Активный пул органического вещества чернозема типичного и его связь с урожайностью зерновых культур

Глазунов, Геннадий Павлович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Активный пул органического вещества чернозема типичного и его связь с урожайностью зерновых культур
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Активный пул органического вещества чернозема типичного и его связь с урожайностью зерновых культур"

На правах рукописи

о и Р

Глазунов Геппадий Павлович

АКТИВНЫЙ ПУЛ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО И ЕГО СВЯЗЬ С УРОЖАЙНОСТЬЮ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

Специальность 06.01.03 - агропочвоведение, агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

- з ДЕК 2009

Курск-2009

003486453

Диссертация выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии РАСХН (ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН).

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Масютенко Нина Петровна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Азаров Владимир Борисович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Мирошииченко Олег Николаевич

Ведущая организация: Белгородский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства

Защита диссертации состоится «22» декабря 2009 года в 13 часов на заседании Диссертационного Совета Д 006.016.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии по адресу: 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 70 б, ГНУ ВНИИЗиЗПЭ,

Факс: (4712)53-67-29. E-mail: vnizem@kursknet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан и размещен на официальном сайте Всероссийского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии 1Шр:/Лу^м'. vnizem.k46.ru в сети Интернет « Г9 » ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета 9 М.Ю. Дегтева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Органическое вещество почвы является основой плодородия черноземов, определяет особенности их свойств и режимов (Тюрин,1937,1946; Кононова,1963; Орлов,1974,1985, 1990; Пономарева, Плотникова, 1980; Александрова, 1980 и др.). Из-за возросшего антропогенного прессинга содержание его в почвах снижается. Наибольшим изменениям при этом подвергается активный пул органического вещества почвы, к которому относятся: микробная биомасса и негумифицированное органическое вещество, отличающиеся повышенной способностью к трансформации. Однако влияние активного пула органического вещества на почвенное плодородие и формирование урожая сельскохозяйственных культур изучено недостаточно.

Микробная биомасса является одним из главных компонентов активной части органического вещества чернозема и одновременно выполняет посредническую функцию в трансформациях важнейших питательных элементов, то есть играет важную роль в питании растений. Почвенная микробная биомасса более быстро, чем другие компоненты органического вещества почвы, реагирует на смену условий. Негумифицированное органическое вещество является источником питательных веществ и энергии для живых организмов, находящихся в почве, выполняет защитную функцию и участвует в процессах гумификации.

Однако, вопросы влияния вида землепользования и местоположения в рельефе на активный пул органического вещества черноземов, его связь с урожайностью сельскохозяйственных культур, пространственно-временная изменчивость содержания микробной биомассы в черноземах, оптимальные параметры содержания в них активного пула изучены недостаточно, хотя их решение имеет важное значение для развития учения о почвенном плодородии, экологии почв, а также для управления воспроизводством плодородия почв, повышения уровня и стабильности урожаев сельскохозяйственных культур.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является изучение влияния вида землепользования и экспозиции склона на активный пул органического вещества чернозема типичного и его связь с урожайностью озимой пшеницы и ячменя. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи;

1) изучить состав гумуса и активного пула органического вещества в черноземе типичном в зависимости от системы землепользования и местоположения в рельефе;

2) оценить пространственную и временную изменчивость микробной биомассы в черноземе типичном в зависимости от различных факторов;

3) исследовать влияние экспозиции склона и вида землепользования на характер и степень связи содержания микробной биомассы с компонентами органического вещества почвы;

4) оценить связь урожайности и продуктивности ячменя, озимой пшеницы с активным пулом и другими компонентами органического вещества почвы и установить их оптимальные параметры в зависимости от экспозиции склона.

Научная новизна. Впервые изучена пространственно-временная изменчивость важнейшего компонента активного пула органического вещества почвы - содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного по фазам развития ячменя и установлены её особенности. Выявлено, что изменение содержания микробной биомассы в чернозёме типичном коррелирует с содержанием в нём влаги и лабильных гумусовых веществ. Пространственное варьирование содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного на пару (без сельскохозяйственной растительности) коррелировало с мощностью гумусового горизонта. Впервые на ос-

нове информационно-логического анализа оценены степень и характер связи содержания микробной биомассы в черноземе типичном с компонентами органического вещества почвы и с урожайностью, а также продуктивностью озимой пшеницы и ячменя в зависимости от местоположения в рельефе и вида землепользования. Выявлены оптимальные параметры содержания углерода микробной биомассы в черноземе типичном для ячменя и озимой пшеницы в зависимости от экспозиции склона.

Практическая значимость. Выявленные закономерности пространственно-временной изменчивости содержания микробной биомассы в черноземе типичном могут быть использованы при разработке пространственно-дифференцированных аг-ротехнологий точного земледелия. Установленные оптимальные параметры активного пула и других компонентов органического вещества чернозема типичного на пашне для ячменя и озимой пшеницы рекомендуется использовать при оценке плодородия черноземов под зерновыми культурами. Полученные материалы можно будет использовать при разработке методических рекомендаций по регулированию состава органического вещества и биологической активности черноземов при формировании и оптимизации устойчивых высокопродуктивных агроландшафтов и при прогнозировании изменения плодородия почв.

Положения, выносимые на защиту:

1. Содержание активного пула органического вещества и состав гумуса чернозема типичного зависят от вида землепользования и экспозиции склона.

2. Пространственная и временная изменчивость содержания углерода микробной биомассы в черноземе типичном зависят от фазы развития ячменя, содержания лабильных гумусовых веществ и влажности почвы.

3. Характер и степень связи содержания углерода микробной биомассы чернозема типичного с компонентами органического вещества почвы зависят от экспозиции склона, вида землепользования и сельскохозяйственной культуры.

4. Характер и степень связи между урожайностью, продуктивностью ячменя, озимой пшеницы и активным пулом и другими компонентами органического вещества почвы, а также их оптимальные параметры зависят от экспозиции склона.

2003), «Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в ландшафтном земледелии» (Владимир,

2004), «Экология, окружающая среда и здоровье населения Центрального Черноземья» (Курск, 2005), на Международной школе молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства» (Курск, 2005), на Всероссийской научно-практической конференции «Инновационно-технологические основы земледелия» (Курск, 2006), на Всероссийской научно-практической конференции «Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии» (Курск, 2007), на Международной научно-практической конференции «Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия (Курск, 2008), на научно-практической конференции «Сохранение и воспроизводство плодородия почв ЦЧЗ» (Воронеж, 2008), на Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука сельскому хозяйству» (Курск, 2009).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 14 работ, из них одна в издании, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 181 странице машинописного текста, содержит 23 таблицы и 8 рисунков, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству и НИУ, списка литературы, включающего 206 источников, в том числе 27 на иностранных языках, 17 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Обзор литературы

В главе приводится обзор отечественной и зарубежной литературы, на основании которой дается обоснование выбранного направления работы. Приводятся материалы по влиянию экологических факторов на активный пул органического вещества почвы (И.В. Тюрин, 1937, 1946; Б.М. Тюрин,1956; М.М. Кононова, 1963; Д.С. Орлов, 1974, 1985, 1990; J1.H. Александрова, 1980; В.В. Понамарева, Т.А. Плотникова, 1980; Б.М. Когут, 1992, 1996; О.М. Паринкина, Н.В. Клюева, 1995; В.М. Володин, Н.П. Ма-сютенко, В.Ф. Юринская, 1988; J1.B. Помазкина, Е.В. Лубнина, 2002; Н.Д. Ананьева, Е.В. Благодатская, Т.С. Демкина, 2002; Д.Г. Звягинцев, JIM. Полянская, Г.Г. Гончиков, В.М. Корсунов, 1999; Д.Г. Звягинцев, 1987, 1998, 1999 и др.). Рассматривается вопрос временной и пространственной изменчивости содержания микробной биомассы в почве (D.S. Powlson, P.C. Brooks, В.Т. Christensen, 1987; М.С. Scholes, D. Powlson, G. Tian, 1997; M. Von Lutzow, J. Leifeld, M. Kainz, 2002 и др.). Исследована связь параметров плодородия черноземных почв с урожайностью зерновых культур (A.B. Бобров, 1979; В. Гейнак, В.Н. Ефимов, А.И. Осипов, 1998; J Amann, А. Wanger, 1983 и др.).

Глава 2. Объекты, условия и методика проведения исследований

Исследования проводились в течение 2002-2007 гг. на опытном поле ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии (Курская область, Медвенский район) в многофакторном полевом опыте на склонах северной, южной экспозиции и водораздельном плато в 4-ю и 5-ю ротации зернопаропропашного севооборота в посевах ячменя и озимой пшеницы, на бессменном пару (20 лет), на полигоне по точному земледелию, в Центрально-Черноземном государственном природном биосферном заповеднике им. проф. В.В. Алехина (некосимая степь; пастбище, используемое для выпаса скота с нагрузкой 0,9 гол./га; бессменный чистый пар с 1947 г., длительность опыта 57 лет). Данные территории расположены в средних широтах умеренного пояса на юго-западных склонах наиболее приподнятой части Среднерусской возвышенности и входит в состав Центрально-Черноземной зоны. Такое географическое положение обусловливает умеренно-континентальный тип климата, приподнятый расчлененный характер поверхности

Объектами исследования были чернозёмы типичные среднемощные тяжелосуглинистые на лессовидных суглинках на пашне и целине.

Климатические условия. В период активной вегетации в 2002 году была жаркая и сухая погода. Температурный режим в 2003 году был близким к норме, но отличался дефицитом влаги. Средняя годовая температура воздуха в 2004 году была выше на 1°С климатической нормы и наблюдалось увеличение количества осадков по сравнению со средними многолетними данными. Летний период 2006 года характеризовался неустойчивой погодой с преобладанием повышенного температурного режима и вы-

сокой влажности воздуха, а 2007 год - умеренно теплой, сухой; в начале и конце периода - аномально жаркой погодой.

Методика проведения исследований. Наблюдения, анализы проводились согласно существующим методикам, принятым в полевых, лабораторных исследованиях по почвоведению и общему земледелию. Для решения поставленных задач были проведены следующие полевые исследования.

В Центрально-Черноземном заповеднике в черноземе типичном в некосимой степи, на пастбище, в бессменном чистом пару, на пашне в многофакторном полевом опыте ВНИИЗиЗПЭ (зернопаропропашной севооборот, без удобрений, отвальная вспашка) на водораздельном плато, в бессменном пару из слоя 0-20 см отбирали почвенные образцы в пятикратной повторности для определения в них содержания микробной биомассы, негумифицированного органического вещества, показателей гу-мусного состояния, плотности почвы. Одновременно отбирали образцы для определения влажности почвы.

На опытном поле ГНУ ВНИИЗиЗПЭ в 2006 году был заложен полигон по точному земледелию на водораздельном плато. Почвенный покров представлен черноземом типичным тяжелосуглинистым на лессовидном карбонатном суглинке. На полигоне площадью 2 га была разбита пространственная равномерная сетка с шагом опробования 10 м. В узлах сетки были определены координаты с помощью ОР8-приемника, глубины залегания почвенных горизонтов (А, АВ), урожайность ячменя. В первый год на полигоне возделывали ячмень, во второй - был чистый пар.

Обозначение точек на полигоне присваивалось следующим образом: с востока на запад отмечалось 20 точек, которым давалось цифровое обозначение (1; 2; 3 ... 20), с юга на север точкам присваивалось буквенное обозначение (А; Б; В ... И). Это позволило каждой точке присвоить соответствующий номер (А-1; А-2; А-3 ... И-20).

Для изучения пространственного варьирования в почве содержания микробной биомассы после уборки ячменя был проведен отбор почвенных образцов на полигоне по точному земледелию в 200 точках (в 3-кратной повторности в каждой точке) в слое почвы 0-20 см. По фазам развития ячменя (кущение, выход в трубку, молочная спелость, полная спелость) на 30 точках, равномерно расположенных на полигоне по точному земледелию, в слое почвы 0-20 см в трехкратной повторности проводилось изучение динамики содержания в почве микробной биомассы. При этом учитывали влажность почвы и температуру воздуха. В 2007 г. на полигоне по точному земледелию были заложены три почвенных разреза. В них по профилю почвы изучали изменение содержания углерода микробной биомассы.

В период вегетации растений в посевах зерновых культур (ячменя и озимой пшеницы) на склонах северной, южной экспозиции и водораздельном плато рендоми-зированным методом выделяли 30 площадок (1 м2). В период уборки урожая на каждой площадке проводили учет урожая и продуктивности возделываемых сельскохозяйственных культур. Затем из пахотного слоя почвы (0-20 см) на каждой площадке отбирали почвенные образцы в пятикратной повторности для определения в них содержания микробной биомассы, негумифицированного органического вещества, показателей гумусного состояния, плотности почвы. Одновременно отбирали образцы для определения влажности почвы.

Изучали следующие характеристики почвы: А. Активный пул органического вещества почвы:

• Содержание углерода микробной биомассы в почвенных образцах - ре-гидратационным методом (Благодатский, Благодатская, Горбенко, Паников,

1987,1989).

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

Б. 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 (1984).

В. Агрофизические свойства:

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

• Плотность почвы - буром по методу Н.А. Качинского (1986).

Для обработки полученных данных применялись статистические (Дмитриев, 1972; Доспехов, 1985), информационные-логические методы анализа (Пузаченко, Карпачевский, Взнуздаев, 1972) и ГИС-технологии с использованием программных средств Microsoft Office EXCEL, STATISTICA, STATGRAP, Surfer-V.8.0. На основе информационного-логического анализа соискателем разработана компьютерная программа в среде EXCEL.

Глава 3. Содержание гумуса н активного пула органического вещества в черноземах типичных в зависимости от вида землепользования и местоположения в рельефе

3.1. Влияние вида землепользования на содержание гумуса и активного пула органического вещества в черноземах типичных

Проведенные исследования показали, что при сельскохозяйственном использовании угодий в условиях снижения поступления в почву свежего органического вещества (ОВ), механической обработки, усиливающей процессы его минерализации, происходит уменьшение содержания гумуса (Г) в почве. Так, содержание гумуса в 020 см слое почвы на пашне (водораздельное плато) в 1,8-1,9 раз меньше, чем на целине в некосимой степи (табл. 1). Наибольшее содержание гумуса отмечено в почвах заповедника. При этом данный показатель убывает в ряду: некосимая степь —► пастбище —> бессменный пар (20-летний) —► бессменный пар (57-летний). Установлено, что при максимальной негативной антропогенной нагрузке в бессменном пару (57 лет) содержание гумуса в черноземе типичном в 2,7 раза меньше, чем в некосимой степи.

Выявлено, что содержание в почве микробной биомассы (МБ) и негумифициро-ванного органического вещества (НОВ) зависят от вида землепользования земель, от степени антропогенной нагрузки на почву. Наибольшее ее количество отмечалось в почве некосимой степи Центрально-Черноземного заповедника и составляло 1568 мг/кг почвы, что примерно в 1,1, 1,3 и 1,8 раза больше, чем, соответственно, на пастбище, пашне и в 57-летнем бессменном пару заповедника (табл. 1). В 20-летнем бессменном пару многофакторного полевого стационарного опыта ВНИИЗиЗПЭ содержание МБ в почве было несколько ниже, чем в 57-летнем бессменном пару заповедника.

Наибольшее содержание НОВ наблюдается в верхнем слое почвы в некосимой степи, запасы которого составляли 15,1 т/га. Высокое содержание НОВ обусловлено естественным разнотравно-злаковым покровом, ежегодно обеспечивающим

Количественный и качественный состав компонентов органического вещества чернозема типичного в зависимости от вида землепользования в слое почвы 0-20 см (2003г.)

Расположение опытных объектов Вид угодий Гумус, % Слгв Слпс Слфк Слгк/СЛФК Активный пул ОВ

Смб НОВ

мг/кг почвы мг/кг почвы

ЦентральноЧерноземный государственный природный биосферный заповедник им. проф. В.В. Алехина Стрелецкая (не-косимая) степь 10,82±0,17* 5649±170* 3231±156* 2418±148* 1,3±0,12* 1568±105* 2876±250*

Пастбище (с выпасом) 6,35±0,23 4923±140 2719±141 2204±176 1,2±0,11 1374±95 1488±140

Бессменный пар, 57-летний 3,95±0,06 4793±110 2598±95 2195±114 1,2±0,09 886±57 147±14

Многофакторный полевой опыт ВНИИЗиЗПЭ Бессменный пар, 20-летний 4,53±0,07 2394±97 1087±72 1307±88 0,8±0,07 801±50 139±12

Пашня 5,84±0,07 4773±145 1929±149 2844±163 0,7±0,08 932±87 661±134

Смб - углерод микробной биомассы;

Слгв - углерод лабильных гумусовых веществ;

Слпс - углерод лабильных гуминовых кислот;

Сдфк - углерод лабильных фульвокислот; НОВ - негумифицированное органическое вещество. * - стандартное отклонение.

поступление в почву большого количества свежего опада в виде отмершей вегетативной части растений и корней. При использовании чернозема типичного в качестве пастбища содержание его в почве уменьшается в 1,7 раза, очевидно, за счет снижения поступления в почву ОВ из-за стравливания и вытаптывания травяного покрова скотом. На пашне запасы НОВ снижаются в 4,2 раза вследствие сокращения поступления органического вещества в почву и усиления его минерализации. При максимальной негативной антропогенной нагрузке в бессменном пару его запасы уменьшаются в 21,6 раза.

Установлено изменение соотношения содержания МБ и НОВ в составе активного пула органического вещества чернозема типичного в зависимости от вида угодий. Если в черноземе типичном в некосимой степи в АПОВ МБ составляет 35%, А НОВ -65%, то на пашне в условиях недостаточного поступления в почву свежего органического вещества и механических её обработок, наоборот: в его составе резко возрастает содержание МБ до 65%, а НОВ снижается до 35%. При максимальной же негативной антропогенной нагрузке в почве 57-летнем бессменного пара содержание НОВ в АПОВ составляет всего 14%, а МБ, соответственно, 86%.

При рассмотрении качественного состава лабильного гумуса чернозема типичного выявлено, что в Центрально-Чернозёмном заповеднике (в некосимой степи, на пастбище, в бессменном пару) в составе лабильного гумуса в слое почвы 0-20 см преобладают лабильные гуминовые кислоты (ЛГК), а на пашне и в бессменном пару опытного поля ВНИИЗиЗПЭ - лабильные фульвокислоты (ЛФК).

3.2. Влияние экспозиции склона на содержание гумуса и активного пула органического вещества в черноземе типичном

Содержание гумуса и активного пула органического вещества (АПОВ) в черноземе типичном в зависимости от экспозиции склона различно. В посевах ячменя (2002г.) на склоне северной экспозиции и на водораздельном плато отмечены близкие значения содержания гумуса. На склоне южной экспозиции его содержание снижается на 19% (табл. 2).

Иная закономерность отмечена по содержанию в черноземе типичном микробной биомассы в зависимости от экспозиции склона. Наибольшее содержание микробной биомассы в почве отмечалось на склоне южной экспозиции (1317 мг/кг почвы), а наименьшее - на северной (1009 мг/кг почвы). Содержание негумифицированного органического вещества в почве в посевах ячменя незначительно изменялось под влиянием местоположения в рельефе, хотя отмечается тенденция к увеличению его в ряду: склон северной экспозиции —► водораздельное плато —> склон южной экспозиции. В составе активного пула органического вещества чернозема типичного в независимости от экспозиции склона преобладает МБ и составляет 63-66%, а НОВ - 34-37%.

На склоне северной экспозиции в пахотном слое почвы лабильных гумусовых веществ (ЛГВ) и ЛГК содержалось больше в 2,4 и 2,5 раза, чем на склоне южной экспозиции, соответственно. Аналогичная тенденция просматривается в распределении в агроландшафте ЛФК. Выявлено, что на водораздельном плато наблюдается улучшение качественного состава лабильных гумусовых веществ, где соотношение Оягк/Сдфк в слое почвы 0-20 см выше на 164 и 25% по сравнению с южным и северным склоном, соответственно.

В посевах озимой пшеницы (2004г.) содержание гумуса в черноземе типичном уменьшается от склона северной экспозиции к южному склону, при этом разница между показаниями составляет 13%.

Количественный и качественный состав компонентов органического вещества чернозема типичного на пашне

в зависимости от экспозиции склона (слой почвы 0-20 см)

Местоположение почвы в рельефе Гумус, % Слгв Слгк Слфк Слгк/СДФК Активный пул ОВ

мг/кг почвы Смб НОВ

мг/кг почвы

Ячмень

Склон северной экспозиции 6,03±0,44* 5413±799* 2045±404* 3368±701* 0,59±0,14* 1009±144* 591±95*

Водораздельное плато 6,03±0,44 4877±927 2073±725 2804±322 0,74±0,24 1224±182 641±76

Склон южной экспозиции 5,29±0,28 2221±358 487±204 1734±240 0,28±0,11 1317±196 692±115

Озимая пшеница

Склон северной экспозиции 6,10±0,14 5055±443 1978±221 3077±304 0,65±0,08 711±102 523±97

Водораздельное плато 5,98±0,23 4212±639 1657±362 2555±365 0,65±0,12 665±139 611±117

Склон южной экспозиции 5,40±0,10 2236±286 468±158 1768±279 0,27±0,10 569±65 785±117

Смб - углерод микробной биомассы;

Сдгв _ углерод лабильных гумусовых веществ;

Слгк - углерод лабильных гуминовых кислот;

Слфк ~ углерод лабильных фульвокислот; НОВ - негумифицированное органическое вещество. * - стандартное отклонение.

Высота растений оказала среднее влияние (Кэ=0,14-0,08) на содержание НОВ по всем экспозициям.

Содержание НОВ в почве связано с содержанием в черноземе типичном МБ и лабильных компонентов гумуса. Связь НОВ почвы с компонентами ОВ почвы определяется местоположением в рельефе, под ячменем и озимой пшеницей она уменьшалась в ряду: склон южной экспозиции —► водораздельное плато —► склон северной экспозиции.

5.3. Оценка связи микробной биомассы и компонентов органического вещества почвы с урожайностью и продуктивностью ячменя

В результате проведенных экспериментальных исследований и на основе информационного анализа в рамках системы почва-растение установлено, что на черноземе типичном урожайность ячменя на склоне южной экспозиции тесно связана с содержанием в почве негумифицированного органического вещества, лабильных гумусовых веществ, лабильных фульвокислот и с соотношением углерода микробной биомассы к углероду лабильных гуминовых кислот, т.е. с активным пулом органического вещества почвы и лабильной частью гумуса, причем связь сильная и нелинейного произведения (табл.4).

На водораздельном плато максимальное влияние на урожайность ячменя оказали лабильные гумусовые вещества, их качественный состав и степени гумификации, при этом связь прямая и высокая. На склоне северной экспозиции урожайность ячменя находилась в максимальной зависимости от содержания в почве МБ (прямая связь, Кэ=0,70), гумуса (нелинейного произведения, Кэ=0,28), ЛГК (прямая связь, Кэ=0,23). Как и на водораздельном плато, на северном склоне на урожайность ячменя существенно влияло и содержание гумуса.

На продуктивность же ячменя независимо от экспозиции склона значительно влияет содержание в почве лабильных гумусовых веществ, коэффициенты эффективности передачи информации варьируют от 0,59 до 0,17,

Высокая степень связи продуктивности ячменя отмечена с негумифицирован-ным органическим веществом почвы на склоне южной экспозиции и водораздельном плато Кэ=0,20 (нелинейное распределение), а на склоне северной экспозиции - связь средняя Кэ=0,13 с аналогичным характером направленности связи. Максимальное влияние на продуктивность ячменя оказывают лабильные гумусовые вещества, лабильные гуминовые кислоты - Кэ=0,59, а также качественный состав и степень гумификации Кэ=0,63. При этом связь характеризовалась как сильная и прямая.

Влияние микробной биомассы на продуктивность ячменя определялась экспозицией склона. Так, она уменьшалась в ряду: склон северной экспозиции —> водораздельное плато —> склон южной экспозиции (связь сильная —> средняя —> слабая).

5.4. Оценка связи микробной биомассы и компонентов органического вещества почвы с урожайностью и продуктивностью озимой пшеницы

В результате проведенных экспериментальных исследований и на основе информационного анализа в рамках системы почва-растение установлены степень и характер связи микробной биомассы и других компонентов органического вещества почвы с урожайностью озимой пшеницы.

На южном склоне изучаемые показатели по степени связи с урожайностью озимой пшеницы в порядке убывания можно расположить в следующий ряд: Смб/Сдгк (Кэ = 0,50, обратная) —» СЛГК/СЛФК (Кэ = 0,40, прямая) —> Слгк/Счгв (Кэ = 0,40, прямая) —»

Оценка связи урожайности ячменя с компонентами органического вещества чернозема типичного

в зависимости от местоположения в рельефе

Показатели Склон южной экспозиции Водораздельное плато Склон северной экспозиции

Количество инфор-формации, Т (бит) Кэ Оценка связи Характер связи Количество информации, Т (бит) Кэ Оценка связи Характер связи Количество информации Т (бит) Кэ Оценка связи Характер связи

Гумус, % 0,09 0,06 слабая V 0,25 0,16 сильная ® 0,44 0,28 сильная ®

ЛГВ, мг/кг 0,28 0,18 сильная ® 0,67 0,43 сильная V 0,21 0,13 средняя V

ЛГК, мг/кг 0,21 0,13 средняя ® 0,64 0,41 сильная V 0,36 0,23 сильная V

ЛФК, мг/кг 0,28 0,18 сильная ® 0,04 0,02 слабая ® 0,13 0,08 средняя V

Слгв/Сг 0,08 0,05 слабая ® 0,45 0,28 сильная V 0,05 0,03 слабая ®

Слгк/Слфк 0,20 0,12 средняя ® 0,69 0,44 сильная V 0,23 0,14 средняя ®

Слгк/Слгв 0,20 0,12 средняя ® 0,69 0,44 сильная V 0,09 0,06 слабая ®

Смб 0,09 0,06 слабая ® 0,27 0,17 сильная ® 1,11 0,70 сильная V

МБ в 1г ЛГВ 0,13 0,08 средняя ® 0,18 0,11 средняя ® 0,30 0,19 сильная ®

МБ в 1 г гумуса 0,16 0,10 средняя ® 0,20 0,12 средняя 0,80 0,51 сильная V

Смб/Слгк 0,33 0,21 сильная ® 0,47 0,30 сильная ® 0,29 0,18 сильная ®

Смб/Слфк 0,14 0,09 средняя ® 0,07 0,05 слабая ® 0,26 0,17 сильная V

НОВ, т/га 0,48 0,30^ сильная ® 0,07 0,05 слабая ® 0,09 0,06 слабая ®

Характер связи: V - дизъюнкция (прямая); Л - конъюнкция (обратная); ® - нелинейного произведения; Кэ - коэффициент эффективности передачи информации,

Установлена средняя (близкая к сильной) прямая корреляция пространственной изменчивости содержания микробной биомассы в пахотном горизонте чернозема типичного в чистом пару с мощностью горизонтов А+АВ, коэффициент корреляции -0,64. Чем больше мощность гумусового горизонта, тем больше в почве МБ. Для лучшей наглядности характера распределения содержания углерода микробной биомассы в пахотном горизонте почвы в зависимости от мощности горизонтов А+АВ полученные данные (п=30) были обработаны с помощью программы Surfer -V.8.0. В результате чего получены карты с сеткой изолиний массива пространственно-координированных данных по содержанию микробной биомассы и мощности горизонтов А+АВ в черноземе типичном на пару (рис. 3). Обращает внимания на себя тот факт, что картограммы мощности гор.А, гор. А+АВ и содержания микробной биомассы в почве внешне похожи.

Рис. 3. Пространственная зависимость варьирования углерода микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного на полигоне по точному земледелию от мощности 1 оризонта А+АВ

Было установлено, что данная тенденция наблюдается только в почве чистого пара. На почвах под покровом ячменя этот эффект теряется, вероятно, из-за наложения факторов, связанных с жизнедеятельностью растений.

Исследования почвенных разрезов показали, что вниз по профилю почвы наблюдается снижение содержания углерода микробной биомассы. Оно снижается в разрезе 1 от 849 до 430 мг/кг почвы, в разрезе 2 - от 797 до 197 мг/кг почвы, в разрезе 3 - от 778 до 184 мг/кг почвы (рис.4). Причем, в верхнем десятисантиметровом слое

Мощ-

Мошность к

№№ п.тощашж

1100

Ю о

Рис.4. Изменение содержания углерода микробной биомассы (мг/кг почвы) по почвенному профилю

почвы содержание углерода микробной биомассы несколько ниже, чем в слое 10-20 см, на 6,6; 7,0 и 6,0% соответственно. Такая тенденция отмечается во всех разрезах, что, очевидно, связано с иссушением верхнего слоя почвы из-за отсутствия в течение августа атмосферных осадков.

Некоторые «всплески» содержания в почвенном профиле микробной биомассы связаны с нахождением в этих местах растительных остатков, являющихся основным источником питания почвенных микроорганизмов.

4.2. Пространственная динамика содержания углерода микробной биомассы в черноземе типичном в посевах ячменя

Полученные пространственно-координатные данные по содержанию микробной биомассы в чернозёме типичном в посевах ячменя и построенные на их основе электронные карты (рис. 5), показывают, что их содержание и пространственная вариабельность в почве изменяются по фазам развития ячменя.

В фазу кущения отмечалось наибольшее содержание МБ в почве. На пяти участках оно приближалось или превышало 1 ООО мг/кг почвы, на некоторых участках было в 3-5 раз ниже, а в среднем составляло около 600 мг/кг почвы. Наблюдалось сильное варьирование содержания микробной биомассы в пространстве (Квар= 40%).

Фаза кущения

Фаза полной спелости

Ф аза выхода в трубку

Сме,

МГ/КГ ПОЧВЫ

Рис.5. Пространственно-временная изменчивость содержания углерода микробной биомассы в черноземе типичном на полигоне по точному земледелию в посевах ячменя по фазам его развития

В фазу выхода в трубку на участках, где ранее отмечалось повышенное количество МБ, оно резко снизилось, а на участках, где ранее отмечалось пониженное содержание МБ, наоборот, резко увеличилось, что коррелирует с изменениями содержания в почве ЛГВ. Среднее количество микробной биомассы в почве уменьшилось на 8%, то есть можно говорить только о тенденции к снижению. В 2 раза снизилось и варьирование микробной биомассы в пространстве (Квар= 21 %).

В фазу молочной спелости варьирование содержания МБ в почве уменьшилось еще в 2 раза (Квар=11%), а среднее его содержание фактически не изменилось.

В фазу полной биологической спелости содержание МБ в чернозёме типичном

под ячменем уменьшилось в 60 % исследуемых точек, а количество ЛГВ имела тенденцию к некоторому увеличению. Также увеличивалась степень неоднородности содержания микробной биомассы в почве, коэффициент вариации возрастал до 30%. Следовательно, коэффициенты пространственной вариации содержания МБ в чернозёме типичном изменялись по фазам развития ячменя от 11 до 40%, причем наибольшая изменчивость отмечалась в фазу кущения.

На одной четверти полигона содержание МБ превышало 500 мг/кг почвы, а на 3/4 участка было меньше 500 мг/кг почвы.

Для 27% исследуемых точек характерно увеличение содержания МБ от фазы кущения к фазе полной биологической спелости. Это можно объяснить поступлением в почву большого количества отмерших корней предшествующей культуры, их минерализацией и гумификацией.

При анализе средних показаний содержания МБ установлено, что в течение исследуемого срока в черноземе типичном в посевах ячменем от фазы кущения до фазы полной биологической спелости наблюдалось уменьшение изучаемого показателя на 32%.

В пределах изучаемого поля выделяются зоны максимального содержания МБ (от 980 до 1082 мг/кг почвы). В этих зонах отмечалась наиболее благоприятная влажность почвы. Причем в течение вегетационного периода местонахождение этих зон в пространстве изменяется. Установлена прямая связь между содержанием биомассы микроорганизмов и влажностью почвы (Квар=0,63) в диапазоне: от влаги завядания до 30%. Для этого диапазона характерна следующая закономерность: как правило, снижение влажности почвы приводит к снижению содержания биомассы почвенных микроорганизмов.

Глава 5. Оценка связи содержания углерода микробной

биомассы с компонентами органического вещества чернозема типичного и урожаем зерновых культур

5.1. Влияние местоположения в рельефе и вида землепользования на характер и степень связи содержания микробной биомассы с компонентами органического вещества почвы

На основе информационного анализа оценены степень и характер связи между содержанием МБ в черноземе типичном и другими компонентами ОВ почвы, при этом выявлены компоненты ОВ почвы, наиболее сильно влияющие на МБ. Тесноту взаимосвязи изучаемых факторов и явления характеризует (Пузаченко, Карпачевский, Взнуздаев, 1972) коэффициент эффективности передачи информации (Кэ). Кэ - это отношение общей информативности связи к её неопределенности. При Кэ <0,08 связь слабая, при Кэ = 0,08-0,15 - средняя, при Кэ >0,15 - сильная. При помощи Кэ можно установить степень влияния каждого параметра на изучаемое явление и расположить их в строгой последовательности относительно друг друга.

Установлено, что в посевах ячменя характер и степень связи между содержанием МБ в почве и компонентами её ОВ зависят от местоположения в рельефе. Так, в почве на южном и северном склоне связь между содержанием МБ и Г характеризовалась как высокая (Кэ=0,19; Кэ=0,28) нелинейного произведения, а на водораздельном плато - слабая (Кэ=0,03). На северном склоне с МБ наиболее тесно связаны, кроме содержания в почве гумуса, ЛГВ (Кэ=0,13) связь средняя нелинейного произведения, ЛФК (Кэ=0,11) связь средняя прямая; на южном склоне - ЛГК (Кэ=0,14) связь сильная, Слгк/Слгв (Кэ=0,15) связь средняя нелинейного произведения. На водораздель-

ном плато МБ средне связана с содержанием в почве ЛФК (Кэ=0,12) и ЛГВ (Кэ=0,10), связь прямая, НОВ (Кэ=0,08) связь нелинейного произведения.

В посевах озимой пшеницы характер связи между содержанием МБ и компонентами ОВ чернозема типичного по сравнению с ячменем был иной. Это может быть следствием более длительного воздействия факторов почвенного плодородия на формирование и развитие культуры (продолжительность вегетации озимой пшеницы 280 дней против 80 дней ячменя), что приводит к повышению требований озимой пшеницы к почвенным условиям. На водораздельном плато сильное влияние на содержание МБ в почве оказывал гумус (Кэ=0,20) связь сильная нелинейного произведения и ЛГВ (Кэ=0,12) связь средняя нелинейного произведения. В почвах на склонах степень связи между МБ и компонентами ОВ почвы выше. Однако, если на МБ на северном склоне наибольшее влияние оказывают (в порядке убывания) ЛГК, НОВ, ЛГВ (характер связи - нелинейное произведение), то на южном - ЛГК (обратная связь), ЛГВ, НОВ (прямая связь). Следовательно, в зависимости от экспозиции склона изменяются степень и характер связи.

Характер и степень связи между содержанием МБ и компонентами ОВ почвы определяются не только местоположением в рельефе, но и зависят от вида землепользования. Так, в почве на бессменном пару отмечается очень сильная и прямая связь содержания МБ с ЛГВ (Кэ=0,59), гумусом (Кэ=0,55), подвижностью гумуса (Кэ=0,48), а в зернопаропропашном севообороте в посевах озимой пшеницы - с гумусом средняя (Кэ=0,12) и обратная, с ЛГК, ЛФК - средняя (Кэ=0,09), нелинейного произведения, а с ЛГВ - слабая (Кэ=0,04) и обратная. Связь с НОВ почвы, как в севообороте, так и в бессменном пару имеет характер нелинейного произведения со средней степенью связи. Однако коэффициент эффективности передачи информации на пару (Кэ=0,15) выше, чем в севообороте (Кэ=0,08). Следовательно, в условиях отсутствия растительности теснота связи между содержанием микробной биомассы в почве и компонентами органического вещества резко увеличивается. Вероятно, это связано с тем, что в бессменном пару органическое вещество почвы становится единственным источником органической пищи (питательным субстратом) для почвенных микроорганизмов.

5.2. Оценка связи содержания негумифицированного органического вещества с углеродом микробной биомассы и компонентами органического вещества почвы

Анализ данных, полученных на основе информационно-логического анализа, выявил в посевах ячменя очень высокую связь содержания НОВ в почве с высотой растений Кэ=0,31 и урожайностью Кэ=0,30 только на склоне южной экспозиции. Остальные показатели, кроме отношения углерода микробной биомассы к ЛГК, биоген-ность ЛГК, качественный состав ЛГВ и степень их гумификации, имели средние значения и характер связи нелинейного произведения.

На водораздельном плато наибольший коэффициент эффективности передачи информации (Кэ = 0,14) выявлен в канале связи НОВ - содержание углерода МБ в 1 г гумуса, причем связь характеризовалась как средняя нелинейного произведения.

Независимо от местоположения в рельефе отмечена средняя связь НОВ почвы с количеством углерода МБ.

На склоне северной экспозиции в посевах озимой пшеницы высокая связь НОВ отмечена с содержанием гумуса Кэ=0,17. На склоне южной экспозиции выявлена очень высокая связь обратного характера НОВ с отношением СМБ/ЛГК - Кэ=0,19.

Распределение МБ в почве в зависимости от экспозиции склона имело аналогичный характер. Наибольшее ее содержание (711 мг/кг почвы) отмечалось в почве на склоне северной экспозиции и снижалось на 25% на склоне южной экспозиции. Содержание НОВ в почве в 1,4 раза отличалось между склонами противоположных экспозиций, причем больше на склоне южной экспозиции. В зависимости от экспозиции склона изменялось соотношение МБ и НОВ в составе активного пула органического вещества чернозема типичного: на южном склоне преобладало НОВ (58%), на северном - МБ (58%), а на водораздельном плато МБ составляла 52%, НОВ - 48%.

Содержание ЛГВ в почве уменьшаются в 2,3 раза в ряду: склон северной экспозиции —♦ водораздельное плато —► склон южной экспозиции. На южном склоне запасы ЛГК меньше в среднем в 3,5 раза по сравнению с водораздельным плато и северным склоном независимо от возделываемой сельскохозяйственной культуры. Такая же тенденция наблюдается и с запасами ЛФК, то есть характер распределения ЛГВ и их компонентов в агроландшафте в посевах озимой пшеницей имел такую же направленность, как и в посевах ячменя. Качественный состав ЛГВ в посевах озимой пшеницы был одинаковым на водораздельном плато и на склоне северной экспозиции. На склоне южной экспозиции значения соотношения Слпс:СЛфк были ниже в 2,4 раза

Установлено, что местоположение на склоне оказывает существенное влияние на запасы углерода АПОВ почвы. Это можно объяснить тем, что на склонах разных экспозиций создаются неодинаковые микроклиматические условия, которые влияют, как на количество поступающего в почву ОВ, так и на процессы его гумификации и минерализации и на жизнедеятельность микроорганизмов. В почве на водораздельном плато складываются наилучшие условия для накопления углерода ОВ почвы. Наибольшие запасы НОВ накапливаются в почве в посевах озимой пшеницы.

Глава 4. Пространственная и временная изменчивость микробной биомассы

в черноземе типичном

4.1. Пространственное варьирование углерода микробной биомассы в черноземе типичном в посевах ячменя

С появлением концепции точного земледелия проблема изучения пространственной вариабельности почвенных свойств стала востребована сельскохозяйственной практикой. Проведенная оценка характера распределения содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного в пространстве (п=200) показала, что при уровне вероятности Р=90% вариационная кривая имеет нормальное распределение.

Установлено, что содержание углерода микробной биомассы в 2006 году в почве изменялось от 115 до 820 мг/кг почвы. Отмечено (табл.3) значительное варьирование содержания в почве микробной биомассы, коэффициент вариации (Квар) равен 30,2%.

Исследование варьирования содержания микробной биомассы в почве вдоль и поперек полигона показало, что её изменчивость в пространстве отличается периодичностью (рис. 1), причем период колебаний составляет от 20 до 30 м.

На основе полученных пространственно-координатных данных с применением программы Surfer ver. 8. построены электронные картограммы уровней залегания основных почвенных горизонтов и содержания МБ. Некоторые из них представлены на рис. 2-3. На рисунке 2 видно, что области с высоким содержанием МБ сосредоточены в основном в восточной и западной частях полигона, области со средним содержании

Таблица 3

Статистические характеристики пространственной изменчивости содержания микробной биомассы в черноземе типичном на полигоне по точному земледелию в слое 0-20 см (п=200)

Показатель Единица измерения Значения

Среднее арифметическое мг/кг почвы 455

Стандартное отклонение (8) мг/кг почвы 138

Коэффициент вариации (V) % 30,2

Ошибка средней (8Х) мг/кг почвы 10

Относительная ошибка средней (Бх%) % 2,1

800

° 100 "

0 Т-!~~Т-'-1-!-'-т-!-1-(-Г ]--Г-1-!-1-1-1-1-1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Номера точек

Рис. 1. Колебания содержания углерода микробной биомассы (мг/кг почвы) в пахотном слое чернозема типичного вдоль полигона

ем - в центральной. Между ними распределены области с низким содержанием исследуемого показателя. Территория полигона как бы разбита на регулярно-циклические элементарные зоны, которых насчитывается около сорока.

I __ I________ I___ ______ I _____ |___________| ___________1,г;..".'____ _____ .„. ^ СмБ.

Иг" - . • • д;',-"

III

,: ' И >'•

Рис.2. Картограмма содержания углерода микробной биомассы в черноземе типичном в 200 точках в период полной спелости ячменя (слой 0-20 см)

ЛГК (Кэ = 0,35, нелинейного произведения) —* Г (Кэ = 0,19, нелинейного произведения). Следовательно, на склоне южной экспозиции важное значение для урожайности озимой пшеницы имеют биогенность ЛГК и качественный состав ЛГВ.

На северном склоне сильная обратная связь урожайности озимой пшеницы с биогенностью ЛГК (СмЬ/Слп<) сохраняется, однако ее значение ниже, чем на южном склоне, а возрастает связь с микробной биомассой и биогенностью гумуса.

На водораздельном плато отмечается сильная прямая связь с урожайностью озимой пшеницы содержания в почве гумуса (Кэ = 0,33, прямая), ЛГК (Кэ = 0,30, нелинейного произведения), ЛФК (Кэ = 0,24, прямая), подвижностью гумуса (Кэ = 0,20, прямая).

На продуктивность озимой пшеницы, также как на урожайность наибольшее влияние оказывают соотношение углерода микробной биомассы к лабильным гуми-новым кислотам (Кэ=0,53 связь обратная) на склоне южной экспозиции, содержание гумуса (Кэ = 0,29, связь прямая), лабильных гумусовых веществ (Кэ=0,29 связь прямая) - на водораздельном плато, а на склоне северной экспозиции - содержание углерода микробной биомассы в 1 г лабильных гумусовых веществ (Кэ=0,30 связь нелинейного произведения).

На северном склоне сильная обратная связь урожайности озимой пшеницы с биогенностью ЛГК (Смб/Сдпс) сохраняется, однако ее значение ниже, чем на южном склоне, а возрастает связь с микробной биомассой и биогенностью гумуса.

На продуктивность озимой пшеницы, также как на урожайность наибольшее влияние оказывают соотношение углерода микробной биомассы к лабильным гуми-новым кислотам (Кэ=0,53 связь обратная) на склоне южной экспозиции, содержание гумуса (Кэ = 0,29, связь прямая), лабильных гумусовых веществ (Кэ=0,29 связь прямая) - на водораздельном плато, а на склоне северной экспозиции содержание углерода микробной биомассы в 1 г лабильных гумусовых веществ (Кэ=0,30 связь нелинейного произведения).

5.5. Оптимальные параметры активного пула и других компонентов органического вещества чернозема типичного для зерновых культур

Основным методом определения оптимальных параметров является сопряженное изучение свойств почвы и урожаев сельскохозяйственных культур в полевых опытах или на хозяйственных посевах с использованием метода площадок. Для выявления оптимальных параметров почвенных свойств и их сочетаний применялся информационно-логический анализ, позволяющий в рамках анализируемой системы почва-растение установить параметры плодородия почвы, специфичные определенным уровням урожаев или продуктивности. Критерием оптимальности является наивысший урожай сельскохозяйственных культур. Применяемый подход позволил установить оптимальные параметры активного пула и других компонентов OB почвы, которые специфичны высоким рангам урожайности и продуктивности культур.

5.5.1. Оптимальные параметры активного пула и других компонентов органического

вещества чернозема типичного для ячменя

Представленные в таблице 5 оптимальные параметры специфичны максимальным уровням продуктивности и урожайности ячменя, которые составили

Оптимальные параметры компонентов органического вещества чернозема типичного для ячменя в зависимости от экспозиции склона в пахотном слое почвы

Показатели органического вещества почвы Склон северной экспозиции Водораздельное плато Склон южной экспозиции

Для продуктивности 4,3-6,0 т/га з.е. Для урожайности 3,07-4,49 т/га Для продуктивности 5,3-7,5 т/га з.е. Для урожайности 3,67-5,48 т/га Для продуктивности 5,3-7,8 т/га з.е. Для урожайности 3,77-5,85 т/га

Гумус, % 5,18-6,14 5,89-6,14 6,14-7,38 5,89-6,14 5,49-5,93 X

ЛГВ, мг/кг 5140-6570 5740-6570 5490-6570 2450-3400

ЛГК, мг/кг 1960-2640 2240-2640 2220-3320 580-1030

ЛФК, мг/кг 3220-4340 3610-4340 X 1890-2370

Слгв/Сг 0,15-0,21 X 0,16-0,19 0,08-0,10 X

Слгк/Слфк 0,66-0,99 0,56-0,99 0,84-1,26 0,32-0,50

Слгк/Слгв 0,36-0,39 X 0,45-0,56 0,24-0,34

Смб 1090-1300 1160-1890 X

МБ в 1г ЛГВ 200-240 170-280 X 450-740

МБ в 1 г гумуса 18-21 22-31 X 26-34

Смб/Слгк X 0,50-0,95 0,36-0,56 0,36-0,68 1,06-2,76 2,76-9,50

Смб/Слфк 0,33-0,45 X X 0,86-1,91

НОВ, т/га 3,73-4,22 X 3,88-4,62 X 3,52-5,81

Оптимальные параметры компонентов органического вещества чернозема типичного для озимой пшеницы в зависимости от экспозиции склона в пахотном слое почвы

Показатели орга- Склон северной экспозиции Водораздельное плато Склон южной экспозиции

нического веще- Для продук- Для урожайно- Для продук- Для урожайно- Для продук- Для урожайно-

ства почвы тивности сти тивности сти тивности сти

3,8-5,9 т/га з.е. 2,90-3,68 т/га 4,9-6,6 т/га з.е. 2,90-3,77 т/га 5,3-7,0 т/га з.е. 3,54-4,72 т/га

Гумус, % X 5,2-5,4 5,88-6,22 5,85-6,06 5,75-6,06

ЛГВ, мг/кг 4850-5280 5280-5880 4590-5440 3790-4590 X

ЛГК, мг/кг 2070-2340 1830-2660 1460-1830 530-800 410-800

ЛФК, мг/кг X 2750-3450 1180-1660

Слгв/Сг 0,16-0,19 0,14-0,16 0,05-0,06

Слгк/Слфк 0,67-0,84 X 0,58-0,69 0,32-0,48

Слгк/Слгв 0,40-0,46 X X 0,37-0,41 0,24-0,32

Смб 770-890 X 790-970 420-540

МБ в 1г ЛГВ 100-130 90-140 X

МБ в 1г гумуса 11,9-13,9 X 7,5-10,38 7,21-9,18

Смб/Слгк 0,25-0,42 0,22-0,34 0,66-1,18

Смб/Слфк 0,17-0,26 0,15-0,23 X

НОВ, т/га X 3,20-4,30 3,60-4,48 - 4,31-5,51

соответственно: на склоне южной экспозиции - 5,3-7,8 т/га з.е. и 3,77-5,85 т/га; на водораздельном плато - 5,3-7,5 т/га з.е. и 3,67-5,48 т/га; на склоне северной экспозиции

- 4,3-6,0 т/га з.е. и 3,07-4,49 т/га.

На основе проведенных исследований установлено, что оптимальные значения показателей органического вещества почвы в пахотном слое чернозема типичного для урожайности и продуктивности ячменя зависели от местоположения в рельефе.

Для чернозема типичного на южном склоне выявлены сочетания показателей, оптимальных для формирования высоких уровней продуктивности и урожайности ячменя. Значения этих показателей отличаются от параметров плодородия других экспозиций. Так, для формирования высоких значений продуктивности ячменя необходимо наличие в почве гумуса - 5,49-5,93%, ЛГВ в количестве 2450-3400 мг/кг, ЛГК

- 580-1030 мг/кг, ЛФК - 1890-2370 мг/кг, НОВ - 3,52-5,81, оптимальное соотношение Слгк/Слфк составляет 0,32-0,50, Слпс/Слгв - 0,24-0,34, Сщ-в/Сг - 0,08-0,10, Смб/Слгк -1,06-2,76, а для достижения высоких урожаев ячменя необходимы аналогичные показатели содержания ЛГВ, ЛГК, ЛФК, НОВ, соотношений Слгв/Сг, Слгк/Слфк; более высокие значения соотношения СМЕ/СЛгк - 2,76-9,50, оптимальное соотношение СМБ/СЛФК - 0,86-1,91, содержание микробной биомассы в 1г: ЛГВ - 450-740, гумуса -26-34.

Нами установлено, что высокие уровни продуктивности и урожайности ячменя формируются при средних и высоких значениях активного пула и других компонентов органического вещества почвы.

5.5.2. Оптимальные параметры активного пула и других компонентов органического

вещества чернозема типичного для озимой пшеницы

Для озимой пшеницы, по сравнению с ячменем, высоким уровням урожайности и продуктивности специфичны другие уровни активного пула и других компонентов ОВ чернозема типичного, так как у них различны биологические особенности и требования к условиям произрастания. Представленные в таблице 6 оптимальные параметры специфичны максимальным уровням продуктивности и урожайности ячменя, которые составили соответственно: на склоне южной экспозиции - 5,3-7,0 т/га з.е. и 3,54-4,72 т/га; на водораздельном плато - 4,9-6,6 т/га з.е. и 2,90-3,77 т/га; на склоне северной экспозиции - 3,8-5,9 т/га з.е. и 2,90-3,68 т/га.

Нами установлено, что на склоне северной экспозиции для формирования высоких значений продуктивности и урожайности озимой пшеницы оптимальными являются: содержание ЛГК - 2070-2340 мг/кг почвы, Смб - 770-890, МБ в 1г ЛГВ - 100130, МБ в 1г гумуса- 11,9-13,9, Смб/Сдгк - 0,25-0,42, СМб/СЛфк - 0,17-0,26. Для высокой продуктивности необходим средний уровень значений содержания ЛГВ - 48505280 мг/кг почвы, а для высокого уровня урожая - высокий (5280-5880 мг/кг почвы).

Для озимой пшеницы оптимальными значениями почвы на водораздельном плато являются: содержание гумуса - 5,88-6,22%, ЛФК - 2750-3450 мг/кг почвы, МБ в 1 г ЛГВ - 90-140, соотношение Слгв/Сг - 0,14-0,16, СМБ/Слгк - 0,22-0,34, СМб/СЛфк -0,15-0,23. Выявлено, что для высокой продуктивности озимой пшеницы оптимален высокий уровень значений ЛГВ и ЛГК - 4590-5440 и 1830-2660 мг/кг почвы, а для урожая - средний - 3790-4590 и 1460-1830 мг/кг почвы.

Выявлено, что содержание углерода МБ в пределах 770 - 890 мг/кг почвы на склоне северной экспозиции и 420 - 540 мг/кг почвы на склоне южной экспозиции оптимальны для формирования высокопродуктивной и высоко- урожайной озимой пшеницы. Оптимальными параметрами содержания в почве лабильных гумусовых

веществ для урожая данной сельскохозяйственной культуры являются значения от 5280 до 5880 мг/кг почвы на северном склоне и от 3790 до 4590 мг/кг почвы на водораздельном плато. Выявить оптимальное значение ЛГВ на южном склоне не представляется возможным. На водораздельном плато и южном склоне высокие уровни урожайности озимой пшеницы формировались при высоких значениях содержания гумуса в пахотном слое почвы.

Выводы

1. При увеличении антропогенных нагрузок на почву в зависимости от системы землепользования снижается содержание органического вещества и особенно активного пула в черноземе типичном, изменяется соотношение их компонентов. Содержание гумуса в 0-20 см слое почвы на пашне в зернопаропропашном севообороте на водораздельном плато в 1,9 раз, а в бессменном 57-летнем пару в 2,7 раза меньше, чем на целине в некосимой степи. Запасы негумифицированного органического вещества в черноземе типичном в некосимой степи в 4,2 и 21,6 раза, содержание микробной биомассы в 1,3 и 1,8 раза больше, чем, соответственно, на пашне и в 57-летнем бессменном пару заповедника.

2. Местоположение почвы в рельефе оказывают существенное влияние на запасы в ней активного пула органического вещества и лабильных гумусовых веществ. Независимо от года исследований и произрастающей культуры (ячмень, озимая пшеница) выявлено снижение содержания лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых и лабильных фульвокислот в черноземе типичном в зависимости от местоположения в рельефе в ряду: склон северной экспозиции —» водораздельное плато —» склон южной экспозиции, а для негумифицированного органического вещества - наоборот. Содержание микробной биомассы в черноземе типичном определяется не только местоположением в рельефе, но и гидротермическими условиями года и находится в прямой зависимости от влажности и температуры почвы.

3. Содержание микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного значительно варьирует (Квар. = 30,2%), её изменчивость в пространстве вдоль и поперек участка отличается периодичностью. Степень варьирования содержания МБ в пространстве изменяется по фазам развития ячменя. Пространственное варьирование содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного в отсутствии растений (на пару) прямо связано с мощностью гумусового горизонта (А+АВ), а под ячменем данная тенденция не наблюдается.

4. На основе пространственно-координатных данных выявлены особенности временной и пространственной изменчивости содержания микробной биомассы в чернозёме типичном по фазам развития ячменя. Изменение количества микробной биомассы в чернозёме типичном коррелирует с содержанием в почве влаги и лабильных гумусовых веществ. В пределах изучаемого поля выделяются зоны максимального содержания углерода микробной биомассы (от 980 до 1080 мг/кг почвы), местонахождение которых в течение периода вегетации растений в пространстве изменяется. В этих зонах отмечалась наиболее благоприятная влажность почвы.

пичном сильная прямая связь содержания микробной биомассы с гумусом, лабильными гумусовыми веществами отмечается на бессменном пару, а в зернопаропро-пашном севообороте (под озимой пшеницей) - средняя и слабая обратная связь.

6. Степень и характер связи негумифицированного органического вещества почвы с компонентами органического вещества чернозема типичного зависят от местоположения почвы в рельефе. Под ячменем и озимой пшеницей она уменьшалась в ряду: склон южной экспозиции —> водораздельное плато —► склон северной экспозиции. Углерод микробной биомассы, как правило, независимо от возделываемой культуры, находится в средней степени связи от содержания в почве негумифицированного органического вещества почвы, особенно на южном склоне.

7. Степень и характер связи между урожайностью ячменя, озимой пшеницы с компонентами органического вещества почвы, установленные на основе информационно-логического анализа в системе почва растение, определяются экспозицией склона. На северном склоне высокая связь урожайности данных культур отмечается с углеродом микробной биомассы, а на водораздельном плато ячменя - с лабильными гумусовыми веществами, озимой пшеницы с гумусом и лабильными гумусовыми веществами, на южном - ячменя с лабильными гумусовыми веществами, озимой пшеницы - с биогенностью лабильных гуминовых кислот, степенью гумификации лабильных гумусовых веществ и гумусом. На продуктивность же ячменя, независимо от экспозиции склона, сильное влияние оказывают лабильные гумусовые вещества, а на продуктивность озимой пшеницы - биогенность лабильных гуминовых кислот.

8. Установлены оптимальные параметры содержания, состава гумуса и активного пула органического вещества чернозема типичного для продуктивности и урожайности ячменя и озимой пшеницы. Они варьируют в зависимости от местоположения в рельефе возделываемой культуры. Высокие уровни продуктивности и урожайности ячменя формируются при средних и высоких значениях показателей активного пула органического вещества.

Предложения НИУ и производству

1. Включить в состав показателей, используемых для оценки эффективного плодородия почвы: микробную биомассу, лабильные гумусовые вещества, негу-мифицированное органическое вещество.

2. Для обеспечения получения запланированных урожаев ячменя и озимой пшеницы на черноземе типичном рекомендуется использовать установленные оптимальные параметры активного пула и других компонентов органического вещества.

3. Использовать при разработке практических основ дифференциально-пространственных агротехнологий точного земледелия полученные данные по пространственно-временной динамике содержания микробной биомассы и влиянию её на его урожайность.

4. Землепользователям в целях сохранения плодородия почвы, достижения и поддержания оптимальных параметров активного пула и других компонентов органического вещества в черноземных почвах необходимо обеспечивать поступление в почву свежего органического вещества.

Список опубликованных статей

1. Масютенко, Н.П. Пространственно-временная изменчивость активного пула органического вещества чернозема типичного в посевах ячменя / Н.П. Масютенко, Г.П. Глазунов, И.А. Прущик, В.В. Олешицкий // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 5. - С. 39-42.

2. Глазунов, Г.П. Оптимальные и предельно допустимые значения содержания микробной биомассы и органического вещества в черноземе типичном для ячменя. / Г.П. Глазунов // Модели и технологии оптимизации земледелия: Сборник докладов международной научно-практической конференции. - Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2003.-С. 131-134.

3. Глазунов, Г.П. Связь содержания микробной биомассы и различных компонентов органического вещества в черноземе типичном с урожайностью ячменя / Г.П. Глазунов //Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в ландшафтном земледелии: Сборник докладов международной научно-практической конференции. - М.: Россельхо-закадемия - ГНУ ВНИПТИОУ, 2004. - С. 139-142.

4. Глазунов, Г.П. Влияние видов природопользования на содержание микробной биомассы в черноземе типичном / Г.П. Глазунов // Экология, окружающая среда и здоровье населения Центрального Черноземья: Материалы международной научно-практической конференции. В 2-х частях. Часть 1- Курск: КГМУ, 2005. - С.- 110112.

5. Глазунов, Г.П. Влияние видов природопользования на содержание микробной биомассы в черноземе типичном / Г.П. Глазунов, Н.П. Масютенко // Ресурсосберегающие технологии земледелия: Сборник докладов международной научно-практической конференции, посвященной 35-летию Всероссийского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии, и Международной школы молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства». - Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2005. - С. 472-475.

6. Панкова, Т.И. Изменение экологически значимых параметров чернозема типичного для ячменя в зависимости от экспозиции склона / Т.И. Панкова, Г.П. Глазунов // Инвестиционно-технологичесакие основы развития земледелия: Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции. - Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2006. - С. 366-370.

7. Изменчивость содержания углерода микробной биомассы в черноземе типичном в посевах ячменя в течение вегетационного периода / Г.П. Глазунов, Н.П. Масютенко, Т.И. Панкова, Г.М. Брескина, В.В. Олешицкий // Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии: Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции. - Курск: ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2007.-С. 331-336.

8. Дубовик, Е.В. Влияние местоположения в рельефе и агрогенных факторов на содержание гумуса и лабильных гумусовых веществ в агрегатах чернозема типичного / Е.В. Дубовик, Н.П. Масютенко, Г.П. Глазунов // Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия: Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции. - Курск: ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2008. - С. 487-489.

9. Пространственно-временная изменчивость активного пула органического вещества чернозема типичного / Н.П. Масютенко, Г.Н. Черкасов, Г.П. Глазунов, И.А. Прущик, В.В. Олешицкий // Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в

адаптивно-ландшафтных системах земледелия: Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции. - Курск: ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2008. - С. 555-560.

10. Глазунов, Г.П. Пространственно-временная изменчивость свойств чернозема типичного / Г.П. Глазунов, Н.П. Масютенко, И.А. Прущик // Материалы конференции «Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в АПК России». - С.-Петербург, 2008. - С. 19-20.

11. Глазунов, Г.П. Оценка связи содержания микробной биомассы с показателями органического вещества почвы / Г.П. Глазунов, Г.М. Брескина // Научно-практическая конференция «Сохранение и воспроизводство плодородия почв ЦЧЗ». Материалы заседания Территориально-координационного совета «Проблемы земледелия ЦЧЗ». - Воронеж: изд-во «Каменная степь», 2008. - С. 53-54.

12. Структура чернозема типичного и содержание органического углерода и лабильных гумусовых веществ в почвенных агрегатах / Н.П. Масютенко, Б.М. Когут, О.В. Киселева, Е.В. Дубовик, Г.П. Глазунов, Т.И. Панкова. - Курск: ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2008. - 36 с.

13. Панкова, Т.И. Оценка связи содержания углерода микробной биомассы с органическим веществом почвы / Т.И. Панкова, Г.П. Глазунов, Г.М. Брескина // Проблемы экологии агроэкосистем: пути и методы их решения: Материалы Всероссийской научной конференции. - Новосибирск, 2009. - С. 94-97.

14. Глазунов, Г.П. Взаимосвязь урожайности ячменя и показателей экологического состояния почвы / Г.П. Глазунов, Г.М. Брескина, Т.И. Панкова // Аграрная наука -сельскому хозяйству: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Курск, 2009. - С. 275-277.

Сдано в набор 17.11.2009 г. Подписано в печать 17.11.2009 г. Формат 60x84 1/16. Бумага Айсберг. Объем 1,0 усл. печ. л. Гарнитура Тайме. Тираж 100 экз. Заказ № 859.

Издательство: МУ «Издательский центр «ЮМЭКС», 305000, г. Курск, ул. Володарского, 44а Лицензия: ИД №04804 от 21.05.2001 г.

Отпечатано: ПБОЮЛ Киселева О.В. ОГРН 304463202600213

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Глазунов, Геннадий Павлович

Введение.

Глава 1. Обзор научной литературы.

1.1. Изменение активного пула органического вещества почв под воздействием агрогенных факторов.

1.2. Временная и пространственная изменчивость микробной биомассы почв.

1.3. Взаимосвязь параметров плодородия чернозема типичного и урожайности сельскохозяйственных культур.

Глава 2. Объекты, условия и методика проведения исследований.

2.1. Геоморфологические и климатические условия.

2.2. Метеорологические условия в годы исследований.

2.3. Методика проведения исследований.

Глава 3. Содержание гумуса и активного пула органического вещества в черноземе типичном в зависимости от вида землепользования и местоположения в рельефе.

3.1. Влияние вида землепользования на содержание гумуса и активного пула органического вещества в черноземе типичном.

3.2. Влияние экспозиции склона на содержание гумуса и активного пула органического вещества в черноземе типичном.

Глава 4. Пространственная и временная изменчивость микробной биомассы в черноземе типичном.

4.1. Пространственное варьирование углерода микробной биомассы в черноземе типичном в посевах ячменя.

4.2. Пространственная динамика содержания углерода микробной биомассы в черноземе типичном в посевах ячменя.

Глава 5. Оценка связи содержания углерода микробной биомассы с компонентами органического вещества чернозема типичного и урожаем зерновых культур.

5.1. Влияние местоположения в рельефе и вида землепользования на характер и степень связи содержания микробной биомассы с компонентами органического вещества почвы.

5.2. Оценка связи содержания негумифицированного органического вещества с углеродом микробной биомассы и компонентами органического вещества почвы.

5.3. Оценка связи микробной биомассы и компонентов органического вещества почвы с урожайностью и продуктивностью ячменя.

5.4. Оценка связи микробной биомассы и компонентов органического вещества почвы с урожайностью и продуктивностью озимой пшеницы.

5.5. Оптимальные параметры компонентов органического вещества чернозема типичного для зерновых культур.

5.5.1. Оптимальные параметры активного пула и других компонентов органического вещества чернозема типичного для ячменя.

5.5.2. Оптимальные параметры активного пула и других компонентов органического вещества чернозема типичного для озимой пшеницы.

Выводы.

Предложения НИУ и производству.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Активный пул органического вещества чернозема типичного и его связь с урожайностью зерновых культур"

Органическое вещество почвы является основой плодородия черноземов, определяет особенности их свойств и режимов (И.В. Тюрин, 1937, 1946; М.М. Кононова, 1963; Д.С. Орлов, 1974, 1985, 1990; В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова, 1980; JI.H. Александрова, 1980 и др.). Из-за возросшего антропогенного прессинга содержание его в почвах снижается. Наибольшим изменениям при этом подвергается активный пул органического вещества почвы, к которому относятся: микробная биомасса и негумифицированное органическое вещество, отличающиеся повышенной способностью к трансформации. Однако влияние активного пула органического вещества на почвенное плодородие и формирование урожая сельскохозяйственных культур изучено недостаточно.

Научная новизна. Впервые изучена пространственно-временная изменчивость важнейшего компонента активного пула органического вещества почвы — содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного по фазам развития ячменя и установлены её особенности. Выявлено, что изменение содержания микробной биомассы в чернозёме типичном коррелирует с содержанием в нём влаги и лабильных гумусовых веществ. Пространственное варьирование содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного на пару (без сельскохозяйственной растительности) коррелировало с мощностью гумусового горизонта. Впервые на основе информационно-логического анализа оценены степень и характер связи содержания микробной биомассы в черноземе типичном с компонентами органического вещества почвы и с урожайностью, а также продуктивностью озимой пшеницы и ячменя в зависимости от местоположения в рельефе и вида землепользования. Выявлены оптимальные параметры содержания углерода микробной биомассы в черноземе типичном для ячменя и озимой пшеницы в зависимости от экспозиции склона.

Практическая значимость. Выявленные закономерности пространственно-временной изменчивости содержания микробной биомассы в черноземе типичном могут быть использованы при разработке пространственно-дифференцированных агротехнологий точного земледелия. Установленные оптимальные параметры активного пула и других компонентов органического вещества чернозема типичного на пашне для ячменя и озимой пшеницы рекомендуется использовать при оценке плодородия черноземов под зерновыми культурами. Полученные материалы можно будет использовать при разработке методических рекомендаций по регулированию состава органического вещества и биологической активности черноземов при формировании и оптимизации устойчивых высокопродуктивных агроландшафтов и при прогнозировании изменения плодородия почв. Положения, выносимые на защиту:

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены и получили положительную оценку на Международной научно-практической конференции «Модели и технологии оптимизации земледелия» (Курск, 2003), «Агроэкологические функции органического вещества почв и использование органических удобрений и биоресурсов в ландшафтном земледелии» (Владимир, 2004), «Экология, окружающая среда и здоровье населения Центрального Черноземья» (Курск, 2005), на Международной школе молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства» (Курск, 2005), на Всероссийской научно-практической конференции «Инновационно-технологические основы земледелия» (Курск, 2006), на Всероссийской научно-практической конференции «Инновации, землеустройство и ресурсосберегающие технологии в земледелии» (Курск, 2007), на Международной научно-практической конференции «Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия (Курск, 2008), на научно-практической конференции «Сохранение и воспроизводство плодородия почв ЦЧЗ» (Воронеж, 2008), на Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука сельскому хозяйству» (Курск, 2009).

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Глазунов, Геннадий Павлович

Выводы

2. Местоположение почвы в рельефе оказывают существенное влияние на запасы в ней активного пула органического вещества и лабильных гумусовых веществ. Независимо от года исследований и произрастающей культуры (ячмень, озимая пшеница) выявлено снижение содержания лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых и лабильных фульвокислот в черноземе типичном в зависимости от местоположения в рельефе в ряду: склон северной экспозиции —» водораздельное плато —> склон южной экспозиции, а для негумифицированного органического вещества — наоборот. Содержание микробной биомассы в черноземе типичном определяется не только местоположением в рельефе, но и гидротермическими условиями года и находится в прямой зависимости от влажности и температуры почвы.

3. Содержание микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного значительно варьирует (Квар = 30,2%), её изменчивость в пространстве вдоль и поперек участка отличается периодичностью. Степень варьирования содержания МБ в пространстве изменяется по фазам развития ячменя. Пространственное варьирование содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного в отсутствии растений (на пару) прямо связано с мощностью гумусового горизонта (А+АВ), а под ячменем данная тенденция не наблюдается.

5. Характер и степень связи углерода микробной биомассы с компонентами органического вещества чернозема типичного изменяется в зависимости от местоположения почвы в рельефе и вида землепользования. Степень связи выше в почве бессменного пара, чем в агроэкосистеме зернопаропропашного севооборота в посевах озимой пшеницы, т.е. в условиях отсутствия влияния растений. В черноземе типичном сильная прямая связь содержания микробной биомассы с гумусом, лабильными гумусовыми веществами отмечается на бессменном пару, а в зернопаропропашном севообороте (под озимой пшеницей) — средняя и слабая обратная связь.

6. Степень и характер связи негумифицированного органического вещества почвы с компонентами органического вещества чернозема типичного зависят от местоположения почвы в рельефе. Под ячменем и озимой пшеницей она уменьшалась в ряду: склон южной экспозиции —> водораздельное плато —> склон северной экспозиции. Углерод микробной биомассы, как правило, независимо от возделываемой культуры, находится в средней степени связи от содержания в почве негумифицированного органического вещества почвы, особенно на южном склоне.

7. Степень и характер связи между урожайностью ячменя, озимой пшеницы с компонентами органического вещества почвы, установленные на основе информационно-логического анализа в системе почва растение, определяются экспозицией склона. На северном склоне высокая связь урожайности данных культур отмечается с углеродом микробной биомассы, а на водораздельном плато ячменя — с лабильными гумусовыми веществами, озимой пшеницы с гумусом и лабильными гумусовыми веществами, на южном - ячменя с лабильными гумусовыми веществами, озимой пшеницы — с биогенностью лабильных гуминовых кислот, степенью гумификации лабильных гумусовых веществ и гумусом. На продуктивность же ячменя, независимо от экспозиции склона, сильное влияние оказывают лабильные гумусовые вещества, а на продуктивность озимой пшеницы — биогенность лабильных гуминовых кислот.

8. Установлены оптимальные параметры содержания, состава гумуса и активного пула органического вещества чернозема типичного для продуктивности и урожайности ячменя и озимой пшеницы. Они изменяются в зависимости от местоположения в рельефе возделываемой культуры. Высокие уровни продуктивности и урожайности ячменя формируются при средних и высоких значениях показателей активного пула органического вещества.

Предложения НИУ и производству

1. Включить в состав показателей, используемых для оценки эффективного плодородия почвы: микробную биомассу, лабильные гумусовые вещества, негумифицированное органическое вещество.

3. Использовать при разработке практических основ пространственно-дифференцированных агротехнологий точного земледелия полученные данные по пространственно-временной динамике содержания микробной биомассы и влиянию её на его урожайность.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Глазунов, Геннадий Павлович, Курск

1. Адрихин, П.Г. Состав гумуса черноземов Центральной черноземной полосы и его изменения при окультуривании / П.Г. Адрихин, Г.А. Шевченко // Агрохимия. - 1968. - № 5. - С. 82-89.

2. Александрова, JI.H. Органическое вещество почвы и его трансформация / JI.H. Александрова. — JL: Наука, 1980. 223 с.

3. Ананьева, Н.Д. Оценка устойчивости микробных комплексов почв к природным и антропогенным воздействиям / Н.Д. Ананьева, Е.В. Благодатская, Т.С. Демкина // Почвоведение. 2002. — № 5. - С. 580-587

4. Ананьева, Н.Д. Пространственное и временное варьирование микробного метаболического коэффициента в почвах / Н.Д. Ананьева, Е.В. Благодатская, Т.С. Демкина//Почвоведение. 2002. -№10. - С. 1233-1241.

5. Ананьева, Н.Д. Сравнительная оценка микробной биомассы почвы, определяемой методами прямого микроскопирования и субстрат-индуцированного дыхания / Н.Д. Ананьева, JI.M. Полянская, Е.А. Сусьян, И.В. Васенкина//Микробиология, 2006. (в печати).

6. Аристовская, Т. В. Микробиологические аспекты плодородия почв / Т. В. Аристовская // Почвоведение. — 1988. № 9. - С. 53-69.

7. Аристовская, Т.В. Микроорганизмы как особый компонент экосистемы (биогеоценоза) / Т.В. Аристовская, // Труды X Международного конгресса почвоведов. Т. 3. -М.: Наука, 1974. - С. 15-21.

8. Бабьева, И.П. Биология почв. / И.П. Бабьева, Г.М. Зенова. — М.: Изд-во МГУ, 1989.-336 с.

9. Балаян, Т.В. Биологическая активность дерново-подзолистой почвы и урожаи сельскохозяйственных культур / Т.В. Балаян // Почвоведение. — 1993. -№ 12.-С. 65-71.

10. Барбашин, А.И. Природные и экономические условия кормопроизводства Курской области / А.И. Барбашин, И.Т. Крячков, И.А. Оксененко и др. // Комплексная программа кормопроизводства в Курской области на 1981-1985 годы. Курск, 1981. - С. 6-10.

11. Барбашин, А.И. Ресурсы, состояние и перспективы развития сельского хозяйства Курской области / А.И. Барбашин, В.А. Шатохин, А.С. Паронян, С.В. Добрынин Курск, 1981. - С. 6-10.

12. Белицина, Г.Д. Почвоведение. Учеб. Для ун-тов. В 2 ч./ Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. 4.1. Почва и почвообразование / Г.Д. Белицина, В.Д. Васильевская, J1.A. Гришина и др. М.: Высш. шк., 1988. - 400с.: ил.

13. Берестецкий, О.А. Биологические основы плодородия почвы / О.А. Берестецкий, Ю.М. Возняковская, JI.M. Доросинский и др. — Всесоюз. акад. с.-х. наук им. В.И. Ленина. М.: Колос, 1984. - 287 с.

14. Берестецкий, О.А. Биологические факторы повышения плодородия почв / О.А. Берестецкий // Вестник с.-х. науки. 1986. - № 3. - С. 29-39.

15. Бирюкова, О.Н. Содержание и состав гумуса в основных типах почв России / О.Н. Бирюкова, Д.С. Орлов // Почвоведение. 2004. - № 2. - С. 171188.

16. Благодатский, С.А. Влияние агротехнических приемов на динамику запасов микробного азота в серой лесной почве / С.А. Благодатский, Н.С. Паников, Т.И. Самойлов // Почвоведение. 1989. - № 2. - С. 52-60.

17. Благодатский, С.А. Регидратационный метод определения биомассы микроорганизмов почвы / С.А. Благодатский, Е.В. Благодатская, А.Ю. Горбенко, Н.С. Паников // Почвоведение. 1987. - № 4. - С. 64-71.

18. Бобров, В.А. Опыт определения формы и тесноты связи между урожайностью яровых хлебов и почвенно-климатическими показателями по данным прямого учета урожая для целей бонитирования почв / В.А. Бобров // Почвоведение. 1979. - № 5. - С. 77-87.

19. Болотский, Г.А. Особенности трансформации органического вещества чернозема типичного при различных формах сельскохозяйственного использования земель / Г.А. Болотский // Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. канд. с.-х. наук. Курск, 2001. - 27 с.

20. Борисова, Т.С. Биологическая активность дефлированных каштановых почв при длительном компостировании / Т.С. Борисова, Г. Д. Чимитдоржиева // Агрохимия. — 2004. № 3. - С. 14-20.

21. Брескина, Г.М. Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозема типичного и его биологическую активность / Г.М. Брескина // Диссертация на соиск. уч. ст. канд. с.-х. наук. Курск, 2005. - 159 с.

22. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. -М.: Агропромиздат, 1986. 415 с.

23. Велюханова, О.В. Влияние экологических факторов на биологическую активность и состав органического вещества чернозема типичного / О.В. Велюханова // Диссертация на соиск. уч. ст. канд. с.-х. наук. Курск, 2002. — 234 с.

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

25. Володин, В.М. Природно-экономическая характеристика Курской области / В.М. Володин, И.В. Оперлендер, С.А. Шульга, И.П. Здоровцов, А.Е. Шевцов // Система земледелия Курской области. Курск, 1982. - С. 1220.

26. Ганжара, М.Ф. Влияние соединения гумуса на свойства выщелоченных черноземов и урожайность сельскохозяйственных культур/ М.Ф. Ганжара // Известия ТСХА. Вып. 1., 1989. С. 67-73.

27. Гейдебрехт, В.В. Распределение микроорганизмов по профилю почв разных типов / В.В. Гейдебрехт // Автореф. к.б.н. М., 1999. - 26с.

28. Гейнак, В. Роль гумуса и азота удобрения в продуктивности ячменя / В. Гейнак, В.Н. Ефимов, А.И. Осипов // Доклады РАСХН, 1998.- №3. С. 2122.

29. Курск: ГНУ Всероссийский НИИ земледелия и защиты почв от эрозии РАСХН, 2007.-С. 331-336.

30. Глухих, М.А. Гумус и плодородие почвы. Через опыт в науку / М.А. Глухих // Материалы региональной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Г.С. Мальцева. Курган, 1995. — С. 70-73.

31. Головченко, А.В. Особенности годовой динамики микроорганизмов в почвах южной тайги / А.В. Головченко, JI.M. Полянская // Почвоведение. — 2000.-№4.-С. 471-477.

32. Головченко, А.В. Сезонная динамика численности и биомассы микроорганизмов по профилю почвы / А.В. Головченко, JI.M. Полянская // Почвоведение. 1996. -№ 10. - С. 1227-1233.

33. Головченко, А.В. Структура и запасы микробной биомассы в олиготрофных торфяниках южной тайги Западной Сибири / А.В. Головченко, Н.Г. Добровольская, Л.И. Инешева // Почвоведение. — 2002. — № 12.-С. 1468-1473.

34. Демкина, Т.С. Динамика микробиологических параметров минерализации органического вещества в почвах / Т.С. Демкина, Л.М. Мироненко // Агрохимия. 1991. - № 8. - С. 65-73.

35. Демкина, Т.С. Динамика микробиологических параметров минерализации органического вещества в почвах /Т.С. Демкина, JI.M. Мироненко // Агрохимия. — 1996. № 10. - С. 65-73.

36. Демкина, Т.С. Микробиологические исследования подкурганных палеопочв пустынно-степной зоны Волго-Донского междуречья / Т.С. Демкина, А.В. Борисов, В.А. Демкин // Почвоведение. — 2004. — № 7. — С. 853-859.

37. Державин, Л.М. Содержание в почвах СССР подвижного фосфора и эффективность фосфорных удобрений / Л.М. Державин // Вестник сельхоз науки. 1984. -№ 1. - С. 66-76.

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

39. Добровольская, Н.Г. Структура и запасы микробной биомассы в олиготрофных торфяниках Южной тайги Западной Сибири / Н.Г. Добровольская, Л.И. Инишева // Почвоведение. 2002. - № 12. — С. 14681473.

40. Дорохов, А.П. Орошаемые культурные пастбища Черноземья. / А.П. Дорохов, В.Р. Марьин, М.И. Ненароков. — Воронеж: Центр.-Черн. кн. изд-во, 1976.-98 с.

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

42. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) 4-е издание перераб. и доп. / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1979. - 416 с.

43. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. — М.: Колос, 1973.-336 с.

44. Дымова, JI.B. Взаимосвязь численности микроорганизмов и минеральных форм азота в почве / JI.B. Дымова, Л.Б Нестерова // Агрохимический вестник. — 2004. — № 4. С. 18.

45. Дьяконова, К.В. Простое и расширенное воспроизводство органического вещества почв / К.В. Дьякова // Рекомендации дляисследования баланса и трансформации органического вещества при сельскохозяйственном использовании почв. М., 1984. - С. 18-27.

46. Дьяконова, К.В. Система показателей гумусного состояния для моделей плодородия черноземов / К.В. Дьякова, Б.М. Когут // Плодородие черноземов в связи с интенсификацией их использования. — М., 1991.- С. 217.

47. Ельников, И.И. О методике разработки оптимальных параметров свойств почв / И.И. Ельников // Модели плодородия почвы и методы их разработки. Научные труды почвенного института им. В.В. Докучаева. М., 1982.-С. 18-25.

48. Ефремов, В.В. Основные направления химизации земледелия с учетом баланса питательных веществ и плодородия почв / В.В. Ефремов, И.А. Губанкова // Параметры плодородия основных типов почв. Под ред. А.Н. Каштанова. -М.: Агропромиздат, 1988. С. 201-213.

49. Заплетин, В.Я. Интенсивное использование земель в ЦентральноЧерноземной зоне / В.Я. Заплетин. М.: Россельхозиздат, 1979. — 56 с.

50. Звягинцев, Д.Г. Биомасса микроорганизмов в почвах Забайкалья / JI.M. Полянская, Г.Г. Гончиков, В.М. Корсунов // Почвоведение. — 1999. — № 9. — С. 1132-1139.

51. Звягинцев, Д.Г. Микробное разнообразие в наземных экосистемах /Д.Г. Звягинцев // Тезисы Всероссийской конференции «микробиология почв и земледелия». СПб., 1998 С. 52.

52. Звягинцев, Д.Г. Почвы и микроорганизмы / Д.Г. Звягинцев. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1987. - 256 с.

53. Звягинцев, Д.Г. Теоретические основы экологической оценки микробных ресурсов почв / Д.Г. Звягинцев, Т.Г. Добровольская, JI.M. Полянская, И.Ю Чернов // Почвоведение. — 1994. № 4. - С. 65-73.

54. Зеленский, Н.А. Проблема сохранения и повышения плодородия почвы / Н.А. Зеленский // Земледелие. 2007. - № 5. - С. 8-10.

55. Ильин, С.С. Влияние удобрений на урожайность культур и его качество в севооборотах разного типа / С.С. Ильин // Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов. М.: Колос, 1980. - С. 160-178.

56. Кабанов, Р.В. География Курской области / Р.В. Кабанов, М.Р. Кудинова, Л.Б. Соколовский. — Курск, 1997. 109 с.

57. Казеев, К.Ш. Биологические свойства почв Каштаново-солонцовых комплексов / К.Ш. Казеев, A.M. Кременица, С.И. Колесников и др. // Почвоведение. 2005. - № 4. - С. 464-474.

58. Карасюк, И.М. Влияние длительного применения удобрений на продуктивность культур полевого севооборота / И.М. Карасюк, Н.И. Делеменчук, А.С. Перебитюк, Н.В. Недвига, И.А. Белан // Агрохимия. — 1977.-№2.-С. 22-29.

59. Каштанов, А.Н. Плодородие почвы в интенсивном земледелии, теоретические и методические аспекты / А.Н. Каштанов, A.M. Лыков, И.С. Кауричев // Вестник с.-х. науки. — 1983. — № 2. С. 60-68.

60. Каштанов, А.Н. Плодородие почвы в интенсивном земледелии: теоретические и методические аспекты / А.Н. Каштанов, A.M. Лыков, И.С. Кауричев // Вестник с.-х. науки. 1983. - № 12. - С. 60-68.

61. Кирюшин, В.И. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах / В.И. Кирюшин, Н.Ф. Ганжара, И.С. Кауричев, Д.С. Орлов, А.А. Титлянова, А.Д. Фокин. М.: МСХА, 1993. -104 с.

62. Ковда, В.А. Почвоведение./ В.А. Ковда, Б.Г. Розанова, Г.Д. Белицына и др.// Почва и почвообразование. — М.: Высшая школа, 1988. Ч. 1. - 400с.

63. Ковда, В.А. Функции почвенного покрова в биосфере / В.А. Ковда // Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты. Пущино, 1989.-С. 26-33.

64. Когут, Б.М. Изменение содержания, состава и природы гумусовых веществ при сельскохозяйственном использовании типичного мощного чернозема / Б.М. Когут // Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. с.-х. наук. -М., 1982.-24 с.

65. Когут, Б.М. Элементарный состав лабильных гуминовых кислот черноземов / Б.М. Когут // Почвоведение. 1992. - № 1. - С. 91-94.

66. Козеев, К.Ш. Биологические особенности почв влажных субтропиков России / К.Ш. Козеев, В.К. Козин, С.И. Колесников, В.Ф. Вальков // Почвоведение. 2002. - № 12. - С. 1474-1478.

67. Комаров, М.И. Сохранение плодородия почв на склонах в ЦЧР / М.И. Комаров. Воронеж: Центр.-Черн. кн. изд-во, 1984. - 79 с.

68. Кононова, М.М. Органическое вещество почвы / М.М. Кононова. — М.: АН СССР, 1963.-314 с.

69. Коростелева, JI.A. Оценка экологического состояния выщелоченного чернозема в садовых агрофитоценозах по его биологической активности / JI.A. Коростелева, А.А. Ворожбет. Пенза, 2002. - С. 146-147.

70. Котлярова, О.Г. Ландшафтная система земледелия ЦентральноЧерноземной зоны /О.Г. Котлярова. Белгород: Изд-во БГСХА, 1995. -293с.

71. Котлярова, О.Г. Сток и смыв почв в зависимости от приемов обработки почвы и возделываемых культур / О.Г. Котлярова, А.П. Коваленко, И.И. Кончакова // Борьба с эрозией почв. Воронеж: Центр.-Черн. кн. изд-во, 1973.-С. 42-54.

72. Котов, П.Ф. Борьба за влагу борьба за урожай / П.Ф. Котов, Н.К. Винокурова, Н.Н. Иванов. - Воронеж: Центр.-Черн. кн. изд-во, 1969. - 74с.

73. Красильников, Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения / Н.А. Красильников. М: Изд-во АН СССР. - 1958. - 463 с.

74. Кулаковская, Т.Н. Оптимальное содержание гумуса и его роль в повышении плодородия дерново-подзолистых почв / Т.Н. Кулаковская, И.М. Богдевич // Доклады о гумусе. Сборник докладов 8-го международного симпозиума. Т.2. - Прага, 1983. — С. 276-277.

75. Кулаковская, Т.Н. Оптимальные параметры плодородия почвы / Т.Н. Кулаковская, В.Ю. Кнашис, И.М. Богдевич. М.: Колос, 1984. - 271 с.

76. Кулаковская, Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений / Т.Н. Кулаковская. М.: Агропромиздат, 1990. — 218 с.

77. Кулаковская, Т.Н. Оценка плодородия дерново-подзолистой почвы с помощью биологических методов / Т.Н. Кулаковская, JI. М. Стефанькина // Докл. ВАСХНИЛ.- 1975.-№ 11.-С. 7-10.

78. Ларионов, Г.А. Влияние крутизны склонов на впитывание воды в почву / Г.А. Ларионов // Эрозия почв и русловые процессы. 1972. - № 3. - С. 142155.

79. Лошаков, В.Г. Хлебопекарные свойства зерна пшеницы при выращивании ее в полевых севооборотах с зелеными удобрениями /В.Г. Лошаков, Н.М. Личко, М.Ш. Бегеулов и др. // Известия ТСХА. Вып. 1. — 1998.-С. 54-66.

80. Лучицкая О.А. Влияние рельефа на плодородие почвы / О.А. Лучицкая, В.Н. Башкин//Агрохимия.- 1995.-№ 1.-С. 109-114.

81. Лыков A.M. Воспроизводство органического вещества в современных системах земледелия / A.M. Лыков // Земледелие. — 1988. — № 9. С. 20-22.

82. Масютенко, Н.П. Научные основы и регулирование воспроизводства органического вещества почвы / Н.П. Масютенко // Сборник докладов международной научно-практической конференции посвященной 75-летию

83. Россельхозакадемии и 100-летию со дня рождения С.С. Соболева, Агроэкологическая оптимизация земледелия. Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 2004. -С. 467-471.

84. Масютенко, Н.П. Энергетический потенциал органического вещества черноземов и управление его воспроизводством / Н.П. Масютенко // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора с.-х. наук. Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 2003. 47 с.

85. Матаруева, И.А. Об оценке микробиологической активности дерново-подзолистых почв / И.А. Матаруева // Почвоведение. 1998. - № 1. — С. 7887.

86. Меркушева, М.Г. Микробиологический режим аллювиальных луговых почв Забайкалья при орошении и удобрении / М.Г. Меркушева, Т.А. Аюшина, Е.Г. Инешина // Агрохимия. 2004. - № 3. — С. 5-13.

87. Методика ресурсно-экологической оценки эффективности земледелия на биоэнергетической основе. — Курск, 1999. 48 с.

88. Микробиологические аспекты плодородия черноземов Поволжья / Ю.М. Возняковская, Ж.П. Попова, Ю.Ф. Курдюков и др. // Почвоведение. 1990. -№ 7. - С. 67-74.

89. Мишустин, Е.Н. Ассоциации почвенных микроорганизмов / Е.Н. Мишустин. -М.: Наука, 1975. 105 с.

90. Мишустин, Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия / Е.Н. Мишустин. М.: Наука, 1972. - 342 с.

91. Мишустин, Е.Н. Санитарная микробиология почвы / Е.Н. Мишустин, М.И. Перцовская, В.А. Горбов. -М.: Наука, 1979. 304с.

92. Муха, В.Д. Агроклиматические ресурсы Курской области / В.Д. Муха, П.С. Шульга, С.А. Шульга, А.П. Щербаков // Научно обоснованная система ведения агропромышленного производства Курской области. Курск, 1992. — С.121-125.

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

94. Никитин, Б.А. Методы определения гумуса почвы // Агрохимия. 1999. -№ 5. - С. 91-93.

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

96. Никитин, Б.А. Уточнение к методике определения содержания гумуса в почве / Б.А. Никитин, // Агрохимия. 1983. -№ 8. - С. 101-106.

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

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

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

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

101. Основные микробиологические и биохимические методы исследования почвы: Метод. Рекомендации / Сост. Попова Ж.П., Герш Н.Б., Гамова М.В. и др. Ленинград, 1987. - 48 с.

102. Паринкина, О.М. Микробиологические аспекты уменьшения естественного плодородия почв при их сельскохозяйственномиспользовании / О.М. Паринкина, Н.В. Клюева // Почвоведение. — 1995. № 5.-С. 573-581.

103. Пивоварова Е.Г. Решение вопросов пространственной и временной вариации агрохимических свойств почв с помощью информационно-логического анализа / Е.Г. Пивоварова // Агрохимия. — 2006. — № 8. С. 7784.

104. Полянская, JI.M. Изменение состава микробной биомассы в почве при окультуривании // JI.M. Полянская, С.М. Лукин, Д.Г. Звягинцев // Почвоведение. 1997. - № 2. - С. 206-212.

105. Полянская, Л.М. Микробная биомасса в почвах / Л.М. Полянская, А.В. Головченко, Д.Г. Звягинцев // Докл. Академии наук. 1995. - Т. 344. - № 6. -С. 846-848.

106. Полянская, Л.М. Распределение численности и биомассы микроорганизмов по профилям зональных типов почв / Л.М. Полянская, В.В. Гейдебрехт, А.Л. Степанов, Д.Г. Звягинцев // Почвоведение. — 1995. — № 3. — С. 322-328.

107. Полянская, Л.М. Содержание и структура микробной биомассы как показатель экологического состояния почв / Л.М. Полянская, Д.Г. Звягинцев // Почвоведение. 2005. - № 6. - С. 706-714.

108. Помазкина, Л.В. Сезонная и многолетняя динамика содержания углерода микробной биомассы в пахотных почвах лесостепи Прибайкалья / Л.В. Помазкина, Е.В. Лубнина // Почвоведение. 2002. - № 2. - С. 186-192.

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

110. Пошон, Ж. Почвенная микробиология / Ж. Пошон, Г.Де Боржак. — М.: Просвещение 1960. — 260 с.

111. Природно-экономическая характеристика Курской области / В.М. Володин, И.В. Оперлендер, С.А. Шульга и др. // Система земледелия Курской области. Курск, 1982. — С. 12-20.

112. Природные и экономические условия кормопроизводства Курской области / А.И. Барбашин, И.Т. Крячков, И.А. Оксененко и др. // Комплексная программа кормопроизводства в Курской области на 1981-1985 годы. — Курск, 1981.-С. 6-10.

113. Рахно, П. Динамика численности почвенных микроорганизмов и соединений азота в почве / П. Рахно, М. Аксель, JI. Сирп, X. Рийс. Таллин: Валгус, 1971.-208 с.

114. Рекомендации для исследования баланса и трансформации органического вещества при сельскохозяйственном использовании в интенсивном окультуривании почв // ВАСХНИЛ. Почвенный институт им. В.В. Докучаева. М., 1984.

115. Ресурсы, состояние и перспективы развития сельского хозяйства Курской области / А.И. Барбашин, В.А. Шатохин, А.С. Паронян, С.В. Добрынин. Курск, 1981. - С. 6-10.

116. Рукосуева, Н.П. Биологическая активность почв горных лесов Сибири / Н.П. Рукосуева, А.Б. Гукасян. Новосибирск: Наука, 1985. - 88 с.

117. Савич, В.И. Теоретические основы выбора оптимальных параметров плодородия / В.И. Савич // Изв. ТСХА. 1990. - вып.6. - С. 47-56.

118. Сдобникова, О.В. Оптимизация питания сельскохозяйственных культур в интенсивном земледелии /О.В. Сдобникова // Параметры плодородияосновных типов почв. Под ред. А.Н. Каштанова. — М.: Агропромиздат, 1988. -С. 4-15.

119. Селивановская, С.Ю. Влияние осадков сточных вод, содержащих металлы на микробные сообщества серой лесной почвы / С.Ю. Селивановская, С.И. Киямова, В.З. Латыпова, Ф.К. Алимова // Почвоведение. 2002. - № 5. - С. 588-594.

120. Сельское хозяйство Курской области. Статистический сборник / Ю.В. Донченко, Н.Г. Бурцева, В.В. Воробьева, С.А. Ляхова и др. Курск: Курский областной комитет государственной стандартизации, 2003. — 213 с.

121. Семенов, В.А. О разработке моделей плодородия почв / В.А. Семенов // Модели плодородия почвы и методы их разработки. Научные труды почвенного института им. В.В. Докучаева. — М., 1982. С. 36-44.

122. Семенов, В.М. Разложение и минерализация фитомассы в серой лесной почве: кинетический анализ / В.М. Семенов, Л.А. Иванникова, Т.В. Кузнецова, А.С. Тулина, В.Н. Кудеяров // Почвоведение. 2001. - № 5. — С. 569-577.

123. Семенов, В.М. Роль растительной биомассы в формировании активного пула органического вещества почвы / В.М. Семенов, Л.А. Иванникова, Т.В. Кузнецова, Н.А. Семенова // Почвоведение. 2004. - № 11. - С. 1350-1359.

124. Сидоров, М.И. Основные пути повышения плодородия почв / М.И. Сидоров. — Воронеж, 1980. — 77 с.

125. Сильвестров, С.И. Эрозия и севообороты в Центральной Лесостепной зоне / С.И. Сильвестров. — М.: Сельхозгиз, 1949. 142 с.

126. Система земледелия курской области. Курск, 1982. - 204 с.

127. Скачков, И. А. Эродированные почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур / И.А. Скачков. Киев, Изд. «Урожай», 1976. -26 с.

128. Славный, В.А. Плодородие интенсивно используемых в земледелии серых лесных почв / В.А. Славный, Н.Н. Вадковская // Плодородие. — 1987. — №6.-С. 71-81.

129. Стахурлова, Л.Д. Биологическая активность, как индикатор плодородия черноземов в различных биоценозах / Л.Д. Стахурлова, И.Д. Свистова, Д.И. Щеглов // Почвоведение. 2007. - № 6. - С. 769-774.

130. Стребков, И.М. Оптимальные значения параметров плодородия дерново-подзолистых почв / И.М. Стребков // Агрохимия. 1988. - № 3. - С. 40-49.

131. Ступаков, И.А. Научные основы интенсивного возделывания кормовых культур на полевых и склоновых землях в условиях Северо-Западной зоны ЦЧП / И.А. Ступаков // Автореф. дис. на соиск. ст. доктора с.-х. наук. Курск, 1996.-33 с.

132. Сусьян, ЕА. Микробная активность разных типов почв и экосистем / Е.А. Сусьян // Автореф. к.б.н. — Москва, 2006. 24 с.

133. Сусьян, Е.А. Профильное изменение микробной активности в серой лесной почве и черноземе / Е.А. Сусьян, Д.С. Рыбянец, Н.Д. Ананьева // Почвоведение. 2006. - № 8. - С. 956-964.

134. Туев, Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования / Н.А. Туев. М.: Агропромиздат, 1989. - 239 с.

135. Тюрин, Б.М. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии / Б.М. Тюрин. -М., Наука, 1965. 320 с.

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

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

138. Ушаков, Р.Н. Активность почвенных микроорганизмов — показатель устойчивости земледелия / Р.Н. Ушаков // Земледелие. — 2006. — № 1. — С. 1415.

139. Фокин, Д.А. О роли органического вещества в функционировании природных и сельскохозяйственных экосистемах / Д.А. Фокин // Почвоведение. 1994. - № 4. - С. 40-45.

140. Фрид, А.С. Система моделей плодородия почв / А.С. Фрид // Плодородие почв: проблемы исследования, модели. Научные труды. Почвенный институт им. В.В. Докучаева. М, 1985. С 37-43.

141. Христенко, С.И. Влияние гидротермических факторов на микробный комплекс оподзоленного чернозема / С.И. Христенко, С.Ф. Шатохина // Почвоведение. 2002. - № 3. С. 335-339.

142. Черкасов, Г.Н. Критерии и параметры допустимых антропогенных нагрузок на компоненты агроландшафта / Г.Н. Черкасов, Н.П. Масютенко. — Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН. 2005. - 60 с.

143. Чесняк, Г.Я. Гумусовое состояние чернозёмов / Г.Я. Чесняк, Ф.Я. Гаврилюк, Н.И. Лактионов, И.И. Шилихина // Русский чернозём. 100 лет после Докучаева. М.: Наука, 1983. - С. 186-198.

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

145. Шатохина, С.Ф. Зависимость биологической активности чернозема обыкновенного от экспозиции склона / С.Ф. Шатохина, С.И. Христенко, Л.А. Загородняя // Почвоведение. 2003. - № 7. - С. 823-827.

146. Швебс, А.В. Влияние экспозиции склона на запасы влаги в почве / А.В. Швебс // Труды Одесского гидрометеорологического института. Вып. 22. -Одесса, 1960.-С 49-56.

147. Щапова, Л.Н. Микробная сукцессия при трансформации органического вещества / Л.Н. Щапова // Почвоведение. 2004. - № 8. - С. 967-975.

148. Щапова, Л.Н. Микробная сукцессия при трансформации органического вещества / Л.Н. Щапова // Почвоведение. 2004. - № 8. - С. 967-975.

149. Щапова, Л.Н. Экологические проблемы дегумификации почв современного землепользования / Л.Н. Щапова // Научные и прикладные вопросы мониторинга земель Дальнего востока. — Владивосток, 1993. — С. 176-184.

150. Юринская, В.Ф. Особенности микробиологической деятельности в типичных черноземах в зависимости от их смытости, элемента и экспозиции склона / В.Ф. Юринская // НТБ Курск. - № 1. - 1983. - С. 54-60.

151. Юринская, В.Ф. Связь биологической активности почвы с урожаем озимой пшеницы и обработкой почвы / В.Ф. Юринская, В.М. Володин, Н.П. Масютенко // НТБ ВНИИЗиЗПЭ Курск. - Вып. 3-4. - 1989. - С. 23-26.

152. Юринская, В.Ф. Связь биологической активности почвы с урожаем пшеницы и обработкой почвы / В.Ф. Юринская, В.М. Володин, Н.П. Масютенко // НТБ ВНИИЗиЗПЭ Курск. - Вып. 3-4. - 1987. - С. 23-25.

153. Яковченко, В.П. К вопросу об оптимальном содержании гумуса / В.П. Яковченко // Почвоведение. 1989. - № 9. - С. 117-121.

154. Amann, J. Bezeihungen zwischen Ertrag und Humus Kriteterien / J. Amann, A. Wanger// Bayer landw J. 1983. - V.60. - №7. - P. 874-884.

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

156. Brown, A.H. Changes in tensile strength loss of cotton strips with season and soil depth under 4 tree species / A.H. Brown, G. Howson // Cotton strip assay: an index of decomposition in soils. Grange-over-Sands, 1988. P. 86-89.

157. Collins, H.P. Soil carbon pools and fluxes in long-term corn belt agroecosystems / H.P. Collins, E.T. Elliott, A.J.M. Smucker, E.A. Paul // Soil Biology and Biochem. 2002. V. 32.- P. 1773-1785.

158. Fierer, N. Variations in microbial community composition through two soil depth profiles /N. Fierer, J.P. Schimel, P.A. Holden // Soil Biol. Biochem. 2003. -V. 35. -№ l.-P. 167-176.

159. Fischer, Z. Intensity of organic Matter decomposition in various landscapes of Caucasus Daghestan) / Z. Fischer, M. Niewinna, I. Yasulbutaeva //Pol. J. Ecology.-2006.-V. 54. -№ l.-P. 105-116.

160. French, D.D. Seasonal pattern in cotton strip decomposition в soils // Cotton strip assay: an index of decomposition in «Is. Grange-over-Sands, 1988. P. 46-49. Jadd GM. Interactions of fungi with toxic metals // New fiytol, 1993. V. 124. -P. 25-60.

161. Golley, F.B. An index to the tale of cellulose decomposition in the soil / F.B. Golley // Ecology. 1960. -V. 42. - № 3. - P. 551-552.

162. Jencinson, D.S. Microbial biomass in soils: measurement and turnover / D.S. Jencinson, J.N. Ladd // Soil biochemistry / Ed. By Paul E.A., Ladd J.N, 1981. V. 5.-P. 415-473.

163. Jenkinson, D.S. Quantifying the effect of soil organic matter on yield of arable crops / D.S. Jenkinson // J. of the Sci. of Food and Agriculture. 1981. — № 2-Vol. 45.

164. Loze Fecenco, J. Vplyv foliarnej aplikacie humatu na urodu a kvalitu zrna psenice /J. Loze Fecenco, B. Mazur, K. Mazur // Rostl. Vyroba. 1997. — V. 43.— № 1.-P. 37-41.

165. Motavalli, P.P. Comparison of laboratory and macroorganic matter fractions during laboratory incubation / P.P. Motavalli at. al. // Soil Biol. Biochem. — 1994. -26.-P. 935-944.

166. Neely, C.L. Relationships between fungal and bacterial Substrate-induced respiration, biomass and plant residued ecomposition / C.L. Neely, M.H. Bear W.L. Hargrove, D.C. Coleman // Soil Biol, and Biochem. 1991. - № 10 - Vol. 23.

167. Ocio, J.A. Field incorporation of straw and its effect on soil microbial biomass and soil inorganic N / J.A. Ocio, P.S. Brookes, D.S. Jenkinson // 1991 Soil Biol, and Biochem. 1991. - № 2-Vol. 23.

168. Paul, E.A. Soil Microbiology and Biochemistry / E.A. Paul, F.E. Clark. -2nd ed., Academic Press, San Diego, 1996.

169. Paul, E.A. The characteristics of soil organic matter relative to nutrient cycling. In Advances in Soil Science / E.A. Paul, H.P. Collins. — CRC Press, Boca Raton, FL, 1997.-P. 181-197.

170. Powlson, D.S. Measurement of soil microbial biomass provides an early indication of changes in total soil organic matter due to straw incorporation / D.S. Powlson, P.C. Brooks, B.T. Christensen // Soil Biology and Biochem. 1987. -V. 19.-P. 159-164.

171. Scholes, M.C. Input control of organic matter dynamics / M.C. Scholes, D. Powlson, G. Tian // Geoderma. 1997. - V. 79. - P. 25-47.

172. Sparling, G.P. Microbial biomass and activity in soil amended with glucose / G.P. Sparling, B.G. Ord // Soil Biol, and Biochem. 1981. - № 13 - Vol. 13.

173. Stevenson, F.J. Humus Chemistry, Genesis, Composition, Reactions / F.J. Stevenson. — 2nd ed., Johm Wiley & Sons, New York, 1994.

174. Swift, M.J. Decomposition in terrestrial ecosystem. / M.J. Swift, O.W. Heal, J.M. Anderson. Oxford: Blackwell Scientific Publication, 1979. — 372 p.

175. Taylor, I.P. Comparison of microbial members and enzymatic activities in surface soils and subsoils using various techniques / I.P. Taylor, B. Wilson, M.S. Mills, R.G. Burns // Soil Biol. Biochem. 2002. - V. 34. - P. 387-401.

176. Van Gestel, M. Microbial biomass responses to seasonal change and imposed drying regimes at increasing depths of undisturbed topsoil profiles / M. Van Gestel, J.N. Ladd, M. Amato // Soil Biol. Biochem. 1992. - V. 24. - № 2. - P. 103-111.

177. Von Lutzow, M. Indications for soil organic matter quality in soils under different management / M. Von Lutzow, J. Leifeld, M. Kainz, I. Kogel-Knabner, J.C. Munch // Geoderma. 2002. - V. 105. - P. 243-258.

178. Witkamp, M. Breakdown of forest litter in relation to environmental factors / M. Witkamp, J. van der Drift // Plant and Soil. 1961. - V. 15. - №4. - P. 295311.

179. Wu, J. Microbialbiomass and organic matter relationships in arable soils / J. Wu, P. Brookes // J. of the Sch. Of Food and Agriculture. 1988. - № 2. - Vol. 45.

Информация о работе

Глазунов, Геннадий Павлович
кандидата сельскохозяйственных наук
Курск, 2009
ВАК 06.01.03

Диссертация

Активный пул органического вещества чернозема типичного и его связь с урожайностью зерновых культур - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы