Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Агроэкология каштановых почв бассейна озера Байкал и применение на них отходов различных производств

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Агроэкология каштановых почв бассейна озера Байкал и применение на них отходов различных производств"

На правах рукописи

АГРОЭКОЛОГИЯ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ БАССЕЙНА ОЗЕРА БАЙКАЛ И ПРИМЕНЕНИЕ НА НИХ ОТХОДОВ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

03.00.16. "Экология"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Улан-Удэ 1996

Работа выполнена в Бурятском институте биологии БНЦ СО РАН

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный деятель науки РБ Г. Д. Чнмитдоржиева доктор биологических наук, профессор В. М. Корсунов

Ведущая организация: Бурятская сельскохозяйственная академия

Защита состоится " ¿Ьп^ии^_1996 г. в

час. на заседании диссертационного совета Д.063.32.06 при Иркутском государственном университете по адресу: г. Иркутск, ул. Сухэ-Батора,

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Иркутского государственного университета

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, В.А. Кузьмин кандидат биологических паук, доцснг А.Г. Сазонов

5.

Автореферат разослан " М^УгНЛ^ 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Е. С. Купчинская

Актуальность темы. Интенсификация сельского хозяйства предопределяет расширенное использование природных ресурсов, сопровождающееся уменьшением их запасов и увеличением отходов производств. В связи с этим все больше усуглубляется противоречие между мероприятиями, направленными на повышение продуктивности сельскохозяйственных культур, и действиями по поддержанию стабильности ландшафта и качеств/}среды. Среди множества возникающих конфликтов в первую очередь следует выделить процессы эрозии и дефляции почв, загрязнение природных вод, уплотнение почв и понижение и.\ плодородия. Одним из путей разрешения этих противоречий является создание безотходной технологии производств с целью охраны окружающей среды от загрязнения, с одной стороны, и оптимизации экологической обстановки в почвенной нише, с другой стороны.

В республике, по данным Бурятского института Росгипрозема, эрозионным процессам подвержено до 68 % пахотных угодий. В хозяйствах сухостепной зоны эрозионное разрушение почв приняло еще более угрожающие размеры. В этой связи резко возрастает роль органических удобрений в земледелии региона, т. к. с наличием органических веществ, особенно гумуса, непосредственно связана устойчивость почв к деструктивным явлениям.

Недостаток органических удобрений, ограниченное естественное поступление растительных остатков в почвы региона вызывают необходимость поиска дополнительных источников органических удобрений. К таким источникам следует отнести твердые органические отходы различных производств - коммунально-бытовых, промышленных сточных вод, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей промышленности и др. Между тем, компосты из древесных отходов, гидролизного лигнина являются наиболее эффективными для процессов гумификации, что вызвано их повышенной устойчивостью к биологическому окислению (Туев, 1988). В регионе также не находят должного применения отходы промышленных свинокомплексов и крупных птицеводческих хозяйств, и более того, они, накопившись в больших количествах, наносят ощутимый вред окружающей среде.

В целях формирования научных принципов использования отходов птицеводства, растениеводства и деревообрабатывающей промышленности в сельском хозяйстве республики необходимо изучение влияния их на плодородные почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур.

В Забайкалье такие исследования ранее не проводились. Этой малоизученной и актуальной в регионе проблеме посвящена настоящая диссертация.

В соответствии с этим целью исследований являлось выявление особенностей состава гумуса сухостепных почв и действия компо-стов, составленных из отходов, на их плодородие.

Задачи исследований.

1) Дать характеристику основных элементов плодородия дефли-рованных каштановых почв.

2) Выявить качественный состав гумуса и установить основные параметры, характеризующие гуминовые кислоты.

3) Определить качественный состав органических удобрений и их составляющих и изучить характер их влияния на агроэкологические параметры плодородия каштановых почв.

Научная новизна работы в том, что для холодных каштановых почв дана подробная характеристика физико-химических свойств гуми-новых кислот. Получен большой положительный эффект от применения нетрадиционных органических удобрений, составленных из отходов разных производств, в повышении плодородия дефлированных почв.

Защищаемые положения.

1) Гуминовые кислоты каштановых почв - показатель своеобразных экологических условий почвообразования в Байкальском регионе.

2) При остром дефиците навоза для повышения плодородия дефлированных почв можно использовать отходы производств в виде органических удобрений (пометноопилочные и коропометные компосты).

Практическое значение работы. Количественные показатели 1-ой фракции гуминовых кислот, как наиболее чувствительной к воздействию органических удобрений, могут использоваться при разработке моделей оптимизации гумусного состояния почв сухостепной зоны.

Для повышения содержания органической части в дефлированных каштановых почвах при дефиците навоза могут использоваться компосты, составленные из отходов разных производств.'

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всесоюзных конференциях (г. Новосибирск, 1989; г. Владивосток, 1990), региональной конференции молодых ученых (г. Улан-Удэ, 1990), республиканской научной конференции (г. Улан-Удэ; 1991), научной конференции (г. Красноярск, 1993).

Публикация результатов работы. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 научных работ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, основных выводов. Список литературы включает 109 наименований, из низ 18 иностранных авторов. В основной части работы содержится 23 таблицы и 10 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты и методы исследований. Исследования проводились . в сухостепной зоне на каштановых почвах с применением навоза и нетрадиционных органических удобрений, составленных из отходов

птицеводства, деревообрабатывающей ■ промышленности и сельского хозяйства.

В мелкоделяночных опытах нами были использованы пометно-опилочный, коропометный, соломистопометный компосты и полуперепревший подстилочный навоз крупного рогатого скота. Компосты готовили из расчета две весовые части птичьего помета и одна часть опилок, коры или соломы. Таким образом, было достигнуто такое первоначальное соотношение в смеси, которое наиболее благоприятно для интенсивного протекания микробиологических процессов при компо стировании (от 23,5 до 29). Смеси компостировались в течение месяца и вносились в почву в мае 1990 г. из расчета 10, 20 и 40 т/га. В конце июня был произведен посев овса сорта "Гэрэл" на зеленую массу. В 1991 и 1992 гг. изучалось последействие удобрений. Контролем служил безудобренный вариант. Повторность трехкратная. Для определения биохимических показателей зеленой массы овса использовали общепринятые методы. Результаты урожайных данных подвергались дисперсионному анализу по Доспехову.

Для установления качества органических удобрений в них определялось: общий углерод по Анстету, содержание питательных веществ, общего азота общепринятыми методами.

В дефлированных каштановых почвах при применении органических удобрений определялось в динамике продуцирование углекислоты методом Шаркова; весной, летом и осенью производился отбор почвенных образцов в пахотном слое. В них определялось: содержание нитратного азота методом Грандваль-Ляжу в модификации Лебедянцева: подвижные формы фосфора и калия - по Мачигину. Показатели гумус-ного состояния почв определялись следующими методами:

1) Содержание органического углерода - методом Тюрина в модификации Пономаревой-Плотниковой;

2) Водорастворимый гумус по методике Орлова (Рекоменда-ции...,

1984);

3) Групповой и фракционный состав гумуса методом Тюрина в модификации Пономаревой-Плотниковой.

Из исследуемой почвы были выделены препараты гуминовых кислот исчерпывающим экстрагированием по методике Орлова и Гришиной.

В полученных репрепаратах исследовали: ,

1) Элементный состав на элементном анализаторе "СЩ1106" фирмы Каг1о ЕгЬа

2) Электронные спектры поглощения в области 400-500 нм на спектрофотометре СФ-18, в области 200-350 нм - на спектрофотометре "Бресогс! ИК-спектры поглощения - в области 4200 ..400 см -1 на инфракрасном спектрофотометре ИКС-29 с использованием КВг-техники.

3) Кислые функциональные группы методом Драгуновои.

4) Молекудярно-массовое распределение частиц ГК методом гельхромотографии.

5) Электронно-микроскопические наблюдения на сканирующем электронном микроскопе фирмы "Джеол".

Отходы производств - дополнительный источник органических

удобрений

Высокая культура земледелия подразумевает создание экологически сбалансированной агроэкосистемы, в которой взятые из почвы химические элементы и углерод органических веществ должны с навозом и другими отходами животноводства возвращаться в почву для поддержания ее плодородия. Если этого нет, развиваются неблагоприятные последствия для природной среды: ее загрязнение и истощение с последующим падением урожаев. Реутилизация органических отходов в сельском хозяйстве позволяет выправить нарушения в биогеохимическом круговороте углерода, азота, фосфора и других элементов, улучшить санитарное состояние окружающей среды, ослабить явления эвтотрофирования гидросферы и локальный дефицит кислорода в водах (Минеев, 1990).

Из основных путей компенсации минерализованного гумуса в почве можно назвать использование всех видов навоза, компостов, птичьего помета, в том числе в сочетании с минеральными удобрениями, запашка сидератов, пожнивно-корневых остатков и др., использование соломы на удобрение с добавлением азотных удобрений, полное использование осадков сточных вод и других отходов органического происхождения. С другой стороны, для повышения экономической эффективности производства необходима разработка технологических процессов, которые уменьшают количество отходов и обеспечивают их максимальную утилизацию. Применение безотходных технологий является главным фактором в решении проблем охраны окружающей природной среды и рационального использования природных ресурсов. В связи с этим важное значение приобретает разработка способов использования отходов различных производств.

В республике это относится в большей мере к обезвреживанию отходов птицеводческих предприятий, которые расположены в прибрежной (40-50 км) полосе озера Байкал (Кабанская, Твороговская птицефабрики) и вдоль русла крупных артерий Байкала - рек Селенги и Уды (Улан-Удэнская, Сотниковская птицефабрики). При остром дефиците органических удобрений в виде традиционного - навоза крупного рогатого скота, большие запасы птичьего помета могут служить дополнительным дешевым источником удобрений. Компостирование помета с инертным влагоемким органическим материалом, в нашем случае - с

отходами деревообрабатывающей промышленности - корой, и опилками, а также грубой некормовой соломой пшеницы, приводит к получению полноценных органических удобрений с высоким содержанием питательных веществ и би/лзкой к нейтральной реакцией среды (рН=7,5-7,8). Содержание N общ. в коропометном, пометноопилочном и соло-мистопометном ■ компостах составило 0,60; 0,70; 0,75 % подвижного фосфора и калия - 0,46; 0,77; 0,98 и 0,49; 0,34; 0,69 %, магния и кальция - 0,49; 0,84; 0,92 и 1,12; 1,26; 1,06 % соответственно. Результаты спектрального анализа показали, что кадмий и ртуть в удобрениях о сутствуют, а такие тяжелые металлы, как свинец и цинк обнаружены в таких ничтожных количествах, которые не вызывают опасения за их накопление в почве.

Агроэкология гумуса каштановых почв

Гумусное состояние почвы. Экстремальные экологические условия почвообразования обусловили неблагоприятные с точки зрения плодородия физические и химические свойства дефлированной каштановой почвы: легкий гранулометрический состав (содержание фракции частиц размером < 0,01 составляет 13 %), низкое содержание поглощенных оснований (сумма Са2+ и составляет 10,5 мг/экв на 100 г. п.), содержание гумуса и азота незначительно (1,05 и 0,07 % соответственно).

Поскольку в криоаридных условиях резко сокращен период трансформации органических веществ, что способствует более длительному сохранению слабогумифицированных компонентов и неспецифических соединений, а таких условиях начинают преобладать фульво-кислоты. Качественный состав гумуса также неудовлетворителен: содержание фульвокислот преобладает над гуминовыми, СпсСфк меньше единицы, в составе фракции гуминовых кислот отмечается значительное содержание подвижных (бурых) ГК .слаборастворимых в воде и неспособных прочно удерживать Са. На долю нерастворимого остатка приходится около половины гумусовых веществ почв (рис. 1).

Слабая степень гумификации органического вещества исследуемых почв (18 %) обусловлена невысокой долей гумусовых веществ в составе органического вещества почв.

Условные обозначения: —

Е==|-гк-1 [ПЗ'ГХ-г [223-гк-з И ЕЗ-ж-1 ЕЩ-ск-г (§3-а<-з 03-и.о.

Рис. 1. Групповой и фракционный состав ГК каштановых почв Основные физико-химические свойства гуминовых кис-

лот

Элементный состав. Элементный анализ показал, что выделенное препаративно органическое вещество принадлежит к специфическим гумусовым веществам по содержанию основных элементов, соотношению атомов, степени окисленности. По сравнению- с европейскими аналогами гуминовые кислоты исследуемых каштановых почв отличаются более высокой степенью окисленности, а соотношение С:Н и (0,9 и 15) соответствует таковым в ГК европейских аналогов, однако содержание С и N относительно низкое.

Содержание функциональных групп. Суммарное содержание кислых функциональных групп ГК незначительно и составляет 360 мг-экв на 100 г ГК. Пониженное содержание кислых функциональных групп в ГК дефлированных почв свидетельствует об их слабой поглотительной способности.

Оптические характеристики ГК в видимой области спектра. Электронные спектры поглощения гуминовой кислоты исследованной почвы представляют собой пологую кривую с постепенным уменьшением оптической плотности по мере увеличения длины волны. По значениям оптической плотности, коэффициентам экстинции и показателям цветности ГК каштановых почв содержат невысокое количество бензоидных структур (Е^нвг'^' = ^>064, А=4,30). Это свидетельствует о менее "сложном" строений, меньшей бензоидности ядра ГК по сравнению с европейскими аналогами.

Оптические характеристики гуминовых кислот в инфракрасной области. Гуминовые кислоты исследуемых почв имеют характерный абрис рисунка ИК-спектров, позволяющий относить их к группе органических соединений гумусовой природы. На ИК-спектрах ГК отчетливо выражены полосы поглощения важнейших атомных группировок и функциональных групп, характерных для данного класса сое-

дннспип: групп ОН, связанных межмолекулярнымп водородными связями 3500-3300 см-', метальных п метиленовых группировок I! области 2930-2920 см-1, карбоксильных групп в области 1720 см-', ароматических структурных-компоненте)» в областях 1635 и 1530 см-', амнно-кпелотно-полипепшдны.х компонентов в области 1640-1620 см-' и 1540 см-1 (полосы ампд-1, ампд-П), кислородсодержащих группировок в области 1230 см1, углсводно-полпсахарндных компонентов в области 1030 см-1 и ряд других полос.

Молскулирпо-массовос распределение часгнц ГК. Получении гс.П)Хромаго1рамма показывает, что ГК разделяются на три ннзкомо-лекулярные (фракции, образующие обособленные максимумы. Но доля вещества но внешнем объеме геля велика. Для ГК исследуемых почв доля вещества со средневесовымн ММ более 100000 составляет 42 %, фракция со средними значениями ММ 50000-70000 - 38 °о, а наиболее дисперсные вторая и третья фракции с ММ 10-15 и 5-8 тысяч составляют 19 °п. Хотя в гумшювых кислотах почни преобладают частицы со сре;ишмп значениями ММ, все же.доля высокомолекулярных фракции велика, а инзкомолекулярных - невысока.

Эти данные хорошо согласуется с данными элементного сосгва и результатами исследовании ГК в видимой области спектра, т. к. свидетельствуют о большом -удельном весе метальных и метиленовых группировок в макромолекуле исследуемых почв и меньшей степени их "зрелости".

Таким образом, низкое содержание гумуса, неудовлетворительный его состав, а также неблагоприятные физико-химические свойства гумшювых кислот показывают, что почвы неустойчивы в условиях интенсивного земледелия и их следует заправлять свежим орг аническим веществом. Зона распространения каштановых почв является районом рискованного земледелия, поэтому здесь необходимо внедрять комплекс протпводеф.тяцпонных мероприятий с обязательным внесением органических удобрении.

Влияние органических удобрений на плодородие каштановых почв

Влияние комностон н навоза на биологическую активность почвы. Продуцирование С02 почвой является важнейшей характеристикой скорости минерализации органического вещества почвы. Из почвы, богатой органикой, образуется много углекислоты, а в ппзкогу-мусиых почвах продуцирование кислоты ничтожно, так как разложение гумуса идет слабо вследствие оставшейся консервативной его части, неломающейся дальнейшей трансформации. Поэтому суммарное выделение углекислоты является интегральной величиной, характеризующей общмо биологическую активность почвы.

Выделение углекислоты неудобренной каштановом почвой было незначительным п колебалось от 3 до 11 кг/га к сутки, а суммарное количество ее та вегетационный период составило 338 кг/га. При внесении компостов даже в небольших дозах - 10 кг/га значительно повышается биологическая активность дефлпрованной почвы. Выделение углекислоты на удобренных вариант ах возрастало до 40 кг/га в су тки, а суммарное выделение ее на вариантах дозами 40 т/га удобрении было максимальным.

Ход кривых продуцирования углекислоты почвой, удобренной компосгамп, в определенной степени имеет одинаковую направлен-поен». Разложение органики в конце мая - начале нюня происходило в жестких гндротермичеекп.х условиях, что привело к подавлению микробиологических процессов в почве и резкому снижению выделения СО;. С началом летних дождей продуцирование углекислоты происходило па тш.х вариантах более стабильно, постепенно снижаясь к концу вегетационного периода.

При внесении малой дозы навоза (10 т/га) суммарная величина выделения углекислоты почти вдвое меньше таковой на вариантах с компостамп, что объясняется, видимо, тем, что невысокая доза подстилочного навоза практически не обеспечивает почву свежим органичес-ским веществом. При увеличении дозы навоза до 20 п 40 т/га в образовании углекислоты такого резкого отличия от других вариантов не обнаруживается.

Активность почвенных микроорганизмов является определяющим фактором биологических и биохимических механизмов гумусооб-разованпя. Специфические эколого-клпматичеекпе ресурсы бассейна

0 ¡ера Байкал накладывают глубокий отпечаток на формирование микробных ценозов и динамику их развития.

Нами в течение двух лет изучалась ферментативная и пеллюло-зо-разлагающая активность каштановой почвы при применении органических удобрении в дозе 40 т/га.

Д.тя них почв характерно слабо развитие целлюлозоразру-шающих микроорганизмов, в числе которых в зависимости от сезона вегетационного периода преобладают актиномпцеты и грибы. Бактериальное разложение клетчатки наблюдается лишь в осенний влажный период (Ннмаева, 1992). Органические удобрения, стцмулнруя развитие почвенных микроорганизмов, значительно повлияли на интенсивность разложения целлюлозы (рис. 2). Максимальное разложение льняной ткани обнаружено на варианте с помет ноопнлочмым компостом - 86 0 о. На других удобренных вариантах целлюлозоразлагающая активность почвытакже выше, чем на контроле - на 1,7-2,4 % в первый

1 од исследований, а в год последействия удобрений она значительно выше - па 5,9-27,7 V

50 •

30

10-1

I/

71

'2

1990г. I . 1991г.

Условные обозначения: 1 - контроль, 2 - коропометный компост, 3 - пометноопилочный компост, 4 - соломистопометный компост, 5 - навоз

Рис. 2. Влияние органических удобрений на разложение клетчатки.

Внесение органических удобрений положительно влияет на деятельность микроорганизмов, протеазную и каталазную активность. Следует отметить высокую динамичность активности этих ферментов, что обусловлено прежде всего, неблагоприятным гидротермическим режимом исследуемых почв.

Питательный режим почвы при применении удобрений

/

Применение нетрадиционных удобрений значительно улучшило питание растений подвижными минеральными формами азота, фосфора, калия. В 1990 г. максимальное содержание нитратов наблюдалось на вариантах с дозой удобрений 40 т/га. После уборки урожая зеленой массы овса в удобренных почвах наблюдалось значительное накопление подвижного азота, втрое превышающее неудобренный вариант. В опытах с подстилочным навозом во все сроки определения количество нитратов было ниже в 2-3 раза, чем на варианте с компостами.

В первый год последействия максимальное количество нитратного азота было обнаружено на варианте с высокими дозами компостов (40 т/га). В течение вегетации наблюдалось уменьшение нитратов в почве за счет интенсивного питания растений.

Во второй год последействия, наоборот, в посевах овса наблюдалось накопление нитратов, с тенденцией к уменьшению после уборки урожая. Это свидетельствует о том, что нетрадиционные органические удобрения обладают высоким последействием.

Содержание подвижных фосфатов также значительно возрастает на удобренных почвах. Последействие удобрений отмечается в течение

двух последующих лет. Особенно много фосфора обнаружено в конце третьего года на вариантах с компостами.

В опыте с навозом содержание Р205 к концу третьего года уступало таковому на вариантах с компостами, и обеспеченность этим элементом на вариантах с дозами 10 и 20 т/га была на уровне контроля, намного выше - на варианте с дозой 40 т/га.

Содержание обменного калия при применении нетрадиционных органических удобрений увеличивается на 30-60 % по отношению к безудобренной почве и остается высоким в течение всех лет исследований. Максимальное содержание калия обнаруживается в течение трех лет действия и последействия подстилочного навоза с дозой 40 т/га.

Влияние удобрений на групповой состав гумуса, содержание подвижных и водорастворимых форм его в каштановых почвах

Все виды органических удобрений практически не изменяют группового состава гумуса, который остается характерным для зонального гумусообразовательного процесса. В то же время применение удобрений оказывает заметное влияние на содержание подвижных гумусовых веществ, извлекаемых 0,1 н №ОН из недекальцированной почвы, т. к. эта фракция является более чувствительной к воздействию удобрений.

На всех удобренных вариантах наблюдалось увеличение содержания подвижной фракции (ГК-1) гуминовых кислот по сравнению с контролем. При этом на вариантах с коропометным и пометноопилоч-ным компостом дозой 10 и 20 т/га проявляется тенденция к увеличению фракции ГК, связанных с кальцием, чего не наблюдается в опытах с навозом и соломистопометным компостом. Накопление подвижных форм гумуса, сопровождающееся уменьшением основной (II, связанной с кальцием), фракции гумуса имеет свою отрицательную сторону. Поэтому применение удобрений на этих почвах должно сопровождаться строгим контролем.

Огромный литературный материал позволяет судить о том, что в формировании гумуса значительная роль принадлежит водорастворимым органическим веществам, образующимся в процессе гумификации растительных остатков и органических удобрений (Комаревцева, 1972; Барановский, 1974; Фокин, 1978; Гертель, 1983; Деревягин, 1986 и др.). Этот процесс можно отнести к числу важнейших биохимических процессов, имеющих глобальное распространение и исключительно важное экологическое значение, т. к. при гумификации происходит природная утилизация остатков растительных организмов.

Исследования показали высокую удобрительную ценность компо-стов. В почвах с внесением 10 т/га удобрений после годичного разло-

жения обнаружено водорастворимых веществ на вариантах с соло-мистопометным компостом 34, с коропометным - 48, с пометноопилоч-ным - 60, на варианте с навозом - 40 мг/кг почвы (рис. 3). С повышением дозы удобрений до 40 т/га возросло и новообразование гумусовых веществ и составило, соответственно: 92, 78, 72 мг при содержании на неудобренном варианте 30 мг/кг почвы.

Через 2 года после внесения компостов и навоза на удобренных почвах также обнаружено большее по сравнению с контролем количество новообразованных гумусовых веществ. С увеличением дозы удобрений последействие их оказывало большее влияние на выход водорастворимого гумуса.

Условные обозначения: — навоз; коыпосты: --- коропометнып,

- — поыетноопилочный, -.- соломистопометный

Рис. 3. Новообразование гумусовых веществ в каштановых почвах при применении органических удобрений

Содержание и запасы органического вещества в каштановой почве при применении органических удобрений

Содержание и запасы органического углерода в профиле почвы являются не только одним из важнейших показателей генезиса почвы, но и характеризуют степень его окультуренности. Запасы органического вещества в корнеобитаемом слое являются основным показателем производительности почвы, определяют устойчивость урожаев, так как улучшают водообеспеченность растений во время засухи за счет влаги, удерживаемой гумусным профилем, и поддерживают благоприятный воздушный режим при избыточном увлажнении.

Ввиду ограниченности количества осадков каштановые почвы Забайкалья промываются на небольшую глубину, и корневая масса растений концентрируется в основном в самых поверхностных слоях, микробиологические процессы разложения растительных остатков протекают бурно в короткий период совпадения оптимальной температуры и

влажности (июль-август), поэтому гумусовый горизонт имеет малую мощность и отмечается ограниченное количество органического вещества - 17,1 т/га. При значительных потерях Сорг. на почвах контроля по сравнению с исходным содержанием отмечено заметное увеличение его на удобряемых почвах. Применение невысоких доз (10 т/га) удобрений позволяет сохранять содержание и запасы органического вещества на уровне исходных значений, а повышение доз удобрений до 20 и 40 т/га способствует его накоплению в почве. Следует полагать, что разница в содержании Сорг. между контрольным вариантом и исходным количеством слагается за счет минерализации органического вещества в неудобреннй почве.

Биопродуктивность почвы при применении нетрадиционных органических удобрений

При внесении всех видов компостов во все годы исследований была получена достоверная прибавка урожая зеленой массы овса (58-81 ц/га в первый год исследований, 38-58 ц/га и 19-80 ц/га во второй и третий год соответственно).

Эффект от повышения дозы удобрений от 10 до 20 ц/га был получен во второй год действия компостов.

В опыте с навозом во все годы исследований достоверная прибавка урожая была получена на варианте с дозой 40 т/га. Таким образом, эффективными и экологически безопасными дозами компостов следует считать невысокие дозы - 10 и 20 т/га.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Экологические условия Байкальского региона привели к формированию в сухостепной зоне малоплодородных каштановых почв, по составу гумуса не имеющих аналогов в группе каштановых почв России: в гумусе фульвокислоты преобладают над гуминовыми; во фракции ГК отмечено относительно высокое содержание легкоподвижной фракции - ГК-1.

2. Природа гуминовых кислот является результатом деятельности всего комплекса своеобразных природно-экологических факторов (резкоконтинентальный климат, особенности почвообразующих пород, специфичный состав гумусообразователей и особенно микрофлоры, отвечающих криоаридным условиям почвообразования и т. д.).

3. Гуминовые кислоты имеют упрощенное строение: развиты алифатические цепи в молекулах, мала степень "зрелости", незначительны величины цветности и оптической плотности, низки содержания углерода, азота, карбоксильных групп и т. д., что свидетельствует об их слабой экологической устойчивости.

4. Каштановые почвы, находящиеся под сильным антропогенным прессом, дефлнрованны, содержат гумуса около 1,5-2 %, и процесс дегумификации при их сельскохозяйственном использовании без дополнительного внесения органики прогрессирует.

5. Основным приемом повышения плодородия пахотных вариантов этих почв следует считать заправку свежим органическим веществом; а при остром дефиците органических удобрений в регионе органические отходы производств могут служит дополнительным и дешевым источником.

6. Удобрительные компосты, составленные из птичьего помета в смеси корьевыми отходами, древесными опилками и некормовой соломой в соотношении 2:1, внесенные в разных дозах в деградированные каштановые почвы, по эффективности не уступают традиционному навозу крупного рогатого скота.

7. Коропометные, пометноопилочные и соломистопометные удобрения в дозах 20 т/га повышают: а) биологическую активность, б) питательный режим, в)содержание подвижного и водорастворимого гумуса, г) биопродуктивность каштановой почвы.

8. Постоянное использование отходов лесо- и агропромышленных комплексов для производства органических удобрений в значительной мере способствует очищению водосборной территории бассейна озера Байкал от загрязнения.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Чимитдоржиева Г. Д., Егорова Р. А. Интенсивность трансформации органического вещества в почвах Забайкалья / VIII Всесоюзный съезд почвоведов. Тез. докл., Новосибирск, 1989, с. i00.

2. Егорова Р. А., Гомбоева Б. Б. Баланс углерода при применении нетрадиционных органических удобрений / III per. конф. молодых ученых "Биологические ресурсы и проблемы экологии Сибири". Тез. докл., Улан-Удэ, 1990, с. 41.

3. Чимитдоржиева Г. Д., Егорова Р. А., Андрианова Л. В., Гомбоева Б. Б. Минерализационные потери органического вещества при применении нетрадиционных органических удобрений / Сб. "Экологическая оптимизация агроландшафтов бассейна озера Байкал". Улан-Удэ, 1990, с. 164-173.

4. Чимитдоржиева Г. Д., Андрианова JI. В., Егорова Р. А., Гомбоева Б. Б. Использование отходов производств в мелиорации дефлированных почв бассейна озера Байкал / Всесоюн. совещ. "Роль мелиорации в природопользовании". Тез. докл., Владивосток, 1990, ч. 2, с. 208.

5. Чимитдоржиева' Г. Д., Егорова Р. А. Эффективность применения нетрадиционных органических удобрений на каштановых почвах / Всесоюзн. конф. "Почвы Дальнего Востока и других регионов СССР". Тез. докл., Владивосток, 1990, 1 с.

6. Чимитдоржиева Г. Д.. Егорова P.A., Жамьянова Б. Б., Апханова Э. В. Отходы производств - дополнительный источник органических удобрений / Научн. конф. "Биологические ресурсы и ведение государственных кадастров БурАССР". Матер., Улан-Удэ, с. 51.