Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Энергетический потенциал органического вещества черноземов и управление его воспроизводством
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Энергетический потенциал органического вещества черноземов и управление его воспроизводством"

На правок рукописи

МАСЮТЕНКО Нина Петровна

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЧЕРНОЗЕМОВ И УПРАВЛЕНИЕ ЕГО ВОСПРОИЗВОДСТВОМ

Специальность 06.01.03 - агропочвоведение,

агрофизика 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

I 1

Курск - 2003

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии

Научные консультанты:

доктор сельскохозяйственных член-корреспондент РАСХН доктор биологических наук, академик РАСХН Щербаков А.П.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Стифеев А.И. доктор сельскохозяйственных наук Азаров Б.Ф.

доктор биологических наук Зубкова Т. А.

Ведущая организация: Почвенный институт им. В.В. Докучаева Защита диссертации состоится "]_5" мая 2003 года в К) часов на заседании диссертационного совета Д 006.016.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии Адрес: 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 706, ВНИИЗиЗПЭ Факс: (0712) 33-67-29

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии

Автореферат разослан 2003 года

наук,

Володин В.М.

Ученый секретарь диссертационного совета

М.Г. Агаркова

~ S7S4

' 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Органическое вещество почвы является одним из основных естественных аккумуляторов и источников энергии на Земле. В связи с обострением экологической ситуации на планете, истощением и деградацией почв, в том числе и черноземных, низкой продуктивностью земледелия проблема изучения их энергетических ресурсов, рационального использования и управления ими становится чрезвычайно актуальной. Рядом исследователей определены запасы энергии в тумусе некоторых почв (Ковда, 1970, 1973; Воло-буев, 1974; Алиев, 1978, 1980; Орлов, Гришина, 1981; Щербаков, Рудай, 1983), показана общепланетарная роль гумуса как колоссального геохимического аккумулятора, главного хранителя солнечной энергии на земной поверхности. Суммарные запасы энергии, связанной в гумусе почвенного покрова Земли, равны или несколько превышают количество энергии, накопленной надземной частью фитомассы суши (Ковда, Якушевская, 1971).

С экологических и агрономических позиций наряду с запасами энергии в гумусовых веществах важно и актуально оценивать и ту часть энергии органического вещества почвы, которая может быть мобилизована в процессе его трансформации, участвует в потоках вещества и энергий, используется живыми организмами для своей жизнедеятельности, а следовательно, определяет продуктивность сельскохозяйственных культур, влияет на почвенные процессы и плодородие.

При разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия необходимы оценка потенциала природных и антропогенных почвенных ресурсов и анализ энергетических процессов, протекающих в почве. Поэтому возникла необходимость в разработке вопроса об энергопотенциале органического вещества почвы, оценке органического вещества почвы как аккумулятора и источника энергии. Для современного земледелия актуальное значение имеет изучение естественных и антропогенных потоков энергии в агроландшафте.

Одним из условий выхода из экологического кризиса является экологизация земледелия, которая тесно связана с научно обоснованным и экологически целесообразным управлением воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом.

Цель работы - исследовать энергетический потенциал органического вещества черноземов и разработать научные основы его воспроизводства для сохранения и повышения плодородия почв, улучшения их экологического состояния, обеспечения роста продуктивности и устойчивости земледелия.

Задачи исследований. Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи, каждая из которых имеет самостоятельное научное значение:

1. Разработать основные положения об энергетическом потенциале органического вещества почвы, методы его определения и оценки.

2. Определить стандартные термодинамические характеристики гумусовых веществ черноземов.

3. Изучить влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на структуру энергопотенциала органического вещества черноземов.

4. Разработать методику оптимизации структуры угодий в агроланд-шафтах с использованием энергопотенциала органического вещества почвы.

5. Выявить закономерности влияния агрогенных факторов и местоположения в рельефе на трансформацию и устойчивость многокомпонентной системы органического вещества почвы.

6. Дать оценку связи содержания и состава гумусовых веществ чернозема типичного с численностью и жизнедеятельностью микроорганизмов и урожаем зерновых культур.

7. Разработать основные принципы и систему управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества черноземных почв и его энергопотенциалом.

8. Сформировать математические модели прогноза гумусного состояния и трансформации энергии органического вещества в черноземных почвах агроландшафта.

Основные защищаемые положения:

1. Понятия, принципы и система оценки энергетического потенциала органического вещества почвы.

2. Закономерности изменения структуры энергопотенциала органического вещества черноземов под воздействием агрогенных факторов и экспозиции склона в процессе сельскохозяйственного использования.

3. Закономерности трансформации и устойчивости многокомпонентной системы органического вещества черноземов в зависимости от степени их эродированности, под влиянием агрогенных факторов и экспозиции склона.

4. Количественная оценка связи содержания и состава гумусовых веществ чернозема с урожаем зерновых культур, численностью и жизнедеятельностью почвенных микроорганизмов.

5. Принципы и система управления воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом.

Научная новизна. Впервые разработаны общие положения об энергетическом потенциале органического вещества почвы и его структуре, предложены методы определения и нормативный материал для их реализации. Представлена система оценки органического вещества почвы как аккумулятора и источника энергии в природных и антропогенно измененных ландшафтах.

Показаны количественные и качественные изменения энергетического потенциала органического вещества целинных черноземов при сельскохозяйственном использовании. Установлено влияние экологических факторов на его структуру.

С термодинамических позиций рассмотрена система органического вещества чернозема типичного и ее устойчивость. Определены стандартные термодинамические характеристики компонентов органического вещества черноземов. Выявлены закономерности воздействия различных факторов на величи-

ну теплоты сгорания гуминовых кислот. Разработаны модели трансформации энергии органического вещества почвы в агроландшафтах.

Выявлено, что основой устойчивого функционирования системы органического вещества черноземов является механизм обратной связи: при уменьшении в почве в составе органического вещества негумифицированного органического вещества увеличивается содержание лабильных гумусовых веществ и наоборот, при увеличении в почве негумифицированного органического вещества уменьшается доля лабильных гумусовых веществ. Отмечено явление "пульсирования" системы органического вещества почвы за ротацию севооборота, выражающееся в изменении уровня содержания в почве различных его компонентов и их соотношений. Предложен метод определения оптимального уровня содержания негумифицированного органического вещества в почве, обеспечивающего устойчивость системы органического вещества. Впервые изучено влияние обработок на элементный состав лабильных гуминовых кислот.

Представлен методический подход к регулированию энергопотенциала органического вещества на основе управления воспроизводством органического вещества черноземов, обеспечения устойчивости его структуры, анализа и оценки биоэнергетических процессов, протекающих в почве. Получены 2 авторских свидетельства на изобретения (№12253662, №1528142) и патент на изобретение (№269535).

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработаны "Методика определения и оценки структуры энергопотенциала органического вещества почвы" (2000), "Методика оптимизации структуры угодий в агроландшафте на энергетической основе" (2000), научные основы и система управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества черноземных почв и его энергопотенциалом, нормативные материалы, обеспечивающие их реализацию. Разработка по регулированию гумусного состояния черноземов удостоена Серебряной медали ВДНХ СССР.

Теоретические положения, методические подходы и результаты экспериментальных исследований использованы при подготовке десяти методик и методических рекомендаций по разработке систем земледелия на ландшафтной основе, по проектированию систем почвозащитного земледелия для районов распространения водной и водно-ветровой эрозии почв Европейской территории страны, программы планирования, закладки и проведения многофакторных опытов Географической сети для моделирования систем земледелия (1998), научно обоснованной системы ведения агропромышленного производства Курской области (1992), моделям управления балансом органического вещества почвы (1993).

Научно-методические разработки автора положены в основу четырех диссертационных работ аспирантов ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии и Курского государственного педагогического университета, выполненных и защищенных под ее руководством.

Представленная работа выполнена в рамках государственных задач ВАСХНИЛ, ГКНТ СССР, РАСХН и тематических планов ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на годичном общем собрании Отделения земледелия и химизации сельского хозяйства ВАСХНИЛ (Москва, 1982), на II и III съездах Докучаевского общества почвоведов в Санкт-Петербурге (1996) и Суздале (2000), на Международных научных конференциях "Опустынивание и деградация почв" (МГУ, Москва, 1999), "Идеи В.В. Докучаева и современные проблемы сельской местности" (Москва - Смоленск, 2001), "Образование в решении экологических проблем" (Курск, 2001), на Всесоюзных научно-практических конференциях и совещаниях "Проблема гумуса в земледелии" (Новосибирск, 1986), "Плодородие черноземов в связи с интенсификацией их использования" (Одесса, 1986), " Проблема гумуса в земледелии и использование органических удобрений" (Владимир, 1987), Всероссийских научно-практических конференциях "Русский чернозем - 2000" (Белгородская обл., Прохоровка, 2000), на научно-практических конференциях Курского отделения общества почвоведов (Курск, 1989, 1995, 1997, 1999, 2001), научно-практической конференции, посвященной 25-летию ВНИИЗиЗПЭ (Курск, 1995), "Земледелие в XXI веке. Проблемы и пути их решения" (Курск, 2000), Международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию ВНИПТИОУ (Владимир, 2001), на заседаниях Ученого совета ВНИИЗиЗПЭ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 80 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 392 страницах, состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, предложений производству и научно-практическим учреждениям, включает 90 таблиц, 16 рисунков и 47 приложений. Библиографический список включает 465 наименований, из них 80 зарубежных авторов.

Автор признательна чл.-корр. РАСХН, доктору с.-х. наук В.М. Володину за долгое плодотворное сотрудничество, предоставленную самостоятельность в решение научных вопросов и консультативную помощь.

Все научные положения диссертации разработаны лично автором, экспериментальная работа выполнена совместно с сотрудниками лаборатории агро-почвоведения главными специалистами С.Я. Гатиловой, A.A. Ермаковой, н.с. В.В. Шеховцовой, ст. агрономом В.А. Бурыкиным. Автор глубоко благодарна им за сотрудничество, помощь в работе и выполнение химических анализов почв, а также коллективу лаборатории агропочвоведения за поддержку и всем сотрудникам ВНИИЗиЗПЭ, обеспечивающим функционирование многофакторного полевого опыта.

В диссертации использованы результаты совместных исследований с к.б.н. В.Ф. Юринской и д.с.-х-н. Б.М. Когутом, которым автор искренне благодарна.

Автор выражает глубокую признательность академику РАСХН А.П. Щербакову за консультативную помощь и ценные советы при подготовке работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в течение 1978-1998 годов в полевом стационарном опыте по изучению влияния высоких доз органических удобрений на плодородие почвы, в полевых стационарных девятилетнем и четырехлетнем опыте, в многофакторном стационарном полевом опыте, заложенном в ОППХ ВНИИЗиЗПЭ в 1984-1985 годах, и в агроландшафтах (пашня, луг, лесополоса, залежь) на склонах северной и южной экспозиции и водораздельном плато, а также в Центрально-Черноземном Государственном биосферном заповеднике в некосимой степи, в дубраве снытевой и на бессменном пару. Территория ОППХ достаточно типична для Центрально-Черноземной зоны.

Объектом исследований являлись черноземы типичные и выщелоченные среднесуглинистые или тяжелосуглинистые разной степени смытости, сформированные на лессовидных отложениях суглинистого гранулометрического состава богатых кальцием и основными элементами питания.

В работе применяли системный подход и следующие современные методы исследования: сравнительно-географический, статистико-картометрический, агроландшафтный, почвенных ключей, многофакторных и однофакторных стационарных полевых опытов, почвенно-режимных наблюдений, моделирования, химические, физические и биологические.

Изучали состав органического вещества почвы: содержание общего гумуса - по методу И.В. Тюрина в модификации Б.А. Никитина со спектрофото-метрическим окончанием по Д.С. Орлову и Н.М. Гриндель (Никитин, 1983), количественный и качественный состав лабильных гумусовых веществ, извлекаемых 0,1н NaOH из почвы без декальцирования по методу И.В.Тюрина (1951) в модификациях Почвенного института ("Рекомендации для исследования ..., 1984; Когут, Булкина, 1987) и предложенной нами (Когут, Масютенко и др., 1988) с предварительным компостированием при оптимальной температуре и влажности в течение недели; биомассу микроорганизмов - регидратаци-онным методом (Благодатский, Благодатская, Горбенко, Паников, 1987); негу-мифицированное органическое вещество - методом монолитов с последующим отмыванием на ситах (Доспехов, 1987). Изучение агрофизических, агрохимических, биологических свойств почв и режимные наблюдения проводили общепринятыми методами.

Термодинамические характеристики гумусовых кислот почв определяли расчетными методами по Ю.Н. Водяницкому (2000) и С. А. Алиеву (1970) по их элементному составу, определенному на автоматическом анализаторе фирмы "Перкин-Элмер" (США).

Кроме общепринятых методов исследования почв нами были разработаны, апробированы и использованы в исследованиях методика определения и

оценки структуры энергопотенциала органического вещества почвы (Володин, Масютенко, 2000), методика определения оптимальных и критических параметров плодородия почвы, методика разработки моделей управления балансом органического вещества почвы (Володин, Масютенко, 1987).

Совместно с Б.М. Когугом (1988) нами предложена стандартизация всех операций получения и анализа щелочных вытяжек на содержание органического углерода лабильных гумусовых веществ по методу И.В. Тюрина, позволяющая довести межлабораторную воспроизводимость до достаточно высокого уровня (V=5-10%).

Для определения оптимальных и критических параметров плодородия почвы представлен метод, заключающийся в сопряженном изучении на производственных посевах свойств почвы и урожая, продуктивности, качества сельскохозяйственных культур и последующей обработкой полученных данных информационно-логическим анализом (Пузаченко, Мошкин, 1969; Пузаченко, Карпачевский, Взнуздаев, 1970).

Экспериментальные данные обрабатывались методами математической статистики (Дмитриев, 1972; Гублер, 1978; Доспехов, 1985) и информационно-логического анализа (Пузаченко, Мошкин, 1969; Пузаченко, Карпачевский, Взнуздаев, 1972).

ГЛАВА 2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

2.1 Аккумулирование энергии в органических компонентах почвы (обзор литературы)

Проанализировав методические подходы (Тюрин, 1937; Таусон, 1950; Красильников, 1958; Горбунов, 1962; Голубев, Махаева, Кожевникова, 1967; Герайзаде, 1968; Дзядовец, 1979; Алиев, 1964, 1970,1978; Пупонин, Захаренко, 1998; Водяницкий, 2000; Ovington and Heitkamp, 1960) и результаты исследований по данной проблеме (Герайзаде, 1968, 1969; Ковда, 1973; Волобуев, 1974; Алиев, 1978; Щербаков, Рудай, 1983; Gates, 1965; Gernusca, 1972, 1976; Larcher, Gernusca, Schmidt, 1973; Ovington, 1970), можно заключить, что на первом этапе основное внимание уделялось определению запасов энергии или в целом в гумусе различных почв, или с учетом его группового состава, то есть оценке аккумулятивной функции гумусовых веществ. Не изучались запасы энергии в лабильных фракциях гумуса, хотя именно они характеризуют гумус как источник энергии,определяют потоки вещества и энергии, вовлекаемые в биологический круговорот, интенсивность почвенных процессов, формирование и воспроизводство почвенного плодородия и продуктивность земледелия.

2.2. Энергопотенциал органического вещества почвы

2.2.1. Понятия, принципы, система оценки энергопотенциала органического вещества почвы

Органическое вещество почвы рассматривается нами как открытая гетерогенная многокомпонентная термодинамическая система, состоящая из

инертного гумуса (ИГ), лабильных гумусовых веществ (ЛГВ), микробной биомассы (МБ) и негумифицированного органического вещества (НВ), различающихся по степени связи с минеральной частью почвы и по скорости разложения. Исходя из этого, на основе системно-структурного анализа и необходимости оценки органического вещества почвы как аккумулятора и источника энергии разработаны понятия, принципы, методы определения его энергетического потенциала (С)).

Энергопотенциал органического вещества почвы - это количество энергии, заключенное в инертном гумусе, лабильных гумусовых веществах, в микробной биомассе, негумифицированном органическом веществе в исследуемом слое почвы на единице площади, измеряется в гДж/га, кДж/м2. Количество энергии, выделяемое в процессе трансформации лабильных гумусовых веществ, негумифицированного органического вещества и при смене популяций микроорганизмов и вовлекаемое в биологический круговорот вещества и потоков энергии (ДЭ), характеризует органическое вещество почвы как источник энергии.

По степени доступности можно выделить три вида энергии, заключенной в органическом веществе почвы:

1. труднодоступная (связанная) энергия инертного гумуса;

2. среднедоступная (потенциально-активная) энергия активной части гумусовых веществ (лабильных гумусовых веществ и микробной биомассы);

3. легкодоступная (активная) энергия негумифицированного органического

вещества почвы.

Очевидно, что доступность энергии определяется степенью связи органического вещества с минеральной частью почвы и количеством энергии, которое потребуется на ее разрушение.

Исходя из определения энергопотенциала органического вещества почвы, целесообразно и более информативно для исследования энергетического состояния почвы изучать его структуру. Под структурой О понимается взаимоотношение и связь его составных частей. В нее входят запасы энергии в абсолютных и относительных единицах (по отношению к энергопотенциалу органического вещества почвы) в инертном гумусе, лабильных гумусовых веществах, микробной биомассе, а также характеристики связи его составных частей: показатель активности биоэнергетических процессов, глубина гумификации лабильных гумусовых веществ, коэффициент устойчивости гумусовых веществ.

Аккумулятивную энергетическую функцию гумусовых веществ характеризуют запасы в них энергии. Запасы энергии в лабильных гумусовых веществах и микробной биомассе свидетельствуют о потенциальной способности гумусовых веществ как источника энергии, а - в НВ позволяют оценить легкодоступную энергию органического вещества почвы.

Нами разработаны два метода определения структуры энергопотенциала органического вещества почвы ("Методика определения и оценки структуры энергопотенциала ...", 2000). Первый метод предназначен для глубокого сис-

темного анализа и количественной оценки биоэнергетических процессов, протекающих в почвах природных и агроландшафтов, а также потенциала природных и антропогенных почвенных ресурсов при проведении научных исследований. Для определения С! этим методом необходимы экспериментальные данные, получаемые в результате полевых и лабораторных исследований, методика которых приведена в работе. После определения в почве содержания общего гумуса (Г), ЛГВ, МБ и НВ энергопотенциал органического вещества почвы рассчитывают по формулам с использованием разработанных и собранных нами нормативных и справочных материалов.

0=С>гК>нв (1)

0=С>иг+0|1гКЗнв (2)

Олг=Олгк+Олфк (3)

<Зиг=100*ИГ*Н*я*с1 (4)

Ог=2165*Г*Н*с1 (5)

Если есть данные по МБ, тогда

0=<Зиг+С>лг+С>мб+0нв (6)

длгк=1,73**10-2*ЛГК*с1*Н*я1 (7)

<3лфк=2,25** 1 0"2*ЛФК*с1*Н*Я2 (8)

Омб=2,0*** 1 0-2*МБ*с1*Н*яз (9)

Если нет данных по МБ, тогда

о--а-.* (10)

1-Я

(?нв=18,84*НВ (11)

ДЭ=К1*(Злг+К2*С>нв+КЗ*Рмб (12)

Энергопотенциал органического вещества почв в агроландшафте определяют следующим образом

01*51+02*82+......+0п*8п

УЛС 81+82+......+8п '

где 0 - энергетический потенциал органического вещества почвы, гДж/га; Ог - запасы энергии в гумусе, Оиг - в ИГ, Олг - в ЛГВ, С>лгк - в ЛГК*", С?лфк - в ЛФК*", Омб - в МБ, С>нв - в НВ, гДж/га; Я - теплота сгорания ИГ, Я| - ЛГК, - ЛФК, - МБ, кДж/г; ДЭ - количество энергии, выделяемое в процессе трансформации органического вещества почвы, гДж/га;

К1 - степень распада за год ЛГВ; К2 - степень разложения за год НВ;

КЗ - количество сменяющихся за год популяций микроорганизмов; (1 - объемная масса почвы, т/м3; Н - мощность слоя почвы, м;

' коэффициенты пересчета углерода гумусовых кислот на их общую биомассу; " коэффициент пересчета углерода на микробную массу; см. подпись к рис. 2

Олс — энергопотенциал органического вещества почв агроландашафта, гДж/га;

Б - площадь угодья, га.

Второй метод определения структуры энергопотенциала органического вещества почвы предназначен для решения научно-практических задач по оценке природных и антропогенных почвенных ресурсов. Для его реализации необходимо собрать исходные данные по содержанию в почвах изучаемых ландшафтов общего гумуса, объемной массы и информацию по урожайности сельскохозяйственных культур, системе удобрений за предыдущие 5 лет. На основании собранных исходных данных рассчитывают энергопотенциал органического вещества почвы угодий по формулам 2, 3, 14-17.

где, к - коэффициент лабильности гумуса;

1 - коэффициент пересчета для определения <3нв;

Кд - коэффициент трансформации органического вещества почвы.

Для обеспечения определения структуры О собраны, разработаны и опубликованы в "Методике определения и оценки структуры энергопотенциала органического вещества почвы в агроландшафтах" (2000) справочные и нормативные материалы. Впервые предложены коэффициенты микробной биомассы, коэффициенты пересчета для определения запасов энергии негумифицирован-ного органического вещества, коэффициенты лабильности гумуса для чернозема типичного в зависимости от угодий, экспозиции склона, местоположения на нем, севооборота, обработки почвы, внесения удобрений, коэффициенты пересчета для определения количества энергии, выделяемой при трансформации органического вещества черноземных почв и разработаны их нормативы на основе большого массива данных (п>400) фактических данных, в основном полученных нами (-70%) при полевых и лабораторных исследованиях и аспирантами в ходе выполнения диссертационных работ под руководством автора.

Предложена система оценки С>, реализуемая на уровне ландшафтов и на уровне агробиогеоценоза. На уровне ландшафта для оценки природных и агро-генных почвенных ресурсов используются следующие показатели:

1. энергопотенциал органического вещества почвы;

2. показатель устойчивости плодородия почвы;

3. показатель активности биоэнергетических процессов в почве;

4. коэффициент устойчивости гумусовых веществ

В агробиогеоценозах для оценки энергопотенциала органического вещества почвы наиболее информативны следующие показатели:

1. энергопотенциал органического вещества почвы;

2. показатель активности биоэнергетических процессов в почве;

3. запасы энергии в лабильном гумусе;

4. запасы энергии в негумифицированном органическом веществе;

С>лг=А*С>г

0иг=С2г-0лг

С>нв=1*С>г

ДЭ=Кд'(ОгН}нв),

(14)

(15)

(16) (17)

5. соотношение запасов энергии в лабильных гуминовых и лабильных фульвокислотах (глубина гумификации лабильного гумуса);

6. коэффициенты устойчивости гумусовых веществ.

Показатель активности биоэнергетических процессов позволяет определить долю энергии, выделяемой при трансформации лабильной части органического вещества почвы, от энергопотенциала ее органического вещества.

Коэффициент устойчивости гумусовых веществ почвы представляет произведение отношений запасов энергии в ЛГВ к запасу энергии в ИГ и запаса энергии в органическом веществе почвы к запасу энергии в гумусе.

Показатель устойчивости (Пу) плодородия почвы (а.с. №1528142 в соавторстве с В.М. Володиным и др.) - это отношение величины общей энергии органического вещества почвы к разности между запасами энергии в гумусе целинной и пахотной почв.

Для оценки энергетических характеристик органического вещества почвы разработаны соответствующие шкалы для черноземных почв ЦЧЗ в зависимости от их подтипа, степени смытости и экспозиции склона (для Курской области) с выделением четырех уровней их значений: оптимальный, средний, низкий, критический. Уровни устойчивости плодородия почвы для удобства оценки пахотных почв более дифференцированы. Примерно половина шкал оценки энергетических показателей носят универсальный характер и могут применяться для большинства почв.

2,2.2. Термодинамические характеристики гумусовых веществ чернозема типичного

Компоненты органического вещества черноземов различаются по стандартным термодинамическим характеристикам (табл. 1). Гуминовые кислоты, независимо от того к какой категории гумусовых веществ относятся (к собственно гумусовым или лабильным гумусовым веществам), по сравнению с фульвокислотами отличаются меньшей суммарной энергией связи между атомами, большей потенциальной реакционной способностью, большей вероятностью спонтанного их окисления, большей разупорядоченностью молекул.

В то же время, как указывает Д.С. Орлов (1990), в гуминовых кислотах черноземов, в отличие от фульвокислот, ароматические структурные единицы распределены неравномерно: они сосредоточены в ядре. Теплота сгорания гуминовых кислот выше, чем фульвокислот, это подтверждается данными и других исследователей.

Гуминовые (ЛГК) и фульвокислоты (ЛФК) лабильных гумусовых веществ по сравнению с кислотами собственно гумусовых веществ характеризуются меньшими значениями теплоты образования, свободной энергии и энтропии образования, то есть имеют более низкую суммарную энергию связей между атомами в молекуле, большую реакционную способность и степени разу-порядоченности их молекул, обладают меньшей теплоемкостью. Теплота сгорания лабильных гуминовых кислот ниже серых гуминовых кислот примерно на 6-9%.

Таблица 1

Стандартные термодинамические характеристики различных компонентов органического вещества черноземов (для пахотного слоя)

Компоненты органического вещества почвы Теплота образования (ДН) Свободная энергия (АС) Энтропия образования (Д8°)__ _ Теплоемкость Теплота сгорания, кДж/г

кДж/г Дж/К г

Серые гуминовые кислоты -5,94 -4,02 -6,41 1,61 19,34

Фульвокислоты -9,21 -7,02 -7,35 1,80 11,08

Лабильные (бурые) гуминовые кислоты (ЛГК) -5,19 -3,70 -5,00 1,33 18,07

Лабильные фульвокислоты (ЛФК) -7,27 -5,58 -5,66 1,43 11,93

Гуминовые кислоты* из растительных остатков -5,12 -3,55 -5,30 1,30 20,06

Органическое вещество растительных остатков -13,21 -9,63 -12,03 2,72 18,10

Органическое вещество легких фракций (а<1,8 г/см3) -7,73 -5,53 -7,37 2,02 15,29

- щелочная вытяжка

Показатели термодинамических характеристик (за исключением теплоты сгорания) увеличиваются в процессе трансформации в ряду органическое вещество растительных остатков —+ органическое вещество легких фракций —» гуминовые кислоты из растительных остатков. А на следующем этапе, при взаимодействии гуминовых кислот с минеральной частью почвы, они снижаются, то есть увеличивается суммарная энергия связи между атомами, снижается разупорядоченность молекул, энергии меньше рассеивается, возрастает теплота сгорания, вероятно, это обусловливает способность гумусовых веществ аккумулировать и хранить энергию. С другой стороны, увеличение реакционной способности и возможность спонтанного окисления обеспечивают их свойство как источника энергии и питательных веществ.

Установлено, что эрозионные процессы влияют на термодинамические характеристики лабильных гуминовых кислот: в смытых черноземах уменьшается энергия связи между атомами, возрастает реакционная способность и разупорядоченность молекул. ЛГК в почве нижней части склона по сравнению с верхней характеризуются более высокой суммарной энергией связи между

атомами в молекуле, меньшей потенциальной реакционной способностью, меньшей степенью разупорядоченности молекул.

Выявлено, что обработка почвы влияет на степень дифференциации значений термодинамических показателей лабильных гуминовых кислот в черноземе типичном, культура и чистый пар - на характер и направленность этой дифференциации.

2.2.3. Теплота сгорания лабильных компонентов гумусовых веществ чернозема типичного в зависимости от агрогенных факторов и местоположения в рельефе

Выявлены особенности изменения теплоты сгорания лабильных гуминовых кислот в черноземе типичном в зависимости от внесения удобрений, севооборотов, обработок почвы, местоположения на склоне, слоя почвы, временного фактора. Ежегодное внесение минеральных удобрений приводило к снижению теплоты сгорания ЛГК примерно на 10% (табл. 2). Внесение 20 т/га в год навоза вызвало незначительное снижение их теплотворной способности.

Таблица 2

Теплота сгорания лабильных гуминовых кислот в черноземе типичном в зависимости от применения удобрений, вида обработки почвы и севооборотов под озимой пшеницей

Факторы Глубина, см Теплота сгорания, кДж/г НСР05, кДж/г

П зи длительном применении удобрений

Без удобрений 0-25 17,40 1,8

Н45РбоК45 ежегодно 0-25 15,62

Навоз, 20 т/га 0-25 16,82

При разных обработках почвы

Отвальная обработка 0-10 18,30 1,30

10-20 17,43 1,36

20-30 18,17 1,97

Плоскорезная обработка 0-10 16,73

10-20 16,97

20-30 17,06

При разных севооборотах

Зернопаропропаш-ной 0-10 17,71 2,41

10-20 15,04 3,02

Зернотравяной 0-10 20,50

10-20 19,28

В агроэкосистеме зернотравяного севооборота теплота сгорания ЛГК в слоях 0-10 см и 10-20 см соответственно на 16% и 28% выше, чем зернопаро-пропашного. Влияние обработки почвы на рассматриваемый показатель проявляется в слое 0-10 см, где различия в величинах значимы при Р=0,95. Теплота сгорания ЛГК чернозема типичного при отвальной обработке в слое 0-10 см

существенно выше, чем при безотвальной. В слоях почвы 10-20 см и 20-30 см различия незначимы. Величина теплоты сгорания лабильных гуминовых кислот в поверхностном слое (0-10 см) чернозема типичного зависит от положения почвы на склоне. В верхней части склона значимо выше, чем в нижней, не зависимо от обработки почвы.

В течение весеннее-летне-осеннего периода в агроэкосистеме зернотра-вяного севооборота преобладает тенденция к увеличению теплоты сгорания ЛГК в пахотном слое чернозема типичного при отвальной обработке и в слое 0-10 см при безотвальной. В агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота преобладает тенденция к снижению теплоты сгорания ЛГК с мая по октябрь при безотвальной обработке и в слое 10-20 см - при отвальной.

Теплота сгорания лабильных фульвокислот рассчитана на основании данных по элементному составу кислот подобного типа Д.С. Орлова (1990) и Б.М. Когута (1987). Для определения запасов энергии в микробной биомассе ее средневзвешенную теплоту сгорания рассчитывали (Володин, Масютенко, 1992) с учетом фактического соотношения масс основных групп микроорганизмов и их теплотворной способности. При расчетах были использованы данные В.О. Таусона (1950) по теплотворной способности различных групп микроорганизмов. В черноземных почвах в зависимости от подтипа и степени смытости средневзвешенная теплота сгорания микробной биомассы составляет от 21,1 до 25,6 кДж/г.

2.3. Влияние сельскохозяйственного использования и экспозиции склона на энергопотенциал органического вещества черноземных почв

Сельскохозяйственное использование черноземов привело к снижению в них энергопотенциала (энергии) органического вещества и к изменению соотношения содержания энергии в различных его компонентах. При этом целинные почвы на плакорах вследствие недостаточного поступления в них органического вещества, повышенной минерализации Г и НВ из-за обработок потеряли 25-35%, а при перенасыщении севооборотов пропашными культурами, недостаточном возделывании многолетних трав и нерациональных обработках -33-55% энергии, аккумулированной в органическом веществе (табл. 3). На склонах в условиях интенсивного проявления эрозионных процессов потери энергии в пахотных почвах могут достигать 75% от запасов его в целинных почвах.

Запасы энергии в активной части органического вещества пахотных почв сокращаются примерно в 2 раза по сравнению с целинными, и составляют ~12-17% от общего количества энергии, заключенной в органической части почвы, из них энергия ЛГВ - 8-14%. Соответственно, доля энергии, заключенной в ИГ, от общих запасов энергии в ОВ пахотных почв на 16-18% больше, чем в целинных. На целине запасы энергии в ОВ почвы и ИГ оказались в 1,8-3,0 раза, а в ЛГВ и НВ - в 3-6 раз выше, чем на пашне, в зависимости от степени ее эродированное™.

Таблица 3

Энергопотенциал органического вещества черноземных почв (слой 0-50 см)

Компоненты органического вещества Угодье Почва Запасы энергии, гДж/га Процент от общих запасов энергии в органическом веществе

Инертный гумус Целина* Пашня Пашня Чернозем типичный мощный Чернозем типичный несмытый Чернозем типичный среднесмытый 7905,26 4236,50 3091,32 74,0 86,3 87,5

Лабильные гумусовые вещества Целина Пашня Пашня Чернозем типичный мощный Чернозем типичный несмытый Чернозем типичный среднесмытый 2254,16 549,81 370,96 21,1 11,2 10,5

Негумифи-цированное органическое вещество Целина Пашня Пашня Чернозем типичный мощный Чернозем типичный несмытый Чернозем типичный среднесмытый 523,25 122,73 70,72 4,9 2,5 2,0

Органическое вещество почвы Целина Пашня Пашня Чернозем типичный мощный Чернозем типичный несмытый Чернозем типичный среднесмытый 10682,67 4909,04 3433,0 100 100 100

* Участок косимой степи в ЦЧБГЗ им. В.В. Алехина

Изменение энергопотенциала органического вещества черноземов определяется интенсивностью эрозионных процессов, видом сельскохозяйственного использования и зависит от местоположения в рельефе и экспозиции склона. Запасы энергии во всех компонентах органического вещества в черноземе типичном среднесмытом были на 27-42% меньше, чем в несмытом. В эродированных почвах по сравнению с неэродированными показатель устойчивости плодородия резко падает.

В агроландшафте (табл. 4) энергетически обедненным угодьем является пашня (низкий и средний уровень). <3 в слое 0-50 см под залежью, лугом и лесополосой, находящихся на северной и южной экспозиции, значимо выше, чем на пашне. Запасы энергии, заключенной в НВ, под 12-летней залежью в 2,3 раза больше, чем под пашней, а интенсивность обменных процессов - в 2,2 раза.

Устойчивость плодородия почвы под залежью возросла за 12 лет на 12%. Почва под лесной полосой на северном склоне содержит энергии, заключенной в гумусовых веществах и НВ, соответственно на 20% и 179% больше, чем под пашней. В процессе трансформации ОВ она выделяет энергии в 1,9 раза больше, чем пахотная почва. Под лесополосой и показатель устойчивости плодородия почвы выше в 2,5 раза (табл. 4). На лугу С? в слое 0-50 см почти в 1,4 раза

Таблица 4

Структура энергопотенциала органического вещества чернозема типичного в агроландшафте(слой 0-50 см)

Запасы энергии, гДж/га

Угодье в гумусовых веществах в негумифици-рованном органическом веществе Энергопотенциал органического вещества почвы, гДж/га Количество энергии, выделяемое в процессе трансформации органического вещества почвы, гДж/га Показатель активности энергетических процессов в почве Показатель устойчивости плодородия почвы

Водораздельное плато

Лесная 7080 380 7460 496 0,066 5,25

полоса

Пашня 5832 136 5968 248 0,042 2,24

Северная экспозиция

Залежь 6150 288 6438 593 0,092 2,74

Лесная 7035 345 7386 463 0,063 5,04

полоса

Пашня 5812 124 5941 241 0,041 2,21

Южная экспозиция

Луг 7120 255 7375 767 0,104 5,34

Лесная 5499 418 5982 611 0,103 1,97

полоса

Пашня 5168 144 5282 221 0,042 1,53

выше, чем на пашне, а количество выделяенной энергии в процессе трансформации ОВ в 3,5 раза. Соответственно и устойчивость плодородия почвы на лугу в 3,5 раза выше.

На южном склоне основные различия почв под лесополосой и пашней связаны с запасами энергии в НВ (под лесополосой на 190% больше, чем на пашне) и выделением энергии в процессе трансформации ОВ (под лесополосой в 2,8 раза выше, чем на пашне). Устойчивость плодородия почвы выше под лесополосой. Установлено, что энергопотенциал органического вещества чернозема типичного под лесными полосами и пашней, расположенными на склоне северной экспозиции, выше, чем на южном. Это связано в основном с тем, что в почвах северного склона накапливается больше гумусовых веществ. В то же время активность энергетических процессов в почве под лесной полосой южного склона превышает таковую в 1,6 раза на северном. Энергопотенциал органического вещества чернозема типичного и его показатели на плакоре и склоне северной экспозиции близки.

Вид угодья и экспозиция склона влияют на распределение энергии в различных компонентах органического вещества почвы. Экспозиция склона больше влияет на соотношение потенциально-активной и активной энергии ОВ почвы. Так, в почве южного склона активной энергии органического вещества принадлежит большая доля, чем на северном склоне. Вид угодья влияет на распределение энергии в инертной и активной частях ОВ чернозема типичного, причем, на южном склоне сильнее.

Существенное влияние оказывают агрогенные факторы на потенциально-активную и активную энергию ОВ почвы. Степень влияния севооборота в слое 0-30 см чернозема типичного на содержание энергии в биомассе микроорганизмов составила 94,7%, лабильных гуминовых кислотах - 77,5% фульвокис-лотах - 36,8% (при Р=0,95) и убывала с глубиной профиля. Наибольшие запасы энергии в активной части гумусовых веществ (за счет ЛГК и МБ) чернозема типичного отмечены в агроэкосистеме с зернотравяным севооборотом.

Воздействие способов обработки на все рассматриваемые энергетические характеристики значимо проявлялось в слое 10-30 см, причем в большей степени на запасы энергии в ЛФК. В слое 0-10 см способы обработки значимо влияли только на запасы энергии в ЛГК и МБ.

На распределение энергии в потенциально-активной части гумусовых веществ наибольшее влияние оказывает экспозиция склона. На южном склоне доля энергии, заключенной в микробной биомассе чернозема типичного, в 1,31,8 раза больше, а в лабильных гуминовых кислотах - в 1,6-2,7 раза меньше, чем на северном склоне и водораздельном плато (рис. 1).

Зернопаропропашной севооборот

Водораздельное плато

Зернотравяной севооборот

Зернопаропропашной севооборот

Северная экспозиция

Зернотравяной севооборот

Южная экспозиция

Зернопаропропашной севооборот

Зернотравяной севооборот

А

В

В

Рис. 1 Распределение энергии (%) в потенциально-активной части гумусовых веществ чернозема типичного в зависимости от различных факторов в период максимальной биологической активности (А -

без удобрений, В - 48 т/га навоза 1 раз в ротацию севооборота + ЫРК под культуру)

| Лабильные 1 гуминовые кислоты;

Лабильные фульвокислоты

Микробная биомасса

В экосистеме зернотравяного севооборота запасы энергии в ЛГВ при отвальной обработке на 25% выше, чем зернопаропропашного, а при безотвальной - на 12%. Количество энергии в НВ при безотвальной обработке больше, чем при вспашке (на 44% в зернотравяной и в 2,3 раза в зернопаропропашной севообороте). Исследованиями установлено, что при внесении 48 т/га навоза 1 раз за ротацию севооборота и под культуру запасы энергии в ЛГВ чернозема типичного в агроэкосистеме с зернопаропропашным севооборотом повы-

шались за три ротации на 21-25%, а с зернотравяным - на 28-30%. При внесении органических и органо-минеральных удобрений и при минимализации обработки чернозема типичного отмечается увеличение в слое 0-50 см выделения энергии при трансформации органического вещества почвы и соответственно активности энергетических процессов.

Установлено, что энергопотенциал органического вещества при поверхностном компостировании растительных остатков с минеральными, органическими добавками, сидератами за время исследований не снижался, и даже отмечалась некоторая тенденция к его увеличению за счет активной энергии так же, как и на варианте с навозом.

На основе информационного анализа в рамках анализируемой системы почва - растение количественно оценена связь между экспозицией склона, элементами системы земледелия и запасами энергии в лабильных гумусовых вещества. По воздействию на энергетические характеристики органического вещества почвы изучаемые факторы располагаются в следующем порядке: экспозиция склона > севообороты > удобрения > обработка почвы (степень связи изменяется от очень тесной до средней).

2.4. Методика оптимизации структуры угодий в агроландшафтах с использованием энергопотенциала органического вещества почвы

Предложены принципы оптимизации структуры угодий в агроландшафтах и основные положения метода, в основу которого положены системно-структурный анализ, иерархический подход и принцип оптимизации энергопотенциала органического вещества почвы и параметров, характеризующих энергетические процессы в почвах, достижение их оптимальных или оптимально допустимых уровней в каждом угодье и в целом в агроландшафте. Назначение метода - на основе анализа и оценки энергетического состояния почвы угодий провести оптимизацию их структуры в агроландшафте.

Разработаны и представлены формулы расчета показателей, характеризующих энергетические процессы в почве, в том числе в динамике на пашне, в лесу, в лесополосе, на лугу. Для обеспечения их реализации собраны и разработаны справочные и нормативные материалы в зависимости от угодья, местоположения в рельефе, севооборотов, обработки, внесения удобрений.

Предложен алгоритм анализа и оценки энергетических процессов, протекающих в почвах, критерии и ограничения параметров, позволяющие дать заключение по оценке энергетического состояния почв, о необходимости и путях его регулирования под воздействием элементов систем земледелия или посредством оптимизации структуры угодий. Выделяются почвы с критическими параметрами энергетического состояния, которые выводятся из-под пашни и за-лужаются. Модифицированную структуру угодий в агроландшафте проверяют на оптимальность. В методике представлены оптимальные параметры энергетических характеристик энергопотенциала органического вещества пахотных черноземов типичных в зависимости от степени смытости, черноземов выще-

лоченных, темно-серых лесных почв в зависимости от экспозиции склона для Курской области; а также для черноземов типичных разной степени эродиро-ванности и черноземов выщелоченных ЦЧЗ. Методика апробирована на фактическом материале. Апробация показала пригодность метода для оптимизации структуры угодий в агроландшафте.

ГЛАВА 3. ТРАНСФОРМАЦИЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЧЕРНОЗЕМОВ ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

3.1. Теоретические аспекты связи состава органического вещества почвы с его устойчивостью, трансформацией и экологизацией земледелия (обзор литературы)

Как отмечает Д.С. Орлов (1990), оценке относительной устойчивости разных групп органических соединений, входящих в состав почв посвящено сравнительно немного работ, хотя этот показатель исключительно важен с экологической точки зрения (Hatcher, Spiker, 1988; Ваксман, 1937; Novak, 1987; Martin at al., 1982; Тейт, 1991). В диссертации отражены основные взгляды ученых на эту проблему (Орлов, 1990; Фокин, 1995; Алиев, 1973; Тейт, 1991 и ДР-)-

Рассмотрены различные современные концептуальные модели органического вещества почвы (Шредер, 1978; Гришина, 1988; Parton, Anderson, Cole and Stewart, 1983), разделение его на лабильную и стабильную части (Зауербек и Гонзалес, 1976; Тейт, 1991; Körschens, 1981; Person, 1983). M. Егоров (1937),

A.М. Лыков (1979), Чесняк (1980), К.В. Дьяконова (1981), М.М. Кононова (1984), Б.М. Когут (1982, 1996) выделяют в составе гумуса подвижные или лабильные гумусовые вещества. J. Muller (1965) подразделяет гумус на питательный и стойкий. R. Hainonen (1974), Н.Е. Freytag (1980), M. Körschens, J. Greilich (1982), Л.С. Травникова (1984) выделяют активный и инертный гумус по степени связи его с минеральной частью почвы и устойчивости к биодеградации.

Д.С. Орлов (1990), Р.Л. Тейт (1991), В.И. Кирюшин (1996), А.Д. Фокин (1995) считают, что с агрономической точки зрения наиболее целесообразно все органические соединения почвы разделить на две большие группы: группу консервативных устойчивых веществ и группу лабильных соединений.

B.Г. Мамонтов с соавторами (2000) относят к лабильному органическому веществу почвы легкоразлагаемое органическое вещество (Ганжара, 1987) и подвижное органическое вещество.

С позиций агрономического почвоведения и экологизации земледелия наиболее актуально изучение и рассмотрение активной части органического вещества, участвующей в круговороте веществ и потоках энергии, являющейся источником легкодоступного питания и энергии для почвенной флоры и фауны, высших растений, оказывающей влияние на гидротермический, воздушный, окислительно-восстановительные режимы, буферность почвы, а также тесно связанной с урожаем и продуктивностью сельскохозяйственных культур и поддающейся управлению со стороны человека.

3.2. Особенности многокомпонентной системы органического вещества черноземов

Нами, в отличие от имеющихся подходов, в лабильной части органического вещества почвы (ОВ) предлагается выделять ЛГВ, МБ и НВ. Тогда органическое вещество почвы рассматривается как многокомпонентная система, которую можно представить в виде двух концептуальных моделей (рис. 2).

1 2

Рис. 2 Концептуальные модели органического вещества почвы (ИГ -

инертный гумус, ЛГК - лабильные гуминовые кислоты, ЛФК - лабильные фульвокислоты, МБ - микробная биомасса, НВ - негумифициро-ванное органическое вещество. 1 - первая модель; 2 - вторая модель).

Компоненты органического вещества почвы различаются по степени связи с минеральной частью почвы, по устойчивости к биодеградации, по скорости разложения, по своей природе, между ними существуют взаимосвязи. Первая модель более проста и ее можно использовать при изучении органического вещества почвы в научно-практических целях. Вторая требует дополнительного определения микробной биомассы, ее рекомендуется применять в научных исследованиях.

Следует отметить, что при современных методах определения органический углерод почвы включает в себя и углерод микробной биомассы, то есть в обеих моделях микробная биомасса учитывается, но во второй - отдельно. Учет ее как составляющей органического вещества почвы обусловлен тем, что она является одним из главных компонентов его активной части, существенным резервом питательных веществ, одновременно выполняет посредническую функцию в трансформации важнейших элементов питания и обладает высокой теплотой сгорания.

На целине в составе органического вещества чернозема типичного мощного тяжелосуглинистого (в слое 0-25 см) ИГ составляет 68-72%, ЛГВ 1018%, НВ 10-16% (рис. 3). В составе лабильного гумуса преобладают фульвокислоты (Слгк:Слфк = 0,55-0,66).

Целина

П

<3 о

1 2 3

а ш н я

Рис. 3. Изменение состава органического вещества чернозема типичного в зависимости от использования и степени эродированности в слое 025 см (1 - несмытый; 2 - слабосмытый; 3 - сильносмытый). I-1 -ИГ;

Ш

■ЛТК;

I - ЛФК;

-НВ,

На пашне в черноземе типичном мощном среднесуглинистом в слое 0-25 см уровень содержания собственно гумусовых веществ, НВ, ЛГВ ниже, чем на целине, соответственно на 25-52%, в 2-24 раз, на 33-50% в зависимости от степени эродированности почв и местоположения их в рельефе. Качественный состав ЛГВ в пахотных черноземах изменяется: соотношения Слгк:Слфк сокра-щаютсяна 20-26%, степень гумификации на 16-19%. Особенно резкое снижение в пахотных черноземах содержания НВ связано с меньшим поступлением растительных остатков в почву из-за их отчуждения с основной и побочной продукцией, а также с усилением процессов их разложения при увеличении аэрации почвы, вызванной ее частыми и глубокими обработками сельскохозяйственной техникой. Углерод микробной биомассы в составе органического вещества чернозема типичного в слое 0-20 см составляет 2,0-2,2%.

Распределение содержания компонентов и групп органического вещества в черноземе типичном можно рассматривать как нормальное, отличия от него незначимы. Наименьшим варьированием отличается содержание гумуса (в пахотных горизонтах Квар=1,4-3,9%). С глубиной коэффициент вариации увеличивается до 6,4-13,4%, что обусловлено неравномерным распределением гумуса в горизонте АВ. При морфологическом описании разреза на этих глубинах отмечены затеки гумуса, языковатость и т.п. Наибольшая изменчивость в пространстве в черноземных почвах отмечена у НВ, Квар=15-35%. Коэффициенты вариации содержания ЛГВ в пахотном слое исследуемых почв изменяются от 5,2% до 18,6%, ЛГК-от 8,4% до 26,2% в зависимости от местоположения в рельефе и глубины. Наибольшее их варьирование отмечается в почве на склоне южной экспозиции. Коэффициент вариации содержания углерода микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного колеблется от 2,5% до 16,5%.

3.3. Устойчивость органического вещества почвы

Под устойчивостью органического вещества почвы понимается способность его многокомпонентной системы поддерживать свою структуру и стабильное функционирование в относительно неизменном состоянии (в определенных пределах изменчивости) в условиях возмущающих внешних воздействий. Управляемыми возмущающимися воздействиями для органического вещества пахотных почв являются агрогенные факторы: севообороты, система удобрений, обработка почвы и т.п.

Каждый компонент органического вещества почвы играет определенную роль в устойчивости его структуры и функционировании. Инертно-устойчивым компонентом системы является ИГ, а лабильными - ЛГВ и НВ. Инертный гумус обеспечивает устойчивость "каркаса" системы, пространственную организацию процессов, идущих в органическом веществе, создает пространственную основу гетерогенности свойств и локализации процессов (Фокин, 1995). Он относится к трудноуправляемым компонентам органического вещества почвы.

Лабильные гумусовые вещества как наиболее трансформируемая и обогащенная азотом часть гумусовых веществ, с одной стороны, являются ближайшим источником энергии, аккумулированной в гумусовых веществах, и питательных элементов для растений, микроорганизмов и, разлагаясь, предохраняют инертный гумус от глубокой деструкции. С другой стороны, они активно реагируют на внешние воздействия, более управляемы и восстановляемы.

Негумифицированное органическое вещество по отношению к гумусовым веществам почвы выполняет две основные функции, это: 1) защитную, то есть оберегает от разложения и минерализации гумусовые вещества, являясь источником питательных веществ и энергии для живых организмов, находящихся в почве; 2) гумусовоспроизводительную, так как участвует в почве в процессах гумификации. НВ является управляемым компонентом рассматриваемой системы. Непременными условиями выполнения его функций является ежегодный приток в почву свежего органического вещества на уровне требуемого оптимального и соотношение в нем С:Ы = 32±4.

Снижение притока вещества и энергии в виде органического вещества, усиление его минерализации при сельскохозяйственном использовании вызывают в черноземе типичном наряду с уменьшением запасов гумуса изменение соотношений между инертным и лабильным гумусом, между Г и НВ, между ЛГВ и НВ, определяющих устойчивость органического вещества почвы к деградации (табл. 5).

Предложен показатель устойчивости органического вещества почвы (УОВ), показывающий сколько процентов составляет фактическое содержание НВ от требуемого оптимального. Требуемое оптимальное количество НВт определяется содержанием в почве гумуса и соотношением НВ к гумусу (в % к общему ОВ почвы) в целинной почве. Разработаны шесть градаций степеней его устойчивости.

Нами установлено как бы "пульсирование" системы органического вещества в черноземе типичном за ротацию севооборота. При этом изменяются и

уровень содержания в почве различных категорий органического вещества, так и их соотношение, то есть структурная организация. Это "пульсирование" связано с различными культурами, возделываемыми в севообороте (в том числе и чистым паром) и с внесением удобрений.

Таблица 5

Соотношения между компонентами органического вещества чернозема типичного (в слое 0-25 см)

Угодье, степень эродированное™ Гумус, % ИГ Лабильная часть ОВ ЛГВ НВ ЛТК ЛФК

ЛГВ НВ

в % от ОВ почвы в % от лабильной части ОВ в % от ЛГВ

Целина, ЦЧБЗ 8,4-11,2 68-74 10-18 10-16 55-57 43-45 35-39 61-65

Пашня, неемьгтая 5,2- 6,5 82-86 8-16 2-8 60-65 35-40 31-35 65-69

Пашня, слабосмытая 4,8-5,2 83-87 6-13 2-6 65-67 33-35 31-35 65-69

Пашня, среднесмытая 4,0- 4,4 89-92 4-10 1-4 71-80 20-29 28-32 68-72

В агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота впервые установлены определенные закономерности в изменении содержания и соотношения компонентов органического вещества в почве (0-25 см) при сокращении или увеличении в ней негумифицированного органического вещества - механизм обратной связи. В том случае, когда в почве содержание НВ падает, лабильность гумуса возрастает, что в определенной степени предохраняет инертный гумус от глубокой деструкции (рис. 5). Однако при этом наблюдается тенденция к некоторому уменьшению содержания ИГ и его доли в составе ОВ.

При увеличении в почве содержания НВ снижается фактическое количество ЛГВ, и доля их в составе ОВ почвы несколько сокращается. В данном случае отмечается тенденция к некоторому увеличению значений инертного гумуса и снижению его процентного содержания в составе органического вещества почвы (в связи с увеличением количества ОВ за счет НВ). Устойчивость системы органического вещества возрастает.

Следовательно, НВ является буфером между внешними воздействиями и гумусовыми веществами почвы, необходимым условием восстановления и функционирования системы органического вещества почвы после нарушений и обеспечивает ее относительную саморегулируемость.

А»

а)

б)

НВ

1 / / \ \ 1

иг ЛГВ

1 г 1 !

иг ЛГВ

4

в)

1 // \\ Г'"].....

иг у \\--L.

/-V) лгв

Рис. 5 Схема устойчивого функционирования системы органического вещества чернозема типичного. Изменение компонентов органического вещества почвы: 1 - при уменьшении в нем количества НВ; 2 -при увеличении в нем количества НВ: а, в - в абсолютных величинах, б, г - в процентных соотношениях.

Установлено: чем выше в составе органического вещества НВ, тем меньше энтропия образования и больше его устойчивость. Лабильные гумусовые вещества имеют меньшую энтропию и большую устойчивость при увеличении в их составе лабильных фульвокислот, являющихся более молодыми и незрелыми по сравнению с лабильными гуминовыми кислотами. По-видимому, присутствие новообразованных гумусовых кислот в почве повышает устойчивость лабильных гумусовых веществ. Наименьшая энтропия образования органического вещества чернозема типичного установлена под клевером и озимой пшеницей, наибольшая в чистом пару.

Внесение минеральных, органо-минеральных и органических удобрений в севооборотах вызывает некоторое снижение энтропии образования органического вещества и лабильных гумусовых веществ, т.е. наблюдается тенденция к увеличению их устойчивости. Обработка влияет на устойчивость органического вещества почвы в зависимости от культуры и вида севооборота. Например, в зернотравяном севообороте устойчивость ОВ при плоскорезной обработке

под клевером и озимой пшеницей снижается, а под ячменем и горохом несколько увеличивается. В зернопаропропашном севообороте при почвозащитной обработке почвы устойчивость органического вещества почвы увеличивается.

3.4. Влияние экспозиции склона и степени эродированности на качественный и количественный состав органического вещества почв ЦЧЗ

Гумусное состояние почв ЦЧЗ, находящихся в сельскохозяйственном использовании, в зависимости от степени эродированности изучалось рядом исследователей (Черемисинов, 1968; Ганжара, Ганжара, 1973; Опенлендер, 1978; 1980; Щербаков, Рудай, 1983; Володин, Масютенко, Юринская, 1984; Щербаков, Шевченко, 1988; Когут, Масютенко, 1990, 1992; Ахтырцев, 1987, 1997 и др.). Влияние экспозиции склона на состав гумусовых веществ почв ЦЧЗ исследовано недостаточно.

В эродированных черноземах наряду с сокращением запасов Г, ЛГВ и НВ изменяются соотношения между ИГ и ЛГВ, Г и НВ, между ЛГВ и НВ, снижается устойчивость органического вещества (рис. 3). Снижение количества НВ в смытых почвах связано с меньшим поступлением в них пожнивно-корневых остатков из-за низкой урожайности сельскохозяйственных культур.

В эродированных черноземах типичном и выщелоченном (слабосмытом и среднесмытом) сокращается мощность верхнего слоя почвы с гуматным типом гумуса. Тип гумуса ниже по профилю в черноземе типичном слабосмытом -фульватно-гуматный, а в черноземе типичном среднесмытом до 60 см - фуль-ватно-гуматный, далее - гуматно-фульватный (Сгк:Сфк = 0,5-1). Содержание фракции гуминовых кислот, связанных с кальцием, в несмытом выщелоченном черноземе в профиле почвы почти в 1,5 раз выше, чем в среднесмытом. Общее количество гуминовых и фульвокислот в эродированных почвах меньше, чем в неэродированных.

На склонах северной экспозиции в составе гумусовых веществ чернозема типичного отмечается устойчивая тенденция большего содержания (по сравнению с южной) гуминовых кислот, связанных с кальцием. Лабильность гумуса (Слгв:Сг), соотношения Сгк:Сфк в составе гумуса и лабильных гумусовых веществ выше на северных склонах, чем на южных.

Установлено, что черноземы типичные южных склонов (по сравнению с северными) характеризуются меньшим содержанием гумуса, ЛГВ (в 2,3-6,3 раза), снижением соотношения Сгк:Сфк и Слгк:Слфк и, в большинстве случаев, большей долью НВ (в 1,2-1,5 раза) в составе органического вещества почвы. Вероятно за счет механизма обратной связи, снижения свободной энтропии органического вещества почвы и лабильных гумусовых веществ (в связи с увеличением в составе ЛФК) возрастает их устойчивость. И несмотря на постоянные специфические гидротермические условия падение содержания гумусовых веществ в почве на южном склоне не превышает 10-17% (в пахотных почвах меньше). Согласно нашим исследованиям, коэффициент потери гумуса (отношение снижения запасов гумуса в почве к их начальному количеству) в пахот-

ном слое чернозема типичного слабосмытого на южном склоне при отвальной вспашке только на 8% превышает этот показатель на северном. Однако водорастворимого гумуса в черноземе типичном больше в 1,7-2,4 раза на южном склоне, чем на северном, вероятно этим в определенной степени обусловлено получение достаточного высоких урожаев зерновых культур.

3.5 Трансформация состава органического вещества черноземов под воздействием агрогенных факторов

3.5.1. Влияние внесения органических и органо-минераяьных удобрений, севооборотов и обработки почвы на количественный и качественный состав органического вещества чернозема типичного и его воспроизводство

Установлено, что степень влияния органических (ОУ) и органо-минеральных удобрений (ОМУ) на состав органического вещества черноземов изменяется в зависимости от вида севооборота, возделываемой культуры и применяемой обработки. В агроэкосистеме зернотравяного севооборота при внесении ОМУ и ОУ в слое почвы 0-25 см существенно увеличиваются запасы гумуса, ЛГВ, ЛГК и НВ по сравнению с неудобренными вариантами. Возрастание запасов ЛГВ в подпахотном слое связано в основном с накоплением лабильных фульвокислот. В агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота внесение ОУ и ОМУ преимущественно влияет на лабильную часть органического вещества чернозема типичного, в слое 0-25 см значимо увеличиваются запасы ЛГВ и НВ по сравнению с неудобренными вариантами. Увеличение запасов ЛГВ в черноземе типичном при внесении ОУ и ОМУ связано с накоплением ЛГК.

При внесении ОУ и ОМУ возрастают соотношения Слгк:Слфк в черноземе типичном в 1,4-1,5 раза, причем в агроэкосистеме зернотравяном севообороте примерно на 18-25% больше, чем зернопаропропашного. Зернотравяной севооборот улучшает состав органического вещества почвы: количественный и качественный состав лабильного гумуса, увеличивает содержание Г и НВ.

При плоскорезной обработке в пахотном слое чернозема типичного содержание НВ увеличивается на 19-28% по сравнению со вспашкой.

Выявлены следующие особенности влияния внесения органических и органо-минеральных удобрений на воспроизводство количественного и качественного состава органического вещества в слое почвы 0-25 см:

1. Внесение 48 т/га навоза и 48 т/га навоза раз в ротацию и ЫРК под культуру в агроэкосистемах четырехпольного зернопаропропашного и зернотравяного севооборотов на протяжении четырех ротаций обеспечивает расширенное воспроизводство всех компонентов органического вещества чернозема типичного.

2. Вид севооборота определяет степень воспроизводства органического вещества почвы. При внесении ОУ и ОМУ накопление Г, ЛГК, НВ в агроэкосистеме зернотравяного севооборота соответственно в 3,0-2,4, 3,7-3,2, 7,3-7,1 раза выше, чем зернопаропропашного.

3. Расширенное воспроизводство гумусовых веществ в почве при внесении ОУ и ОМУ осуществляется в зернотравяном севообороте на 52-71% за счет инертного гумуса, а в зернопаропропашном - только на 56%. Накопленные в почве гумусовые вещества в зернопаропропашном севообороте отличаются меньшей стабильностью, чем в зернотравяном, так как представлены ~ на 44% ЛГВ, больше подверженными разложению, чем инертный 1умус.

В условиях недостаточного поступления органических веществ (без внесения ОУ) в почве отмечается снижение содержания гумуса. Однако потери гумуса в пахотном слое при плоскорезной и минимальной обработках на 2033% ниже, чем при вспашке в зависимости от экспозиции склона. Минимали-зация обработки изменяет характер микробиологической деятельности в сла-босмытых черноземах и по сравнению со вспашкой создает более благоприятные условия для гумификации органического вещества.

Установлено, что разовое внесение высоких доз навоза и торфа (60120 т/га) в смеси с соломой 5 т/га при ежегодном применении минеральных удобрений под культуру приводило к увеличению содержания гумуса и гумина в черноземе типичном среднесмытом, повышению его биологической активности, улучшению агрохимических и водно-физических свойств, резкому возрастанию урожая сельскохозяйственных культур.

3.5.2. Закономерности изменения содержания, состава и природы лабильных гумусовых веществ в черноземах под влиянием различных обработок почвы

Выявлено, что степень и характер влияния плоскорезной обработки по сравнению со вспашкой на содержание и состав гумуса и лабильных гумусовых веществ в черноземах определяется продолжительностью применения обработки, видом севооборота, экспозицией склона, внесением органо-минеральных удобрений (Масютенко, Когут, Татошин, 1990). Тенденция к увеличению содержания Г в пахотном слое черноземов за счет увеличения его количества в верхнем 0-10 см слое отмечается на опытах с продолжительным воздействием плоскорезной обработки при внесении органо-минеральных удобрений в севооборотах с травами.

При отвальной обработке в пахотном слое почвы происходит равномерное распределение Г и ЛГВ. При плоскорезной обработке максимальная концентрация ЛГВ отмечается в 0-10 см слое и достоверно превосходит таковую при вспашке. Очевидно, что при различных приемах основной обработки почв существенное влияние на распределение Г и ЛГВ в пахотном слое оказывают условия заделки и распределения послеуборочных остатков. Степень дифференциации ЛГВ в пахотном слое почвы при плоскорезной обработке по сравнению со вспашкой выражена более значительно, чем Г. Достоверное увеличение содержания ЛГВ в слое почвы 0-10 см при применении плоскорезной обработки в зернопаропропашном севообороте отличается на водораздельном плато и южном склоне через 4 года, на северном склоне - через 8 лет. В зернотравяном севообороте независимо от экспозиции склона происходит достовер-

ной возрастание ЛГВ и ЛГК в рассматриваемом слое чернозема типичного под влиянием плоскорезной обработки через 4 года.

Установлены изменения в элементном составе ЛГК в верхней части обрабатываемого слоя чернозема типичного под влиянием плоскорезной обработки. Содержание азота в ЛГК при плоскорезной обработке в слое 0-10 см почвы было достоверно (Р=0,98) ниже, чем при отвальной вспашке (Масютен-ко, Когут, Татошин, 1990; Когут, Масютенко, 1990). Вероятно, что меньшее содержание азота в лабильных гуминовых кислотах почвы при плоскорезной обработки по сравнению со вспашкой связано с недостатком его в почве. Это дает основание рекомендовать при плоскорезной обработке повышенные дозы азотных удобрений.

5.5.5. Оценка воздействия элементов систем земледелия на компоненты органического вещества черноземов

В многофакторном полевом опыте на основе информационно-логического и дисперсионного анализов проведена оценка взаимосвязи компонентов органического вещества чернозема типичного с элементами системы земледелия. Количественно установлено, что элементы системы земледелия преимущественно влияют на лабильные компоненты органического вещества почвы: ЛГВ, ЛГК и НВ (табл. 6). Наибольшая связь вида севооборота, обработки почвы, системы удобрений отмечена с негумифицированным органическим веществом и с лабильными гумусовыми веществами. По степени влияния на состав органического вещества чернозема типичного элементы системы земледелия можно расположить в следующей последовательности: севообороты > удобрения > обработки почвы.

На основе определения логического характера связей между аргументами и степени их влияния на функцию составлены информационно-логические модели зависимости показателей гумусного состояния от внесения удобрений, севооборотов и обработки почвы.

3.6. Оценка связи содержания и состава гумусовых веществ чернозема типичного с численностью и жизнедеятельностью микроорганизмов и урожаем зерновых культур

На основе корреляционного анализа установлена связь содержания и состава гумусовых веществ с количественным и качественным составом микро-боценоза в черноземе типичном. Наиболее тесная связь содержания общего гумуса выявлена с микрофлорой, обусловливающей азотный режим почвы.

С содержанием ЛГВ (Масютенко, Юринская, 1990) и ЛГК тесно связана численность грибов в почве. Возможно, отмирающие грибы являются одним из источников образования лабильных гумусовых веществ. Средняя (близкая к тесной) связь (г=0,69) ЛГВ и ЛГК отмечается с численностью микроорганизмов, усваивающих минеральные формы азота. А с численностью микроорганизмов, преимущественно усваивающих органические формы азота, средне

Таблица 6

Оценка связи между элементами систем земледелия и показателями __гумусного состояния почв__

Фактор Явление Глубина, см Количество информации, бит Коэффициент эффективности передачи информации

Севообороты Обработка Удобрения* ЛГВ 0-10 0,36 0,13 0,17 0,36 0,13 0,17

Севообороты Обработка Удобрения 10-20 0,39 0,13 0,16 0,39 0,13 0,16

Обработка Удобрения Севообороты Обработка Удобрения Севообороты ЛГК 0-10 0,07 0,15 0,18 0,07 0,15 0,17

10-20 0,002 0,05 0,17 0,002 0,05 0,15

Севообороты Обработка Удобрения Обработка Удобрения Севообороты Г 0-10 0,11 0,002 0,08 0,11 0,002 0,08

10-20 0,08 0,09 0,12 0,08 0,09 0,11

Севообороты Удобрения Обработка НВ 0-20 0,40 0,12 0,15 0,38 0,10 0,15

Органо-минеральные удобрения - 48 т/га навоза 1 раз за ротацию и МРК под

культуру ежегодно

связан качественный состав ЛГВ (Слгк:Слфк). Причем, в этой связи со стороны ЛГВ определяющую роль играют лабильные фульвокислоты. Можно предположить, что именно органически связанный азот из лабильных фульвокислот потребляют данные микроорганизмы.

На основе информационно-логического анализа в рамках анализируемой системы выявлена и оценена связь между лабильными формами гумусовых веществ и жизнедеятельностью микроорганизмов (Володин, Масютенко, Юринская, 1990), а также между составом гумусовых веществ в черноземе типичном и урожаем, продуктивностью ячменя и озимой пшеницы. Из изучаемых показателей на урожай и продуктивность ячменя большее влияние оказывают лабильные гуминовые кислоты (табл. 7), чем озимой пшеницы. Установлено, что качество зерна озимой пшеницы в большей степени зависит от содержания

в черноземе типичном общего гумуса, чем водорастворимого. Лабильные гумусовые вещества оказывают большее влияние на показатели биологической активности, чем лабильные гуминовые кислоты.

Таблица 7

Оценка связи между продуктивностью, урожаем ячменя и некоторыми

показателями гумусного состояния почвы

Показатели Продуктивность Урожай

Количество информации, бит Коэффициент эффективности передачи информации Количество информации, бит Коэффициент эффективности передачи информации

Лабильные гуми-нойые кислоты 0,33 0,21 0,42 0,26

Общий гумус 0,12 0,08 0,11 0,07

Лабильные гумусовые вещества 0,07 0,05 0,07 0,04

Лабильные фуль-вокислоты 0,09 0,07 0,07 0,04

Характер и степень взаимосвязи урожайности и продуктивности озимой пшеницы с составом гумусовых веществ чернозема типичного зависят от внесения удобрений, вида обработки, глубины изучаемого слоя почвы, и это необходимо учитывать при использовании результатов для разработки моделей управления воспроизводством гумуса в черноземах. С учетом этого составлены информационно-логические и статистические модели зависимости урожая и продуктивности озимой пшеницы от показателей гумусного состояния почвы. При проведении корреляционного и регрессионного анализа на всем массиве данных без дифференциации в зависимости от обработки почвы и глубины слоя коэффициенты множественной регрессии снижаются в слое 0-10 см в 1,81,9 раз, 10-20 см - в 1,2-1,7 раз, 0-20 см - в 1,6-2,3 раза.

ГЛАВА 4. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ И УПРАВЛЕНИЕ ВОСПРОИЗВОДСТВОМ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВЫ И ЕГО ЭНЕРГОПОТЕНЦИАЛОМ

4.1. Теоретические аспекты проблемы и основные принципы управления воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом

Если в природных экосистемах органическое вещество почвы является саморегулирующейся и самовосстанавливающейся системой, то в пахотных почвах оно частично или полностью утрачивает эти свойства и требует целенаправленного научно обоснованного управления человеком. Его можно отнести к диссипативным структурам, для существования которых необходим постоянный обмен веществом и поступление энергии. Оно сохраняет свои параметры

до тех пор, пока имеется связь с окружающей средой. Между подсистемами (или элементами системы) органического вещества почвы: ИГ, ЛГВ и НВ -имеются когерентные, кооперативные взаимодействия, приводящие к спонтанному возникновению самоорганизации. Это подтверждает обнаруженный нами механизм обратной связи в системе органического вещества почвы при изменении в ней содержания негумифицированного органического вещества.

Время установления стационарного состояния системы ОВ пахотных почв (количество ротаций севооборота) будут зависеть от цели и направленности системы земледелия. Если система земледелия ориентирована на получение заданных урожаев сельскохозяйственных культур, а также на поддержание определенного уровня содержания ОВ почвы (включая и гумус) и упорядоченной ее (системы) структуры (воспроизводство) за счет постоянного потока вещества и энергии, то может потребоваться 1-2 ротации севооборота. Когда система земледелия направлена как на получение заданных урожаев сельскохозяйственных культур, так и на образование и повышение до определенного уровня содержания ОВ (включая и гумус) и обеспечение упорядоченной ее структуры (расширенное ее воспроизводство), тогда потребуется большее количество вещества и энергии, а также и времени установления стационарного состояния системы.

Чем сложнее структура и функции системы, тем больше энергии потребуется для ее построения и (функционирования) существования. Энергия обеспечения расширенного воспроизводства системы органического вещества почвы должна превышать минимальный уровень энергии, необходимой для его воспроизводства. Для максимально расширенного воспроизводства органического вещества почвы энергия и поступающие в почву органические вещества должны находиться в избытке. Там, где обеспеченность энергией выше минимально достаточного уровня, но ниже избыточного, на скорость воспроизводства влияет ряд ограничений, таких как гидротермические условия, степень аэрации, рН почвы и т.п.

На основе анализа и обобщения научной литературы и собственных исследований установлены и представлены принципы управления воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом.

1. Процессы минерализации и гумификации органического вещества в почве должны быть уравновешены.

2. Условиями сохранения и обновления собственно гумусовых веществ, повышения их устойчивости являются:

поддержание в почве не только определенного уровня содержания, но и структуры органического вещества почвы (соотношений ИГ и ЛГВ, Г и НВ);

поступление в почву достаточного количества энергии в виде свежего органического вещества.

3. В пахотных почвах для обеспечения воспроизводства определенного количественного и качественного состава органического вещества его и энергопотенциала требуется управление: . ...

-33-1 -

поступлением энергии с органическим веществом в почву, их количеством и качеством посредством внесения органических удобрений (навоза, компоста, торфа, соломы и т.д.) и посева многолетних бобовых трав; процессами гумификации поступающего в почву свежего органического вещества в сторону повышения ее эффективности путем обеспечения в нем оптимального соотношения С:И, улучшения его качественного состава за счет запахивания бобовых, пожнивных и промежуточных культур, а также дозами, способами, сроками внесения и количеством органических удобрений;

процессами минерализации лабильных тумусовых веществ путем их ослабления в результате внедрения почвозащитных обработок и поддержания в почве на оптимальном уровне содержания негумифицированного органического вещества при введении в севообороты промежуточных и • пожнивных культур, применения соломы, компостов и сидератов.

4. Для получения заданных урожаев сельскохозяйственных культур, обеспечения количества выделяемой энергии из трансформируемой части органического вещества почвы необходимо поддержание

требуемого оптимального уровня НВ; оптимального содержания ЛГВ в почве.

5. Направленное регулирование потоков энергии и вещества в агроэкосистеме, воспроизводства органического вещества почвы и его энергопотенциала можно осуществлять за счет воздействия сочетания элементов систем земледелия (органо-минеральные удобрения, севообороты, обработки), обеспечивающих условия постоянного поступления органического вещества в цепи его трансформации в системе почва-растение.

6. Требуется предотвращение потерь вещества и энергии в почве от водной эрозии и дефляции.

7. Необходим регулярный контроль и оценка состояния органического вещества и его энергопотенциала в почвах агроландшафта.

8. Непременным условием действенного управления является краткосрочное и долгосрочное прогнозирование изменения гумусного состояния и энергопотенциала органического вещества почвы.

4.2. Система управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества черноземных почв и его энергопотенциалом

На основе разработанных нами принципов предложена система управления воспроизводством органического вещества почвы (рис. 6), включающая объект управления, средства управления, блок принятия решений (разработка системы мероприятий по управлению) и информационный блок (контроль, оценка и прогнозирование изменения гумусного состояния и энергетического потенциала органического вещества почвы).

Средства управления Объект управления

почвы и его энергопотенциалом

Цель управления - обеспечение воспроизводства органического вещества почвы и оптимизация его функции как источника энергии для получения планируемых урожаев сельскохозяйственных культур высокого качества, сохранения и повышения его энергопотенциала, плодородия почвы, охраны окружающей среды и снижение потребности хозяйства в навозе на более 30%.

*

I

В основе управления лежит принцип достижения оптимальных или оптимально допустимых параметров гумусного состояния: баланса и содержания гумуса, лабильных гумусовых веществ, негумифицированного органического вещества и соотношения в нем.

На склоновых почвах в условиях проявления эрозионных процессов проведение противоэрозионных мероприятий (для устранения лимитирующего фактора) должно предшествовать управлению воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциала.

4.2.1. Разработка системы мероприятий по управлению воспроизводством и устойчивостью органического вещества почвы и его энергопотенциалом

Разработка системы мероприятий по управлению воспроизводством и устойчивостью органического вещества почвы и выбор управляющих воздействий производится на основе моделей управления с учетом начального гумусного состояния, уровня планируемых урожаев сельскохозяйственных культур, обработки почвы, оптимизации гумусного состояния, реальных возможностей и ресурсов хозяйства для каждого конкретного участка поля.

С учетом выше указанных принципов разработаны математические модели управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества в пахотных почвах на основе методики построения модели управления балансом органического вещества и биологическими свойствами почвы (Володин, Ма-сютенко, Юринская, 1987), системного анализа, методов моделирования с использованием сформированных нами ранее моделей управления балансом органического вещества почвы. Модели состоят из 25 математических уравнений и формул в основном балансового типа. Проведена проверка адекватности моделей на фактическом материале. Воспроизводимость моделей достаточно высокая- 10-25%.

Разработка системы мероприятий по управлению воспроизводством и устойчивостью органического вещества пахотной почвы и его энергопотенциалом включает 8 этапов.

1. Для достижения уравновешенности процессов минерализации и гумификации органического вещества в почве рассчитывают дозы внесения органических удобрений с учетом урожая культур, вида культуры, гранулометрического состава почвы, обработки почвы, внесения азотных минеральных удобрений и компенсации дегумификации почвы образованием гумусовых веществ под многолетними бобовыми травами. Если хозяйство не обладает достаточным количеством органических удобрений, необходимо увеличивать посевные площади под многолетними бобовыми травами, сидеральными культурами, почвозащитными обработками, внедрять поверхностное компостирование растительных остатков.

2. Для оценки содержания гумуса в почве сравнивают его фактическое содержание с критическим, оптимальным и оптимально допустимым. Принятие решений происходит с учетом ресурсов хозяйства.

3. Достижение оптимально допустимого и оптимального содержания гумуса в почве осуществляют за счет дополнительного внесения органических удобрений или расширения посевов многолетних бобовых трав.

4. Оптимизацию содержания лабильных гумусовых веществ проводят за счет обеспечения в почве оптимального или оптимально допустимого содержания негумифицированного органического вещества с предварительной оценкой фактического его содержания в почве и прогноза изменения под воздействием агрогенных факторов.

5. Достижение оптимального содержания в почве негумифицированного органического вещества за счет дополнительного поступления в нее свежего органического вещества с органическими удобрениями, при возделывании промежуточных культур на зеленое удобрение или на корм с предварительной оценкой его фактического содержания в почве.

6. Расчет дополнительных доз азотных минеральных удобрений для обеспечения оптимального соотношения С:К в свежем органическом веществе.

7. После разработки мероприятий по управлению для каждого участка проводят проверку изменения энергопотенциала органического вещества почвы с учетом рассчитанных доз, объемов и видов органических и азотных минеральных удобрений и всех назначенных мероприятий (раздел 2.4). Затем переходят к анализу и оценке энергетических процессов в почве по разработанному алгоритму.

Для определения изменений во времени запасов энергии в гумусе и энергопотенциала почвы в агроландшафте (на пашне, лугу, лесополосе и т.п.) разработаны соответствующие формулы

8. На последнем этапе проводят расчет экономической эффективности: чистого дохода и сэкономленных средств от внедрения разработанной системы мероприятий по управлению воспроизводством и устойчивостью ОВ почвы.

Модели управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества почвы носят общий характер, применимость их ограничивается наличием нормативного материала для региона, типов, подтипов, разновидностей почв. Для обеспечения функционирования моделей нами разработаны нормативные материалы (Володин, Масютенко, Юринская, 1985; Володин, Масютен-ко, Юринская, 1987, 1988, 1990а, 19906; Масютенко, 1996, 2001а, 2001; Масютенко, Гатилова, 1999; Володин, Масютенко, 2000; Володин, Масютенко, Еремина, 2000; "Методическое пособие и нормативные материалы"..., 2001), оптимальные, оптимально допустимые и критические параметры гумусного состояния Курской области, ЦЧЗ, собраны справочные данные.

4.2.2. Система оценки и контроля гумусного состояния черноземных почв

Для оценки гумусного состояния черноземных почв предлагается использовать оптимальные, оптимально допустимые и критические уровни его показателей и баланса гумуса. Под критическими параметрами гумусного состояния почвы понимается сочетание: содержание гумуса меньше минимального, количество НВ менее 30% от требуемого оптимального (в % от ОВ поч-

вы), дефицитный баланс гумуса. Оптимально допустимые уровни содержания Г и НВ почвы составляют 90% от оптимальных, а баланс гумуса бездефицитный. Они вводятся для того, чтобы поэтапно достигать оптимальные параметры гу-мусного состояния почв.

Представлена система контроля и оценки гумусного состояния черноземных почв, состоящая из трех разделов: контролируемые показатели гумусного состояния почв и методы их определения; методика проведения контроля и оценка гумусного состояния почвы. Кроме общепринятых рекомендуется контролировать следующие показатели гумусного состояния черноземов: содержание ЛГВ, извлекаемых 0,1 н ЫаОН; содержание НВ, баланс гумуса. Для оценки гумусного состояния пахотного слоя черноземных почв ЦЧЗ предложены оптимальные параметры в зависимости от их типа, подтипа, степени эродирован-ности, критические и оптимальные уровни устойчивости почвы. Для черноземов Курской области дополнительно даны критические и оптимально допустимые параметры гумусного состояния. Система оценки энергопотенциала органического вещества почвы представлена в разделе диссертации 2.2.1.

4.2.3. Прогнозирование изменения гумусного состояния и трансформации энергии органического вещества черноземов в агроланд-шафте

В основу прогнозирования изменения гумусного состояния и трансформации энергии органического вещества черноземов в агроландшафте положены системный подход и методы моделирования. Научной основой прогнозных моделей служат фактические данные по динамике гумусного состояния черноземных почв в процессе их сельскохозяйственного использования.

Разработанные модели прогноза гумусного состояния пахотных черноземов позволяют определять изменение в почве содержания Г, НВ, ЛГВ в зависимости от культуры, ее урожайности, выноса N. количества оставляемых пож-нивно-корневых остатков, эффективности их гумификации, гранулометрического состава почвы, применения органических, минеральных и сидеральных удобрений, обработки почвы с учетом полей в севообороте. Для обеспечения функционирования моделей прогноза гумусного состояния черноземов ЦЧЗ разработаны и собраны нормативные и справочные материалы. При проверке адекватности моделей установлена несущественность различий (Р=0,95) между расчетными и фактическими значениями содержания гумуса, негумифициро-ванного органического вещества и лабильных гумусовых веществ в черноземе типичном.

Для определения изменения энергетического состояния почв за оцениваемый период в афоландшафте разработаны модели трансформации энергии органического вещества в них. Разработанные модели отражают превращение энергии органического вещества, поступающего в почву (накопление в гумусе, в устойчивом органическом веществе, выделение энергии при разложении ОВ), потери энергии гумусовых веществ при минерализации и при эрозионных процессах; изменение энергии ГВ; изменения энергопотенциала орган-

нического вещества почвы. Для обеспечения функционирования моделей собрана справочная информация и разработаны нормативные материалы.

Модели апробированы на фактическом материале, полученном экспериментально и из научных источников. Количественно оценены энергетические параметры трансформации энергии органического вещества чернозема типичного под лугом косимым и некосимым, в широколиственном лесу и на пашне.

Установлено, что в пахотных почвах изменяются не только количественные показатели потоков энергии, но их соотношения между собой, что приводит к серьезным изменениям в них трансформации органического вещества.

Заключение

Органическое вещество почвы представляет собой открытую гетерогенную многокомпонентную термодинамическую систему, состоящую из органических и гумусовых веществ, включающую негумифицированное органическое вещество, лабильные гумусовые вещества, микробную биомассу и инертный гумус, различающиеся по степени связи с минеральной частью почвы и по скорости разложения. Рассматривая в данной работе органическое вещество почвы с таких позиций, удалось, с одной стороны, предложить свой подход к определению запасов энергии в ОВ почвы, разработать положения о энергетическом потенциале, его структуре и методах определения. Это позволило оценить запасы аккумулированной энергии в основных компонентах органического вещества и количество трансформируемой энергии, которая может быть мобилизована и использована для роста и воспроизводства высших растений, почвенной флоры и фауны и на почвенные процессы. Таким образом, количественно оценены две основные экологические стороны энергетической функции органического вещества почвы как аккумулятора и источника энергии.

С другой стороны, исходя из такого представления об органическом веществе почвы и положений Д.С. Орлова (1990) и А.Д. Фокина (1995) об устойчивости, следует, что каждый ее компонент, относясь либо к инертно-устойчивым структурам, либо к лабильным составляющим, играет определенную роль в устойчивости его структуры и функционировании.

С экологической точки зрения для сохранения природных почвенных ресурсов очень важна проблема устойчивости органического вещества почвы. Его устойчивое функционирование в почве поддерживается благодаря определенным соотношениям между ИГ и ЛГВ, между Г и НВ, между ЛГВ и НВ, наличию механизма обратной связи между его компонентами и постоянного притока вещества и энергии в виде органических удобрений и растительных остатков.

В зернопаропропашном севообороте, где "пульсирование" системы органического вещества выше и шире пределы изменчивости соотношений между его компонентами, четко проявляется механизм обратной связи, заключающийся в закономерном изменении содержания и соотношений компонентов органического вещества в почве при снижении и увеличении в ней количества негумифицированного органического вещества.

В устойчивости гумусовых веществ почвы большую роль играет негуми-фицированное органическое вещество, которое выполняет по отношению к ним защитную и гумусовоспроизводительную функцию. При снижении содержания НВ в почве возрастает роль лабильных гумусовых веществ в обеспечении устойчивости органического вещества почвы. Пределы устойчивости органического вещества почвы определяются наличием в ней НВ и его количеством. Для повышения устойчивости ОВ пахотных почв следует стремиться к значениям соотношений его компонентов в целинной почве.

При изучении органического вещества почвы на вещественном и энергетическом уровне стало очевидно, что управление его энергопотенциалом возможно через воспроизводство носителя энергии - почвенное органическое вещество, но при этом непременным условием должен быть учет термодинамики процессов и потоков энергии в агроэкосистеме. С решением данного вопроса связана экологизация земледелия.

Воспроизводство органического вещества - основа существования почвы как природного ресурса. Для обеспечения воспроизводства органического вещества почвы, сохранения его структуры и функционирования необходим минимальный уровень энергии. Там, где обеспеченность энергией ниже минимального уровня, система должна или адаптироваться, или деградировать неуклонно (погибнуть). Адаптация связана с изменением структуры органического вещества почвы.

Выводы

1. Распашка черноземов и усиление эрозионных процессов привели к снижению экологических функций органического вещества почвы как аккумулятора энергии на 25-75% и как ее источника - в 2-6 раз. Изменение энергопотенциала органического вещества черноземов определяется интенсивностью проявления эрозионных процессов, видом сельскохозяйственного использования, системой земледелия и зависит от местоположения в рельефе. Запасы энергии в активной части органического вещества сокращаются примерно в два раза. Соотношения содержания активной энергии в органическом веществе почвы к связанной под лугом, лесополосами, залежью (12-14 лет) приближаются к таковым на целине.

2. Вид угодья влияет на соотношение всех видов энергии в органическом веществе почвы, сильнее на южном склоне; а экспозиция склона - преимущественно только потенциально-активной и активной. На южном склоне доля энергии, заключенной в микробной биомассе чернозема типичного, в 1,3-1,8 раза больше, а в лабильных гуминовых кислотах в 1,6-2,7 раза меньше, чем на северном склоне и плакоре. Энергопотенциал органического вещества черноземных почв природных ландшафтов в 1,4-1,6 раза превышает энергопотенциал агроландшафта.

3. Элементы систем земледелия и экспозиция склона существенно влияют на трансформацию энергии в активной части органического вещества чернозема типичного. Введение в севообороты многолетних бобовых трав (50%)

способствует усилению энергетических функций органического вещества почвы как аккумулятора, так и источника энергии, а внесение органических, органо-минеральных удобрений и минимализация обработки в основном повышают его потенциальную способность как источника энергии.

4. Стандартные термодинамические характеристики гуминовых и фуль-вокислот лабильных гумусовых веществ чернозема типичного подтверждают их высокую трансформируемость. Величина теплоты сгорания лабильных гуминовых кислот чернозема типичного изменяется в зависимости от внесения удобрений, севооборотов, обработок почвы, местоположения на склоне, слоя почвы, временного фактора. В эродированных черноземах уменьшается энергия связи между атомами, возрастает реакционная способность и разупорядо-ченность молекул лабильных гуминовых кислот. Для черноземов ЦЧЗ характерны средние значения стандартных термодинамических показателей гуминовых кислот по сравнению с основными почвами России.

5. В процессе сельскохозяйственного использования в пахотных почвах по сравнению с целинными содержание негумифицированного органического вещества снижается в 2-2,4 раза, общего гумуса на 25-52% и лабильных гумусовых веществ на 33-50% в зависимости от степени эродированности и местоположения в рельефе. Изменяются соотношения между компонентами органического вещества: увеличивается доля инертного гумуса, сокращается - лабильной части, а в ней - негумифицированного органического вещества. Уровни варьирования в пространстве компонентов и групп органического вещества чернозема типичного различны и зависят от местоположения в рельефе и глубины.

6. Выявлено "пульсирование" системы органического вещества в черноземе типичном в течение ротации, выражающееся в изменении уровня содержания различных компонентов органического вещества, их соотношений, связанное с различными количествами вещества и энергии, которые потребляют или привносят в систему культуры, поступают с удобрениями и расходуются в зависимости от обработки почвы. Впервые установлен механизм обратной связи, заключающийся в том, что снижение или увеличение в почве содержания негумифицированного органического вещества вызывают закономерные изменения в системе органического вещества почвы. Впервые предложен показатель устойчивости органического вещества почвы и шкала его оценки для черноземов.

7. В эродированных черноземах сокращается содержание всех компонентов органического вещества почвы, изменяются соотношения между ними, снижается его устойчивость, ухудшается тип гумуса, уменьшается количество гуминовых кислот, свободных и связанных с полуторными окислами и кальцием, по сравнению с неэродированными. Установлены особенности количественного и качественного состава органического вещества чернозема типичного в зависимости от экспозиции. В почвах южного склона по сравнению с северным меньше содержание лабильных гумусовых веществ (в 2,3-6,3 раза), гумуса (на 10-17%), отмечается ухудшение их качества.

8. Севообороты существенно влияют на запасы в почве негумифициро-ванного органического вещества, содержание и степень воспроизводства гумуса и лабильных гумусовых веществ; органо-минеральные удобрения - на лабильные гумусовые вещества, их состав, воспроизводство гумуса. Степень и характер влияния безотвальной обработки по сравнению со вспашкой на содержание, состав гумуса и лабильных гумусовых веществ в черноземах определяется продолжительностью применения обработки, видом севооборота, экспозицией склона, внесением органо-минеральных удобрений. Содержание азота в элементном составе лабильных гуминовых кислот в пахотном слое чернозема типичного под влиянием безотвальной обработки достоверно снижается по сравнению с отвальной.

9. Лабильные гуминовые кислоты оказывают большее влияние на урожай и продуктивность ячменя, чем озимой пшеницы. Характер и степень взаимосвязи урожая и продуктивности озимой пшеницы с составом гумусовых веществ чернозема типичного зависят от внесения удобрений, вида обработки, глубины изучаемого слоя почвы. Выявлена тесная связь гумуса с микрофлорой, обусловливающей азотный режим почвы, лабильных гумусовых веществ и лабильных гуминовых кислот - с грибами.

10. Предложен методический подход к управлению воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциала, основанный на достижении оптимальных или оптимально допустимых параметров гумусного состояния и энергопотенциала органического вещества почвы, учете, оценке, контроле и прогнозировании изменения их фактического состояния. При этом регулирование осуществляется внесением органических удобрений, посевом многолетних трав, снижением минерализации гумуса в результате внедрения почвозащитных обработок и поддержания в почве на оптимальном или оптимально-допустимом уровне содержания негумифицированного органического вещества при введении в севообороты пожнивных, промежуточных и сидераль-ных культур, компостировании соломы и т.п., а также повышением эффективности гумификации свежего органического вещества, поступающего в почву, при обеспечении в нем оптимального соотношения С:Ии улучшения качественного состава. -

Разработана система управления воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом, включающая разработку системы мероприятий по управлению, оценку и контроль за гумусным состоянием и энергопотенциалом органического вещества почвы, прогнозирование их изменения в агроландшафте, обеспечивающая воспроизводство и устойчивость органического вещества почвы и его энергопотенциала, получение планируемых стабильных урожаев сельскохозяйственных культур высокого качества, сохранение и повышение почвенного плодородия, охрану окружающей среды и снижение потребности хозяйства в навозе. Нормативные материалы обеспечивают применение разработки в условиях ЦЧЗ на черноземных почвах.

11. Разработанные модели прогноза позволяют определять изменение гумусного состояния (содержания гумуса, лабильных гумусовых веществ, негу-

мифицированного органического вещества) пахотных черноземов, а модели трансформации энергии органического вещества в почвах - энергопотенциала органического вещества почв агроландшафта с учетом различных факторов за оцениваемый период. Функционирование моделей обеспечено разработанными и собранными нормативными и справочными материалами для почв ЦЧЗ.

Предложения производству и научно-исследовательским учреждениям

1. Для глубокого системного анализа и количественной оценки энергетических процессов, протекающих в почвах природных и антропогенно измененных ландшафтов, потенциала почвенных ресурсов при проведении научно-исследовательских и научно-практических работ рекомендуется использовать "Методику определения и оценки структуры энергопотенциала органического вещества почвы в агроландшафтах" (2000).

2. Для специалистов, работающих в области земледелия, почвоведения, экологии, землеустройства предназначена "Методика оптимизации структуры угодий в агроландшафте на энергетической основе" (2000).

3. Для рационального использования природных и антропогенных ресурсов, улучшения экологического состояния почв, сохранения и повышения их плодородия (при снижении потребностей хозяйства в навозе), получения планируемых урожаев высокого качества, повышения устойчивости земледелия предлагается система управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества черноземов ЦЧЗ и его энергопотенциалом.

4. Система оценки и контроля гумусного состояния черноземов может быть использована при мониторинге окружающей среды.

5. Модели прогноза изменения гумусного состояния и трансформации энергии органического вещества черноземов в агроландшафтах рекомендуются для использования как в научно-исследовательских, так и в государственных планирующих учреждениях.

6. Разработанная и апробированная методика определения оптимальных и критических параметров почвенного плодородия, а также предложения по унификации метода определения лабильных гумусовых веществ в почве могут быть использованы при проведении научных исследований.

Список основных научных работ, опубликованных по теме диссертации.

Изобретения, патенты

1. Володин В.М., Картамышев Н.И., Орехова Н.П. и др. Способ диагностики потребности почв в органических удобрениях. A.C. СССР № 1225362. Опубл. 1985. Бюл. №9.

2. Володин В.М., Федорченко А.Е., Бирюкова Л.И., Орехова Н.П. Способ оценки плодородия почв. A.C. СССР № 1528142. Опубл. 1989. Бюл. №11.

3. Volodin V.M., Kartamyschev N. I., Orechova N.P. Verfahren zur Bedarfsdiagnostik des Bodens an organischen Düngemitteln. Патент ГДР № 269535,- 1989.

Монографии

1. Масютенко Н.П. Экологическое состояние земель /Раздел в монографии "Ландшафтное земледелие. Часть 1. Концепция формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствование систем земледелия на ландшафтной основе". РАСХН, ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 1993. -С. 54-56.

2. Володин В.М., Масютенко Н.П. Энергетическое состояние черноземов ЦЧО /Глава в кол. монографии "Агроэкологическое состояние черноземов ЦЧО". -Курск, 1996. -С. 184-190.

3. Масютенко Н.П. Управление балансом органического вещества почвы / Раздел в кол. монографии "Система управления плодородием почв в Центрально-Черноземной зоне". -Курск, 1996. -С. 51-63.

4. Володин В.М., Щербаков А.П., Масютенко Н.П. Энергетическое состояние черноземов ЦЧО /Глава в кол. монографии "Агрогенная эволюция черноземов". -Воронеж: Воронежский государственный университет, 2000. -С. 101-119.

Методики и методические пособия

1. Володин В.М., Масютенко Н.П. Методические подходы к определению структуры земельных угодий в агроландшафтах /Раздел в "Методике разработки систем земледелия на ландшафтной основе" -Курск: Изд-во КСХА, 1996. -С. 36-40.

2. Володин В.М., Масютенко Н.П. Методика определения и оценки структуры энергопотенциала органического вещества почвы в агроландшафтах. РАСХН. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск: Издательский цент^ЮМЕКС", 2000. -29 с.

3. Володин В.М., Масютенко Н.П., Еремина Р.Ф. Методика оптимизации структуры угодий в агроландшафте на энергетической основе РАСХН. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск: Издательский цент^'ЮМЕКС", 2000. -52 с.

4. Методическое пособие и нормативные материалы для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия. -Курск, Тверь: ЧуДо, 2001. -250 с. (коллектив авторов)

5. Масютенко Н.П. Методы оценки и регулирования энергетического состояния почв. Критерии и параметры допустимых агрогенных нагрузок на основе компоненты агроландшафта /Методика исследований по научно-технической программе "Разработать научные основы оптимизации агроландшафтов и создать адаптивно-ландшафтные системы земледелия, обеспечивающие воспроизводство плодородия, высокую продуктивность и устойчивость сельского хозяйства к неблагоприятным факторам среды по природным зонам России" на 2001-2005 г. (задание 01.02.03). -Курск, 2001. -С. 26-29, 32-33.

6. Справочная книга по производству и применению органических удобрений. - РАСХН. ВНИПТИОУ. Владимир, 2001. - 496 с. (коллектив авторов)

Методические рекомендации

1. Методические указания по проектированию систем почвозащитного земледелия для районов распространения водной и водно-ветровой эрозии почв Европейской территории страны. -Курск, 1987. -50 с. (коллектив авторов)

2. Методические рекомендации по разработке программы планирования, закладки и проведения многофакторных опытов Географической сети для моделирования систем земледелия. -Госагропром СССР, ВАСХНИЛ, ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 1988. -65 с. (коллектив авторов)

3. Володин В.М., Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Методические рекомендации по регулированию гумусного состояния черноземных почв Курской области. -ВАСХНИЛ, ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 1990а.-51 с.

4. Научно обоснованная система ведения агропромышленного производства Курской области. РАСХН. -"Курскагропромсоюз". -Курск, 1992. -520 с. (коллектив авторов)

5. Володин В.М., Масютенко Н.П. Модели управления балансом органического вещества почвы /Буклет министерства науки и технической политики Российской Федерации ГИТП "Перспективные процессы производства с.-х. продукции" Проект "Управления плодородием почв." -Курск, 1993.

***

1. Опенлендер И.В., Шульга С.А., Орехова Н.П. и др. Опыт улучшения среднеэродированного чернозема путем применения высоких доз органических веществ //Научно-техн. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. Вып. 3. (30) -Курск, 1981. -С 3-7.

2. Володин В.М., Орехова Н.П., Юринская В.Ф. Гумусное состояние черноземов Курской области //Научно-техн. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. Вып. 4(43). -Курск, 1984.-С. 12-16.

3. Володин В.М., Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Методические принципы построения модели управления балансом органического вещества и биологическими свойствами почвы //Научно-техн. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. Вып. 2(53). -Курск, 1987. -С. 23-31.

4. Володин В.М., Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Изменение состава гумусовых веществ и биологической активности эродированных черноземов при минимализации обработки //Вестник сельскохозяйственной науки. -1988. №2. -С. 55-59.

5. Когут Б.М., Масютенко Н.П. и др. Элементный состав лабильных гуминовых кислот слабоэродированного типичного чернозема при различных способах обработки //Научно-техн. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. Вып. 3(58). -Курск, 1988.-С. 35-40.

6. Когут Б.М., Масютенко Н.П. и др. Межлабораторная воспроизводимость результатов анализа содержания лабильных гумусовых веществ типичного чернозема //Научно-техн. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. Вып. 4(59). -Курск, 1988. -С. 29-34.

) I

7. Юринская В.Ф., Володин В.М., Масютенко Н.П. Связь биологической активности почвы с урожаем озимой пшеницы и обработкой почвы //Научно-техн. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. Вып. 3-4(62-63). -Курск, 1989. -С. 23-26.

8. Когут Б.М., Масютенко Н.П. О некоторых изменениях гумусного состояния типичного чернозема под влиянием плоскорезной обработки //Почвоведение. -1990. №1.-С. 148-153.

9. Володин В.М., Масютенко Н.П. и др. Влияние минимализации обработки на содержание и состав гумусовых веществ в эродированных черноземах //Науч. тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева "Плодородие почв при интенсивном земледелии." -М., 1990. -С. 242-247.

Ю.Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. О связи подвижных гумусовых веществ в черноземе типичном с жизнедеятельностью микроорганизмов //Науч. тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева "Плодородие почв при интенсивном земледелии." -М., 1990. -С. 248-254.

11 .Володин В.М., Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Модель управления балансом органического вещества и биологическими свойствами почв ЦЧЗ //Прогноз развития эрозионных процессов и устойчивость агроландшафтов к воздействию естественных и агрогенных факторов. Сб. науч. тр. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 19906,-С. 75-86.

12. Масютенко Н.П., Когут Б.М., Татошин И.Ф. Закономерности влияние обработок на содержание, состав и природу гумусовых веществ черноземов //Прогноз развития эрозионных процессов и устойчивость агроландшафтов к воздействию естественных и агрогенных факторов. Сб. науч. тр. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 1990.-С. 86-103.

13.Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. О связи подвижных гумусовых веществ в черноземе с жизнедеятельностью микроорганизмов и урожаем зерновых культур //Научно-техн. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. Вып. 3(66). -Курск, 1990. -С. 36-42.

14.Когут Б.М., Масютенко Н.П. Элементный состав лабильных гуминовых кислот черноземов // Почвоведение. -1992. №1. -С. 91-94.

15.Володин В.М., Масютенко Н.П. Энергетические показатели черноземных почв //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. -1993. №6.-С. 12-15.

16.Масютенко Н.П., Володин В.М. Энергопотенциал органического вещества черноземных почв в агроландшафтах //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. -1998. №1. -С. 20-22.

17.Kogut В.М., Travnikova L.S., Titova N.A., Masyutenko N.P. et al. The elements composition of the chernozems organic matter and its agrogenous transformation. Abstract of 9й1 Meeting of the International. Humus Substances Society //Adelaide, Australia, 1998, p. 133-134.

18.Масютенко Н.П., Гатилова С .Я. Деградация гумусного состояния черноземов ЦЧЗ в процессе сельскохозяйственного использования и пути его регулирования /Материалы Международной научной конференции "Опустынивание и деградация почв: Материалы Международной научной конференции". Москва. Российская Федерация, 11-15 ноября 1999. -М.: Изд-во МГУ, 1999. -С. 303-304.

19.Масютенко Н.П., Соболева С.С. Особенности влияния экспозиции склона, вида угодий, севооборотов, удобрений и обработки почвы на гумусное состояние чернозема типичного в агроландшафтах /Материалы III межрегиональной конференции "Интеграция экологической хозяйственной и социальной политики". Тамбов. -Тамбов: Изд-воТГУ, 1999. -С. 160-163.

20.Масютенко Н.П. Деградация гумусного состояния черноземов ЦЧЗ при сельскохозяйственном использовании: Всероссийская научно-практ. конф. "Русский чернозем-2000", Белгородская обл., Прохоровка, 17-19 марта 2000. -Сб. статей участников конференции. -М., 2001. -С. 147-150.

21.Масютенко Н.П. Анализ и оценка энергетических процессов в почве и оптимизация структуры угодий в агроландшафтах /Земледелие в XXI веке. Проблемы и пути их решения. Доклады Всероссийской научно-практической конференции. РАСХН. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 2001а.-С. 78-83.

22. Володин В.М., Еремина Р.Ф., Федорченко А.Е., Масютенко Н.П. и др. Методические подходы к определению соотношения сельскохозяйственных угодий в агроландшафте /Земледелие в XXI веке. Проблемы и пути их решения. Доклады Всероссийской научно-практической конференции. РАСХН. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 2001. -С. 75-78.

23.Володин В.М., Масютенко Н.П., Велюханова О.В. Динамика органического вещества в почве при сельскохозяйственном использовании черноземов /Земледелие в XXI веке. Проблемы и пути их решения. Доклады Всероссийской научно-практической конференции. РАСХН. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 2001. -С. 206-210.

24.Велюханова О.В., Масютенко Н.П. Влияние агрогенных факторов на динамику биологической активности чернозема типичного /Идеи В.В. Докучаева и современные проблемы сельской местности: Материалы Международной научно-практической конференции. В двух частях. Часть И. -Москва - Смоленск, 2001.-С. 119-126.

25.Масютенко Н.П., Панкова Т.И. Оценка связи показателей гумусного состояния почвы с параметрами плодородия чернозема типичного /Идеи В.В. Докучаева и современные проблемы сельской местности: Материалы Международной научно-практической конференции. В двух частях. Часть II. -Москва -Смоленск, 2001.-С. 199-203.

26.Масютенко Н.П., Болотских Г.А. Роль органических удобрений в воспроизводстве количественного и качественного состава органического вещества черноземов в агроландшафте /Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию ВНИПТИОУ. -М.: РАСХН - ВНИПТИОУ, 2002. -С. 308-310.

Сдано в набор 19 03 2003 г. Подписано в печать 19 03.2003 г. Формат 60x84 1/16. Бумага Айсберг Объем 2,0 усл. печ. л Гарнитура Тайме Тираж 100 экз. Заказ № 34 Отпечатано в множительном центре ВНИИЗиЗПЭ 305021, г. Курск, ул К. Маркса, 70-6

2 ооз-к

57*4

-5 784

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Масютенко, Нина Петровна

Введение.

Условные обозначения, применяемые в диссертации.

Глава 1. Объекты, условия проведения опытов и методика исследований

1.1. Геоморфологические и климатические условия.

1.2. Почвы и их свойства.

1.3. Объекты и их свойства.

1.4. Методика исследований.

1.4.1. Методика полевых исследований.

1.4.2. Аналитические методы исследований.

1.4.3. Унификация методики определения лабильных гумусовых веществ в черноземах и межлабораторная воспроизводимость ее результатов.

1.4.4. Метод определения оптимальных и критических параметров плодородия почвы.

1.4.5. Методика разработки модели управления балансом органического вещества почвы.

Глава 2. Энергетический потенциал органического вещества черноземов.

2.1. Аккумулирование энергии в органических компонентах почвы (Обзор литературы).

2.1.1. Методические подходы к определению запасов энергии в компонентах органического вещества почвы.

2.1.2. Запасы энергии в гумусовых веществах основных типов почв.

2.1.3. Запасы энергии и ее трансформация в растительных остатках при разложении.

2.2. Энергопотенциал органического вещества почвы, его определение и оценка.

2.2.1 Понятия, принципы и система оценки энергопотенциала органического вещества почвы.

2.2.2. Термодинамические характеристики гумусовых веществ чернозема типичного.

2.2.3. Теплота сгорания лабильных компонентов органического вещества чернозема типичного в зависимости от антропогенных факторов и местоположения в рельефе.

2.3. Влияние сельскохозяйственного использования и экспозиции склона на энергопотенциал органического вещества черноземных почв.

2.3.1. Структура энергетического потенциала черноземов в зависимости от вида сельскохозяйственного использования и экспозиции склона.

2.3.2. Оценка влияния агрогенных факторов на изменение энергии в активной части органического вещества чернозема типичного.

2.4. Методика оптимизации структуры угодий в агроландшафтах с использованием энергопотенциала органического вещества почвы.

Глава 3. Трансформация и устойчивость органического вещества почвы при сельскохозяйственном использовании.

3.1. Теоретические аспекты связи состава органического вещества почвы с его устойчивостью, трансформацией и экологизацией земледелия.

3.2. Особенности многокомпонентной системы органического вещества черноземов.

3.3. Устойчивость органического вещества почвы.

3.4. Влияние экспозиции склона и степени эродированности на количественный и качественный состав органического вещества черноземных почв.

3.5. Трансформация состава органического вещества черноземов под воздействием агрогенных факторов.

3.5.1. Влияние внесения органических и органо-минеральных удобрений, севооборотов и обработки почвы на количественный и качественный состав органического вещества чернозема типичного и его воспроизводство.

3.5.2. Закономерности изменения содержания, состава и природы лабильных гумусовых веществ под влиянием различных обработок почвы.

3.5.3. Оценка воздействия элементов систем земледелия на компоненты органического вещества черноземов

3.6. Оценка связи содержания и состава гумусовых веществ чернозема типичного с численностью, жизнедеятельностью микроорганизмов и с урожаем зерновых культур.

Глава 4. Научные основы и управления воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом.

4.1. Теоретические аспекты проблемы и основные принципы, управления воспроизводством органического вещества в почве и его энергопотенциалом.

4.2. Система управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества почвы и его энергопотенциалом.

4.2.1. Разработка системы мероприятий по управлению воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом.

4.2.2. Система оценки и контроля гумусного состояния черноземов

4.2.3. Прогнозирование изменения гумусного состояния и трансформации энергии органического вещества черноземов в агроландшафте.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Энергетический потенциал органического вещества черноземов и управление его воспроизводством"

Актуальность темы. Органическое вещество почвы является одним из основных естественных аккумуляторов и источников энергии на Земле. В связи с обострением экологической ситуации на планете, истощением и деградацией почв, в том числе и черноземных, низкой продуктивностью земледелия проблема изучения их энергетических ресурсов, рационального использования и управления ими становится чрезвычайно актуальной. Рядом исследователей определены запасы энергии в гумусе некоторых почв (Ковда, 1970, 1973; Волобуев, 1974; Алиев, 1978, 1980; Орлов, Гришина, 1981; Щербаков, Рудай, 1983), показана общепланетарная роль гумуса как колоссального геохимического аккумулятора, главного хранителя солнечной энергии на земной поверхности. Суммарные запасы энергии, связанной в гумусе почвенного покрова Земли, равны или несколько превышают количество энергии, накопленной надземной частью фитомассы суши (Ковда, Якушевская, 1971).

С экологических и агрономических позиций наряду с запасами энергии в гумусовых веществах важно и актуально оценивать и ту часть энергии органического вещества почвы, которая может быть мобилизована в процессе его трансформации, участвует в потоках вещества и энергии, используется живыми организмами для своей жизнедеятельности, а следовательно, определяет продуктивность сельскохозяйственных культур, влияет на почвенные процессы и плодородие.

При разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия необходимы оценка потенциала природных и антропогенных почвенных ресурсов и анализ энергетических процессов, протекающих в почве. Поэтому возникла необходимость в разработке вопроса об энергопотенциале органического вещества почвы, оценке органического вещества почвы как аккумулятора и источника энергии. Для современного земледелия актуальное значение имеет изучение естественных и антропогенных потоков энергии в агроландшафте.

Одним из условий выхода из экологического кризиса является экологизация земледелия, которая тесно связана с научно обоснованным и экологически целесообразным управлением воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом.

Цель работы - исследовать энергетический потенциал органического вещества черноземов и разработать научные основы его воспроизводства для сохранения и повышения плодородия почв, улучшения их экологического состояния, обеспечения роста продуктивности и устойчивости земледелия.

Задачи исследований. Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи, каждая из которых имеет самостоятельное научное значение:

1. Разработать основные положения об энергетическом потенциале органического вещества почвы, методы его определения и оценки.

2. Определить стандартные термодинамические характеристики гумусовых веществ черноземов.

3. Изучить влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на структуру энергопотенциала органического вещества черноземов.

4. Разработать методику оптимизации структуры угодий в агроланд-шафтах с использованием энергопотенциала органического вещества почвы.

5. Выявить закономерности влияния агрогенных факторов и местоположения в рельефе на трансформацию и устойчивость многокомпонентной системы органического вещества почвы.

6. Дать оценку связи содержания и состава гумусовых веществ чернозема типичного с численностью и жизнедеятельностью микроорганизмов и урожаем зерновых культур.

7. Разработать основные принципы и систему управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества черноземных почв и его энергопотенциалом

8. Сформировать математические модели прогноза гумусного состояния и трансформации энергии органического вещества в черноземных почвах агроландшафта.

Основные защищаемые положения:

1. Понятия, принципы и система оценки энергетического потенциала органического вещества почвы.

2. Закономерности изменения структуры энергопотенциала органического вещества черноземов под воздействием агрогенных факторов и экспозиции склона в процессе сельскохозяйственного использования.

3. Закономерности трансформации и устойчивости многокомпонентной системы органического вещества черноземов в зависимости от степени их эродированности, под влиянием агрогенных факторов и экспозиции склона.

4. Количественная оценка связи содержания и состава гумусовых веществ чернозема с урожаем зерновых культур, численностью и жизнедеятельностью почвенных микроорганизмов.

5. Принципы и система управления воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом.

Научная новизна. Впервые разработаны общие положения об энергетическом потенциале органического вещества почвы и его структуре, предложены методы определения и нормативный материал для их реализации. Представлена система оценки органического вещества почвы как аккумулятора и источника энергии в природных и антропогенно измененных ландшафтах.

Показаны количественные и качественные изменения энергетического потенциала органического вещества целинных черноземов при сельскохозяйственном использовании. Установлено влияние экологических факторов на его структуру.

С термодинамических позиций рассмотрена система органического вещества чернозема типичного и ее устойчивость. Определены стандартные термодинамические характеристики компонентов органического вещества черноземов. Выявлены закономерности воздействия различных факторов на теплоту сгорания гуминовых кислот. Разработаны модели трансформации энергии органического вещества почвы в агроландшафтах.

Выявлено, что основой устойчивого функционирования системы органического вещества черноземов является механизм обратной связи: при уменьшении в почве в составе органического вещества негумифицированно-го органического вещества увеличивается содержание лабильных гумусовых веществ и наоборот, при увеличении в почве негумифицированного органического вещества уменьшается доля лабильных гумусовых веществ. Отмечено явление "пульсирования" системы органического вещества почвы за ротацию севооборота, выражающееся в изменении уровня содержания в почве различных его компонентов и их соотношений. Предложен метод определения оптимального уровня содержания негумифицированного органического вещества в почве, обеспечивающего устойчивость системы органического вещества. Впервые изучено влияние обработок на элементный состав лабильных гуминовых кислот.

Представлен методический подход к регулированию энергопотенциала органического вещества на основе управления воспроизводством органического вещества черноземов, обеспечения устойчивости его структуры, анализа и оценки биоэнергетических процессов в почве. Получены 2 авторских свидетельства на изобретения (№12253662, №1528142) и патент на изобретение (№269535).

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработаны "Методика определения и оценки структуры энергопотенциала органического вещества почвы" (2000), "Методика оптимизации структуры угодий в агроландшафте на энергетической основе" (2000), научные основы и система управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества черноземных почв и его энергопотенциалом, нормативные материалы, обеспечивающие их реализацию. Разработка по регулированию гумусного состояния черноземных почв удостоена Серебряной медали ВДНХ СССР.

Теоретические положения, методические подходы и результаты экспериментальных исследований использованы при подготовке десяти методик и методических рекомендаций по разработке систем земледелия на ландшафтной основе, по проектированию систем почвозащитного земледелия для районов распространения водной и водно-ветровой эрозии почв Европейской территории страны, программы планирования, закладки и проведения многофакторных опытов Географической сети для моделирования систем земледелия (1998), научно обоснованной системы ведения агропромышленного производства Курской области (1991), моделям управления балансом органического вещества почвы (1993).

Научно-методические разработки автора положены в основу четырех диссертационных работ аспирантов ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии и Курского государственного педагогического университета, выполненных и защищенных под ее руководством.

Представленная работа выполнена в рамках государственных задач ВАСХНИЛ, ГКНТ СССР, РАСХН и тематических планов ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на годичном общем собрании Отделения земледелия и химизации сельского хозяйства ВАСХНИЛ (Москва, 1982), на II и III съездах Докучаеве ко го общества почвоведов в Санкт-Петербурге (1996) и Суздале (2000), на Международных научных конференциях "Опустынивание и деградация почв" (МГУ, Москва, 1999), "Идеи В.В. Докучаева и современные проблемы сельской местности" (Москва - Смоленск, 2001), "Образование в решении экологических проблем" (Курск, 2001), на Всесоюзных научно-практических конференциях и совещаниях "Проблема гумуса в земледелии" (Новосибирск, 1986), "Плодородие черноземов в связи с интенсификацией их использования" (Одесса, 1986), " Проблема гумуса в земледелии и использование органических удобрений" (Владимир, 1987), Всероссийских научно-практических конференциях "Русский чернозем - 2000" (Белгородская обл., Прохоровка, 2000), на научно-практических конференциях Курского отделения общества почвоведов (Курск, 1989, 1995, 1997, 1999, 2001), научно-практической конференции, посвященной 25-летию ВНИИЗиЗПЭ (Курск, 1995), "Земледелие в XXI веке. Проблемы и пути их решения" (Курск, 2000), Международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию ВНИПТИОУ (Владимир, 2001), на заседаниях Ученого совета ВНИИЗиЗПЭ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 80 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 393 страницах, состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, предложений производству и научно-практическим учреждениям, включает 90 таблиц, 16 рисунков и 47 приложений. Библиографический список включает 463 наименований, из них 74 зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Масютенко, Нина Петровна

выводы

1. Распашка черноземов и усиление эрозионных процессов привели к снижению экологических функций органического вещества почвы как аккумулятора энергии на 25-75% и как ее источника - в 2-6 раз. Изменение энергопотенциала органического вещества черноземов определяется интенсивностью проявления эрозионных процессов, видом сельскохозяйственного использования, системой земледелия и зависит от местоположения в рельефе. Запасы энергии в активной части органического вещества сокращаются примерно в два раза. Соотношения содержания активной энергии в органическом веществе почвы к связанной под лугом, лесополосами, залежью (12-14 лет) приближаются к таковым на целине.

2. Вид угодья влияет на соотношение всех видов энергии в органическом веществе почвы, сильнее на южном склоне; а экспозиция склона — преимущественно только потенциально-активной и активной. На южном склоне доля энергии, заключенной в микробной биомассе чернозема типичного, в 1,31,8 раза больше, а в лабильных гуминовых кислотах в 1,6-2,7 раза меньше, чем на северном склоне и плакоре. Энергопотенциал органического вещества черноземных почв природных ландшафтов в 1,4-1,6 раза превышает энергопотенциал агроландшафта.

3. Элементы систем земледелия и экспозиция склона существенно влияют на трансформацию энергии в активной части органического вещества чернозема типичного. Введение в севообороты многолетних бобовых трав (50%) способствует усилению энергетических функций органического вещества почвы как аккумулятора, так и источника энергии, а внесение органических, органо-минеральных удобрений и минимализация обработки в основном повышают его потенциальную способность как источника энергии.

4. Стандартные термодинамические характеристики гуминовых и фульвокислот лабильных гумусовых веществ чернозема типичного подтверждают их высокую трансформируемое^. Величина теплоты сгорания лабильных гуминовых кислот чернозема типичного изменяется в зависимости от внесения удобрений, севооборотов, обработок почвы, местоположения на склоне, слоя почвы, временного фактора. В эродированных черноземах уменьшается энергия связи между атомами, возрастает реакционная способность и разу-порядоченность молекул лабильных гуминовых кислот. Для черноземов ЦЧЗ характерны средние значения стандартных термодинамических показателей гуминовых кислот по сравнению с основными почвами России.

5. В процессе сельскохозяйственного использования в пахотных почвах по сравнению с целинными содержание негумифицированного органического вещества снижается в 2-2,4 раза, общего гумуса на 25-52% и лабильных гумусовых веществ на 33-50% в зависимости от степени эродированности и местоположения в рельефе. Изменяются соотношения между компонентами органического вещества: увеличивается доля инертного гумуса, сокращается - лабильной части, а в ней — негумифицированного органического вещества. Уровни варьирования в пространстве компонентов и групп органического вещества чернозема типичного различны и зависят от местоположения в рельефе и глубины.

6. Выявлено "пульсирование" системы органического вещества в черноземе типичном в течение ротации, выражающееся в изменении уровня содержания различных компонентов органического вещества, их соотношений, связанное с различными количествами вещества и энергии, которые потребляют или привносят в систему культуры, поступают с удобрениями и расходуются в зависимости от обработки почвы. Впервые установлен механизм обратной связи, заключающийся в том, что снижение или увеличение в почве содержания негумифицированного органического вещества вызывают закономерные изменения в системе органического вещества почвы. Впервые предложен показатель устойчивости органического вещества почвы и шкала его оценки для черноземов.

7. В эродированных черноземах сокращается содержание всех компонентов органич(8£й:0го вещества почвы, изменяются соотношения между ними, снижается его устойчивость, ухудшается тип гумуса, уменьшается количество гуминовых кислот, свободных и связанных с полуторными окислами и кальцием, по сравнению с неэродированными. Установлены особенности количественного и качественного состава органического вещества чернозема типичного в зависимости от экспозиции. В почвах южного склона по сравнению с северным меньше содержание лабильных гумусовых веществ (в 2,3-6,3 раза), гумуса (на 10-17%), отмечается ухудшение их качества.

8. Севообороты существенно влияют на запасы в почве негумифицированного органического вещества, содержание и степень воспроизводства гумуса и лабильных гумусовых веществ; органо-минеральные удобрения - на лабильные гумусовые вещества, их состав, воспроизводство гумуса. Степень и характер влияния безотвальной обработки по сравнению со вспашкой на содержание, состав гумуса и лабильных гумусовых веществ в черноземах определяется продолжительностью применения обработки, видом севооборота, экспозицией склона, внесением органо-минеральных удобрений. Содержание азота в элементном составе лабильных гуминовых кислот в пахотном слое чернозема типичного под влиянием безотвальной обработки достоверно снижается по сравнению с отвальной.

9. Лабильные гуминовые кислоты оказывают большее влияние на урожай и продуктивность ячменя, чем озимой пшеницы. Характер и степень взаимосвязи урожая и продуктивности озимой пшеницы с составом гумусовых веществ чернозема типичного зависят от внесения удобрений, вида обработки, глубины изучаемого слоя почвы. Выявлена тесная связь гумуса с микрофлорой, обусловливающей азотный режим почвы, лабильных гумусовых веществ и лабильных гуминовых кислот - с грибами.

10. Предложен методический подход к управлению воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциала, основанный на достижении оптимальных или оптимально допустимых параметров гумусного состояния и энергопотенциала органического вещества почвы, учете, оценке, контроле и прогнозировании изменения их фактического состояния. При этом регулирование осуществляется внесением органических удобрений, посевом многолетних трав, снижением минерализации гумуса в результате внедрения почвозащитных обработок и поддержания в почве на оптимальном или оптимально-допустимом уровне содержания негумифицированного органического вещества при введении в севообороты пожнивных, промежуточных и сидеральных культур, компостировании соломы и т.п., а также повышением эффективности гумификации свежего органического вещества, поступающего в почву, при обеспечении в нем оптимального соотношения C:N и улучшения качественного состава.

Разработана система управления воспроизводством органического вещества почвы и его энергопотенциалом, включающая разработку системы мероприятий по управлению, оценку и контроль за гумусным состоянием и энергопотенциалом органического вещества почвы, прогнозирование их изменения в агроландшафте, обеспечивающая воспроизводство и устойчивость органического вещества почвы и его энергопотенциала, получение планируемых стабильных урожаев сельскохозяйственных культур высокого качества, сохранение и повышение почвенного плодородия, охрану окружающей среды и снижение потребности хозяйства в навозе. Нормативные материалы обеспечивают применение разработки в условиях ЦЧЗ на черноземных почвах.

11. Разработанные модели прогноза позволяют определять изменение гумусного состояния (содержания гумуса, лабильных гумусовых веществ, негумифицированного органического вещества) пахотных черноземов, а модели трансформации энергии органического вещества в почвах — энергопотенциала органического вещества почв агроландшафта с учетом различных факторов за оцениваемый период. Функционирование моделей обеспечено разработанными и собранными нормативными и справочными материалами для почв ЦЧЗ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИМ УЧРЕЖДЕНИЯМ

1. Для глубокого системного анализа и количественной оценки энергетических процессов, протекающих в почвах природных и антропогенно измененных ландшафтов, потенциала почвенных ресурсов при проведении научно-исследовательских и научно-практических работ рекомендуется использовать "Методику определения и оценки структуры энергопотенциала органического вещества почвы в агроландшафтах" (2000).

2. Для специалистов, работающих в области земледелия, почвоведения, экологии, землеустройства предназначена "Методика оптимизации структуры угодий в агроландшафте на энергетической основе" (2000).

3. Для рационального использования природных и антропогенных ресурсов, улучшения экологического состояния почв, сохранения и повышения их плодородия (при снижении потребностей хозяйства в навозе), получения планируемых урожаев высокого качества, повышения устойчивости земледелия предлагается система управления воспроизводством и устойчивостью органического вещества черноземов ЦЧЗ и его энергопотенциалом.

4. Система оценки и контроля гумусного состояния черноземов может быть использована при мониторинге окружающей среды.

5. Модели прогноза изменения гумусного состояния и трансформации энергии органического вещества черноземов в агроландшафтах рекомендуются для использования как в научно-исследовательских, так и в государственных планирующих учреждениях.

6. Разработанная и апробированная методика определения оптимальных и критических параметров почвенного плодородия, а также предложения по унификации метода определения лабильных гумусовых веществ в почве могут быть использованы при проведении научных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Органическое вещество почвы представляет собой открытую гетерогенную многокомпонентную термодинамическую систему, состоящую из органических и гумусовых веществ, включающую негумифицированное органическое вещество, лабильные гумусовые вещества, микробную биомассу и инертный гумус, различающиеся по степени связи с минеральной частью почвы и по скорости разложения. Рассматривая в данной работе органическое вещество почвы с таких позиций, удалось, с одной стороны, предложить свой подход к определению запасов энергии в ОВ почвы, разработать положения об энергетическом потенциале, его структуре и методах определения. Это позволило оценить запасы аккумулированной энергии в основных компонентах органического вещества и количество трансформируемой энергии, которая может быть мобилизована и использована для роста и воспроизводства высших растений, почвенной флоры и фауны и на почвенные процессы. Таким образом, количественно оценены две основные экологические стороны энергетической функции органического вещества почвы как аккумулятора и источника энергии.

С другой стороны, исходя из такого представления об органическом веществе почвы и положений Д.С. Орлова (1990) и А.Д. Фокина (1995) об устойчивости, следует, что каждый ее компонент, относясь либо к инертно-устойчивым структурам, либо к лабильным составляющим, играет определенную роль в устойчивости его структуры и функционировании.

С экологической точки зрения для сохранения природных почвенных ресурсов проблема устойчивости органического вещества почвы очень важна. Его устойчивое функционирование в почве поддерживается благодаря определенным соотношениям между ИГ и ЛГВ, между Г и НВ, между J11 В и НВ, наличию механизма обратной связи между его компонентами и постоянного притока вещества и энергии в виде органических удобрений и растительных остатков.

В зернопаропропашном севообороте, где "пульсирование" системы органического вещества выше и шире пределы изменчивости соотношений между его компонентами, четко проявляется механизм обратной связи, заключающийся в закономерном изменении содержания и соотношений компонентов органического вещества в почве при снижении и увеличении в ней количества негумифицированного органического вещества.

В устойчивости гумусовых веществ почвы большую роль играет негу-мифицированное органическое вещество, которое выполняет по отношению к ним защитную и гумусовоспроизводительную функцию. При снижении содержания НВ в почве возрастает роль лабильных гумусовых веществ в обеспечении устойчивости органического вещества почвы. Пределы устойчивости органического вещества почвы определяются наличием в ней НВ и его количеством. Для повышения устойчивости ОВ пахотных почв следует стремиться к значениям соотношений его компонентов в целинной почве.

При изучении органического вещества почвы на вещественном и энергетическом уровне стало очевидно, что управление его энергопотенциалом возможно через воспроизводство носителя энергии — почвенное органическое вещество, но при этом непременным условием должен быть учет термодинамики процессов и потоков энергии в агроэкосистеме. С решением данного вопроса связана экологизация земледелия.

Воспроизводство органического вещества — основа существования почвы как природного ресурса. Для обеспечения воспроизводства органического вещества почвы, сохранения его структуры и функционирования необходим минимальный уровень энергии. Там, где обеспеченность энергией ниже минимального уровня, система должна или адаптироваться, или деградировать неуклонно (погибнуть). Адаптация связана с изменением структуры органического вещества почвы.

303

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Масютенко, Нина Петровна, Курск

1. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. —656 с.

2. Агроэкология /В.А. Черников, P.M. Алексахин, А.В. Голубев и др.: Под ред. В.А. Черникова, А.И. Черекеса. -М.: Колос, 2000. -536 с.

3. Адерихин П.Г. Изменение плодородия черноземов ЦентральноЧерноземной полосы при окультуривании //Доклад к VIII Международному конгрессу почвоведов. М.: Наука, 1964. - С. 36.

4. Адерихин П.Г., Щербаков А.П. Влияние длительного сельскохозяй- • ственного использования черноземов на некоторые показатели их плодородия //Проблемы почвоведения, агрохимии и мелиорации. Воронеж: ВГУ, 1973.-С. 49-69.

5. Айдаров И.П. Математическое и имитационное моделирование процессов в почвоведении и земледелии: Тезисы докл. 2 съезд общества почвоведов. (С.-Петербург, 27-30 июня 1996). Кн. 1. - С.-Петербург, 1996. — С. 54-55.

6. Акентьева Л.И., Чижова М.С. Изменение гумусообразования черноземах при длительном применении плоскорезной обработки. //Почвоведение. -1986. №2.-С. 69-74.

7. Акоф Р., Сасиени М. Основы исследования операций. — М: Наука, 1971.-234 с.

8. Аксенов С.М., Туев Н.А. Изучение трансформации биомассы растений и азотных удобрений в почвах методом изотопной индикации. /Современные методы исследования почв. Всесоюз. науч. конф. -М. , 1983. — С. 137.

9. Александрова И.В. Об использовании гуминовых кислот микроорганизмами //Почвоведение. -1953. №6. -С. 15-21.

10. Александрова Л.Н. О номенклатуре гумусовых веществ //Науч. ДЬкл. Bbffcui. Шк. Б^Ьл. 1%ки. 1970. №9. -С. 91-99.

11. Александрова JI.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л: Наука, Ленингр. отд-ние, 1980. - 288 с.

12. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. -Л.: Наука, 1980. 288 с.

13. Александрова Л.Н. Перегнойные вещества и процесс их взаимодействия с минеральной частью почвы: Автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. Л., 1953. -37с.

14. Алиев С.А. Биоэнергетика органического вещества почв. — Баку: ЭЛМ, 1973.-66 с.

15. Алиев С.А. Колориметрические методы определения энергетических показателей гумусовых соединений почв //Изв. АН Азерб. ССР. Серия биология. 1986. №3. -С. 18-26.

16. Алиев С.А. Методы изучения энергетики органического вещества почв //Почвоведение. 1972. №9. - С. 147-151.

17. Алиев С.А. Некоторые данные по энергетике процессов гумусонакопления //Докл. АН Азерб. ССР. -1964. -т. XX. №8. С. 17.

18. Алиев С.А. Управление эколого-энергетическими факторами формирования высокопродуктивных черноземов //Экология и земледелия. —М.: Наука, 1980.-С. 91-95.

19. Алиев С.А. Экология и энергетика биохимических процессов превращения органического вещества. -Баку: ЭЛМ, 1978. -253 с.

20. Алиева Е.И. Накопление и разложение растительных остатков полевых культур и их влияние на баланс органического вещества и питательных элементов в дерново-подзолистой почве //Агрохимия. —1978. №4. -С. 5763.

21. Аристовская Т.В. Теоретические аспекты проблемы численности, биомассы и продуктивности почвенных микроорганизмов //Вопросы численности, биомассы и продуктивности почвенных микроорганизмов. —Л.: Наука, 1972.-С. 7-19.

22. Асмус Ф., Харрман М. Воспроизводство органического вещества почвы. Обзор. -М.: Академия с.-х. наук. Институт с.-х. информации и документации, 1978. -С. 20-47.

23. Асыка Н.В., Старкова О.П., Артуганова З.И. Влияние различных культур в севооборотах на плодородие типичного чернозема //Доклады ВАСХНИЛ. -1984. №1. -С. 5-8.

24. Ахтырцев Б.П. Гумус эродированных черноземов //Органическое вещество пахотных почв: Научн. тр. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. —М. 1987.-С. 109-117.

25. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского Черноземья. -Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1993. -216 с.

26. Багаутдинов Ф.Я. Обновление компонентов серой лесной почвы и чернозема типичного при длительной гумификации меченных по углероду растительных остатков //Почвоведение. — 1994. №2. — С. 50-56.

27. Бадалян Е.Н., Хачикян Л.А., Аванесов А.А. Влияние экспозиции склонов на биологические показатели и состав гумуса эродированных черноземов //Биол. журн. Армении. -1981. -т. 34. №10. -С. 1021-1026.

28. Балаев А.Д., Бережняк М.Ф. Гумусное состояние и водно-физические свойства чернозема типичного при его различном использовании //Сиб. вестник, с.-х. науки. -1987. №4. -С. 8-12.

29. Балаев А.Д., Бережняк М.Ф. Гумусное состояние и водно-физические свойства чернозема типичного при его различном использовании. Сиб. вестник с.-х. науки. 1987. №4. -С. 8-12.

30. Бамбалов Н.Н. Уравнение баланса органического вещества торфяных почв //Химия и химическая технология торфа. -Минск. 1979. -С. 7-9.

31. Банкин М.П., Банкина Т.А. Земесзирке Н.Э. Состояние и пути воспроизводства плодородия дерново-подзолистых почв //Тез. докл. 2 съезда общества почвоведов, (С.-Петербург 27-30 июня 1996). Кн. 1. С.-Петербург: РАН, 1996.-С. 154-155.

32. Белолипский В.А. Прикладные подходы к ландшафтному земледелия в Степи Украины //Аграрная наука. —1998. №1. -С. 9-11.

33. Белоусов М.А., Сорокин М.А. Круговорот и баланс гумуса и питательных веществ в районах интенсивной химизации Узбекистана //Повышение плодородия почв и продуктивности с.-х. при интенсивной химизации. -М.: Наука, 1983. -С. 283-295.

34. Берестецкий О.А., Ермолина А.В. Численность и биомасса микроорганизмов в дерново-подзолистой почве под яровой пшеницей и горохом //Почвоведение. -1981. №8. -С. 120-127.

35. Биологическая продуктивность и круговорот химических элементов в растительных сообществах —J1.: Наука, 1971. —314 с.

36. Благовещенский Ю.Н. Дмитриев Е.А., Самсонова В.П. Метод квантилей в исследовании изменчивости свойств почв //Почвоведение. -1983, №2. С. 125-134.

37. Благодатский С.А., Благодатская Е.В., Горбенко А.Ю., Паников Н.А. Регидрационный метод определения биомассы микроорганизмов в почве //Почвоведение. 1987. №4. - С. 64-71.

38. Богатырев Л.Г., Свентинский И.А., Шарафутдинов P.M., Степанов А.А. Лесные подстилки и диагностики современной направленности гумусо-образования в различных географических зонах //Почвоведение. 1998. №7.- С. 863-875.

39. Богданов Ф.М., Середа Н.А. Влияние различных систем удобрения на гумусное состояние и продуктивность чернозема типичного //Агрохимия.- 1998. №4. -С. 18-24.

40. Бондаренко Н.Ф., Жуковский Е.Е. Моделирование продуктивности агроэкосистем. -Л.: Гидрометеоиздат, 1982. -335 с.

41. Борисов В.А., Ковылин В.М., Борисова Л.Н. Действие длительного применения удобрений в овощекормовом севообороте на содержание и баланс гумуса аллювиальной луговой почвы //Агрохимия. 1997. №4. - С. 1318.

42. Булаткин Г.А. Энергетические аспекты воспроизводства почвенного плодородия //Комплексное изучение продуктивности агроценозов. — Пущино. -1987. -С. 85-94.

43. Бурлакова JI.M. Комплексы параметров различных уровней почвенного плодородия и пути его управления в системе земледелия в Алтайском крае //Экологические проблемы интенсификации земледелия в Алтайском крае: Тез. докл. к конф. -Барнаул, -1983. С. 92-96.

44. Буяновский Г.А. Влияние биологических процессов на подвижные компоненты минеральной части почв Кура-Араксинской низменности. -Баку: ЭЛМ, 1972. -С. 37.

45. Важенина Е.А. Оптимизация пищевого режима серых лесных почв //Оптимизация свойств почв Нечерноземья и повышение их плодородия: Научные труды Почв, ин-та им В.В. Докучаева. -М., 1984. -С. 35-42.

46. Ваксман С.А. Гумус. Происхождение, химический состав и значение его в природе. -М.: Сельхозгиз, 1937. -471 с.

47. Васильев С.Н., Рощин В.И., Фелекс С. Экстрактивные вещества древесной зелени Pinus sylvestris L //Растительные ресурсы. —1995, т. 31. — Вып. 2, -С. 70-80.

48. Верзилин В.В. Формирование активности выщелоченного чернозема в зависимости от свойств возделывания озимой пшеницы. //Совершенствование полевых севооборотов ЦЧЗ: Сб. науч. тр. -Воронеж; СХИ, 1984.-С. 71-78.

49. Вернадский В.И. Живое вещество. —М.: Наука, 1979. -С. 11-19.

50. Вершинин Н.В. Почвенная структура и условия ее формирования. — М. Л.: Изд-во АН СССР, 1958. -С. 5-11.

51. Вильяме В.Р. Почвоведение. М., 1947. -С. 105-130.

52. Вильяме В.Р. Собрание сочинений. -М.: ОГИЗ. -Сельхозгиз, 1950. -Т.5.-642 с.

53. Водяницкий Ю.Н. Использование термодинамических показателей для описания гумусовых кислот почв //Почвоведение. —2000. №1. — С. 50-55.

54. Волобуев В.Г. Введение в энергетику почвообразования. —М.: Наука, 1974.-128 с.

55. Волобуев В.Р. Агроэнергетика актуальная научная и практическая проблема //Почвоведение. —1979. №10. -С. 5-14.

56. Волобуев В.Ф. Термодинамические основы классификации почв //Почвоведение. 1983. №8. - С. 5-16.

57. Володин В.М. , Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Изменение состава гумусовых веществ и биологической активности эродированных черноземов при минимализации обработки. //Вестник с.-х. науки. -1988, №2 (377), -С. 55-59.

58. Володин В.М. К вопросу о производительности почвы //Научн. тех. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, -1986. №3. -С. 3-11.

59. Володин В.М. О некоторых аспектах теории плодородия почвы //Научн. тех. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск, 1986. №1. -С. 3-11.

60. Володин В.М. Организация и ведение ландшафтного земледелия на энергетической основе: Тез. докл. 2 съезда общества почвоведов (27-30 июня 1996). -Кн. 1. С.-Петербург, -1996. - С. 4-5.

61. Володин В.М., Масютенко Н.П. Энергетические показатели черноземных почв //Доклады РАСХН. -1993. №6. -С. 12-15.

62. Володин В.М., Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Влияние различных способов обработки на содержание и состав гумусовых веществ в эродированных типичных черноземах //Проблемы гумуса в земледелии: Тезисы докладов совещания. -Новосибирск: 1986. -С. 57-58

63. Володин В.М., Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Гумусное состояние черноземов Курской области //Науч. тех. бюл. ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии. -1984. №4 (43). -С. 12-16.

64. Володин В.М., Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Изменение состава гумусовых веществ и биологической активности эродированных черноземов при минимализации обработки //Вестник с.-х. науки. -1998. №2 (377). -С. 55

65. Володин В.М., Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Методические рекомендации по регулированию гумусного состояния черноземных почв Курской области. ВАСХНИЛ. Курск, ВНИИЗиЗПЭ: 1990. -51 с.

66. Володин В.М., Масютенко Н.П., Юринская В.Ф. Регулирование гумусного состояниячерноземных почв //Проблема гумуса в земледелии и использование органических удобрений: Тез. докл. Всес. конф., 21-23 сент., 1987. -Владимир, -1987. С. 67-69.

67. Володин В.М., Сухановский Ю.П., Чередничеко А.Б. Математическая модель динамики гумуса. //Бюл. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. —1985. №36. -С. 43-44.

68. Володин В.М., Федорченко А.Е., Бирюкова Л.И., Орехова Н.П. Способ оценки плодородия почв. А.с. №1528142 от 8.08.89 г.

69. Володин В.М., Щербаков А.П., Масютенко Н.П. Энергетическое состояние черноземов ЦЧО /Агрогенная эволюция черноземов. -Воронеж: Воронежский государственный университет, 2000. -С. 101-119.

70. Воронин А.Д., Лойко П.Ф., Скалабан В.Д. Методология системных исследований в почвоведении //Почвоведение. 1989. №1. — С. 8-14.

71. Воронков В.А. Режим подвижных компонентов гумуса в почве черного пара: Сб. науч. тр: Совершенствование полевых севооборотов в ЦЧЗ. -Воронеж, 1984. -С. 54-62.

72. Воспроизводство гумуса и хозяйственно-биологический круговорот органического вещества в земледелии (рекомендации). —М.: ВО «Агропром-издат», 1989. -63 с.

73. Вьюгин С.М. Обработка почвы как фактор гумусового баланса. Ав-тореф. канд. дис. М. 1978. -26 с.

74. Гамзиков Г.А., Кулагина М.Н. Влияние длительного систематического применения удобрений на органическое вещество почв //Почвоведение. 1990. №11. - С. 58-67.

75. Гамзиков Г.А., Кулагина М.Н. Изменение содержания гумуса в почвах в результате сельскохозяйственного использования //Обзорная информация ВНИИТЭИ Агропром. М., 1992.

76. Ганжара Н.Ф. Гумусообразование и агротехническая оценка органических веществ подзолистых и черноземных почв Европейской части СССР: Дис. . д-ра биол. наук. М., 1988. -325 с.

77. Ганжара Н.Ф. Условия гумусообразования и гумусное состояние зональных типов почв //Известия ТСХА. —1986. №5. -С.84-89.

78. Гарипов Т.Т., Багаутдинов Ф.Н. Регулирование режима органического вещества пахотных почв: Тез. докл. 2 съезда общества почвоведов, (С.Петербург 27-30 июня 1996). Кн. 1. С.-Петербург, -1996. - С. 154-155.

79. Гейдебрехт В.В. Распределение микроорганизмов по профилю почв разных типов: Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1999. -26 с.

80. Гемсте И.К., Рейнфельд Л.Б., Закке И.Ф. и др. Учет и оценка баланса органического вещества почв //Химизация сельского хозяйства. —1990. №6. -С. 19-21.

81. Георт А. Показатели плодородия склоновых черноземов //Сб. науч. трудов Харьковского СХИ. -Харьков, 1982. -т. 284. -С. 31-34.

82. Герайзаде А.П. Калориметрическое определение энергии, аккумулированной в растительном веществе некоторых биоценозов Азербайджана //Докл. АН Азер. ССР, Баку: -1968. -т. XXIV. №2. -С. 417-423.

83. Гильманов Т.Г. Линейная модель многолетней динамики почвенного органического вещества //Вестник МГУ Сер. Биология, почвоведение. -М.: изд-во МГУ, 1974. №6. -С. 69-73.

84. Гильманов Т.Г., Базилевич Н.И. Количественная оценка источников гумусообразования русского чернозема (концептуально-балансовая модель) //Вестник МГУ. Сер. 17 Почвоведение. -М.: изд-во МГУ, 1983. №.6 -С. 9-16.

85. Голубев В.Н., Махаева Л.В., Кожевникова С.К. Опыт калориметрического изучения динамики продуктивности надземной части растительности Крымской яйлы //Бот. ж. -1967. №9. -С. 31-36.

86. Гончар-Зайкин П.П., Журавлев О.С. Балансовая модель динамики органического вещества почвы и идентификация ее параметров //Бюл. Почв, ин-та им В.В. Докучаева. -1985. №36. -С. 41-43.

87. Гончар-Зайкин П.П., Журавлев О.С. Метод монографического расчета гумусового баланса минеральных пахотных почв в севообороте. //Плодородие почв и пути его повышения. -М., 1983. -С. 154-159.

88. Гончар-Зайкин П.П., Журавлев О.С. Упрощенная модель динамики содержания гумуса в почве. //Теоретические основы и количественные методы программирования урожаев: Сб. тр. по агрон. физике, Л., 1979. -С. 158165.

89. Гончар-Зайкин П.П., Журавлев О.С., Коновалов Н.Ю. Норма реакции растений и управление продукционным процессом. —Л., 1982. -С. 30-32.

90. Гончар-Зайкин П.П., Журавлев О.С., Коновалов Н.Ю. Управление гумусовым режимом в структуре почвенного покрова. //Вестник с.-х. науки. -1987. №4.-С. 13-20.

91. Гончар-Зайкин П.П., Журавлев О.С., Коновалов Н.Ю. Управление гумусным режимом и структура почвенного покрова. //Проблема гумуса в земледелии: Тез. докл. совещ., Новосибирск, 5-6 авг., 1986. -Новосибирск, 1986.-С. 6-7.

92. Гончар-Зайкин П.П., Коновалов Н.Ю., Журавлев О.С. Принципы моделирования динамики органического вещества в почве //Биологические науки.-1988. №12.-С. 43-51.

93. Горбачева А.Е. Влияние длительного применения безотвальной обработки на содержание органического вещества в черноземах степной зоны УССР. Почвоведение. -1981. №1. С. 94-100.

94. Горбачева А.Е. Влияние длительного применения безотвальной обработки на содержание органического вещества в черноземах степной зоны УССР. //Почвоведение. -1983. -№10. -С. 84-88.

95. Горбенко А.Ю., Паников Н.С., Звягинцев Д.Г. Периодичность роста микроорганизмов в почве и ее причины //Докл. АН СССР. -1986. -т. 289. №4. -С. 984-988.

96. Горбунов. К.Б. Энергетический коэффициент при аэробном и анаэробном разложении клетчатки //Микробиология. -1962. -т. 31. -Вып. 4. — С.15.

97. Гришина Л. А. Биологический круговорот и его роль в почвообразовании. -М.: изд-во МГУ, 1974. -55-125 с.

98. Гришина Л.А. Гумусообразование и гумусовое состояние почв. — М.: Изд-во МГУ, 1986. -243 с.

99. Гришина Л.А., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв //Проблемы почвоведения. М., 1978. - С. 42-47.

100. Гублер Е.В. Вычислительные методы анализа и распознания процессов. Л.: Медицина, 1978. -294 с.

101. Гублер Е.В., Генкин А.А. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях. -М.: Медицина, 1973.-С. 24-38.

102. Гумус и почвообразование: Сборник статей /С.-Петербург, гос. аграр. ун-т /Ред. Донских И.Н. -СПб: Изд-во СПбГАУ, 1999. -139 с.

103. Данилова Е., Синицина Н. Влияние различных способов обработок на качественный состав гумуса почвы каштаново-солонцового комплекса Заволжья. Сб. науч. работ Саратовского СХИ. -1977. в. 90. С. 36-45.

104. Дергачева М.И. Система гумусовых веществ почв: пространственные и временные аспекты. —Новосибирск: Наука, 1989. -174 с.

105. Деревянко Р.Т. Гумусный потенциал почв УССР и его энергетическая оценка.: Тез. докл. 2 съезда общества почвоведов и агрохимиков УССР. Почвоведение и мелиорация почв, Харьков (21-24 октября 1986.) -Харьков, 1986. -С. 122.

106. Джефферс Дж. Введение в системный анализ: применение в экологии (пер. с англ.). —М.: Мир* 1981. -252 с.

107. Дмитренко В.Л., Махортов Ю.А. Оптимизация структуры агро-ландшафта //Земледелие. 1998. №3. - С. 13-19.

108. Дмитриев Д.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд-во МГУ, 1972. -292 с.

109. Дмитриев Е.А. Об оценке достаточного объема выборочных наблюдений. //Закономерности пространственного варьирования свойств почв и информационно-статистические методы их изучения. -М.: Наука, 1970. -С. 200-209.

110. Дмитриев Е.А. Экологические аспекты почвенных режимов //Почвоведение . 1977. №7. С. 831-839.

111. Добровольский Г.В. Тихий кризис планеты //Вестник сельскохозяйственной науки. Т. 67. 1997. №4. - С. 313-320.

112. Добровольский Г.В. Экологическое значение охраны почв //Вестник сельскохозяйственной науки. Т. 67. 1990. №7. - С. 10-13.

113. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах (экологическое значение почв). М.: Наука, 1990. -260 с.

114. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. -137 с.

115. Довнар B.C. К вопросу построения математической модели динамики гумуса в дерново-подзолистых почвах.: Тез. докл. Всесоюзн. съезда общества почвоведов, 1977. -Вып. 5. -Минск, 1977.-С. 345-346.

116. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд. доп. и пререраб. —М.: Агропромиздат, 1985. -351 с.

117. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. -М.: Агропромиздат. 1965.-351 с.

118. Доспехов Б.А., Васильев И.П., Туликов A.M. Практикум по земледелию. М.: Колос, 1977. -368 с.

119. Дре Ф. Экология. -М.: Атомиздат, 1976. -167 с.

120. Дрейпер Н., Смит Р. Прикладной регрессионный анализ. -М.: Статистика, 1973. С. 41-63.

121. Дылис Н.В., Носова J1.M. Фитомасса лесных биогеоценозов Подмосковья. -М.: Наука, 1977. -143 с.

122. Дьяконова К.В. Методы исследования органических веществ в лизиметрических водах, почвенных растворах и других аналогичных природных объектах. //Методы стационарных исследований почв. т. 2. -М.: Наука., 1977.-С. 199-226.

123. Дьяконова К.В. Оценка плодородия почв по содержанию и качеству гумуса, ее теоретическая основа: Тез. докл. 2 съезда общества почвоведов, (С.-Петербург 27-30 июня, 1996). РАН, Кн. 1. С.-Петербург: -1996. -С. 341-342.

124. Дьяконова К.В., Булеева B.C. Баланс и трансформация органического вещества дерново-подзолистых почв Центра Нечерноземной зоны. //Органическое вещество пахотных почв: Научные труды Почв, ин-та им В.В. Докучаева. -М., 1987. -С. 12-22.

125. Евдокимова Н.В. Влияние длительного применения удобрений на ферментативную активность некоторых типов почв //Изв. ТСХА. -1981. Вып. 2.-С. 186-189.

126. Евдокимова Н.В., Тищенко А.Г. Ферментативная активность генетические неоднородных почв в длительных опытах с удобрениями //Изв. ТСХА. -1984. -Вып. 1. -С. 103-107.

127. Егоров В.В. Единство материального и энергетического в плодородии почв //Вестник с.-х. науки. -1986. №11. -С. 33-39.

128. Егоров В.В. Единство материального и энергетического в плодородии почв //Вестник сельскохозяйственной науки. —1986. №11. С. 33-39.

129. Ефремов В.В. Моделирование почвенного плодородия чернозема типичного //Модели плодородия почв и методы их разработки: Научные труды Почв, ин-та им В.В. Докучаева. -М., 1982. -С. 78-84.

130. Жуков В.В. Регулирование баланса гумуса в почве. -М.: Росаг-ропромиздат, 1988. -39 с.

131. Журавлев О.С., Коновалов Н.Ю. Моделирование как метод обоснования управления содержанием и составом органического вещества почвы. //Управление почвенным плодородием: Сб. науч. тр. АФИ. -JL, 1986. -С. 108116.

132. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. -М., 1987. -С. 15-38.

133. Иванов В.П. Растительные выделения и их значение в жизни фи-тоценозов. -М., 1973.

134. Карамшук З.П., Роктанэн J1.C. Баланс углерода, азота и фосфора в растительных остатках и в темно-каштановой почве Северного Казахстана //Агрохимия. 1979. №10. - С. 92-96.

135. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. М.: Лесная промышленность, 1961.-264 с.

136. Карпачевский Л.О. Экологическое почвоведение. -М.: Изд-во МГУ, 1993.-184 с.

137. Керженцев А.С. О разработке экологической концепции в почвоведении //Почвоведение. 1995. №7. - С. 811-816.

138. Кершенс А. Значение различных культур и севооборотов в обеспечении почв органическим веществом. -ГДР. 1988. -№261. -С. 347-352.

139. Кйрк)йшн В.И. Концепция адаптиЙ^Ь-ландшафтного земледелия.-ПугЦЙко: ИздНО MfcxA Йм. к.А. ТиМй^ёЙЬ, 1^3. с.

140. Кирюшин В.И. Методика разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия и технологий возделывания сельскохозяйственных культур. -М.: Изд-во МСХА им. К.А. Тимирязева, 1995. с. 81.

141. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. -М.: Колос, 1996. -367 с.

142. Кирюшин В.И., Ганжара Н.Ф., Кауричев И.С., Орлов Д.С., Тит-лянова А.А., Фокин Д.А Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. -М.: Изд-во МСХА им. К.А. Тимирязева, 1993.-99 с.

143. Кирюшин В.И., Лебедева И.Н. Изменение содержания гумуса черноземов Сибири и Северного Казахстана под влиянием сельскохозяйственного использования. //Доклады ВАСХНИЛ. -1984. -№5. -С. 4-7.

144. Кирюшин В.И., Лебедева И.Н. Опыт изучения органического вещества черноземов Северного Казахстана при их сельскохозяйственном использовании.//Почвоведение. 1972. №5. -С. 128-133.

145. Ковда В.А, Розанов Б.Г. Почвоведение. Почва и почвообразование. Ч. 1.-М.: Высш. шк., 1988. -400с.

146. Ковда В.А. Основы учения о почвах. Общая теория почвообразовательного процесса. Кн. 1.-М.: Наука, 1973.-С. 127-158.

147. Ковда В.А. Почвоведение и продуктивность биосферы //Вестник АН СССР. -1970. №6. -С. 11-18.

148. Ковда В.А. Управление продуктивностью экосистем //Почвоведение. 1980. №4. - С. 3-11.

149. Ковда В.А., Якушевская И.В. Биомасса и продуктивность некоторых ландшафтов суши //Биосфера и ее ресурсы. —М.: Наука, 1971. с.

150. Когут Б.М. Вддонир длительного сельскохозяйственного использования на гумусовое состояние чернозема типичного //Органическое вещество пахотных поч: Науч. ^р. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. -М-, 1987. -С. 113-126.

151. Когут Б.М. Изменение содержания, состава и природы гумусовых веществ при сельскохозяйственном использовании типичного мощного чернозема. Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. -М.: Почвенный институт, 1982. 24 с.

152. Когут Б.М. Трансформация гумусового состояния черноземов при их сельскохозяйственном использовании //Почвоведение. 1998. №7. — С. 794-802.

153. Когут Б.М., Булкина Л.Ю. Сравнительная оценка воспроизводимости методов определения лабильных форм гумуса черноземов. //Почвоведение. 1987. №4. - С. 143-145.

154. Когут Б.М., Дьяконова К.В., Травникова Л.С. Состав и свойства гуминовых кислот различных вытяжек и фракций типичного чернозема. //Почвоведение . 1987. №7. -С. 38-45.

155. Когут Б.М., Масютенко Н.П. О некоторых изменениях типичного чернозема под влиянием плоскорезной обработки. //Почвоведение, 1990. №1, -С. 148-153.

156. Когут Б.М., Масютенко Н.П. Элементный состав лабильных гуминовых кислот черноземов //Почвоведедние. -1992. №1. -С. 91-94.

157. Когут Б.М., Масютенко Н.П., Гатилова С.Я., Ермакова А.А. Межлабораторная воспроизводимость результатов анализа содержания лабильных гумусовых веществ типичного чернозема. НТБ ВНИИЗиЗПЭ, вып. 4 (59) -88, Курск, 1988, -С. 29-34.

158. Козин В.К. Запас энергии в гумусе как критерий бонитировки почв //Почвоведение. 1990. №3. - С. 153-155.

159. Коновалов Б.Г., Гончар-Зайкин П.П., Журавлев О.С. Моделирование циклов азота и углерода в почве //Проблемы азота в инт. земледелии. — Новосибирск, 1990. -С. 80-82.

160. Коновалов Н.Ю. Распределение органических удобрений при управлении структурой почвенного покрова. //Научно-техн. бюл. по агрон. физ. -1984. -№57. -С.22-25.

161. Коновалов Н.Ю., Чебанова Е.П. Анализ гумусового режима почв при компенсационном методе управления //Управление почвенным плодородием. Сб. научн. тр. АФИ. -JL, 1986. -С. 116-123.

162. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. -М: Изд-во АН СССР, 1963.-314 с.

163. Кононова М.М. Проблема органического вещества почвы на современном этапе //Органическое вещество целинных и освоенных почв. —М.: Наука, 1972.-С. 7-29.

164. Кононова М.М. Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучение. -М.: Изд-во АН СССР, 1951. -390 с.

165. Кононова М.М. Процессы превращения органического вещества и их связь с плодородием почвы //Почвоведение. — 1968. №8. — С. 17-27.

166. Кордуняну П.Н., Донос А.И. Баланс органического вещества в почве и система удобрений. //Система удобрений в интенсивном земледелии. -Кишинев, 1978. -С. 42-52.

167. Костычев П.А. Избранные труды по физиологии и биохимии микроорганизмов. -М.: Изд-во АН СССР, 1956. т. 2. -520 с.

168. Котлярова О.Г., Кудашова Ю.И. Динамика биологической активности почвы в сидеральных парах //Доклады РАСХН. -1999. №2. -С. 26-28.

169. Коулман Л.К., Коул К.В., Элиисон З.Т. Распад и круговорот органического вещества и динамика питательных веществ в агроэкосистемах //Сельскохозяйственные экосистемы (перевод с англ.). -М.: Агропромиздат, 1987.-С. 85-103.

170. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. -М.: Изд-во АН СССР, 1958. -С. 102-104.

171. Краткий справочник по удобрениям. М.: Колос, 1971. -228 с.

172. Кулаковская Н.Н., Кнашинс Б.В., Богдевич И.Г. и др. Оптимальные параметры плодородия почв. -М.: Колос, 1984. -271 с.

173. Куликов А.И. Количественные параметры некоторых экологических функций почвы: Тез. докл. 2 съезда общества почвоведов, (С.-Петербург 27-30 июня 1996). Кн. 1. С.-Петербург: РАН, -1996. - С. 36.

174. Лазарев В.И. Динамика плодородия типичного чернозема при его длительном сельскохозяйственном использовании //Доклады РАСХН. -1998. №2. -С. 22-25.

175. Лактионов Н.И., Корецкая Л.К. Гумус в длительно удобряемых черноземах //Тр. Харьковского СХИ. -Харьков, 1977. -С. 14-19.

176. Ландшафтное земледелие (Вопросы теории, методики исследования и агроэкологического мониторинга ландшафтных систем земледелия). Под редакцией Г.А. Романенко и А.Н. Каштанова. -М.: РАСХН, 1994. 92с.

177. Ландшафтное земледелие. Часть 1. Концепция формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствования систем земледелия на ландшафтной основе. — ВНИИЗиЗПЭ, Курск, 1993. -100 с.

178. JIapxep Ф.Н. Экология растений. -М.: Мир, 1978. -134 с.

179. Левин Ф.Н. Гумусовый баланс в областях Нечерноземной зоны и пути увеличения гумуса в почве: Сб. науч. тр.: Вопросы Нечерноземной зоны РСФСР. -М.: Изд-во МГУ. IV, 1978. -39 с.

180. Левин Ф.Н. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах. -М.: Мысль, 1978. — С. 14-21.

181. Литвак Ш.И. Системный подход к агрохимическим исследованиям. -М.: Агропромиздат, 1990. -220 с.

182. Лукьянчикова З.У. Злил елемешчв родючосп грунту тд выливом прот1ерозшны агротехшки i добрив. //Агрох1м1Я I грунтознайство. Респ. М1жвщ. Темат. Наук. 36. -1977. -Вып. 34. С. 21-30.

183. Лучицкая О.А., Башкин В.Н. Влияние рельефа на плодородие почвы //Агрохимия. 1995. №5. - С. 109-114.

184. Лыков A.M. Воспроизводство плодородия почвы в Нечерноземной зоне. -М.: Россельхозиздат, 1982. -143 с.

185. Лыков A.M. Гумус и плодородие почвы. -М.: Московский рабочий, 1985.-191 с.

186. Лыков A.M. К методике расчетного определения гумусового баланса почвы в интенсивном земледелии //Изв. ТСХА. -1979. №6. -С. 14-20.

187. Лыков A.M., Вьюгин О.М. Баланс гумуса в дерново-подзолистой почве разной степени окультуренности в зависимости от основной обработки и внесения минеральных удобрений. //Изв. ТСХА. —1980. Вып. 54. -С. 20-28.

188. Лыков A.M., Гриценко В.В., Вьюгин С.М. Гумусовый баланс легкосуглинистой дерново-подзолистой почвы и урожай полевых культур при длительном применении разноглубинной обработки и удобрений. //Изв. ТСХА. 1981. №4.-С. 13-18.

189. Лыков A.M., Дубов В.Г. и др. Гумусовый баланс дерново-подзолистых почв Волгоградской области //Изв. ТСХА. -1982. Вып. 1. -С. 59-63.

190. Лыков A.M., Емцев В.Т, Сафонов А.Ф., Аль-Шурай А.А. Действие длительного применения удобрений и севооборота на биологическую активность почвы при возделывании зерновых культур //Изв. ТСХА. —1984. Вып. 1.-С. 75-83.

191. Макаров И.Б. Сезонная динамика содержания гумуса в почве. //Вестник МГУ Почвоведение. -1986. №3. -С. 25-32.

192. Макунина Г.С. Потери в содержании и запасах гумуса при земледельческом освоении черноземов и каштановых почв //География и природные ресурсы. -1989. №2. -С. 52-58.

193. Малкина-Пых И.Г. Модель формирования гумуса в естественных и сельскохозяйственных экосистемах //Почвоведение. 1995. №74. - С. 904914.

194. Мамонтов В.Г., Родионова Л.П. Быковский Ф.Ф., Абубакар Си-радж. Лабильное органическое вещество почвы: наменклатурная схема, методы изучения и агроэкологические функции //Известия ТСХА. —2000. №4. — С. 93-108.

195. Мартынович Н.Н. Влияние плоскорезной обработки на агрохимические и агрофизические показатели оподзоленного чернозема и урожаи сахарной свеклы Центральной Лесостепи правобережья УССР //Агрохимия. — 1989. №6.-С. 53-62.

196. Масютенко Н.П., Володин В.М Энергопотенциал органического вещества черноземных почв в агроландшафтах //Доклады РАСХН, -1998. №1. С. 20-22.

197. Масютенко Н.П., Панкова Т.И. Оценка связи показателей гумусного состояния почвы с параметрами плодородия чернозема типичного /Идеи В.В. Докучаева и современные проблемы сельской местности: Материалы

198. Международной научно-практической конференции. В двух частях. Часть II. -Москва Смоленск, 2001. -С. 199-203.

199. Матвеева В.Н. Условия бездефицитного баланса гумуса в пахотных почвах БССР. //Почвы БССР и пути повышения их плодородия: Докл. к 5-му Всесоюзн. съезду почвоведов. Минск, 1977. -С. 70-73.

200. Математическое моделирование плодородия почв с применением ЭВМ: Бюл. Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. -М., 1985. -Вып. XXXVI. -62 с.

201. Махинин С.В., Тихомиров Ф.А. Модель многолетней динамики стабильного углерода 14С в целинных черноземах и степного биогеоценоза. //Вестник МГУ. Серия 17. Почвоведение. -1984. №4. -С. 13-18.

202. Мергель А.А., Тимченко А.В., Кудеяров В.Н. Роль корневых выделений растений в трансформации азота и углерода в почве //Почвоведение. 1996. №10. - С. 1234-1239.

203. Методика энергетической оценки технологии производства растениеводства. -М., 1986. 32 с.

204. Методика определения и оценки структуры энергопотенциала органического вещества почвы в агроландшафтах /Володин В.М., Масютенко Н.П. -РАСХН. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск: Издательский центр "ЮМЕКС", 2000. -29 с.

205. Методика определения экологической емкости и энергетического потенциала территории агроландшафта. -Курск, ВНИИЗиЗПЭ, 2000. -31 с.

206. Методика оптимизации структуры угодий в агроландшафте на энергетической основе. /Володин В.М., Масютенко Н.П., Еремина Р.Ф. — РАСХН. ВНИИЗиЗПЭ. -Курск: Издательский центр. ЮМЕКС, 2000. -52 с.

207. Методика оценки эффективности систем земледелия на энергетической основе (Володин В.М., Еремина Р.Ф., Шестакова Л.П., Федорченко А.Г.). -М.: ВАСХНИЛ. -С. 19-22.

208. Методологическая оценка методик, используемых в почвенно-агрохимическом анализе (инструкция сост. Большаков В.А., Дмитриев Е.А. и др.). -М., Изд-во ВАСХНИЛ, 1984. -67 с.

209. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х., Кузнецов Л.Б. Изменение биологической активности дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы под влиянием систематического внесения возрастающих доз удобрений. //Доклады ВАСХНИЛ. -1984. №12. -С. 4-6.

210. Минеев В.Г., Шевцова Л.К. Влияние длительного применения удобрений на гумус почвы и урожай сельскохозяйственных культур //Агрохимия. -1978. №7. -С. 134-141.

211. Миненко Л.К., Старовойтов Н.А. Биологическая активность дерново-подзолистой суглинистой почвы за ротацию севооборота при различных приемах основной обработки //Доклады ВАСХНИЛ. -1982. №5. -С. 1013.

212. Мирчинк Т.Г., Паников Н.С. Современные успехи в оценке биомассы и продуктивности грибов и бактерий в почве //Успехи микробиологии. -М.: Наука, 1985. -Т. 20. -С. 198-226.

213. Мишустин Е.Н. Географические факторы и распространение почвенных микроорганизмов //Изв. АН СССР. Сер. биол. наук. -1958. №2. -С. 7-10.

214. Модели плодородия почв и методы их разработки: Сб. науч. тр. /Почв, ин-т им. В.В. Докучаева/ Отв. ред. Л.Л. Шишов, В.В. Ефремов. -М., 1982. -124 с.

215. Молчанов А.А. Гидрологическая роль лесов. -М., 1960. С. 3442.

216. Мошкарев А. Влияние систематического применения удобрений в севообороте на урожай и качество с.-х. культур. /Почвы Вост. Сибири и повышение их плодородия. -1979. -С. 37-41

217. Муха В.Д. Агропочвоведение. -М.: Колос, 1994.

218. Назарюк В.М. Баланс углерода и азота в почве в зависимости от уровня азотного питания растений и отношение C:N в растительных остатках овощных культур и картофеля //Агрохимия. — 1986. №1. С. 8-18.

219. Наконечная М.А., Аркадова Н.И. Агрохимическая характеристика выщелоченного чернозема на склоне северной экспозиции //Приемы улучшения агрохимических свойств эродированных почв: Бюл. ВИУА. 1987. №81.-С. 68-72.

220. Наконечная М.А., Явтушенко В.Е. Потери гумуса на склоновых землях ЦЧО //Почвоведение. 1989. №5. - С. 19-26.

221. Наконечная М.А., Явтушенко В.Е. Различия агроэкологических условий на склонах южной и северной экспозиций Центрально-Черноземной области //Почвоведение. 1988. №10. - С. 28-35.

222. Неуймин Я.Г. Модели в науке и технике. История, теория и практика. -JL: Наука, 1984. -139 с.

223. Нефедова Л.Г. Энергетические показатели почв Юго-восточного Забайкалья. /Почвы территорий нового освоения, их режимы и рациональное использование. Сб. науч. тр. Иркутск: Сиб. отд. АН СССР, ин-т геогр. Сиб. и Дал. Востока, 1980. -С. 111-112.

224. Никитин Б.А. Методы определения содержания гумуса в почве //Агрохимия. 1972. №3. - С. 123-125.

225. Никитин Б.А. Уточнения к методике определения гумуса в почве //Агрохимия. 1983. №8. - С. 101-106.

226. Никитин Д.И. Разложение почвенных гуминовых кислот микроорганизмами //Изв. АН СССР. Сер. биол. 1960. №4.

227. Никифоренко. JI.H. Влияние удобрений и обработок почв на содержание в них гумуса. Обзор. //Агрохимия. -1985, №8, -С. 105-122.

228. Никофоренко Л.И. Безотвальная обработка и гумусовое состояние эродированного чернозема //Земледелие. -1989. №3. -С. 27-29.

229. Носко B.C. Изменение гумусного состояния чернозема типичного под влиянием удобрений //Почвоведение. 1987. №5. - С. 26-32.

230. Опенлендер И.В. Групповой и фракционный состав гумуса эродированных черноземов и серых лесных почв ЦЧО //Почвоведение. — 1978. №4.-С. 42-46.

231. Опенлендер И.В. Потери и накопление гумуса в эродированных почвах //Вестник с.-х. науки. -1980. №9. -С. 34-39.

232. Опенлендер И.В., Орехова Н.П., Шульга С.А. Повышение водопроницаемости и плодородия среднесмытых черноземов с помощью высоких доз органических веществ //В сб. Повышение производства продукции с сельском хозяйстве. Челябинск, 1980. -С. 31-32.

233. Органическое вещество пахотных почв : Научные труды Почв, ин-та им В.В. Докучаева. -М., 1987. -173 с.

234. Орехова Н.П. Володин В.М., Юринская В.Ф. Модели плодородия чернозема типичного (для озимой пшеницы): Труды докладов VII Делегатского съезда ВОП. -Ташкент, 1985. -Т. 3. -С. 16.

235. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. -325 с.

236. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1974.-333 с.

237. Орлов Д.С. Проблемы контроля и улучшения гумусного состояния почв. //Научн. Доклады высш. школы. Биол. науки. —1981. №2. -С. 9-20.

238. Орлов Д.С. Роль гумусовых веществ в плодородии почв и их влияние на урожай с.-х. культур (обзор). //Итоги науки и техники. Сер. Почвоведение и агрохимия. Т. 2. Проблемы почвоведения. -М., 1979. С.87-162.

239. Орлов Д.С. Химия почв. -М: Изд-во МГУ, 1985. -376 с.

240. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н. Устойчивость органических соединений почвы и эмиссия парниковых газов в атмосферу //Почвоведение. 1998. №7. - С. 783-793.

241. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. -М.: Наука, 1996. -256 с.

242. Орлов Д.С., Гришина J1.A. Практикум по химии гумуса. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. -272 с.

243. Орлова А.Н., Хабарова К.А., Самохвалов С.Г., Крук Н.С., Сара-фанова Н.А., Евграфова Э.В. Система контроля качества анализов почв в агрохимической службе. //Управление качеством аналитических работ в агро-службе. М., 1982. -С. 41-45.

244. Основы автоматического управления /Под ред. B.C. Пугачева. — М., 1974.-710 с.

245. Оценка почв по содержанию и качеству гумуса для производственных моделей почвенного плодородия (рекомендации). -М.: Агропромиз-дат, 1990. -27 с.

246. Палецкая Г., Холмов В. Влияние способов обработки на запасы гумуса в изменении органического вещества на выщелоченных черноземах Западной Сибири. СО ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1982. -С. 10-16.

247. Палецкая Г.Я., Холмов В.Г. Влияние способов обработки на запасы гумуса и изменение органического вещества на черноземах Западной Сибири. //Интенсификация в Сибири и на Дальнем Востоке, СО ВАСХНИЛ. -Новосибирск, 1982,-С. 10-16.

248. Параметры плодородия основных типов почв. —М.: Агропромиз-дат. 1988. -262 с.

249. Парфенова Н.И. Энергетический показатель химических соединений и его зональное проявление в формировании плодородия //Вестник РАСХН. -1997. №2. -С. 20-23.

250. Певзнер JI. Основы биоэнергетики. —М.: Мир, 1977. —310 с.

251. Пелих В.И. Имитационно-регрессионная модель динамики органического вещества почвы //Упр. почв, плодородием. -JL, 1986. -С. 88-94.

252. Перепелица В.М., Жукова И.А. Эффективность безподстилочно-го навоза в пропашном звене севооборота //Сб. науч. тр. Белорусе. НИИ земледелия. -Минск. -1974. -вып. 21.

253. Петербургский А.В. Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии. -М., Наука, 1979. -167 с.

254. Пиментол Д. Затраты энергии в агроэкосистемах. /Сельскохозяйственные экосистемы. -М.: Агропромиздат, 1987. -С. 119-131.

255. Плодородие почв: проблемы, исследования, модели: Сб. науч. тр. /Почв, ин-т им. В.В. Докучаева/ Отв. ред. JI.J1. Шишов, В.А. Рожков. -М., 1985. -125 с.

256. Покудин Г.П. Влияние длительного применения удобрений на водно-физические и агрохимические свойства обыкновенного чернозема. -М., 1978.-72 с.

257. Полупан Н.И., Характер и интенсивность гумусообразования в почвах зоны южной и сухой степи Украины при различных антропогенных воздействиях //Агрохимия. 1986. №12. - С. 62-72.

258. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование (методы и результаты изучения). -Ленинград: Наука, 1980. -221 с.

259. Попов П.Д., Жуков А.И., Лукин С.М. Мосалева В.В. Расчет баланса гумуса и потребности в органических удобрениях: Метод, рекомендации. —Владимир, 1986. -17 с.

260. Припутина И.В. Антропогенная дегумификация черноземов Русской равнины //Вестник МГУ, Сер. Почвоведение. -1989. №5. С. 57-60.

261. Проблема гумуса в земледелии: Тез. Доклады совещ. Новосибирск 5-8 авг., 1986. -Новосибирск, 1986. -108 с.

262. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения. -М.: Колос, 1965. -Т. 1.-767 е., Т. 2. -708 е., Т. 3. -639 с.

263. Пупков A.M. Миграция органических и минеральных веществ в дерново-подзолистых почвах при внесении органических удобрений. Системно-экологический подход к современным проблемам с.-х. науки. Горький, 1965.-С. 47-53.

264. Пупков A.M. О балансе органических и минеральных веществ дерново-подзолистых почвах //Научн. тр. Ленинград, с.-х. института. -Л., 1980. -С. 10-15.

265. Пупонин А.И., Захаренко А.В. Энергетический потенциал органического вещества дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы при разных системах механической обработки и удобрения //Известия ТСХА. —1998. №1. -С. 41-55.

266. Пупонин А.И., Захаренко А.В. Запасы энергии в органическом веществе дерново-подзолистой средне суглинистой почвы при разных способах и механической обработки //Почвоведение. — 1998. №.7. — С. 820-824.

267. Рабочее И.С., Королева И.Е. Показатели плодородия почв и пути их регулирования //Плодородие почв: пробл., исслед., модели. -М., 1985. -С. 29-37.

268. Радушкевич Л.В. Курс термодинамики: Учеб. пособие для студентов физ-мат. фак-тов пединститутов. -М.: Просвещение, 1971. 288 с.

269. Рекомендации для исследования баланса и трансформации органического вещества при сельскохозяйственном использовании и интенсивном окультуривании почв. ВАСХНИЛ. Почвенный институт им. В.В. Докучаева. -М.: 1984. 96 с.

270. Розанов Б.Г. Расширенное воспроизводство почвенного плодородия (некоторые теоретические аспекты) //Почвоведение. -1987. №2. -С. 5-15.

271. Розанов Б.Г. Расширенное воспроизводство почвенного плодородия в условиях интенсификации земледелия //Вестник с.-х. науки. -1987. №7. -С. 25-30.

272. Розанов Б.Г., Таргульян В.О., Орлов Д.С. Глобальные тенденции изменения почв и почвенного покрова //Почвоведение. 1989. №5. - С. 5-18.

273. Романов С.В. Биоэнергетика агроландшафтов западного Прикас-пия: Тез. Доклады 2 съезда общества почвоведов, (С.-Петербург 27-30 июня 1996). Кн. 1.-С.-Петербург: РАН, -1996.-С. 11-12.

274. Рудай И.Д. Агроэкономические проблемы повышения плодородия почв. -М.: Россельхозиздат, 1985. -253 с.

275. Рыжова И.М. Анализ гумусонакопления в зональных природных экосистемах на основе математической модели //Вестник МГУ. —1991. №1. -С. 28-33.

276. Савич В.И., Диалло С.Б. Агрономическая оценка органического вещества почв //Изв. ТСХА. -1989. -Вып. 3. -С.61-68.

277. Салицевич С.А. Гелеобразные корневые выделения растений и их действие на почву и корневую микрофлору. //Методы изучения продуктивности корневых систем. Международный симпозиум. -Л., 1968. -С. 53.

278. Самедов П.А. Значение калорийности растений в энергетике гу-мусообразования//Тез. Доклады 8 съезда общества почвоведов. -Новгород, 1989.-т. 2.-С. 83.

279. Самойлова В.М., Сизов А.П., Яковченко В.П. Органическое вещество почв черноземной зоны. —Киев: Наукова думка. 1990. -120 с.

280. Самохвалов С.Г., Орлова А.Н., Хабарова К.А., Соколова Ю.В., Шафринский Ю.С., Сидоров А.А., Налобин Д.П. Стандартные образцы агрохимических свойств почв. //Стандартизация аналитических работ в агрохим-службе. -М., 1979. -С. 7-14.

281. Светницкий И.И. Экологическая биоэнергетика растений и сельскохозяйственное производство. -Пущино, ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1980. — 222 с.

282. Светницкий, И.И. Свиридов А.К., Вёрзилина Н.Д. Некоторые элементы гумусного состояния обыкновенного чернозема Каменной степи. Повышение плодородия черноземов и агротехника возделывания с.-х. культур. -Каменная степь, 1984. -168 с.

283. Сегетева В. Энергетический баланс в растениеводстве. Обзор МС АГРОИНФОРМ //Пер. с чешского. -Прага, 1983. С. 47.

284. Сельскохозяйственная экология /Н.А. Уразаев, А.А. Бакунин, А.В. Никитин и др. -М.: Колос, 2000. -304 с.

285. Сидоров Н.М., Воронков Б.А. Изменение разных подвижных форм гумуса под влиянием способов возделывания культур в агроценозах //Доклады ВАСХНИЛ. -1980. №11. -С. 7-8.

286. Система земледелия Курской области. -Курск, 1982. -204 с.

287. Смагин А.Б. Развитие биофизического направления в почвоведении: Тез. Доклады 2 съезда общества почвоведов. (С.-Петербург 27-30 июня 1996). Кн. 1. С.-Петербург: РАН, 1996. - С. 113-114.

288. Смолин Н.В. Влияние средств химизации и соломы на баланс гумуса в зернотравяном севообороте на черноземе выщелоченном //Агрохимия. 1998. №1.-С. 21-27.

289. Советов В.Я, Яковлев С.А. Моделирование систем. -М.: Высшая школа. 1985.-271 с.

290. Справочник по луговодству. -М.: Московский рабочий, 1976. -С. 143-147.

291. Сталбов Р.Я. Проблема коренного улучшения эродированных почвы путем мелиорации торфированием. В сб. Почва и урожай. -Рига: Знание, 1972.-С. 112-117.

292. Сталл Д, Вестрам Э., Зинке Г. Химическая термодинамика органических соединений. -М.: Мир, 1971.-807 с.

293. Тарвис Т.В. О мобилизации в почве азота, поглощенного микроорганизмами //Вопросы численности биомассы и продуктивности почвенных микроорганизмов. —JL: Наука, 1972. -С. 177-192.

294. Тейт Р. Органическое вещество почвы: Биологические и экологические аспекты: Пер. с англ. —М.: Мир, 1991. —400 с.

295. Теоретические основы и методы определения оптимальных параметров свойств почв. /Сб. науч. тр /Почв, ин-т им. В.В. Докучаева/ Отв. ред. А.В. Соколов, Т.Н. Кулаковаская, JI.H. Кораблева, Д.М. Алексеева. -М., 1980. -128 с.

296. Титлянова А.А. Биологический круговорот углерода в травяных биогеоценозах. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. -221 с.

297. Титлянова А.А. и др. Агроценозы степной зоны. -Новосибирск: Наука, 1984. 264 с.

298. Титова Н.А., Когут Б.М Трансформация органического вещества при сельскохозяйственном использовании почв //Итоги науки и техники. ВНИИТИ, Сер. Почвоведение и агрохимия. -М. 1991. -156 с.

299. Туев Н.А. Биологические основы плодородия почвы /Органическое вещество почвы и его биологическая трансформация. —М.: Колос, 1984. -С. 7-53.

300. Тюрин И.В. О количественном участии живого вещества в составе органической части почвы //Почвоведение. — 1946. №1. С. 7-13.

301. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы. -М. -Л.: Сельхозиз-дат, Ленинградское отделение, 1937. -287 с.

302. Ферсман А.Е. Избранные труды. Т. 4. -М.: Сельхозидат, 1958. -С. 5-25.

303. Ферсман А.Е. Избранные труды. T.l. М.: Сельхозиздат, 1958. С.5.25.

304. Фокин А.Д. Главные составляющие гумусового баланса почв и их количественная оценка //Органическое вещество и плодородие почв : Сб. науч. тр. -М.: Изд-во ТСХА, 1983. -С. 3-12.

305. Фокин А.Д. Задачи и методы полевых органо-балансовых исследований //Почвоведение. 1984. №8. - С. 117-119.

306. Фокин А.Д. Методические подходы и рекомендации по оценке главных составляющих гумусового баланса почв //Органическое вещество пахотных почв : Научные труды Почв, ин-та им В.В. Докучаева. -М., 1987. -С. 36-44.

307. Фокин А.Д. О роли органического вещества почв в функционировании природных и сельскохозяйственных экосистем //Почвоведение. -1994. №4.-С. 40-45.

308. Фокин А.Д. Роль различных групп органического вещества в плодородии почв. Тез. Доклады VIII Междунар. симпозиума "Гумус и растение". -Прага, 1983. -С. 361-362.

309. Фокин А.Д. Устойчивость почв и наземных экосистем: подходы и систематизация понятий и оценки //Известия ТСХА -1995. -вып. 2. -С. 7185.

310. Фокин А.Д. Экологические принципы в решении проблем плодородия пахотных почв: Тез. Доклады 8 съезда общества почвоведов, Новосибирск 1989. Т. 6.-С. 333.

311. Фокин А.Д., Бойнчан Б.П. Определение коэффициентов гумификации органических веществ в почве изотопно-индикаторным методом //Доклады ВАСХНИЛ. -1981. №9. -С. 20-22.

312. Фокин А.Д., Мишина Т.А. Сравнительное исследование роли гумусовых веществ и растительных остатков в плодородии дерново-подзолистых почв. В. кн.: Актуальные вопросы генезиса и плодородия почв. М., 1983. С. 38-47.

313. Фрид А.С. Система моделей плодородия почв //Плодородие почв: проблемы, исследования, модели. Научные труды Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1985. -С. 37-43.

314. Фридланд Е.В. Влияние окультуривания на органическое вещество почв //Агрохимия. 1985. №3. - С. 112-123.

315. Хазиев Ф.Х., Мукатанов А.Х., Рамазанов Ф.Я. и др. Сохранение плодородия типичных черноземов в Башкирии //Вестник сельскохозяйственной науки. -1990. №9. -С. 147-150.

316. Хан Д.В. Органо-минеральные соединения и структура почвы. -М.: Наука, 1969.-141 с.

317. Холмов В.Г., Палецкая Г.Я. Изменение запасов гумуса и азота почвы в зависимости от технологий ее обработки в черноземной лесостепи Западной Сибири. Сибирский вестник с.-х. науки. -№6. -1988. -С. 3-8.

318. Храммел Дж.Р., Дайер Н.И. Потребители в агроэкосистемах: ландшафтный подход. /Сельскохозяйственные экосистемы. М.: Агропромиз-дат. -1987. -С. 56-74.

319. Цыцковская И.Б. Баланс гумуса в дерново-подзолистой почве в зависимости от исследуемых с.-х. удобрений и севообороте: Сб. науч. тр. Бел. СХИ. -1981. №77. -С. 8-16.

320. Черкинский А.Е. Радиоуглеродный возраст почвенного органического вещества и его значения для теории гумификации. Автореф. дис. . канд. наук. М., 1985. -24 с.

321. Чесняк Г.Я. Определение параметров свойств черноземов типичных мощных разного уровня плодородия //Теоретические основы и методы определения оптимальных параметров свойств почв : Научные труды Почв, ин-та им В.В. Докучаева. -М., 1980. -С. 42-50.

322. Чичагова О.А., Левитан Д.Г. Опыт применения метода для определения возраста почв //Известия АН СССР. Сер. геогр. -1966. №2. -С. 80.

323. Чуян Г.А. Балансовый метод расчета доз внесения органических удобрений на эродированных почвах //Научно-техн. бюл. ВНИИЗиЗПЭ. — Курск, 1978. -Вып. 2 (17)-С. 29-34.

324. Чуян Г.А. Пьгхтин И.Г. Влияние систематической плоскорезной обработки на дифференциацию агрохимических показателей пахотного слоя почвы //Бюлл. ВИУА "Приемы улучшения агрохимических свойств эродированных почв". -М, 1987. № 81. -С. 28-30.

325. Чуян Г.А., Ермаков В.В., Чуян С.И. Агрохимические свойства типичного чернозема в зависимости от экспозиции склона //Почвоведение. — 1987. №12.-С. 39-46.

326. Шатилов И.С., Замаев А.Г., Чаповская Г.В., Игинова Н.А. Калорийность полевых культур //Доклады ТСХА. -1971. -Вып. 175. -С.16-19.

327. Шатохина Н.Г., Карван Г.В. Биомасса микроорганизмов как часть органического вещества почвы в черноземах выщелоченных Приобья //Проблема гумуса в земледелии: Тез. Доклады совещ. 5-8 авг. 1986. -Новосибирск, 1986. С. 91 -92.

328. Шевцова JI.K. Гумусное состояние и азотный фонд основных типов почв при длительном применении удобрений: Автореф. дисс. . докт. биол. наук. -М.: МГУ, 1989. -48 с.

329. Шевцова JI.K. Методы исследования органического вещества и длительно удобряемых почв //Почвоведение. 1972. №8. — С. 48-83.

330. Шевченко Г.А. Изучение гумусного состояния черноземов в условиях сельскохозяйственного производства //Изменение почв Центрального Черноземья под влиянием антропогенных факторов. —Воронеж, 1986. -С. 5259.

331. Шевченко Г.А., Шевченко В.М. Гумус лесных почв Воронежской области //Почвоведение. 1979. №4. - С. 145-150.

332. Шенявский А.А. Оценка плодородия почвы методом гумусового баланса. -Обз. инф. МС СССР, М., 1972. 150с.

333. Шикула Н.К., Моргун Ф.Т. Обоснование и эффективность почвозащитной бесплужной системы земледелия. //Вестник с.-х. науки. -1982. №7. -С. 84-91.

334. Шикула Н.К., Балаев А.Д. Гумусное состояние черноземных почв при различном их использовании. //Эрозия почв и научные основы борьбы с ней. -М, 1985. -С. 27-33.

335. Шишов JI.JI., Дурманов Д.Н., Карманов И.И., Ефремов В.В. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв. -М.: Агропром-издат, 1991.-304 с.

336. Шишов JI.JI., Дурманов Л.Н., Карманов И.И., Ефремов В.В. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почвы. —М.: Агро-промиздат, 1991. -304 с.

337. Шишов Л.Л., Дьяконова К.В., Титова Н.А. Органическое вещество и плодородие почв //Органическое вещество пахотных почв : Научные труды Почв, ин-та им. В.В. Докучаева. -М., 1987. -С. 5-12.

338. Шишов Л.Л., Карманов И.И., Дурманов Д.Н. Критерии и модели плодородия почв. ВАСХНИЛ. -М.: Агропромиздат, 1987. -184 с.

339. Шлинкова В.А. Нитрификационная способность почвы разно-удобренных вариантов под озимой пшеницей: Научн. тр. Воронеж. СХИ. Том 110 //Почвы ЦЧЗ, их плодородие и эффективность применения удобрений. -Воронеж, 1980.-С. 145-148.

340. Шоба В.Н. Термодинамические параметры ионного обмена катионов с гумусом выщелоченного чернозема //Химическая термодинамика почв и их плодородие: Науч. тр. Почвенного ин-та им. Докучаева. —М., 1991. -С. 32-40.

341. Щербаков А.П. Васенев И.И. Агроэкологические проблемы плодородия черноземов ЦЧО //Почвоведение. -1994. №8. -С. 83-86.

342. Щербаков А.П., Володин В.М. Агроэкологические принципы земледелия (теория вопросы) //Агроэкологические принципы земледелия. — М., 1993.-С. 12-27.

343. Щербаков А.П., Володин В.М., Михайлова Н.Ф. Ландшафтное земледелие и агробиоэнергетика//Земледелие. 1994. №2. - С. 6-7 и №3. -С. 12-13.

344. Щербаков А.П., Рудай И.Д. Плодородие почв, круговорот и баланс питательных веществ. -М.: Колос, 1983. -189 с.

345. Щербаков А.П., Швебс Г.И. Ландшафтный подход в земледелии //Земледелие. 1992. №6. - С. 14-16.

346. Щербаков А.П., Шевченко Г.А. Гумусное состояние черноземов ЦЧО //Почвоведение. 1984. №8. - С. 50-57.

347. Щербаков А.П., Шевченко Г.А. К вопросу об оптимизации гумусного состояния черноземов //Проблема гумуса в земледелии: Тез. Доклады сов. 5-8 авг., 1986. -С. 16-17.

348. Щербаков А.П., Шевченко Г.А. Основные показатели гумусного состояния и уровень плодородия почв ЦЧР //Органическое вещество пахотных почв : Научные труды Почв, ин-та им В.В. Докучаева. -М., 1987. -С. 103-109.

349. Щетинина А.С., Дозонов И.А. Вопросы оптимизации и прогноза гумусового состояния пахотных почв //Принципы оценки плодородия почвы. -Новосибирск, 1990. -С. 22-27.

350. Экология и земледелие. -М.: Наука, 1980. -294 с.

351. Энергетическая эффективность возделывания сельскохозяйственных культур //Методические рекомендации. -Волгоград, 1985. 43 с.

352. Adams Т. МсМ, Longhlin R.J. The effects of agronomy on the carbon and nitrogen contained in the soil biomass //J. agric. sci. -1981. -V. 97. Pt. 2. -P. 319-326.

353. Agren G.J., Bosatta E. Theoretical analysis of the longterm dynamic of carbon and nitrogen in soils // Ecology. -68, №5. -P. 1181-1189.

354. Anderson J.P.E., Domsch K.H. Quantities of plant nutriens in the microbial biomass of select soils //Soil science. -1980. -V. 130. -P. 211-216.

355. Anderson Т.Н., Domsch K.H. Ratios of microbial biomass carbon to total organic carbon in arable soils //Soil Biol, and Biochem. -1989. -21, №4. -P. 471-479.

356. Asmus F., Gottlitz H., Blutchen G. Ergebnisse aus einem 30- jahrigen Dauerversuch zu Fragen der orgamischen Dungung anf Tieflehm Fahlerde in Gross Kreutz //Arch. Acker - und Pflanzenbau und Bodenkd. -1990. —34, №5. -S. 329-336.

357. Badewits Siegfried, Gath Cornelia. Berucksichtigung Von Ezfordernissender Humusreproduktion in Modellen zur Optimierung der Standortverteilung der landwirtschafilichen Production. //Arch. Acker und Pflauzenbau und Bodenkd, -1982. -26, №7. -S. 459-469.

358. Badewits Siegfried, Gath Cornelia. Erfassung wichtiger Aspekte des Stoffkreislaufes und der Humus reproduktion in Modellen zur Optimierung der Pflanzenproduktion. //Wiss. Z.M. -Luther Univ. Halle Wittenberg. Math. -naturwiss. R. -1984. -33. №1.-55-64.

359. Batter R. Response of microbial biomass to alternate moist and dry conditions in a soils inculcated with l4C frid ,5N labeled plant material soils Brol. //Biochem. -1985. -17. -P. 329-337.

360. Bauer A., Black A. Soil carbon, nitrogen and bulk density compare -sons in two cropland tillage systems after 25 years and in Virgin grassland. Soil Sc. Soc. America F., 1981, 45,6 -P. 1166-1170.

361. Blomfield C. Organic matter and soil dynamics //Experimental Pedology. -London, 1965. -P. 257-266.

362. Bound S.A., King R. Adsorption of labile organic compounds in soil //Soil Sci. -1984. -V. 137. -P. 115-119.

363. Burke I.C., Yonker C.M., Parten W.I., Cole C.V., Flach K., Schimel D.C. Texture, climate and cultivation effects on soil organic matter content in U.S. grassland soils //Soil Sci. Soc. Amer. Proc. -1989. -53. №3. -P. 800-805.

364. Carter M.R., Renie D.A. Changes in soil quality under zero tillage ^ farming system: distribution of microbial biomass and mineralizable С and N potentials //Can. J. soil. sci. -1982. -V. 62. -P. 587-597.

365. Cherkinsky A.E. Utilization of the radiocarbon analysis for studying humification processes // Trarsact. 13th congress ISSS, Hamburg, 1986. V. 2. P. 265.

366. Christensen B.T. Decomposability of organic matter in particle size fraction from field soil with straw incorporation //Soil Biol. Biochem. -1987. -V. 19.-P. 429-435.

367. Coller D. Temportance de la participation du sous sol pourl'etablissement des bilaus du carbone et de l'azote organiques des sols //Compt. rend. Acad, agric. France, 1969. -55, №15. -1097-1109.

368. Cremer T.C.N. Etude de l'entretien de l'humus en sol une cultuve avec on sans filmier. Ckoningen -Haren 1910-1970 "Ann agron". -1976, 27. №56.

369. Dalai R.C. Organic matter dynamics in Vertisoils of southern Qween-sland //Frans 13 th Congr. Of ISSS. Hamburg, 13-20 Aug. 1986. -3. -P. 710-711.

370. Darrah R.R., Nyc P.H., White R.E. Modelling growth responses of Ф soil nitrifiers to additions of ammonium sulphate and ammonium diloride //Plant

371. Soil. -1985. -86. -3. -P. 425-439.

372. Datal R.C. Mineralization of carbon and phosphorus from carbon 14 and phosphorus - 32 labelled plant material added to soil //Soil soc. Amer. J. -1976. -43.-5-P. 913-916.

373. Delphin G.E., Conesa A. Ph Eoolution de la matiere organigue du sol d'ien essai rotations, irrigation, restitution des pailles, dans la plaine de la Hardt //Bilau numigue "Anuagron". -1979. -30. №2. -P. 179-189.

374. Dick W. Organic carbon, nitrogen and phosphorus concentrations and pH, in Soil profiles as affected by tillage intensity. -Soil Sc. Soc. America F., 1983,47,1.-P. 102-107.

375. Dziadowiec H. Zmiany energetyczne towwaryszace hymifikacjr sciolek lesnych //Warszawa. Stidia Soc. Soi. Torun. -1979. -V. 11. №1. 104 p.

376. Freytag H.E. Therte und umsetzbare Anteile der organischen Bodensubstanz //Arch. Acker und Pflanzenbau u. Bodenkd. 1980. № 24. S. 1924.

377. Gates M. Energy, plants and ecology //Ecology. —46, 1-14, -1965. №46. -P. 1-14.

378. Gernusca A. Energiebilanz naturlicher und kunstlicher Okosysteme. Umschau, -1972. №72/ (19). -P. 628-630.

379. Gernusca A. Energy exchange within individual layers of a meadow. Oecologia. -1976. №23. -P. 141-149.

380. Gernusca A., Koffer W., Schinner F. Orologischne Grundlagen des Natur und Umweltschutzes. In: Kafler W.: Natur und Umweltschutz in Tirol. Golf Verlag, Jnnsbruck. -1976. -P. 19-37.

381. Ghinca Z. Eliade Gh. Hera Cr. Modificarea continutului de compruse carboxifenolici ai humusului sub actiunea fertilizazu u Ann. // Jnst. cerc. cereale plante tihn. Fandulea-1980. —45 p.

382. Gorlitz H., Asmus F., Toepel E., Mendorf H. Humusoersorgung des Bodens als GrundLage Fur hohe Getreideertrage auf sandigen Bogen //Feldwirtschaft. -1986. №3. -P. 455-457.

383. Gupta R.D., Tripathi B.R., Nannipier P., Bhardwaj K.K.R. Biochemical characteristics of some soils of Kangra district (HP) with reference climatic conditions //Proc. Indian Nat. Sci. Acad. -1984. -50. №6. -P. 582-586.

384. Heinonen R. Humusvergsorqyng, Bodenstruktur und Wasserhaushalt. Landwirtsch. Frankfurt /Mein. 1974. №30/11. S. 123-126.

385. Jal R., Kand B.T. Management of organic matter in soils of the tropics and subtropics Non-Symbiotic nitrogen Texation and Org. Matter.

386. Jenkinson D.S. Soil organic matter and its dynamic //yn. Russel's Soil Conditions and Plant Growth /Ed. A. Wild. -1988. -P. 564-607.

387. Jenkinson D.S. Studies on the decomposition of ,4C -labelled organic matter in soil //Soil Sci. -1971. -V. 11. №1. -P. 64-70.

388. Jenkinson D.S., Gand J.N. Microbial biomass in soil: measurement and turnover //Soil biochemistry /Ed. By Paul E.A. & Jadd J.N. -1981. -V. 5. -P. 415-473.

389. Jenkinson D.S., Powlson D.S. The effects of biocide treatments on metabolism in soil. V.A. method for measuring soil biomass //Soil biol. biochem. — 1976.-V. 8.-P. 209-213.

390. Jhoko Akio Huxon gogze xuperaky cbaccu, Nippon dojo hiryogaku zasshi, //J. Sci. Soil and Manure, Gap. -1981.-52. №6. -P. 548-558.

391. Kahat G. Humuswirtscheft in Fruchtfolgesystemesr —Landw Z. Rhlu land, 1983.

392. Kennedy P.C., Roser B.P., Hunt J.J., Duly B.K., Palmer A.S. A New Zealand interlaboratory comparison of analytical data for the CSSC reference soils. New Zealand. 1983. -111 p.

393. Korschens M., Greilich J. Beziehungen zwischen Bodeneigen -schaften. Tag. //Ber. Akad Landwirtschalft. Wiss., DDR, Berlin. 1982. Bd. 205. -S. 243-248.

394. Larcher W., Gernusca A., Schmidt Z. Stoffproduktion und Energiebi-lanz in Zwergstrauchbestanden auf dem Patscherkofel bei Innsbruck. In: H. Ellen-berg (ed.), Okosystemforschung, Springer, Berlin -Heidelberg -New York, 1973. -S. 175-194.

395. Levesque M., Schnitzer M. Effects of NaOH concentration on the extraction of organic matter and major inorganic constituents from a soil //Canad. J. Soil. Sci. -1986. -V. 46. №1. -P. 7-12.

396. Lynch J.M., Painting J. M. Cultivation and soil microbial biomass //Soil, biochem. -1980. -V. 12. -P. 29-33.

397. Macpherson G. The wasted threl ylar Zeg Bigfarm management, 1977. September. -P. 61-62.

398. Mann G.K. Changes in soil carbon storage after cultivation //Soil Sci. -1986. -142, №5. -P. 279-288.

399. Marumoto T. Mineralisation of С and N from microbial biomass in padav soil //Plant and soil. -1984. -76. №1-3. -P. 105-173.

400. McClaugherty C.A.? Aber J.D., Melitto J.M. Decomposition dynamics of fine roots in forested ecosystems. Oiros 42. -1984. -P. 378-386.

401. Modill W.B., Hunt W. Woodmansee R.G., Reuss Y.O. Terestrail Nitrogen cycles processes ekosyst strategies and Manag Impacts. Proc. Jnt. Workn-hon.

402. Molina, J.A.E., Clapp. C.E., Ginden D.R. Nitrogen tilcageresidue management. 2 calibration of potential rate of nitrification by model simulation. //Soil Sc. Soc. America J. 1985. -49,2. -P. 322-325.

403. Morek R. Quelgues aspect nouvlaux de la dynamigue du carbone et de Г azote dans le sol //At. Agron. -1978. -29. №4. -P. 357-379.

404. Mott S.C., J.R. Davenport, R.L. Thomas. Mineralization and redistribution of carbon from surficial and burie corn stalks //Can. J. Soil Sci. -1988. — Vol. 68.-Р/ 687-691.

405. Muller J. Observations sul les effectc organigus des fumures or-ganigus of minerales soul climat mediterranen. II Action sur le loibal de l'arde total du soli //Ann. ogron. -1966. № 1. -P. 17.

406. Nemming Ole. Humusbalance og jordfamia I de langvorige dodmin-gafog ved Askov. -Nord Gordbrugoforsk. -1979. 61. №1. -P. 111-117.

407. Odum H.T. Tropic structure and productivity of Silver Springs, Florida. Ecol. Monogr. -1957. №27. -P. 55-112.

408. Odum H.T., Pigeon R.F. A tropical Rain Forest. US. Atomic Energy Comm., Oak Ridge, 1970. -P. 108-118.

409. Ovington J.D., Heitkamp V. The accumulation of energy in forestplantations in Britain. J. Ecol. -1970. №48. -P. 8-19.

410. Parton William J., Persson Jan, Anderson Darwin W. Simulation of organic matter changes in swends soil. "Anal Ecol Syst.: State art. Ecol. Modele. Amsterdam e.u., 1983, -P. 511-516.

411. Pryczkova Z. Stud about humus. Humus et planta VII. Trans. Jnt. symp., Brno. S. I, 1979. -P. 516-522.

412. Rimovsky К. Bilance potreby a uhracdy organickych latek v osevnim postupu. -Rostl. Vyroba. -1983, -J. 29. №4. -S. 353-358.

413. Ronzani C.A. Evolucion de la material organica del suelo: su estudio con carbono 14 natural //Acta cient. venesol. 1968. -T. 19, №5. -P. 180.

414. Rozsypal R. VliV. dlouhodobe minimalizace zpracovani pudy na bi-lanci humusu a dusiku. Rostlinna Vuroba, 1984. -P. 844-855.

415. Ъ 452. Russel E.W. The role of organic matter in soil fertility. //Phil. Trans.

416. Roy. Soc. London. -1977, -V. 281. № 980. -P. 209-219.

417. Rust R.H., Fenton Т.Е. Interlaboratory composition of soil characterization data. -North Central States. //Soil Science of America Journal. -1983, -V. 47. №3.-P. 106-111.

418. Scharpenseel H., Ronzani C., Pietig F. Comparative age determination on different humic-material fraction //Jsotopes and Radiat in Soil Organ Matter Stud/ Vienna, 1968. -P. 67.

419. Schurer J., Claborn M., Rosswall T. Microbial biomass and activity in an agricultural soil with different organic matter contents //Soil Biol. Biochem. —1985.-Vol. 17.-P. 611-618.

420. Schutz G. Schlagbezogene OS Rilanz und Molichkeiten der bessem ^ Humusversorgung des Bodens. - Kooperation. -1983, 17, 1., -S. 508-511.

421. Smith O.Y. An analytical model of the decomposition of soil organic matter. //Soil Biol, and Biochem. -1979. -V. 11. №6. -P. 585-606.

422. Suskevic M., Odlozilik S., Pryczkova Z. VliV. dlouhodobe minimali-zace zpracovani pudy na zmeny humusu a dusiku, ceznozeme Kukurichy Vy-robni typ. "Rostl. Vyroba", 1983, 29, №9, -P. 943-950.

423. Tate R.G. Soil organic matter. Biological and ecological effects. New York: John Wiley S. Sons, 1987. -291 p.

424. Van der Linden A.M. A., Van Veen J.A., Frissel M.J. Modeling soilЩorganic matter levels after long-term applications of crop residues and farmyard and green manures //Plant and soil. -1987. -101. №1. -P. 21-28.

425. Van Kempen P. Roles de la matiere organique calcul d'un bilan hu-migue Romme de Terre francale. -1982. -an 44. №412. -P. 287-290.

426. Van Veen J.A. The use of simulation models of the turnover of soil organic matter: an intermediate report //Trans. Bth Condr. of I SSS. -Hamburg, 1320 Aug. 1986. -Hamburg. -1986. -6. -P. 626-635.

427. Van Veen J.A., Merchx R., Van de Geijin S.C. Plant and soil-related Ш controls of the flow of carbon from rots through the soil microbial biomass //Plantand soil. -1989. -115. -P. 179-188.

428. Verbine E.L.T., Hassink T.R. de Wilfegen, Groot T.T.L., T.A. van Ween. Modeling organic matter dynamic in different soils Netherlands //Jornal of Agricultural Science. 1990. №38. №3 (A). -P. 221-238.

429. Zevesque M., Schnitzer M. Effect of NaOH concentration on the extraction of organic matter and of major inorganic constituents from a soil //Canad. J. soil Sci. -1966, V. 46, №1. -P. 7-12.Ф