Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность

Брескина, Галина Михайловна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность"

На правах рукописи

БРЕСКИНА Галина Михайловна

ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОДЕРЖАНИЕ, СОСТАВ И УСТОЙЧИВОСТЬ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО И ЕГО БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ

Специальность 06. 01. 03 - агропочвоведение, агрофизика 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Курск - 2005

Диссертация выполнена в Курском государственном университете

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Масютенко Нина Петровна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Стифеев Анатолий Иванович

доктор сельскохозяйственных наук Азаров Владимир Борисович

Ведущая организация: Курский научно-исследовательский институт

агропромышленного производства

Защита диссертации состоится » 2005 года в -А? часов на заседа-

нии Диссертационного Совеха Д 006.016.01 при Всероссийском научно-иссладовгпельском институте земледелия и защиты почв от эрозии.

Адрес: 305011 г. Курск, ул. К.Маркса, 70 б, ГНУ ВНИИЗиЗПЭ. Факс:(0712)33-67-29

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан Л/О/МЪ^ 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

М. Ю. Деггева

423го

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Антропогенный пресс XX столетия оказал негативное влияние на почвы, в том числе и чернозёмы. В почвах усилились деградационные процессы, что привело к падению их плодородия, ухудшению экологического со-сюяния, снижению продуктивности и устойчивости земледелия.

В настоящее время в черноземах отмечается сокращение запасов органического вещества и нарушаются соотношения между его компонентами (Масютенко, 2000; 2002).'Каждый компонент органического вещества почвы, относясь либо к инертно-устойчивым структурам, либо к лабильным составляющим, играет определенную роль в устойчивости его состава и функционирования. С экологической точки зрения для сохранения природных почвенных ресурсов проблема устойчивости органического вещества почвы очень актуальна и является составной частью теории устойчивости наземных экосистем и биосферы в целом. Поэтому очень важно изучать состав органического вещества почвы и влияние на него экологических факторов.

В настоящее время недостаточно исследовано воздействие экологических факторов на устойчивость органического вещества пахотных черноземов. Знание особенностей их влияния на многокомпонентную систему органического вещества является необходимым условием для управления плодородием почвы и разработки экологически обоснованных мероприятий для повышения продуктивности агроэкосистем.

Важнейшим показателем экологического состояния почвы является биологическая активность почвы. Почвенные организмы с одной стороны являются одним из главных компонентов активной фракции органического вещества, а с другой стороны трансформируют органическое вещество, влияя на почвенные процессы и плодородие.

Цели и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение влияния экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Изучить влияние экологических факторов на состав и содержание гумусовых веществ в черноземе типичном.

2. Исследовать динамику гумусовых веществ в почве в зависимости от экспозиции склонов и агрогенных факторов.

3. Установить особенности влияния экологических факторов на показатели биологической активности чернозема типичного в различных агроэкоси-стемах.

4. Изучить влияние экологических факторов на устойчивость органического вещества чернозема типичного на пашне, лугу, залежи и в лесополосе.

Научная новизна. Изучено комплексное влияние биотических, абиотических и агрогенных факторов на устойчивость органического вещества чернозема типичного на пашне. Выявлены особенности влияния экспозиции склона на изменение уровня содщкания и качественного состава лабильных гумусовых веществ

] РОС. "^ГыиЧАЯ I мм. .«огччч ■ С.Иегерб^рг | 200<^К_

в черноземе типичном при применении безотвального способа обработки почвы. Установлена зависимость влияния экспозиции склона на содержание негумифи-цированного органического вещества в почве от вида севооборота.

Практическая значимость работы. Установленные особенности влияния некоторых экологических факторов на содержание, состав, динамику и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность могут быть использованы при разработке основ регулирования экологического состояния чернозёмов, повышения устойчивости их плодородия и управления функционированием агроэкосистем.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены и получили положительную оценку на Международной научной конференции «Образование в решении экологических проблем» в Курском государственном педагоги--ческом университете (Курск, 2001); на Международной научно-практической конференции «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства» в Пензенской государственной сельскохозяйственной академии (Пенза, 2002); на научно-практической конференции «Модели и технологии оптимизации земледелия» в ВНИИЗ и ЗПЭ (Курск, 2003); на Международной научной конференции «Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция» в Воронежском государственном университете (Воронеж, 2004), на заседаниях кафедры общей биологии и экологии КГУ.

Публикации. По материалу диссертации опубликовано 4 работы.

Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 159 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав 38 таблиц и 21 рисунка, выводов, предложений производству и НИУ, списка литературы, включающего 178 наименований, в т.ч. 12 на иностранных языках, 8 приложений.

Содержание работы Глава 1. Обзор литературы

В главе приводится обзор отечественной и зарубежной научной литературы по влиянию экологических факторов на качественный и количественный состав гумусовых веществ почвы и биологическую активность почвы (Кононова, 1984; Кирюшин, Лебедева, 1984; Чуян, Ермаков, Чуян, 1987; Наконечная, Явтушенко, 1988,1989; Когут, Масютенко, 1990,1992; Когут, 1996; Тейт, 1991; P. Rochette, Е. Pettey, 1991; Лазарев, 1998; Черников, 2002; Благодатский, Ларионова, Евдокимов, 1993; Пигоровская, Астанова, Санько, 2004). Рассматриваются воздействия антропогенных факторов на устойчивость органического вещества почвы (Орлов, 1990; Фокин, 1995; Масютенко, 2003).

Глава 2. Объекты, условия проведения опыта и методы исследований

Исследования проводились в течение 2001 -2003 гг. в многофакторном полевом стационарном опыте ОНО ОПХ «Панинское» ВНИИ земледелия и защиты по1, в от эрозии (Курская область, Медвенский район) на склонах северной и южной экспозиции на черноземе типичном среднесуглинистом в 4-ю и 5-ю ротации севооборотов, а также в лесополосе, на залежи и на лугу. Данная территория расположена в средних широтах умеренного пояса на юго-западных склонах наиболее

приподнятой части Среднерусской возвышенности и входит в состав ЦентральноЧерноземной зоны. Такое географическое положение обуславливает умеренно-континентальный тип климата, приподнятый расчлененный характер поверхности, сочетание черноземов с серыми лесными почвами.

Объектами исследования были черноземы типичные среднссуглинистые разной степени смытости, предметом изучения - их органическое вещество и биологическая активность.

Изучали влияние на состав, устойчивость органического вещества и биологическую активность чернозема типичного следующих экологических факторов: 1) абиотических: климатических (количество выпавших осадков, температура воздуха), местоположения в рельефе (склоны северной и южной экспозиции), эдафогенные (влажность и температура почвы); 2) биотических-, сельскохозяйственные культуры в агроэкосистеме зернопаропропашного (озимая пшеница - кукуруза - ячмень - чистый пар) и зернотравяного (озимая пшеница - ячмень + травы - однолетние травы - однолетние травы) севооборотов; 3) антропогенных: внесение органических и минеральных удобрений (зернопаропропашной севооборот под озимую пшеницу - N40, кукурузу - 48 т/га навоза и Т^мРюоКххь ячмень

- М6оРбоКбо. чистый пар - РвоКво; зернотравяной севооборот под озимую пшеницу

- ЫадРЛю, ячмень + травы - 48 т/га навоза и ^оР^оК^о) и способы обработки почвы (отвальная и безотвальная).

Методика исследования

В течение вегетационного периода после всходов культуры - в мае, в период выбрасывания колоса — конец июня и в период уборки урожая в блоке плодородия (поле 2) многофакторного полевого опыта на делянках площадью 140 квадратных метров (20x7) проводился отбор смешанных почвенных образцов по диагонали делянки из 5 точек буром по глубинам 0-10 см, 10-20 см. В почвенных образцах определяли показатели гумусного состояния и физические свойства почвы. Одновременно отбирались образцы почвы для определения ее влажности и проводили измерение температуры в слое почвы 0 - 5 см в трехкратной повторное™. В те же сроки в течение вегетационного периода изучали интенсивность дыхания с поверхности почвы, параллельно отбирались образцы для изучения её влажности.

Для определения целлюлозоразлагающей активности почвы закладывались 3 раза за вегетационный период хлопчатобумажные полотна на глубину 0- 20 см в трехкратной повторности на 14 - 30 дней.

Негумифицированное органическое вещество почвы определялось перед уборкой урожая методом монолитов в 3-х кратной повторности.

Наблюдения, анализы и учет проводились согласно существующим методикам, принятым в полевых и лабораторных исследованиях по почвоведению, экологии и общему земледелию.

Изучали следующие характеристики почвы:

А. Показатели гумусного состояния почвы:

• Содержание гумуса - по методу И.В. Тюрина в модификации Б. А. Никитина со спектрофотометрическим окончанием по Д.С. Орлову и Н. М. Гриндель (1983).

• Лабильные гумусовые вещества и их состав в 0,1 н вытяжке NaOH по методике Почвенного института с предварительным компостированием (1983).

• Негумифицированное органическое вещество - буровым методом с последующим отмыванием на ситах (Доспехов и др., 1987).

Б. Биологические показатели:

• Выделение углекислого газа в полевых условиях по методу Л.О. Кар-пачевского (1986).

• Целлюлозоразрушающая активность почвы - по интенсивности разложения хлопчатобумажного полотна (Мишустин, Вострова, Петрова, 1987).

В. Агрофизические свойства:

• Влажность почвы - весовым методом (Вадюнина, Корчагина, 1986).

• Температура почвы-термометром Саввинова (1986).

Полученные данные обработаны методами математической статистики

(Дмитриев, 1972; Доспехов, 1985).

Глава 3. Влияние экологических факторов на биологическую активность

чернозема типичного

3.1 Интенсивность разложения целлюлозы в зависимости от внесения удобрений, способов обработки почвы и экспозиции склона

Внесение органических, минеральных удобрений и использование безот-вальною способа обработки почвы приводит к существенному повышению интенсивности разложения хлопчатобумажного полотна в слое почвы 0-20 см.

Рис. 1. Интенсивность разложения целлюлозы в черноземе типичном (слой 0 -20 см) в агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота под ячменем в зависимости от внесения удобрений, способов обработки почвы и местоположения в рельефе (1 - северная экспозиция, 2 - южная экспозиция)

Так, наибольшее влияние на интенсивность разложения хлопчатобумажного полотна в почве зернопаропропашного севооборота оказали органические удобрения под ячменем. При их внесении на северном склоне целлюлозолитическая активность в почве при благоприятных гидротермических условиях в черноземе типичном выше в 1,9 раза, а на южном - в 2 раза по сравнению с контролем (рис. 1). При использовании минеральных удобрений целлюлозолитическая активность почвы повысилась на 62% на северном и на 39% на южном склоне по сравнению с контролем.

Результаты анализа наших экспериментальных материалов показали, что использование минеральных удобрений и безотвального способа обработки почвы в агроэкосисгеме зернотравяного севооборота независимо от культуры приводит к существенному изменению целлюлозолитической активности почвы. Применение минеральных удобрений способствует увеличению интенсивности разложения хлопчатобумажного полотна до 53% по сравнению с вариантом без удобрений в зависимости от временного фактора, культуры и экспозиции склона. При использовании безотвального способа обработки почвы интенсивность разложения хлопчатобумажной ткани возрастает в среднем в 2 раза в зависимости от срока наблюдения по сравнению с отвальной вспашкой.

Наиболее интенсивное разложение хлопчатобумажного полотна в зернопа-ролропашном и зернотравяном севооборотах на всех вариантах отмечено на склоне южной экспозиции (исключение - почва под чистым паром в зернопаропро-пашном севообороте) по сравнению с северной. Значения интенсивности

1 2 16 им - 30 июня

1 2 30 июня - 23 июля

■ Без удобрений, вспашка

□ М инеральные удобрения, вспашка

■ Без удобрений, плоскорез

Рис.2. Интенсивность разложения целлюлозы в черноземе типичном (слой 0 -20 см) в агроэкосистеме зернотравяного севооборота под травами (2002 год) в зависимости от внесения минеральных удобрений, способов обработки почвы и экспозиции склона (1 - северная экспозиция, 2 - южная экспозиция)

разложения целлюлозы на этих экспозициях различаются в 1,2 -2,6 раза в зависимости от вида выращиваемой сельскохозяйственной культуры.

Целлюлозолитическая активность в зернотравяном севообороте выше по сравнению с зернопаропропашным севооборотом в среднем в 1,8 раза.

3.2 Влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на интенсивность выделения углекислого газа из чернозема типичного Внесение минеральных и органических удобрений и в большинстве случаев использование безотвального способа обработки почвы в зернопаропропашном севообороте способствует увеличению эмиссии С02 до 60% в зависимости от культуры и временного фактора.

Степень повышения выделения СОг из чернозёма типичного зависит от местоположения в рельефе, что связано с особенностями гидротермического режима, ростом и развитием растений и микроорганизмов, а также динамикой химико,-биологических процессов в черноземе типичном. Так, самое высокое продуцирование углекислого газа наблюдалось в фазу колошения (11,0 кг/час/га) при внесении минеральных удобрений на склоне северной экспозиции под ячменем.

Использование минеральных удобрений в зернотравяном севообороте независимо от культуры приводит к существенному изменению эмиссии СОг из почвы. Внесение удобрений способствует повышению почвенного дыхания в среднем до 43% в зависимости от временного фактора, культуры и экспозиции склона. Наиболее интенсивное почвенное дыхание наблюдалось под травами в 2002 году при использовании 1МРК.

Применение безотвального способа обработки почвы в данном севообороте неоднозначно влияло на эмиссию СОг из чернозема типичного.

3.3. Динамика биологической активности чернозема типичного в зависимости от местоположения в рельефе и антропогенных факторов

Сезонная динамика интенсивности разложения целлюлозы в почве агроэко-систем изучаемых севооборотов носила однонаправленный характер. Как правило, она возрастала от фазы появления всходов к фазе уборки урожая. При этом интенсивность разложения хлопчатобумажного полотна в чернозёме типичном во времени изменялась в зависимости от экспозиции склона, применения удобрений и способа обработки почвы (рис. 1-2).

Направленность и характер динамики эмиссии углекислого газа из чернозёма типичного зависит от вида севооборота и сельскохозяйственной культуры (рис. 3). В зернотравяном севообороте независимо от антропогенных факторов продуцирование СОг возрастало от фазы появления всходов к фазе колошения и понижалась к периоду уборки урожая. В зернопаропропашном севообороте динамика продуцирования углекислого газа из почвы носила неоднозначный характер. Ус1ановлено, что влияние внесения навоза, минеральных удобрений, применения безо I вального способа обработки на выделение углекислого газа из почвы зависит от биологических особенностей сельскохозяйственной культуры.

Рис.3. Динамика эмиссии СОг с поверхности чернозема типичного в агроэко-сис1сме зернопаропропашного севооборота в зависимости от экспозиции склона (северная экспозиция)

——— Вспашка, без удобрений.

" Вспашка; органические удобрения.

--—— Вспашка, минеральные удобрения. .......... Плоскорез, без удобрений.

Характер и направленность эмиссии СОг за годы исследования с поверхности чернозема типичного как в зернопаропропашном, так и в зернотравяном севооборотах в основном определялись гидротермическими условиями года. Однако в агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота оказывали влияние и сельскохозяйственные культуры, что обусловлено различием их биологических особенностей (табл. 1).

Динамика эмиссии углекислого газа из чернозема типичного в агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота носила однонаправленный характер, как правило, с 2001 года (кукуруза) к 2002 году (ячмень) повышалась, а к 2003 году (чистый пар) понижалась. Исключением был вариант с органическими удобрениями на северном склоне, на котором за годы исследований динамика почвенного дыхания носила однонаправленный характер (понижалась).

В зернопаропропашном севообороте наибольшее варьирование выделения углекислоты из чернозема типичного выявлено на южном склоне в 2002 году под ячменем при внесении минеральных удобрений. Коэффициент вариации в данном случае составляет 46,2% (табл. 1.). Уровень вариабельности почвенного дыхания на южном склоне при внесении навоза сохранялся по годам. Средний коэффициент вариации равнялся 26,5%.

Дата 05 08.0, 07-0807 ^05 ^ <*0б0г *>0еаг ^^

Рис.4. Динамика эмиссии СО2 с поверхности чернозема типичного в агро-экосистеме зернопаропропашного севооборота в зависимости от экспозиции склона (южная экспозиция)

— Вспашка, без удобрений; ........ Плоскорез, без удобрений;

— • —■ Вспашка; органические удобрения;

------ Вспашка, минеральные удобрения.

В агроэкосистеме зернотравяного севооборота наиболее высокое варьирование показателя эмиссии углекислого газа из чернозема типичного установлено на южном склоне в 2001 году под ячменем с подсевом трав независимо от агро-генных факторов, а низкое - на северной экспозиции в 2002 году под травами без внесения удобрений.

Глава 4. Влияние экологических факторов на состав гумусовых веществ чернозема типичного и их динамику

Анализ проведенных исследований показал, что применение органических и минеральных удобрений, плоскорезного способа обработки почвы в зернопаро-пропашном и зернотравяном севооборотах способствует увеличению содержания I умуса и лабильной части органического вещества в чернозёме типичном.

Так, в чернозёме типичном зернопаропропашного севооборота на склонах северной и южной экспозиции при внесении органических удобрений отмечалось значимое* повышение содержания гумуса в слое почвы 0 - 20 см до 9% по сравнению с контролем в зависимости от фазы развития растений.

* Для оценки значимости различий между средними показателями гумусного состояния чернозема типичного была определена наименьшая существенная разность (табл. 1).

Таблица 1

Наименьшая существенная разность (НСР) между средними показателями _гумусного состояния чернозёма типичного (в слое 0-20 см)_

Показатели Экспозиция НСР 05

Общий гумус, % Северная 0,07

Южная 0,08

Лабильные гумусовые Северная 240

вещества, мг/100 г почвы Южная 104

Лабильные гуминовые Северная 155

кислоты, мг/100 г почвы Южная 92

При использовании минеральных удобрений наблюдалась лишь тенденция увеличения содержания гумуса в почве по сравнению с вариантом без удобрений. Применение безотвального способа обработки почвы способствовало повышению его содержания на 4—5% во все сроки. Максимальное содержание гумуса в слое почвы 0-20 см чернозёма типичного наблюдалось при внесении органических удобрений под ячменем в фазу уборки урожая (6,4 %) на южном склоне.

В агроэкосистеме зернотравяного севооборота применение минеральных удобрений увеличило содержание гумуса в слое почвы 0 - 10 см до 4-х на склоне северной экспозиции и до 5 относительных процентов на склоне южной экспозиции в зависимости от культуры и временного фактора по сравнению с контролем. Использование безотвального способа обработки почвы способствовало некоторому увеличению содержания гумуса по сравнению со вспашкой.

При внесении удобрений и использовании безотвального способа обработки почвы наиболее существенные изменения наблюдаются в составе лабильной части органического вещества. Применение органических удобрений в агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота увеличивает содержание лабильных гумусовых веществ в пахотном слое почвы на 14-27% в зависимости от временного фактора. Минеральные удобрения оказывают неоднозначное влияние на содержание и состав гумусовых веществ.

Использование безотвального способа обработки почвы на южном склоне в агроэкосистеме зернопаропропашного и зернотравяного севооборотов увеличивает содержание лабильных гумусовых веществ па 10 - 40% по сравнению с отвальной вспашкой в зависимости от культуры.

Выявлено, что качественный состав лабильных гумусовых веществ в значительной степени определяется местоположением почвы в рельефе. Так, соотношение С'лгк/'Слфк в почве на северном склоне на 25 - 48% выше, чем на южном, и зависит от срока наблюдения.

Анализ экспериментального материала показал усиление процесса гумификации в пахотном слое почвы на северном склоне при внесении минеральных удобрений и при безотвальном способе обработки почвы. На указанных вариантах соотношение Слгк/Слфк было выше соответственно на 88% и на 110% по

Таблица 2

Изменение количественного и качественного состава гумусовых веществ (мг/кг) в черноземе типичном зернопаропропашного севооборота под ячменем в зависимости от экспозиции склона

Вариант опыта Глубина, см 16.05 02 23.06.02 23.07.02

Гумус, в % к массе почвы Слгв, мг/кг почвы Слгв, в %кС гумуса почвы Гумус, в % к массе почвы Слгв, мг/кг почвы Слгв, в % кС гумуса почвы Гумус, в % к массе почвы Слгв, мг/кг почвы Слгв, в % к С гумуса почвы

Северная экспозиция

Без удобрений, вспашка 0-20 5,38 1 4697 1 15,1 5,47 4585 14,5 5,56 4563 14,2

ЫРК, вспашка 0-20 5,80 4847 14,4 - - - 5,97 4750 13,7

48 т/га навоза, вспашка 0-20 5,97 5147 11,9 6,04 4676 13,4 6,04 4651 13,3

Без удобрений, плоскорез 0-20 5,90 4197 12,2 | - - - 5,87 4755 13,4

Южная экспозиция

Без удобрений, вспашка 0-20 5,66 | 2543 7,7 5.68 3,29 2385 5,69 2310 6,9

ЫРК, вспашка 0-20 5,71 2997 9,1 - - - 5,70 2442 7,4

48 т/га навоза, вспашка 0-20 6,12 3053 8,6 6,34 3,68 3121 6,30 3293 9,2

Без удобрений, плоскорез 0-20 5,93 | 3007 8,8 - - - 6,05 2670 7,8

сравнению с контролем. IIа южном склоне при применении минеральных удобрений наблюдалась лишь тенденция к увеличению.

Такой положительный эффект использования удобрений связан как с влиянием удобрений, проявляющимся в изменении условий гумусообразования (реакции среды, пептизации гумусовых веществ и т.д.) и в поступлении доступных элементов питания, так и в увеличении биомассы растительных остатков, поступающих в почву после дискования.

Динамика гумусовых веществ в черноземе типичном в зависимости от и антропогенных факторов

Характер и направленность изменений содержания гумуса и лабильных гумусовых веществ в черноземе типичном в течение вегетационного периода определяется видом севооборота. Так, в зернопаропропашном севообороте характер и направленность сезонных изменений содержания гумуса в слоях почвы 0-10см, 10-20см, 0-20см зависит от возделываемой сельскохозяйственной культуры, влияние которой усиливали внесение органических и минеральных удобрений, способ обработки почвы и экспозиция склона.

В черноземе типичном под кукурузой сезонные изменения содержания гумуса в почве на всех вариантах опыта носят идентичный характер. От фазы появления всходов к фазе колошения независимо от экспозиции склона содержание гумуса повышается в среднем на 3% и к фазе полной биологической спелости культуры (период уборки урожая) отмечается тенденция к его снижению (на 0,4%). Исключение составляет вариант с органическими удобрениями, где к уборке урожая отмечалась тенденция увеличения содержания гумуса в почве (рис. 3.).

Под ячменем характер и направленность сезонных изменений содержания гумуса в черноземе типичном в основном определялся ростом и развитием данной культуры, влияние которой усиливали агрогенные факторы. Так, на всех вариантах опыта, на склонах северной и южной экспозиции содержание гумуса возрастало от фазы появления всходов к фазе уборки урожая. Причем наиболее всего оно повышалось на варианте с органическими удобрениями на южном склоне (до 4%) и на варианте без удобрений северного склона (до 5%).

Существует связь между динамикой гумуса под ячменем и целлюлозолити-ческой активностью почвы. Данные по сезонному изменению интенсивности разложения целлюлозы подтверждают эту закономерность. Наибольшее содержание гумуса в почве и величины ее целлюлозолитической активности отмечаются перед уборкой урожая, а наименьшие - в фазу появления всходов.

В почве чистого пара содержание гумуса в течение вегетационного периода определялось местоположением в рельефе. Так, на склоне южной экспозиции в чернозёме типичном наблюдалась тенденция возрастания содержания гумуса на всех изучаемых вариантах опыта от фазы появления всходов к периоду уборки урожая, на склоне северной экспозиции - наоборот.

Рис.3. Динамика содержания гумуса в черноземе типичном в агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота на северном склоне под кукурузой в зависимости от агрогенных факторов (1 - без удобрений, вспашка; 2 - органические удобрения, вспашка; 3 - минеральные удобрения, вспашка; 4 - без удобрений, плоскорез)

Рис.4. Динамика содержания гумуса в черноземе типичном в агроэкоснстеме зернотравяного севооборота на северном склоне под однолетними травами (2002 год) в зависимости от агрогенных факторов (1 - без удобрений, вспашка; 2 - минеральные удобрения, вспашка; 3 - без удобрений, плоскорез)

В зернотравяном севообороте сезонные изменения содержания гумуса в рассматриваемых слоях почвы носили однонаправленный характер и, в основном, зависели от роста и развития культурных растений. Степень их влияния определялась внесением удобрений, применением различных способов обработки почвы и местоположением в рельефе.

Характерной особенностью в зернотравяном севообороте под всеми культурами было увеличение содержания гумуса в течение вегетационного периода. Так, в слоях почвы 0-10 см, 10-20 см, 0-20 см содержание гумуса изменялось следующим образом. Оно увеличивалось от фазы появления всходов к фазе колошения и до фазы полной биологической спелости сельскохозяйственной культуры (рис. 4). Причем наиболее значительные увеличения (до 4%) содержания гумуса от весны к концу лета наблюдались в слое почвы 0-10 см при применении безотвального способа обработки почвы под травами в 2003 году.

Одной из возможных причин направленности изменения содержания гумуса в почве в зернотравяном севообороте может служить поступление большого количества отмершей вегетативной массы в течение вегетационного периода и корней после уборки урожая, которые служат основным исходным материалом в процессе гумификации.

Таблица 3

Динамика количественного и качественного состава лабильных гумусовых веществ (мг/кг) в черноземе типичном под ячменем на склоне северной экспозиции

Вариант опыта Глубина, см 16.05.02 23.06.02 23.07.02

Слгв Слгк Слгк Слфк Слгв Слгк Слгк Слфк Слгв Слгк Слгк Слфк

Без удобрений, вспашка 0-10 10-20 0-20 4792 4602 4697 2137 1988 2151 0,80 0,71 0,75 4716 4454 4585 2306 2404 2355 0,96 0,84 0,90 4638 4488 4563 2094 2064 2079 0,82 0,85 0,83

№>К, вспашка 0-10 10-20 0-20 4907 4787 4847 2932 2319 2626 1,48 0,93 1,2 - - - 4792 4709 4750 2192 2009 2101 0,84 0,76 0,80

48 т/га навоза, вспашка 0-10 10-20 0-20 5775 4518 5147 2810 1720 2265 0,94 0,61' 0,78 4873 4482 4676 2562 2042 2302 0,91 0,83 0,87 4885 4416 4651 2498 2138 2318 1,04 0,93 0,99

Без удобрений, плоскорез 0-10 10-20 0-20 4204 4189 4197 2274 1780 2027 1,18 0,74 0,96 - - - 4817 4693 4755 2417 2170 2262 1,01 1,07 1,04

Динамика лабильных гумусовых веществ почвы, входящих в состав органического вещества почвы, не всегда совпадала с динамикой содержания гумуса в почве. Так, в зернопаропропашном севообороте в период активизации микробиологических процессов почвы на вариантах с внесением органических удобрений в

фазу колошения кукурузы и ячменя на склоне южной экспозиции в слоях 0-10 см, 10-20 см, 0-20 см чернозема типичного отмечается тенденция к повышению количества лабильных гумусовых веществ (табл. 3). В период уборки урожая на всех вариантах опыта, количество лабильных гумусовых веществ уменьшалось, наиболее значительно (на 18%) на склоне южной экспозиции.

В зерно фавяном севообороте от фазы появления всходов к фазе колошения направленность сезонных изменений содержания лабильных гумусовых веществ в слоях почвы 0-10 см, 10-20 см, 0-20 см чернозема типичного зависела от экспозиции склона и агрогенных факторов.

Так, на склоне северной экспозиции отмечалась тенденция к повышению содержания лабильных гумусовых веществ на всех вариантах опыта в 2002 году под травами и в 2003 году при внесении минеральных удобрений под травами. На южной экспозиции в данный период времени сезонная динамика содержания лабильного гумуса носила однонаправленный характер в сторону понижения. Наибольшее его понижение (на 15%) отмечалось в слое почвы 10-20 см под травами в 2003 году. Па остальных вариантах опыта на данной экспозиции склона наблюдалась тенденция понижения содержания лабильного гумуса от фазы появление всходов к фазе колошения.

Таблица 4

Динамика количественного и качественного состава лабильных гумусовых веществ (мг/кг) в черноземе типичном под однолетними травами на склоне северной экспозиции

Вариант Глу- 16.05.02 23.06.02 23.07.02

опыта бина,

см Слгв Слгк Слгк Слгв Слгк Слгк Слгв Слгк Слгк

Слфк Слфк Слфк

Без 0-10 4638 2094 0,82 4975 2244 0,82 5015 2141 0,74

удобре- 10-20 4488 2064 0,85 4543 2242 0,97 4913 2094 0,74

ний, 0-20 4563 2076 0,84 4756 2243 0,89 4964 2118 0,74

вспашка

ЫРК, 0-10 4787 2409 1,01 5460 2394 0,78 5149 2247 0,77

вспашка 10-20 4488 2199 0,96 5283 2168 0,70 4997 2105 0,72

0-20 4638 2304 0,99 5372 2289 0,74 5073 2176 0,75

Без 0-10 5236 2295 0,78 5386 2513 0,88^ 5095 2413 0,90

удобре- 10-20 5086 2205 0,76 5386 2513 0,87 4987 2277 0,84

ний, 0-20 5161 2250 0,77 5386 2468 0,87 5041 2345 0,87

плоско-

рез

Исключение составляли варианты опыта на южной экспозиции под ячменем с подсевом трав. К моменту уборки культур и дискованию дернины, как правило,

наблюдалась тенденция снижения количества лабильного гумуса. Вместе с тем, на южной экспозиции в 2002 году под травами на контрольном варианте оно уменьшалось на 4 - 8% в зависимости от слоя почвы.

Содержание лабильных гуминовых кислот в течение вегетационного периода в составе лабильных гумусовых веществ изменялось следующим образом. В зернопаропропашном севообороте содержание гуминовых кислот в период максимальной биологической активности в зависимости от экспозиции склона и вида возделываемой культуры на контрольном варианте в слоях почвы 0-10см, 10-20 см, 0-20 см увеличивалось или находилось на одном уровне с фазой колошения.

При использовании навоза, минеральных удобрений и безотвального способа обработки почвы содержание лабильных гуминовых кислот уменьшалось. Противоположная направленность изменений содержания гуминовых кислот наблюдалась в почве чистого пара без внесения удобрений при вспашке, где возрастание составило от 13% до 20% в зависимости от слоя почвы и экспозиции склона.

В зернотравяном севообороте в слоях почвы 0-10 см, 10-20 см, 0-20 см в период активизации микробиологических процессов динамика содержания лабильных гуминовых кислот зависела от экспозиции склонов и выращиваемой культуры. Так, на северной экспозиции склона в 2002 году под травами содержание лабильных гуминовых кислот возрастало на 8% на контрольном варианте, на 12% - при использовании безотвального способа обработки почвы в зависимости от слоя почвы. На варианте опыта с минеральными удобрениями содержание гуминовых кислот в фазу появления всходов к фазе колошения не изменялось (табл. 4).

К фазе уборки урожая содержание лабильных гуминовых кислот незначительно понизилось на всех исследуемых вариантах опыта. Эта, вероятно, обусловлено высокой температурой воздуха и дефицитом выпавших осадков, что привело к затормаживанию протекающих в почве микробиологических процессов перед уборкой урожая.

На южной экспозиции сезонные изменения содержания гуминовых кислот под травами в 2002 году носили однонаправленный характер, от фазы появления всходов к фазе уборки урожая их содержание во всех изучаемых слоях почвы на контрольном варианте повышалось в среднем на 16%, а при внесении минеральных удобрений на 13%.

Глава 5. Устойчивость органического вещества чернозема типичного

Под устойчивостью органического вещества почвы понимается способность его многокомпонентной системы поддерживать структуру и стабильное функционирование в относительно неизменном состоянии (в определенных пределах изменчивости) в условиях возмущающих внешних воздействий (Масютенко, 2003). Управляемыми возмущающими внешними воздействиями для органического вещества пахотных почв являются агрогенные факторы: севообороты, система удобрений, обработка почвы т.п.

Устойчивость органического вещества почвы определяется наличием в ней негумифицированного органического вещества и его количеством. Негумифици-рованное органическое вещество (НВ) эффективно выполняет гумусовоспроизво-дительную функцию только при оптимальном его содержании в почве.

На различно ориентированных склонах складываются неодинаковые условия для накопления негумифицированного органического вещества. В зернотра-вяном севообороте на всех вариантах запасы НВ в пахотном слое почвы в 2 раза больше по сравнению с зернопаропропапшым севооборотом. Следует отметить, что внесение ортнических удобрений положительно влияет на содержание негумифицированного органического вещества. Это очевидно связано с прямым влиянием органических удобрений через непосредственное поступление гумусовых и органических веществ в многокомпонентную систему органического вещества почвы, а также косвенным воздействием органических удобрений - через повышение продуктивности возделываемых культур и увеличение поступления в почву пожнивно-корневых остатков.

Наибольшее содержание негумифицированного органического вещества в агроландшафте наблюдается на лугу 20% от органического вещества). На южном склоне под водорегулирующей лесополосой содержание негумифицированного вещества в почве на 24,8% выше, чем под лесополосой северного склона. Таким образом, на различно ориентированных склонах складываются неодинаковые условия для накопления негумифицированного органического вещества. Высокое содержание негумифицированного ор! анического вещества на лугу обусловлено естественным травянистым покровом в виде злаковых растений, которые ежегодно дают большое количество свежих растительных остатков в виде отмершей вегетативной части растений и корней.

По методике, разработанной сотрудниками лаборатории агропочвоведения ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, были рассчитаны величины требуемого оптимального содержания негумифицированного органического вещества в черноземе типичном на пашне, лугу, залежи, под лесополосой, обеспечивающие устойчивость собственно гумусовых веществ, и определена устойчивость органического вещества изучаемых почв.

Использование органических удобрений повышает устойчивость органического вещества в зернопаропропашном севообороте на 15-44%, а в зернотравяном на 10 - 22% по сравнению с контролем в зависимости от экспозиции склона (табл. 5). Причем на южном склоне устойчивость органического вещества почвы при внесении удобрений возрастает до оптимальной, а на северном, увеличиваясь, остается в той же градации.

Наиболее устойчивым является органическое вещество почвы в агроэкоси-стеме зернотравяного севооборота по сравнению с зернопаропропапшым. Величина его устойчивости даже без применения удобрений составляет в среднем 132% на южном склоне и 138 % - на северном (табл. 5). Самый высокий показатель усюйчивости наблюдался под травами в 2003 году при внесении навоза.

Устойчивос1ь органического вещества чернозема типичного зависит от вида использования почвы и экспозиции склона. Самая высокая устойчивость (205%) характерна для луга.

Таблица 5

Показатели устойчивости органического вещества (%) чернозема типичного в агроландшафте и их оценка в зависимости от экологических факторов

в слое почвы 0-20см

Угодье, Северная экспозиция Южная экспозиция

культура Без удобрений Органические удобрения Без удобрений Органические удобрения

Лесополоса 190 очень высокая - 152 очень высокая -

Луг - - 205 очень высокая -

Залежь 135 высокая - - -

Зернопаропропашной севооборот

Пашня, 89,7 средняя 103 опти- 67,4 средняя 79,2 опти-

кукуруза мальная мальная

Пашня, 79,5 средняя 101 опти- 79 средняя 99,3 опти-

ячмень мальная мальная

Пашня, 44 слабая 55,5 слабая 48,4 слабая 58,8 слабая

чистый пар

Зернотравяной севооборот

Пашня, 81,2 средняя 92,6 средняя 82,3 средняя 100,6 опти-

ячмень+травы мальная

Пашня, травы 166 очень 183 очень 157,6 очень 171,7 очень

однолетние высокая высокая высокая высокая

Пашня, травы 167,3 очень 183,1 очень 156,2 очень 172 очень

однолетние высокая высокая высокая высокая

Проведена оценка состояния почв по изучаемым экологическим показателям. Полученные результаты свидетельствуют о том, что устойчивость органического вещества почвы, содержание гумуса, лабильных гумусовых веществ, не-гумифицированного органического вещества, интенсивность разложения целлюлозы - отличаются информативностью и позволяют выявить различия во влиянии изучаемых экологических факторов на экологическое состояние почв. Установлены факторы, способствующие повышению устойчивости органического вещества чернозема типичного, а, следовательно, и улучшению его экологического состояния. Так, на пашне в зернотравяном севообороте и на залежи величины показателей экологического состояния чернозема типичного близки. Следовательно, для оптимизации экологического состояния пашни необходимо периодическое применение зернотравяных севооборотов, а в критических случаях - временное залужение.

ВЫВОДЫ:

1. Изучаемые экологические факторы влияют на содержание гумусовых веществ в пахотном слое чернозема типичного: применение органических удобрений и безотвального способа обработки почвы способствуют увеличению содержания гумуса; минеральных удобрений - появлению тенденции к некоторому повышению его содержания, за исключением вариантов с пропашными культурами и чистым паром на северном склоне.

2. Применение органических удобрений в агроэкосистеме зернопаропро-пашного севооборота независимо от экспозиции склона способствует повышению содержания лабильных гумусовых веществ в пахотном слое чернозема типичного до 27% в зависимости от стадии развития сельскохозяйственных растений. Четкой закономерности влияния внесения минеральных удобрений на содержание и состав лабильных гумусовых веществ в почве не выявлено. На южном склоне использование в обеих агроэкосистемах безотвального способа обработки почвы по сравнению с отвальным увеличивает содержание лабильных гумусовых веществ в пахотном слое почвы до 40% в зависимости от культуры.

3. Внесение на северном склоне минеральных удобрений и применение безотвального способа обработки почвы способствует усилению процессов гумификации в 0-20см слое почвы: соотношения Слгк/Слфк в лабильных гумусовых веществах перед уборкой урожая возрастают, соответственно, на 88 и 110%. На южном склоне при внесении минеральных удобрений наблюдалась лишь тенденция к увеличению рассматриваемого соотношения.

4. Характер и направленность сезонных изменений содержания гумуса и лабильных гумусовых веществ в черноземе типичном зависит от вида севооборота. Степень эгого влияния определяется внесением органических и минеральных удобрений, способом обработки почвы и местоположением в рельефе. Так, в зер-нопаропропашном севообороте сезонная динамика содержания гумуса в пахотном слое почвы носила разнонаправленный характер в зависимости от вида выращиваемой сельскохозяйственной культуры; а в зернотравяном севообороте - однонаправленный: как правило, от фазы появления всходов к моменту уборки урожая отмечалась устойчивая тенденция к возрастанию содержания гумуса.

В течение вегетационного периода содержание лабильных гумусовых веществ в почве агроэкосистемы зернопаропропашного севооборота под кукурузой и ячменем уменьшалось, а при внесении органических удобрений возрастало к фазе колошения культуры, что по времени совпадало с максимальной биологической активностью почвы, и уменьшалось к уборке урожая. В зернотравяном севообороте содержание лабильного гумуса в почве в течение вегетационного периода было подвержено значительным колебаниям, а при использовании безотвального способа обработки почвы, в большинстве случаев, возрастало.

5. Интенсивность разложения хлопчатобумажного полотна в почве зависит от вида севооборота: в зернотравяном севообороте она в 1,5-2 раза выше по сравнению с зернопаропропашным. Внесение удобрений и применение безотвального способа обработки почвы в большинстве случаев способствует повышению в ней интенсивности разложения целлюлозы. Сезонная динамика интенсив-

ности разложения целлюлозы, независимо от севооборота, в большинстве случаев возрастала от фазы появления всходов к фазе уборки урожая. При этом степень влияния изучаемых факторов на динамику изменялась в зависимости от экспозиции склона, применения удобрений и способа обработки почвы.

6. Применение минеральных и органических удобрений в зернопаропро-пашном и зернотравяном севооборотах в большинстве случаев способствует увеличению эмиссии СО2 из почвы до 60%. Степень повышения почвенного дыхания при этом определяется местоположением в рельефе, зависит от культуры и временного фактора. Значимое влияние безотвального способа обработки почвы на эмиссию СОг выявлено в зернопаропропашном севообороте.

7. Характер и направленность динамики продуцирования углекислого газа с поверхности чернозема шпичного зависит от вида севооборота и сельскохозяйственной культуры. В зернотравяном севообороте в большинстве случаев эмиссия СОг возрастала от фазы появления всходов к фазе колошения и понижалась к периоду уборки урожая. В зернопаропропашном севообороте динамика продуцирования углекислого газа из почвы носила неоднозначный характер. Влияние внесения навоза, минеральных удобрений и применения безотвального способа обработки почвы на интенсивность продуцирования углекислого газа из чернозема типичного зависит от вида выращиваемой культуры.

8. Влияние экспозиции склона на содержание негумифицированной части в органическом веществе почвы зависит от вида севооборота: в зернопаропропашном севообороте наблюдается тенденция к его увеличению на южном склоне, а в зернотравяном - на северном.

9. В агроландшафте устойчивость органического вещества чернозема типичного зависит от вида использования почвы и экспозиции склона. Наибольшая устойчивость органического вещества почвы (205%) характерна для луга. В агро-экосистеме зернотравяного севооборота система органического вещества чернозема типичного более устойчива по сравнению с зернопаропропашным. Под травами в агроэкосистеме устойчивость органического вещества почвы характеризовалась как очень высокая и стабильная по годам. Использование органических удобрений повышает устойчивость органического вещества в почве в зернопаропропашном севообороте до оптимальной (без внесения удобрений при вспашке -средняя), в зернотравяном севообороте возрастает величина показателя устойчивости органического вещества почвы.

10. Проведенная оценка эколошческого состояния почв, различающихся видами севооборотов, внесением удобрений и местоположением в рельефе, по устойчивости органического вещества почвы и уровню ее биологической активности показала, что введение в севообороты трав, применение органических удобрений и использование почвы под лугом, лесополосами и залежью приводит к повышению ее устойчивости и уровня биологической активности.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИМ

УЧРЕЖДЕНИЯМ

1. Так как устойчивость органического вещества почвы определяется наличием в ней «мумифицированного органического вещества, то на почвах с низким его содержанием рекомендуется применять навоз, солому, вводить в севообороты многолетние травы, промежуточные и пожнивные культуры, т.е обеспечивать постоянное поступление свежего органического вещества в почву.

2. Пахотные чернозёмы с критическим уровнем устойчивости (менее 30%) органического вещества и с критическим содержания гумуса для улучшения их экологического состояния рекомендуется залужать или отводить под залежь.

3. Для оценки экологического состояния пахотных почв рекомендуется использовать показатель устойчивости органического вещества почвы.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы •

1. Брескина Г.М. Экология почв (взаимосвязь плодородия почв с органическим веществом) //Образование в решении экологических проблем: Материалы международной научной конференции. - Курск: Курский государственный педагогический университет, 2001. - С. 147-149.

2. Брескина Г.М. Влияние экспозиции склонов и антропогенных факторов на интенсивность выделения углекислого газа в черноземе типичном // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства: Материалы международной научно-практической конференции. - Пенза: Пензенская государственная сельскохозяйственная академия, 2002. - С. 108-110.

3. Брескина Г.М. Влияние экспозиции склонов и агрогенных факторов на количество выделяемого С02 из чернозема типичного в агроландшафте: Сборник докладов Международной научно-практической конференции «Модели и технологии оптимизации земледелия», 9-11 сентября 2003г., Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН. 2003.-С. 119-121.

4. Брескина Г.М. Содержание гумуса и лабильных гумусовых веществ в чернозёме типичном в зависимости от агрогенных факторов// Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция: Материалы международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения основателя Воронежской школы П.Г. Адерихина /Отв. ред. Д.И.Щеглов, Н.А.Протасова. - Воронеж: Воронежский государственный университет, 2004. -С. 224 - 228.

РНБ Русский фонд

2005-4

42920

БРЕСКИНА Галина Михайловна

Автореферат

Лицензия ИД №06248 от 12.11,2001г.

Подписано в печать 21.03.05. Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 1341

Изд-во Курского госуниверситета 305000, г. Курск, ул. Радищева, 33,-

Отпечатано в лаборатории информационно-мстод^еоЙэгЬ К'ГУ

19 Ш 2005

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Брескина, Галина Михайловна

Специальность 06. 01. 03 - агропочвоведение, агрофизика 03. 00. 16 - экология

Диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Масютенко Н.П.

Курск

Оглавление

Введение.

Глава 1. Обзор научной литературы.

1.1. Влияние экологических факторов на качественный и количественный состав гумусовых веществ почвы.

1.2.Изменение биологической активности почвы под влиянием экологических факторов.

1.3. Устойчивость органического вещества почвы к антропог енным воздействиям.

Глава 2,Объекты, условия проведения опыта и методы исследований.

Глава 3. Влияние экологических факторов на биологическую активность чернозема типичного.

3.1. Влияние внесения удобрений, способов обработки почвы и севооборотов на биологическую активность чернозема типичного в зависимости от экспозиции склона.

3.2. Влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на интенсивность выделения углекислого газа из чернозема типичного.

3.3. Динамика биологической активности чернозема типичного в зависимости от местоположения в рельефе и антропогенных факторов.

3.3.1. Динамика интенсивности разложения целлюлозы в пахотном слое чернозема типичного.

3.3.2. Динамика эмиссии углекислого газа и в черноземе типичном в зависимости от антропогенных факторов.

4. Влияние экологических факторов на состав гумусовых веществ чернозёма типичного и его динамику.

4.1. Влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на состав гумусовых веществ почвы.

4.1.1. Влияние органических, минеральных удобрений и способов обработки почвы в зависимости от экспозиции склонов на состав и содержание гумусовых веществ почвы в зернопаропропашном севообороте.

4.1.2. Влияние минеральных удобрений и способов обработки почвы в зависимости от экспозиции склонов на состав и содержание гумусовых веществ почвы в зернотравяном севообороте.

4.2. Динамика гумусовых веществ в черноземе типичном в зависимости от местоположения в рельефе и антропогенных факторов.

4.2.1. Динамика гумуса в черноземе типичном.

4.2.2.Динамика лабильных гумусовых веществ в почве.

5. Устойчивость органического вещества чернозёма типичного.

5.1. Изменение устойчивости органического вещества чернозема типичного в агроэкосистеме в зависимости от экологических факторов.

5.2. Влияние экспозиции склона на устойчивость органического вещества почвы на лугу, залежи и в лесополосе.

Выводы.

Предложения производству и научно-исследовательским учреждениям.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность"

Актуальность темы.

Антропогенный пресс XX столетия оказал негативное влияние на почвы, в том числе и чернозёмы. В почвах усилились деградационные процессы, что привело к падению их плодородия, ухудшению экологического состояния, снижению продуктивности и устойчивости земледелия.

В настоящее время в черноземах отмечается сокращение запасов органического вещества и нарушаются соотношения между его компонентами (Масютенко, 2000; 2002). Каждый компонент органического вещества почвы, относясь либо к инертно-устойчивым структурам, либо к лабильным составляющим, играет определенную роль в устойчивости его состава и функционирования. С экологической точки зрения для сохранения природных почвенных ресурсов проблема устойчивости органического вещества почвы очень актуальна и является составной частью теории устойчивости наземных экосистем и биосферы в целом. Поэтому очень важно изучать состав органического вещества почвы и влияние на него экологических факторов.

В настоящее время недостаточно исследовано воздействие экологических факторов на устойчивость органического вещества пахот дых черноземов. Знание особенностей их влияния на многокомпонентную систему органического вещества является необходимым условием для управления плодородием почвы и разработки экологически обоснованных мероприятий для повышения продуктивности агроэкосистем.

Для достижения поставленной цели необходимо было ре шить следующие задачи:

1. Изучить влияние экологических факторов на состав и содержание гумусовых веществ в черноземе типичном.

2. Исследовать динамику гумусовых веществ в почве в зависимости от экспозиции склонов и агрогенных факторов.

3. Установить особенности влияния экологических факторов на показатели биологической активности чернозема типичного в различных агроэкосистемах.

4. Изучить влияние экологических факторов на устойчивость органического вещества чернозема типичного на пашне, лугу, залежи и в лесополосе. Научная новизна.

Изучено комплексное влияние биотических, абиотических и агрогенных факторов на устойчивость органического вещества чернозема типичного на пашне. Выявлены особенности влияния экспозиции склона на изменение уровня содержания и качественного состава лабильных гумусовых веществ в черноземе типичном при применении безотвального способа обработки почвы. Установлена зависимость влияния экспозиции склона на содержание негумифицированного органического вещества в почве от вида севооборота.

Практическая значимость работы.

Установленные особенности влияния некоторых экологических факторов на содержание, состав, динамику и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность могут быть использованы при разработке основ регулирования экологического состояния чернозёмов, повышения устойчивости их плодородия и управления функционированием агроэкосистем.

Апробация работы.

Результаты исследований были представлены и получили положительную оценку на Международной научной конференции «Образование в решении экологических проблем» в Курском государственном педагогическом университете (Курск, 2001); на Международной научно-практической конференции «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства» в Пензенской государственной сельскохозяйственной академии (Пенза, 2002); на научно-практической конференции «Модели и технологии оптимизации земледелия» в ВНИИЗиЗПЭ (Курск, 2003); на Международной научной конференции «Черноземы Центральной России: генезис, география, эволюция» в Воронежском государственном университете (Воронеж, 2004), на заседаниях кафедры общей биологии и экологии КГУ.

Публикации. По материалу диссертации опубликовано 4 работы.

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Брескина, Галина Михайловна

ВЫВОДЫ:

2. Применение органических удобрений в агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота независимо от экспозиции склона способствует повышению содержания лабильных гумусовых веществ в пахотном слое чернозема типичного до 27% в зависимости от стадии развития сельскохозяйственных растений. Четкой закономерности влияния внесения минеральных удобрений на содержание и состав лабильных гумусовых веществ в почве не выявлено. На южном склоне использование в обоих агроэкосистемах безотвального способа обработки почвы по сравнению с отвальным увеличивает содержание лабильных гумусовых веществ в пахотном слое почвы до 40% в зависимости от культуры.

4. Характер и направленность сезонных изменений содержания гумуса и лабильных гумусовых веществ в черноземе типичном зависит от вида севооборота. Степень этого влияния определяется внесением органических и минеральных удобрений, способом обработки почвы и местоположением в рельефе. Так, в зернопаропропашном севообороте сезонная динамика содержания гумуса в пахотном слое почвы носила разнонаправленный характер в зависимости от вида выращиваемой сельскохозяйственной культуры; а в зернотравяном севообороте - однонаправленный: как правило, от фазы появления всходов к моменту уборки урожая отмечалась устойчивая тенденция к возрастанию содержания гумуса.

5. Интенсивность разложения хлопчатобумажного полотна в почве зависит от вида севооборота: в зернотравяном севообороте она в 1,5 — 2 раза выше по сравнению с зернопаропропашным. Внесение удобрений и применение безотвального способа обработки почвы в большинстве случаев способствует повышению в ней интенсивности разложения целлюлозы. Сезонная динамика интенсивности разложения целлюлозы, независимо от севооборота, в большинстве случаев возрастала от фазы появления всходов к фазе уборки урожая. При этом степень влияния изучаемых факторов на динамику изменялась в зависимости от экспозиции склона, применения удобрений и способа обработки почвы.

6. Применение минеральных и органических удобрений в зернопаропропашном и зернотравяном севооборотах в большинстве случаев способствует увеличению эмиссии СОг из почвы до 60%. Степень повышения почвенного дыхания при этом определяется местоположением в рельефе, зависит от культуры и временного фактора. Значимое влияние безотвального способа обработки почвы на эмиссию СО2 выявлено в зернопаропропашном севообороте.

7. Характер и направленность динамики продуцирования углекислого газа с поверхности чернозема типичного зависит от вида севооборота и сельскохозяйственной культуры. В зернотравяном севообороте в большинстве случаев эмиссия СОг возрастала от фазы появления всходов к фазе колошения и понижалась к периоду уборки урожая. В зернопаропропашном севообороте динамика продуцирования углекислого газа из почвы носила неоднозначный характер. Влияние внесения навоза, минеральных удобрений и применения безотвального способа обработки почвы на интенсивность продуцирования углекислого газа из чернозема типичного зависит от выращиваемой культуры.

9. В агроландшафте устойчивость органического вещества чернозема типичного зависит от вида использования почвы и экспозиции склона. Наибольшая устойчивость органического вещества почвы (205%) характерна для луга. В агроэкосистеме зернотравяного севооборота система органического вещества чернозема типичного более устойчива по сравнению с зернопаропропашным. Под травами в агроэкосистеме устойчивость органического вещества почвы характеризовалась как очень высокая и стабильная по годам. Использование органических удобрений повышает устойчивость органического вещества в почве в зернопаропропашном севообороте до оптимальной (без внесения удобрений при вспашке - средняя), в зернотравяном севообороте возрастает величина показателя устойчивости органического вещества почвы.

10. Проведенная оценка экологического состояния почв, различающихся видами севооборотов, внесением удобрений и местоположением в рельефе, по устойчивости органического вещества почвы и уровню ее биологической активности показала, что введение в севообороты трав, применение органических удобрений и использование почвы под лугом, лесополосами и залежью приводит к повышению ее устойчивости и уровня биологической активности.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИМ УЧРЕЖДЕНИЯМ

1. Так как устойчивость органического вещества почвы определяется наличием в ней негумифицированного органического вещества, то на почвах с низким его содержанием рекомендуется применять навоз, солому, вводить в севообороты многолетние травы, промежуточные и пожнивные культуры, т.е обеспечивать постоянное поступление свежего органического вещества в почву.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Брескина, Галина Михайловна, Курск

1. 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.

2. Адерихин П.Г., Санталов И.А. Почвенно-эрозионное районирование ЦЧО // Природное и сельскохозяйственное районирование СССР. М.: Издательство МГУ, 1981.-С. 21-27.

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

4. Акименко А.С. Севооборот как информационная основа эффективного использования ресурсов земли. // Автореферат д. с/х. Курск. 2001. с. 40.

5. Акулов П. Г. Воспроизводство плодородия и продуктивность черноземов. Автореферат докторской диссертации, М.: ВИУА, 1994. с.73.

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

7. Александрова Л.Н., Антипов-Каратаев И.Н. и др. Почвоведение. М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1958. - 350 с.

8. Арнт В.А. Возможности замены вспашки на плоскорезную обработку // Земледелие. 1993. №2. - С. 11-12.

9. Артугунова З.И. Изменение биологической активности типичного чернозёма при возделывании различных культур в севообороте на различных фонах питания. Автореферат. Воронеж, 1998. С. 22.

10. Ахметов Ш.И., Белебезьев А.С. Изменение параметров биологической активности чернозема выщелоченного при различных условиях антропогенной нагрузки. // Материалы международной научно-практической конференции. -Пенза. 2002. С. 97-99.

11. П.Ахметов Ш.И., Горчакова Н.А., Осичкина А.Ю. Влияние механического уплотнения и минеральных удобрений ни биологические свойства чернозема выщелоченного и урожай ячменя // Материалы международной научно-практической конференции. Пенза. 2002. - С. 95-97.

12. Ахтырцев Б.П., Лепилин И.А. Влияние водной эрозии на агрохимические и агрофизические свойства типичных черноземов // Научные основы повышения плодородия почв. Саранск, 1983. - С. 9-27.

13. Багаутдинов Ф.Я. Гумусное состояние чернозема типичного при внесение органических и минеральных удобрений // Агрохимия. 1993. №2. -С. 41-50.

14. Багаутдинов Ф.Я., Хазиев Ф.К., Мукатанов А.Х. Влияние минеральных удобрений на гумусное состояние типичного чернозема и урожайность культур // Почвоведение. 1986. № 6. - С. 74-78.

15. Берестецкий О.А. Зубец Т.П. Влияние сельскохозяйственных культур на численность микрофлоры и биологическую активность дерново-подзолистых почв. //Почвоведение. 1981. №1. С. 94-99.

16. Биленко О.П. Влияние способа основной обработки на элементы плодородия слоёв пахотного горизонта // Автореф. к. с-х. н., Курск, 1993. -с. 29.

17. Благодатский С.А. Ларионова А.А., Евдокимов И.Е. Вклад дыхания корней в эмиссию СО2 из почвы // Дыхание почвы Пущино.: НЦБИ РАН, 1993.-С. 26-32.

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

19. Болотских Г.А. Особенности трансформации органического вещества чернозема типичного при различных формах сельскохозяйственного использования земель // Автореф. к. с-х. н., Курск, 2001. С. 27.

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

21. Булаткин Г.А., Ковалёва А.Е. Целлюлозолитическая активность серых лесных почв // Почвоведение. 1984. №11. - С. 67-72.

22. Бурдюгов Г.В. Гелюкин В. А. Биологическая активность почвы при различных условиях питания растений // Агрохимия. 1983. №4. - .90 -94.

23. Велюханова О.В. Влияние экологических факторов на биологическую активность и состав органического вещества чернозёма типичного // Автореферат, Воронеж, 2002. -С. 22.

24. Веретельников В. П., Рядовой В. А. Бездефицитный баланс гумуса и плодородия эродированных почв // Земледелие. №1. - С. 12.

25. Веретельников В. П., Рядовой В. А., Родченко Н.С., Уваров Г.И. Влияние способа обработки почвы и удобрений на агрохимические свойствачернозёма типичного эродированного и урожайность озимой пшеницы // Агрохимия. 1995. №11. - С. 26-30.

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

27. 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. 5559.

28. Витер А.Ф., Новочихин А. М. Изменение плодородия обыкновенного чернозёма ЦЧЗ под влиянием приемов основной обработки // Вестник сельскохозяйственной науки. 1984. №1. - С. 77-83.

29. Гайдаш Н. И., Ширинян М.Х. Влияние возрастающих доз полупревшего навоза на плодородие обыкновенного чернозема // Вестник РАСХН. 1997. №6. - С. 49-52.

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

31. Гармашов В. М. Влияние различных способов и глубины обработки почвы на плодородие чернозёма обыкновенного и урожайность ячменя и подсолнечника // Автореф. к. с-х. н., Курск, 1993. С. 26.

32. Гетманец А.Я. Влияние систематического применения удобрений на плодородие чернозёма обыкновенного // Почвоведение. 1977. №11. - С. 77-83.

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

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

35. Гордиенко В. П., Семенцов А.В. Изменение содержания гумуса под влиянием длительной минимизации обработки почвы в севообороте // Вестник сельскохозяйственной науки. 1988. №8. - С. 103-106.

36. Гришина JI.A. Гумусообразование и гумусовое состояние почв. -М.: Изд-во МГУ, 1986. -243 с.

37. 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.

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

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

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

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

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

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

44. Дусаев Х.Б. Безотвальная обработка почвы и Предуралье // Земледелие. 1990. №11. - С. 86-91.

45. Ермолаев В.П., Ширшова JI.T., Медведева И. Ф., Быховец С.С. Динамика целлюлозолитической активности серой лесной почвы под сеяным лугом различного режима использования // Почвоведение.- 1991. №1. С. 59 -67.

46. Жолинский Н.М. Изменение биологической активности чернозема южного среднесмытого в зависимости от приёмов основной обработки // Материалы международной научно-практической конференции. Пенза: 2002. -С. 129-130.

47. Захаров И.С. Образование гумусовых веществ целлюлозоразрушающими микроорганизмами. Кишинев.: «Штиинца», 1978. -116 с.

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

49. Иванец Г.И. Влияние способов обработки почвы на плодородие регладированного чернозема // Агрохимия. 1979. №8. -С. 71-77.

50. Иванникова Л.А., Семёнова Н.А. Суточная и сезонная динамика выделения углекислого газа серой лесной почвой // Почвоведение. 1988. №1. -С. 134- 139.

51. Иванов В.П. Растительные выделения и их значение в жизни фитоценозов. -М., Наука, 1973.

52. Ивойлов А.В. Изменение агрохимических свойств чернозема выщелоченного тяжёлосуглинистого под влиянием удобрений и различных способов основной обработки почвы // Агрохимия. 1992. №4. -С. 64-68.

53. Инишева Л.И., Славнина Т.П. Биологическая активность почв Томской области. -Томск: Томский университет, 1987. 218 с.

54. Иутинская Г.А., Иванова Н.И., Воцелко С.К., Голобородько С. П. Особенности гумусообразования при сидерации Южных орошаемых черноземов // Почвоведение. 1994. №3. - С. 83-89.

55. Карпачевский JI.O. Экологическое почвоведение. -М.: Изд-во МГУ, 1993.-184 с.

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

57. 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.

58. Карягина Л.А., Воробьева Е.Н. Влияние различных систем удобрений на микробиологический режим дерново-подзолистой почвы // Почвоведение, 1980. №11. -С. 65-69.

59. Каутская Л.Б. Некоторые микробиологические показатели чернозема мощного слабовыщелоченного при длительном применении удобрений // Микроорганизмы как компонент биогеоценоза. Алма-Ата, 1982. -С.115-116.

60. Кислицина В. П., Жданова Е. М., Судакова Е.А. Изучение биологической активности серых лесных почв с целью их диагностики // Биологическая диагностика почв. 1976. -№12. - С. 114-115.

61. Когут Б.М. Всероссийская конференция «Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям» //Почвоведение. 2003. №3. -С. 370-376.

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

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

64. Козлов В.П. К изучению эрозии почвы на западных и южных склонах Среднерусской возвышенности // Тр. Почв, ин-та им. Докучаева, т. 40. 1952.-С. 130-134.

65. Коржов С. И. Влияние обработки почвы на ее микробиологический потенциал // Материалы международной научно-практической конференции. -Пенза: 2002. С. 144-145.

66. Колмаков П.П., Нестеренко A.M. Минимальная обработка почвы. М.: «Колос», 1981.240 с.

67. Коломиец Н.В. Минимизация обработки почвы в севообороте // Земледелие, 1993. №2. С. 12-14.

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

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

70. Корчагин В.А., Тереньтев О.В. Агроэкологические принципы построения севооборотов // Земледелие. 1999. №6. - С. 8-18.

71. Котоврасов И.П. Плодородие почвы зависит от культуры земледелия // Земледелие. 1992. №9-10. - С. 11-12.

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

73. Кудеяров В.Н., Благодатский С.А., Ларионова А.А. Изменение внутрипочвенных потоков азота при внесении азотных удобрений // Агрохимия, 1990. №11. С. 47-52.

74. Кудеяров В.Н., Хакимов Ф.И., Деева Н.Ф. и др. Оценка дыхания почв России // Почвоведение. 1995. №1. -С. 33-42.

75. Курганов И.Н., Кудеяров В.Н. Оценка потоков диоксида углерода из почв таежной зоны России // Почвоведение, 1998. №9. С. 1058-1070.

76. Курганова И.В. и др. Оценка эмиссии диоксида углерода из пахотных серых лесных почв // Агрохимия. 2002. №9. - С 52-57.

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

78. Ларионова А.А., Кузнецова Л.Г. и др. Дыхание корней и его вклад в эмиссию СОг из почвы // Почвоведение. 2003. №2. - С. 183-194.

79. Ларионова А.А., Розанова Л.Н. и др. Влияние различных агроприёмов на скорость газообмена серой лесной почвы // Агрохимия. 1988. №9.-С. 75 - 87.

80. Ларионова А.А., Розанова Л.Н. и др. Годовая эмиссия СОг из серых лесных почв южного Подмосковья // Почвоведение. 2001. №1. - С. 72 - 80.

81. Листопадов И.Н., Шапошникова И.М. Севооборот и плодородие почвы// Вестник сельскохозяйственной науки. -1981. №7. С. 12-18.

82. Лопес де Гереню О.В., Курганова И.Н. и др. // Годовая эмиссия диоксида углерода из почвы южнотаёжной зоны России // Почвоведение . 2001. №9. -С. 1045-1049

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

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

85. Лыков A.M., Макаров И. П., Рассадан А. Я. Методологические основы теории обработки почвы в интенсивном земледелии // Земледелие. 1982. №6.-С. 14-17.

86. 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.

87. Макаров Б. Н. Газовый режим почвы. М.: Агропром издат., 1988. - 105 с.

88. Макаров Б.Н. Дыхание почвы и роль этого процесса в углеродном питании растений // Агрохимия. 1993. №8. - С. 94-104.

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

90. Мартынович Н.Н. Влияние плоскорезной обработки на урожаи сахарной свеклы Центральной Лесостепи правобережья УССР //Агрохимия. -1989. №6.-С. 53-62.

91. Масютенко Н.П. Устойчивость органического вещества чернозёмов к агрогенным воздействиям //Сборник докладов Международной научно-практической конференции. "Люди и технологии оптимизации земледелия". Курск: 2003. -С. 505-509.

92. Масютенко Н.П., Панкова Т.И. Энергетические функции органического вещества черноземов // Земледелие. 2004. №3. - С. 11-12.

93. Матаруева И.А. Об оценке микробиологической активности дерново-подзолистых почв //Почвоведение. 1998. №1. - С. 78-88.

94. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Экологические последствия длительного применения повышенных доз минеральных удобрений // Агрохимия. 1991. №3. - С. 35-49.

95. 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.

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

97. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и плодородие почвы. М.: Наука, 1972.- 375 с.

98. Морозов В.И. и др. Влияние севооборотов на баланс гумуса в выщелоченном черноземе лесостепи Поволжья //Агрохимия. 1994. №10. - С. 3-10.

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

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

101. Наконечная М.А., Явтушенко В.Е. Различия агроэкологических условий на склонах южной и северной экспозиций Центрально-Черноземной области //Почвоведение. 1988. №10. - С. 27-36.

102. Наплекова Н.Н. Аэробное размножение целлюлозы микроорганизмами в почвах Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1974. -С. 248.

103. Недбаев В.Н. Гумусное состояние и биологическая активность чернозема типичного в зависимости от основной обработки // Тезисы докладов научно-практической конференции Курского отделения Докучаевского общества почвоведов. Курск: 2003. С. 31-33.

104. Никитаева Н.Н. К балансу гумуса чернозема типичного в зерносвекловичном севообороте // Агрохимия . 1992. №2. -С. 83-86.

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

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

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

108. Никофоренко Л.И. Влияние способов обработки на плодородие среднесмытого чернозема // Почвоведение. 1990. №4. - С. 81-90.

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

110. Носко Б.С. Изменение гумусного состояния чернозема типичного под влиянием удобрений // Почвоведение. 1987. №5. -С. 26-31.

111. Нурмухамстов Н.М., и др. Влияние форм доз и способов внесения удобрений на биологическую активность почвы. В сб.: Агротехника и биология полевых культур. Уфа, 1977. - С. 73-80.

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

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

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

115. Пироговская Г.В., Астапова С.Д., Санько А.Ф. Влияние различных систем удобрений на изменение минеральной части дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 2004. №1. С. 92-103.

116. Помазкина JI.B., Лубнина Е.В., Зорина С. Ю. и др. Динамика выделения СОг серой лесной почвой в лесостепи Прибалтики // Почвоведение. -1996. №12.-С. 1454-1458.

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

118. Пупонин А.И., Цвирко Э.А. Основная обработка дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы // Земледелие. -1982. №4. С. 24-26.

119. Райченко Г.И., Глущук Н.М. Гумусовый фонд и динамика органического вещества пахотных почв Правобережной лесостепи УССР // Почвоведение. 1981. №3. - С. 21-34.

120. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь справочник., М.: «Мысль», 1990. - 740 с; (С. 17).

121. Ремпе Е.Х., Наумова Г.П. Изменение биологической активности и агрохимических свойств выщелоченного чернозема при систематическом внесении удобрений в условиях Молдавской АССР // Агрохимия.- 1989. №12. -С. 52-59.

122. Рукосуева Н.П., Гукасян А.Б. Биологическая активность почв горных лесов Сибири. Новосибирск: «Наука», 1985. 88 с.

123. Рыжова И.М. Анализ устойчивости почв на основе теории нелинейных динамических систем // Почвоведение. 2003. №5. - С. 583-590.

124. Рядовой В.А., Веретельников В.П., Радченко Н.С. Влияние способов обработки почвы и минеральных удобрений на продуктивность почвозащитного севооборота и агрохимические показатели плодородия почвы // Агрохимия. 1988. №1. - С. 24-27.

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

126. Сидоров М.И. Севообороты биологической системы земледелия //Сборник научных трудов. Научные основы совершенствования севооборотов в современном земледелии. Курск: 1992. С. 3-15.

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

128. Смагин А.В. К теории устойчивости почв //Почвоведение. 1994. №9. С. 26-34.

129. Стулин А.Ф., Кузьмина А. П. и др. Влияние длительного применения удобрений на плодородие выщелоченного чернозема // Агрохимия. 1982. №4. - С. 50-54.

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

131. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы. M.-JL: Сельхозиздат, Ленинградское отделение, 1937. - 287 с.

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

133. Уваров Г.И., Иванов А.И. Динамика и баланс гумуса в почвах разной интенсивности использования в условиях северо-восточной части Украины // Агрохимия. 1992. №5. - С. 96-101.

134. Филон И.И. Влияние длительного применения удобрений на минералогический состав черноземов типичных левобережной Украины // Почвоведение. 1994. №6. - С. 94-96.

135. Филон И.И., Тараненко В.И., Акименко С.П. Содержание и состав гумуса в черноземе типичном и продуктивность сельскохозяйственных культур при внесении удобрений // Почвоведение. 1992. №5. - С. 103-107.

136. Фокин А.Д. Устойчивость почв и наземных экосистем: подходы и систематизация понятий и оценки //Известия ТСХА -1995. -вып. 2. -С. 71-85.

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

138. Храмцов И.Ф., Безвиконный Е.В. Гумусовое состояние черноземов выщелоченных при длительном применении удобрений // Агрохимия. 1998. №4. -С. 25-28.

139. Черников В.А., Милащенко Н.З., Соколов О. А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Книга 3. Устойчивость почв к антропогенному воздействию. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001. 203 с.

140. Чумак B.C., Белоус Г.М., Теклицкий Е.А. Эффективность удобрений в севообороте на черноземах северной степи Украины // Агрохимия. -1993. №12.-С. 23-31.

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

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

143. Шапашникова И.М., Листопадов И.Н. Содержание и состав гумуса в обыкновенном (мицеллярно-карбонатном) черноземе при систематическом удобрении // Почвоведение. 1981. №9. - С. 134-136.

144. Шатохина С.Ф., Христенко С.И. Влияние различных систем удобрения и бактериальных препаратов на микрофлору, биохимические и агрохимические показатели чернозема типичного, урожайность и качество кукурузы на силос. // Агрохимия. 1996. №8-9. - С. 3-14.

145. Швебс А.В. Влияние экспозиции склона на запасы влаги в почве // Тр. Одесского гидрометеоролог. Ин-та. 1960. №22 . - С. 49-56.

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

147. Шевцова Л.К., Дробков Ю. А. Сохранение гумуса в почвах Нечерноземья при длительном удобрении //Почвоведение. 1981. №10. - С. 113-120.

148. Шикула Н. К. Минимальная обработка черноземов и фактор времени // Вестник сельскохозяйственной науки. 1987. №7. - С. 100-107.

149. Шикула Н.К., Гнатенко П. Б. Воспроизводство гумуса при почвозащитной системе земледелия // Земледелие. 1991. №2. - С. 40 - 42.

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

151. Храмцов И. Ф., Безвиконский Е.В. Гумусное состояние чернозема выщелоченного при длительном применении удобрений // Агрохимия.- 1998. №4.-С. 25-28.

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

153. Юринская В.Ф., Володин В.М., Масютенко Н.П. Связь биологической активности почвы с урожаем пшеницы и обработкой почвы //НТБ ВНИИЗиЗПЭ, Курск: выпуск 3-4 (62-63) 1989. - С. 23-25.

154. Якименко В.Н., Люгая Ю.А., Одреховский Л.Ф. и др. Влияние обработки почвы на содержание гумуса //земледелие. 1989. №3. - С. 27-29.

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

156. Burke I.C., Yonker C.M., Parten W.I., Cole C.V., Vlach 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.

157. Dalai R.C. Organic matter dynamics in Vertisoils of southern Qweensland //Frans 13 th Congr. Of ISSS. Hamburg, 13-20 Aug. 1986. -3. -P. 710711.

158. Freige H., Bacumer K. Effekt of zero-tillage on organic carbor total nitrogen contern, and their distribution N-fractions in lots sial soils // Agro-Ecosystems, 1974, v. 1, №1, p.19.

159. Freytag H.E. Therte und umsetzbare Anteile der organischen Bodensubstanz //Arch. Acker und Pflanzenbau u. Bodenkd. 1980. № 24. S. 19-24.

160. Gallaher R, Ferrer M, Effekt of no -tillfge vs. convetional tillage or soil organic and nitrogen, content // Communications in Soil Sci. and Plant Analysis, 1987, v.l8№ 10, p. 1061.

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

162. Heinonen R. Humusvergsorqyng, Bodenstruktur und Wasserhaushalt. Landwirtsch. Frankfurt /Mein. 1974. №30/11. S. 123-126.

163. Ku;rschens M., Greilich J. Beziehungen zwischen Bodeneigen -schaften. Tag. //Ber. Akad Landwirtschalft. Wiss., DDR, Berlin. 1982. Bd. 205. -S. 243-248.

164. 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.

165. N' dayegamiyc A., Goulet M., Laverdiere M. R. Effel de' lapport prololonge de fiimier et de fiimmers minerals sur qualife de la matiere organique // Can. I/ Soil Sci. 1996. - 76. - №2. - C. 242.

166. Schutz G. Schlagbezogene OS Rilanz und Molichkeiten der bessern Humusversorgung des Bodens. - Kooperation. -1983, 17, 1., -S. 508-511.

167. Показания Пункты наблюдений Апрель Май Июнь Июль Август За год

168. Осадки, мм ПаниноЗ 2001 76 35 76 137 30 8232002 21,6 65,9 90,3 28,5 3,1 5722003 14,1 5,7 74,7 68,3 97,8 553

169. Курск, среднемноголетние 38 52 55 75 68

170. Температура воздуха, °С ПаниноЗ 2001 10,0 12,2 16,1 23,8 19,62002 6,3 13,3 20,2 20,3 13,92003 3,1 15,6 14,0 18,4 15,7

171. Курск, среднемноголетняя 4,2 14,2 17,8 18,5 17,6

172. В горизонтах А, АВ и в верхней части В много кротовин. Почва чернозем типичный мощный среднесутлинистый.А23.52 см1. АВК 53 82смВ82 см

173. Почва чернозем типичный слабосмытый, среднесуглинистый.

174. Апах сухой, темновато-серый, структура порошисто-зернисто-0-22 см комковатая, пористый, бусы, присыпка, корни растений, переход по сложению, граница ровная;

175. А влажноват, темновато-серый, книзу с буроватым оттенком, 22-50 см зернисто-ореховато-порошисто-комковатая структура, корни растений, пористый, карполиты червей, переход по цвету, граница неровная 27 см;

176. А^к влажноват, на палевато-буровато-сером фоне темные затеки 52-65см гумуса по корням, порошисто-ореховато-призмовидная структура, корни растений, карполиты, пористый, переход то цвету, граница неровная;

177. Разрез 6, Южная экспозиция, нижняя часть склона.

178. Апах сухой, темновато-серый, зернисто-комковатая структура, корни 0-20 см растений, с поверхности рыхловат, переход по плотности, граница ровная;

179. А суховат, темновато-серый, к низу с буроватым оттенком, 22-50см структура порошисто-зернисто-комковатая, корни растений, плотноват, переход по цвету, граница неровная;

180. АВк Суховат, на буровато-сероватом фоне затеки и пятна гумуса, 51-63 см мицелий карбонатов, структура зернисто-ореховато-призмовитая, корни растений, переход по окраске, граница неровная;

181. Вк суховат, окраска неоднозначная на серовато-палевато-буроватом 64-110 см фоне темные пятна и затеки гумуса по ходам корней, структура ореховато-комковато-призмовидная, карполиты, корни растений, переход по цвету, граница неровная;

182. ВС влажноват, на палевом фоне темные затеки гумуса по корням > 110 см растений, мицелий карбонатов, структура непрочная, пористо-комковатая, пористый, много кротовин в горизонтах АВк, Вк, ВС.

183. Глубина вскипания от соляной кислотыслабо с 45 см, бурно с 51 см,

184. Почва чернозем типичный среднемощный среднесуглинистый

185. Время проведения эксперимента, года Зернопаропропашной севооборот Зернотравяной севооборот

186. Вспашка, без удобрений Вспашка, минеральные удобрения Вспашка, органические удобрения Плоскорез, без удобрений Вспашка, без удобрений Вспашка, минеральные удобрения Плоскорез, без удобрений

187. V коэффициент вариации; ± m - ошибка среднего, кг/час/га.

188. Наименьшая существенная разность (НСР) между средними показателями гумусного состояния чернозёма типичного (в слое 0 — 20 см)

189. Показатели Экспозиция НСР 05

190. Общий гумус, % Северная 0,071. Южная 0,08

191. Лабильные гумусовые Северная 240вещества, мг/100 г Южная 104почвы

192. Лабильные гуминовые Северная 155кислоты, мг/100 г Южная 92почвы

Информация о работе

Брескина, Галина Михайловна
кандидата сельскохозяйственных наук
Курск, 2005
ВАК 06.01.03

Диссертация

Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы