве под хлопчатником количество всех изученных

и

ij-

Фоехраюа^цлЛ актиЬно^гпь, Мг Р0Ч

на il /t^ï-ên^ii tac О Ht И о ai /i о ftt /> р eg /.i

3o

^L10 wt a»

P

tf

P.i

P.I

P.i

P.3

T

Р.Ч

J

Р.Ч

a)

S)

Put, ( У ) Patn-ftc^iAutuL cpoccpamay mti ашиёносгпи но просрал ¡o

погЬы (a- iüJfoü) S- itcj/cü)_

ilf/u>fyqu/w£ani& CD¿ tM¡ на lûOi. nozln ¿Q

ie o g? cS .

6)

Pue-, f 5 ) íacHfte¿¡ej(¿Müt нроуцЦфс-Ьших C0Z no ttfiocpüjto riotSéj (яримой , 5"-ßгама.)

фгзиологичоа-цх групп 1т.крооггпш.«.г;р ^олшо, чем в »•.••инчкч участке.

Среди вариантов с органнчесл ими удобрения: и; (Спип'уп^с, .¡¡.шг.и, навоз) на несшшх почв-тх максимальное количество гаи'роорггги.чисп наблюдается при внесении биогумуса, » на с:.алпх почлпх в лпршш!-с навозом. Особенно, значительному увеличен;:!:! численности микроорганизмов способствует внесение минеральных удобрении (/УгР.Др) и микроудобрениП (Си,$ Л^Л). Ыоксикплыюе :ке гизшипе микроорганизмов наблюдается при совместном внесении Л/^л^-р и 6 мг/сосуд цинковых удобрений на нес;,:нтых и и 4 пг/сосуд Си на сим;:;:

почвах (Риа.£,7).

Исследования показали, что внесение в почву минеральных и органических удобрений, как в отдельности, так и совместно, а такг.е микроудоСрений пололситзчыю влияет на акншпость гидролитических (уреаза, фосфат аз а) и окислитечыю-сосспиювию.тых (." аталаза) ферментов. Продумирогание углекислого газа почвол та:доз отражает актуальную биологическую' активность почвы. Выявлена прямая зависимость выделения между продуцирование:; 00^ почвой и гумуса (г = 0,94). Установлено ти-хз, что урожайность хлопчатника статнстичее-

Рис. ) Фгрльчтл тази'л а л ги&носп иЯихаяил лечг.у лея

х-ылчатхи-ГДЧ' по мриантвя (опытI) (мг/с)-

s

^ s

g)

'S.

! S

I

I . §

* 1

r 1

V * § £

á i * £

> I

4

T

¿)Ур1оа<ал iwz/Jticcu^r,V//¡m7 JOrлМыьо3Ï

' з и £ в ю

i) 4)

1-г-i r

KnTÜAUJtoJl ùrnlb§*ec7b CM3ß>tsa ir rt'if* iJ m**

Л£_í-0

1-7--1—

iP¿rW?a3/«}jnir"dr'acn»'-p¡)i nairnoú* >af&t

2 f f S

дыхания С Dl '-»/■ на ibur псгВы Л7 iff Л i'

¿f pone a ù

T"—Г

2/СО! 'jo

T

í?,

T

<k К \ . ДOHfPVAb

''^(pÛH t fi PA

ry/nvс, %

Таблица У

Коэффициенты корреляции ( Г ) между уреазной (I), катачазной (2), фосфатазной (3) активностью,дыханием почвы и гумусом (4) и урожаем хлопчатника по вариантам опыта (опыт I + II)

№ Нескытая почва

Г Смытая почва : г

* * : У = 74,08 + 8,54х 0,50*,

0,333 : У = 68,38 + 42,66х 0,393

0,570 : У = 47,02 + 24,23х 0,493*

0,61-1 1 У = 60,05 42,38х 0,662

0,770 : У = 41,05 + 48,50х 0,664

1. У = 78,26 + 8,6х

2. У = 71,81 + 45,36х

3. У = 54,12 + 21,07х

4. У = 77,91 + 19,47х

5. У = 41,50 + 51,69х

ки достоверно связана с ферментативной активностью почвы, продуцированием СО^ и гумусом (таб/1.4^

ВЫВОДЫ

1. В поясе■сероземов наряду с лессовыми аккумуляциями широко распространены почвообразутащие породы третичного периода, которые в большинстве своем имеют глинистый состав, сильно уплотнены и обусловливают более экстремальные режимы, что не может не отразиться на биологических условиях и суммарно на почвообразовании

и плодородии.

2. Почвы, сформированные на третичных красноцветных отложениях, характеризуются красновато-буроватой окраской профиля, тяжелым механическим составом с преобладанием фракций крупной пыли и ила, низким содержанием гумуса и элементов питания, карбонат-ностью, уплотненностью профиля, низкими значениями порозностн,' повышенной МГ и ВЗ, пониженной водопроницаемостью и малым количеством доступной влаги.

3. Приуроченность изучаемых почв к подгорным региона!,I с широковолнистым покатым рельефом, уклоны поверхности, скудность растительного покрова, слабая гумусированность, весенние сильные осадки, а также нерегулированная пастьба скота, несоблюдение про-тивоорозионных требований использования богарных и орошаемых склоновых земель способствовали развитию эрозионных процессов, которые в значительней степени изменяют химические, агрохимические, агрофизические, биологические свойства и морфологическое строение профиля: по мере увеличения степени смытости сокращается мощность

гуыусиросанных горизонтов и глубш-1а скопления карбонатов .уменьшается запас гумуса и элементов питания,происходит слабое облегчение механического состава и увеличение плотности почвы.

4. Разнообразие химических,агрохимических и агрофизических показателей изучаемых почв,связанных с особешостяш почвообразую-щих пород,осложненных степенью выраженности эрозионных явлений обуславливает экстремальные режимы,что адекватно отражается на биологических условиях, и в особенности на микрофлоре почв.Наиболее обширную группу в микробном населении почв составляют бактерии,причем их численность доминирует в верхних слоях почв.В составе бактерий значительное место занимает группа спорообразующих: Вас.миепТигГси$ ,Вес.Вас. }Лоц/С ,Вас. К^/^г^г ,Вас.

,Вас. ьиЬЬМи? Почвам присуще высокое содержание актино-мицетов,среди которых преобладают^"^ и>о/е1Сси2

Сос1>со1с>1, ^'.ртов/Я Микроскопические грибы представлены по сравнению с другими группами микроорганизмов меньшим количеством и представлены,в основном,грибами из рода у^п^/ИСшП, рш-еф-упь ШктаПа, СксЩ'Ьгг'от, Миыг

и др.По численному составу микрофлоры изучаемые почвы могло поставить в следующий убывающий ряд: наыытые-несыытые-слабосмытые-сред-несмытые.

5. Биологическая активность почв,сформированных на третичных отложениях,зависит от степени эродированностн.По активности гидролитических, ферментов (урз аз а, фосфат аз а) и окислительно-восстановительных (каталаза) и по интенсивности "дыхания" почвы эту зависимость могло расположить в следующий'убывающий ряд: наштие-несыы-тые-среднесштые. Наибольшая активность ферментов проявляется в верхнем 0-30 см слое почвы,а в нижних происходит резкое снижение биологической активности (особенно у смытых почв).что связано с уменьшением содержания гумуса,элементов питания,повышением плотности рН и возрастания процента физической глины.Ферментативная активность подвержена сезонной динамике с весенними и осенними максимумами.

6. Значительному увеличении общей биологической активности почв^формированных на третичных отложениях,способствует внесение органических и иикроудобрений на фоне Д/РК.Наиболее благоприятные условия для роста численности микроорганизмов,повышения активности почвэншис ферментов и продуцирования СО., создаются при внесении

навоза,биогумуса,лигнина,а также на несмытых почвах серн:« и шш-ковых,а на вариантах смытых почв серных и медных удобрении.

7. Установлена тесная коррелятивная связь между численностью микроорганизмов,активностью гидролитических и окислительно-восстановительных ферментов,интенсивностью дыхания почвы,гумусом и урожаем,которая позволяет использовать ферментативные тесты для диагностики и регулирования направления почвообразовательных процессов; при этом,наиболее информативна активность гпдцолитичес-ких ферментов,а также продуцирование почвой СОр.

ПРдИОЖЗШ ПРСК5В0ДОТВУ

1. Учитывая резкое отличие почз,сформированных на третичных красноиветяых отложениях,от типичных сероземов па лессах по физическим, химическим,биологическим свойствам,производительной способности,целесообразно при вьтолненни проектных работ по освоению новых земель дифференцированно подходить к их окультуриванию, и учитывая низкие запасы гумуса и элементов питания,тяжелый механический состав,высокую плотность,слитность,низкую биологическую активность. Рекомендуется использовать высокие нормы органических удобрений на фоне Д/РК,а также применять микроудобрення (Ci!,7п.S ).

2. Теоретические положения о микрофлоре,ферментативной активности, интенсивности продуцирования COg почв,сформированных на третичных красноцветкых отложениях,могут быть использованы при подготовке специалистов почвоведов-пгрохимикрв,экологов в учебном процессе высших учебных заведений.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Математическое моделирование элементов плодородия эродированных почв, сформированных на третичных красноцветных отложениях. Тезисы докладов научной конференции "Поделирование и управление почвенными процессами". Ташкент,1993.

2. Некоторые физические свойства почв, сформированных на третичных краснсшзетных отложениях.Труды 1ал1ГАУ,Тал1кент, 1993.

3. микроскопические грибь в почвах,сформированных на третичных грасноцветных отлокениях.Труди ТпкГЛУ,Ташкент,1994.

4. Ферментативная активность эродированных почв,сформированных на третичных отложениях.Тезисы докладов научней конференции "Биология ва экологлянинг хозкрги замой муаымоларк%Ташкент,199b.

Адел Мохамед Юссеф Абу Елхирнц "Учламчи даврда шакллан-гои циз пил рангли тупроцларнииг биологик активлиги хавда улар дай самарали фойдаланишинг айриы экологии асослари" мавзуида-гк диссертация ишшшнг автореферат мажмуаси.

Ушбу автореферата учламчи даврда шаклланган.к.изпш рангли тупроцлвршиц' биологик октиелигини ургонишга дойр 1392-1995 йил-лардяги шшиИ пзланитлар натижалар ыотериаллари келтирилган.

Автор тоыонидан урганилаётган туироцларнинг узига хос генетик хусуснлтлари.уларии зрозияланиш Еараёни,ферментатшз актив лнгц,микрофлорасц,тупроцшшг "нафас олиши",уларшшг биологшс активлигини ошириш.^аыда улардаи саморели фойдаланиш йуллари ёритиб беуилгаи.Маълуыки,эрозия х;амда инсон фаолияти туфайли тупроц морфюлогилсшшнг у зга ршли, биологшс активлиги, эколо1'ияси хацида диссергацияда чуцур тушунча берплган. Автор, тупроцшшг эрозияланкш доражаси.каы эрозиялаяган.урта зрозиялаиган.орозияга учрамаган хаыда тупроц заррачаларц ювилиб туплаиган тупро^ларни тахлил этиб.улардаги гидролитик (уреаза, фосфотаза) у,авда оксцдланшц-цайтарилиш (каталаза) ферментлари, микрофиюрасн.уларнинг туироц "иафас олши" билан боглицлигшш яши экспершеитал материаллар асосвда изохлаб берган.Тупрок»-нинг бнологик актпвлшш.туироцнннг щори цатлаыларида.ба^ор ва пуз ойларида сезиларлп дарагада булади.

Диссертацияда тупроч мпкрофлораси з?авда фермент активлиги га органик (гунг.лигшш,биогумус) ва микроугитларии {<¿11,21:,5 ) чуллаягандаги натккалар хамдо тупро:^ хоссалари б план,биологии активлик ораскдаги корреляцион боглицлиги т;ам к^рсатилган»

M

FOR AUTHORS ABSTRACT CF THESIS OF ADEL MJHAJ.ED YCUSSEF ABU EL- KHIR " BIOLOGICAL ACTIVITY AND SG!/E ECOLOGICAL PRINCIPLES FOR EFFICIENT USE OF SOIL FORMED OH TERTIARY RED DEPOSITES

ABSTRACT Gives information stout Research which was caried cut during .1992-1995, Biological activity of soils forced by tertiary deposits. Author brings to light the genet jo peculiarities of soils studies, whiSh. are subjected to erosion, quant itive and qualitative aspects of microflora, enz;;atic activity and soil respiration, studies were also carried out to increase the possibilities of productlVitiy, Abstract implies that, as a result of erosion and human activity considerable change in morphology, constituency, and biological activity is seen. The eroded soil represents a unique ecological systen and characterises different ecological conditions for the process of soil formation. Author indicates that on the basis of microflora and activity of hydrolitics (urea?'! and phosphatase) oxidation and reduction (catalase) enzymes and by the intensity of soil respiration. V,'e car. draw the following inference, in the order presented: SILT, UNWASHED, SLIGHTLY WASHED AND SEMI WASHED.

■ It is known that, maximum biological activity is seen cn the upper layers of soil and is subjected to seasonal changes with spring and autumn showing maximum activity. The , work gives a brief account on influence of using organic fertilizers (Manure, Lignin, Bio-Humus) and niicroforti lizers (Cu,Zn,S) as also (N,P,K) over increase in number of the microflora and snzymical activity.' The Thesis also explains co relationship between biological activity ahd soil characteristics.