Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ РАЗЛИЧНОМ УРОВНЕ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ТЕМНО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ РАЗЛИЧНОМ УРОВНЕ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ"
Я'Ъ з ^
ЦЫБАКОВА ЮЛИЯ НИКОЛАЕВНА
На правах рукописи
БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ТЕМНОСКРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ РАЗЛИЧНОМ УРОВНЕ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ
06.01.01 - «Общее земледелие»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
ОРЕЛ -2004
г
Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте зернобобовых и крупяных культур в 2000-2002гт.
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Исаев А.П.
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Вьюгин С.М. кандидат биологических наук
Васильчиков А.Г.
Ведущее учреждение: Курская сельскохозяйственная академия
Защита диссертации состоится « ^ » 2004 года в $"часов на
заседании диссертационного совета ДМ 220.0S2.01 при Орловском государственном аграрном университете по адресу: 30201$, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69.
С диссертацией мо:*С! ю ознакомиться в научной библиотеке Орловского государственного агра( ;-., о университета.
Просим Васп;д;:1; ъ у^ : -"...¿¿.ааки- - ого совета или прислать
Автореферат раз^ яш . _ •' - :'ода.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Степанова Л .П.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Почвы, вовлеченные в сельскохозяйственное производство, подвергаются мощному воздействию антропогенных факторов, изменяющих ее биологическую активность, физико-химические свойства, а в итоге плодородие. Изучение характера этого воздействия на микрофлору почвы облегчает выбор технологических приемов способствующих повышению плодородия почв, улучшению ее свойств, дает возможность прогнозировать изменение уровнл окул ьтуренности.
Наиболее чуткими индикаторами, реагирующими на изменение водно-воздушного, теплового, питательного режимов почв являются почвенные микроорганизмы. Однако в настоящее время, несмотря на очевидную необходимость изучения почвенного микробоценоза, этому вопросу уделяется недостаточное внимание. Определение направленности и напряженности почвенно-б полога чески х процессов под воздействием приемов основной обработки, доз минеральных удобрений даст возможность установить изменение уровня биологической активности с целью выбора антропогенных воздействий, оказывающих положительное влияние на почвенное плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур.
Цель работы: дать характеристику направленности и напряженности поч-венно-биологнческих процессов под влиянием многолетнего применения различных приемов основной обработки, доз минеральных удобрений, вносимых под бобовую и злаковую культуры для выявления и рекомендации приемов антропогенного воздействия, способствующих сохранению плодородия почв. Исходя из цели, предусмотрено решение следующих задач:
- установить изменение численности основных физиологических групп почвенных микроорганизмов в течение периода вегетации люпина узколистного при многолетнем ежегодном применении отвальной, поверхностной и плоскорезной обработки;
- изучить направленность и напряженность почвенно-микробиологических процессов а целинной почве;
- определить особен кости аммонифицирую шей, нитрифицирующей активности почв и скорости разложения целлюлозы под влиянием различных систем основной обработки почвы;
- выявить степень и характер влияния различных фонов минерального питания в посевах зерновой и бобовой культур на активность и развитие микробного сообщества пахотного слоя;
- определить и количественно оценить взаимосвязи между показателями биологической активности с учетом влияния гидротерм и ч ее кнх условий в период проведения эксперимента.
Научная новизна. Впервые в длительных полевых стационарных опытах Центра России получены экспериментальные данные о ходе изменения биологической активности темно-серых лесных почв под влиянием многолетнего применения различных приемов основной обработки, изменения интенсивности и направленности почвенно-биологических процессов при внесении минеральных
: условий на характер измене> :новании развития основных
ф1 миологических групп микроорганизмов, протекания
процессов аммонификации, нитрификации, разложения целлюлозы получены ко* вые данные, позволяющие определить роль микроорганизмов в почвенных процессах и количественно оценить взаимосвязи между ними.
Практическая значимость работы. Установленные особенности воздействия систем основноП обработки почвы, различных доз минеральных удобрений мод бобовую и зерновую культуры на характер изменения биологической активности почвы, а так же выявленные взаимосвязи между показателями почвенно-биологнческих процессов могут быть использованы при разработке систем управления биологической активностью темно-серой лесной почвы с целью воспроизводства и сохранения ее плодородия.
Апробация работы ..Результаты работы докладывались на заседаниях Ученого Совета ВНИИ ЗБК.
Публикации. По материалам диссертации выполнено 3 печатные работы
Объем н структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 132 страшшах машинописного текста и состоит из общей характеристики, шести глав, выводов и предложений производству, включает 22 таблицы в тексте и 5 в приложениях, рисунка. Список использованной литературы содержит 179 наименований, из них 37 зарубежных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
И обзоре литературы приведены данные о влиянии различных агропрнемов на интенсивность и направленность почвенных биологических процессов. Пока-кша необходимость детального изучения почвенного микробоценоза, как наиболее чувствительного индикатора по отношению к изменениям условий в окружающей среде.
На основании имеющихся в современной российской и иностранной литературе данных делается вывод о необходимости проведения долгосрочных, стационарных полевых опытов в каждой и оч вен но-климатической зоне, обусловленных шлсокой динамичностью почвенно-бнологнческих процессов, стихийным дейсшпем гндротермических факторов, разнокачественностью, поступающих в почну растительных остатков.
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.
Исследования проведены в многолетних стационарных полевых опытах ог-.има (емледелня ВНИИ зернобобовых и крупяных культур
СпшионарЛГг I, заложен в 1983 г. Стационар № 2, заложен в 1988.
Объектом изучения в стационаре № 1 являлась' биологическая активность ночны на грех вариантах основной обработки в посеве люпина узколистного (про.ниеегпешшк - ячмень);
(.многолетняя (18 л) ежегодная отвальная на 20...22 см; 2.многолетняя (18 л) ежегодная поверхностная на 8... 10 см; З.многолетняя (!8 л) ежегодная плоско-решая па 20, ..22 см.
Ооьекпом изучения в;сташюиарг Л® 2 - биологическая активность под носсном ячменя в звене зернопаропропашного севооборота: картофель - просо -
ячмень; и под посевом гороха в звене зернопропашного севооборота: картофель - просо — ячмень. Система основной обработки — ежегодная отвальная вспашка.
Варианты опыта:
1,Ячмень, удобрения в дозе Зц/га нитрофоски; 2Лчмень, удобрения в дош 4,5ц/га нитрофоски; З.Горох, без внесения удобрений; 4.Горох, удобрения в дозе 1,5ц/га нитрофоски.
Почва участков - темно-серая лесная среднесуглинистая, подстилаемая лессовидным покровным суглинком. Мощность гумусового горизонта составляет 30...35 см. В пахотном слое почвы (0...30 см) содержание гумуса по Тюрину составляет 4,1. ..4,6%, общего азота 0,15. ..0,26%, гидролизуемого азота по Кононовой 6,7...7,8 мг/100г почвы, подвижного фосфора и обменного калия по Кирсанову 14,1... 16,8 и 7,6... 11,0 мг/100 г почвы, рН солевой вытяжки - 5,0..5,3, гидролитическая кислотность по Кап пену 2,8..3,5 мг/экв на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 84,6. ..91,1%.
Объектом изучения в целинной почве - особенности протекания почвен-1Ю-био;югических процессов в 2001...2002 г. Изучение биологической активности проводили в почве иод разнотравным лугом, в 100 м от стационара 2.
Целинная почва темно-серая сред несу глинистая, со следующими агрохимическими показателями (слой 0...20 см); рН (солевой вытяжки)-5,3..5.5; содержание гумуса 5.5..5,6 % , подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) 19.1..20 мг/100 г почвы и 14,0.. 14,7 мг/100 г почвы соответственно.
Отбор и подготовка почвенных образцов для определения показателей биологической активности почвы проводился в соответствии с методическими рекомендациями «Основные микробиологические и биохимические методы исследования почвы », ВСНИИСХМ, 1987 г.
В стационаре 1 в каждом из трех изучаемых вариантов и на целине почвенные образцы отбирались по слоям почвы 0...10 см и 10.„20 см (соответственно глубине изучаемых обработок); в стационаре 2 из слоя 0...15 см (корнеобитаемый слой) в каждом из четырех изучаемых вариантов. Пробы отбирались 5 раз в течение вегетации и были приурочены к фазам развития ячменя; посев, кущение, цветение, молочная спелость, уборка,
Би о логическая активность характеризовалась следующими показателями;
1 .Численностью основных физиологических групп почвенных микроорш-ннзмов. Посев микроорганизмов проводили на соответствующие среды из пот-венных разведений свежих образцов почв в полном соответствии с методикой ВНИИСХМ (1987 г), в 5-ти кратной повторности. 2. Аммонифицирующей и нит-рофииирующей активностью почвы; аммонифицирующую активность определяли с реактивом Неслера, нитрифицирующую активность с дисульфофеноловоН кислотой по Грандваль-Ляжу. 3. Целлюлозоразлогающей активностью почвы; определяемую модифицированным методом Кристенсена при компостировании иочиы с бумажным фильтром в течении 30 суток (методические рекомендации ВНН-ИСХМ, 1987 г). 4. Содержанием гумуса; определяемого по метолу Тюрина (Л! р<ь химические методы исследования почв, Наука 1975 г).
, Основные результаты исследовании подверглись
математической обработке с применением метода дисперсионного и корреляционного а палию в (Доспехов , 1985 г) на персонхтьном компьютере. Численность мпкрооргашпмоп обсчитывалась и представлялась в интегральных показателях (Ten Хак Мун, Крысанова, 1978),
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.. Влияние приемов основной обработки почвы на направленность и напри-жен нос ть ночвеиио-бнол отческих процессов в посевах люпина у j кол истого. Особенности биологической активности в целинной почве.
Азот является основным элементом, определяющим высоту урожая сель-скочо1яйствснных культур. Поэтому вопрос о превращениях соединений азота ц почве пол «(»действием микроорганизмов в различные по гидротерм 11 ч ее к и м условиям годы привлекает к себе большое внимание. Вегетационный период 2000 г .чараKiep!попался, как слабоувлажненный,, 2001 гола, как слабозасушлнвый. 21И12г был экстремально засушливым н жарким.
Па рис. I отчетливо видно то, что динамика численности бактерий усваивающих органический азот, при многолетней (18 л) ежегодной отвальной обработке почвы на 20...22 см, по двум изучаемым слоям имеет аналогичную картину. На варианте многолетнего применения поверхностной обработки численность б.ткк'рнй заметно увеличивается ко II сроку (ветвление стебля) отбора образцов в слое О... 10 см по сравнению с I (посев) во все годы проведения исследований. Hot можно, в данный момент происходит усиление размножения бактериальной микрофлоры в связи с локализацией органических остатков в верхнем слое почвы, гле [ илротермичеекпе условия способствуют разложению органического вещества, И целом, развитие бактерий, растущих на МПА (мясо-пептон ном агаре), при мноюлешихбеютвальных обработках (в том числе и на плоскорезной), в отличие
0 г о шальной вспашки, имеет различную дннамику по изучаемым слоям почвы, ч ю сим »ано с неодинаковым распределением в них растительных остатков.
Динамика развития бактерий, использующих минеральный азот и свободно живущих амнфнкеатров (олигонитрофилов) подвержена тем же закономерностям, чю и динамика развития ам мот ж фи кагоров. Из приведенных диаграмм, можно заключить, что скорость размножения бактерий основных физнологиче-скнч групп подчиняется закону Вант-Гоффа, согласно которому повышение температуры на 10 "С увеличивает биохимическую активность в 2...3 раза, В 2000 г, повышение температуры почвы на 10 "С произошло от I (посев) к IV (созревание) сроку отбора образцов, в 2001 г. между II (ветвление стебля) и Ш (цветение) сроком, в 2002 г. переход температуры через 10 °С происходил дважды; к III сроку и к IV. Поэтому и численность микроорганизмов имеет наиболее высокие значения в 2002 г. При этом влажность почвы в годы исследований не является лимитирующим фактором для роста численности бактерий, даже в остро ¡асу шливым 2002 г.. когда ее жаченне в четвертый и пятый сроки отбора образцов составили
1 о0 Плодя ги вшуального анализа чашек с микроорганизмами в 1У(созревание) н V (\борка) сроки отбора образцов в 2002 г, можно констатнровать преобладание олного-двух он лов микроорганизмов изучаемых физиологических групп. Вероятно. при низкой влажности почвы доминируют термофильные виды, а мезофиль-ные находятся в стадии анабиоза.
Рис.1 Динамика численности аммонифицирующих бактерии при различных приемах обработки почвы.
отвальная вспашка на 20-22 см
СЛОЙ ПОЧВЫ 0-Ю СМ СЛОЙ почвы 10-20 см
поверхностная обработка на 8-Ю см
плоскорезная обработка на 20-22 см
<«N13
Ы- количество микроорганизмов в I г почвы.
Коэффициент минерализации (Км) является косвенным доказательством активного функционирования аммонификаторов на отвальной обработке из- 1а наибольшего преобладания бактерий, использующих минеральные формы азота, над бактериями, утилизирующими азот в форме органических соединений (табл.2).
It
Таблица-1. Количество микроорганизмов основных
ф tin «»логических групп при различных системах основном обработки в посевах люшша узколистного
( среднее за период наблюдений. Ig N)
Клрианг Бактерии - аммоми-ф и кагоры (МП А) Ьактерни, »с гуюшне мин формы a tora! ноль-ерал. КЛА> Олнгошггрофнлы PUIGH)
2000 20111 2002 21100 2001 2002 2000 2001 2(102
Вспэо> J 20 см. t.H'il Н-10 см 6.8} 6,95 7,40 6,57 7.24 7.84 6,99 7.35 8.08
[kiuitih.l 2(1 сч. (.«»¡i 1(1-20 см 6.80 6,89 7.96 6.48 7,23 7.85 6,96 7,23 8,16
1к>«рМК)С1ИДЯ 8- 11)04. слой 0-10 см 7,17 7.10 8,22 6,95 7,31 7,87 7,34 7.33 8.09
11(ИЧ.'(1\1И»С1НЛЯ К-1 <Цг>1 c.iiiíí 10-20 сч 6.80 6.77 8,1! • 6,43 7.07 8,06 6.96 7,35 8.13
ll.ioi'ki'peitija 20,-M.c.n.tl 0-HUM 6,73 6,77 7,97 6,78 7.34 7,99 6,88 7.38 8,15
И 101М>р<М11.1Я 20 сч.с.пч! 10.20 см 6,80 6,« 8,09 6,70 1Л2 8.12 6,64 7.10 8.32
На плоскорознон обработке процессы функционирования аммонификаторов 1икжс интенсивны. На поверхностной обработке в слое 0...10 см Км в среднем и\кхч самые низкие значения (0,69..Л,87, на вспашке - 0,74...2,04) что согласуется е литературными данными о снижении темпов разложения органического ве-шеава при поверхностных обработках и верхнем слое почвы. В целом значения Км самые шпкне в 2000 г.(0,61 ..,0,78), самые высокие в 2001 г. (1,87...2,54).
I Iponocc дснитрификации протекает различно на всех вариантах. Причем даже при ни jKoii влажности почвы (2002 г.) процесс восстановления азота протекает шпененнно. это можно объяснить наличием микропор, где усиленно развивающаяся микрофлора поглощает, имеющийся кислород, и создаются условия для перечила на ннгратное дыхание. Увеличение интенсивности прогревания почвы \ еилнвает развитие лс тарификаторов на отвальной обработке (от Ig N 5,3 ло Ig N КЗ'М, па поверхностной ярко выраженного действия температурного фактора нет, ш 11:1 ос коре 1 поп температурный фактор действует только в слое 10,..20 см (Ig N 5,7.1...Ig N Я.61).
Ишсненпе динамики численности почвенных грибов в течение периода ве-letanmt *а юлы проведения'исследований происходило одинаково на всех вари-аша\ н первые три срока отбора образцов, отличаясь только IV (созревание) или V (\Зорка) сроком, независимо от гнлротермических условий года. Что говорит о бан.шон пластичности этих микроорганизмов по отношению к условиям окружающей среды и может быть связано с их активным ростом и соответственно менмней конкуренцией за элементы питания. За все годы проведения исследовании обшее количество грибов ниже в слое почвы 10...20 см по всем обработкам (на И)...61 % на вспашке, 4... 15 % на поверхностной, 10...30% на плоскорезной), f l:i поверхностной обработке разница в численности грибов между двумя изучаемыми слоями наименьшая, что может свидетельствовать о подавлении роста этих
микроорганизмов о слое 0...10 см. При повышении интенсивности прогревания почвы численность грибов на вспашке в слое 0...10 см не изменяется, в слое 10...20 см увеличивается (от 17,3 тыс/1 г почвы до 19,2 тыс/1 г почвы). На варианте ежегодного применения плоскорезной обработки наиболее благоприятные условия для развития грибов отмечены во влажном и теплом 2001 году.
Кроме микробиологических показателей биологической активности почв нами изучалась интенсивность процессов, вызываемых этими микроорганизмами, так как данные показатели позволяют оценить не только количество микроорганизмов, но и их активность в изучаемых условиях.
Перед представлением результатов исследований важно сказать о контексте, в котором они будут представляться. Аммонифицирующая и нитрифицирующая активность - скорость трансформации веществ, комплексом микроорганизмов имеющихся в навеске почвы с каждого варианта. В момент взятия образца, почва будет трансформировать имеющиеся в ней растительные остатки и аммиак, именно с этой скоростью.
Анализируя данные таблицы 2, мы можем сделать следующий вывод: содержание в почве аммиака в целом выше на плоскорезной обработке ( 0,38,.,0,64 М-N114 мг/ 100 г почвы, на вспашке 0,25...0,56 Ы-ЫН4 мг/ 100 г почвы,), на поверхностной оно выше, чем на вспашке в 2000-2001 гг. Что касается аммонифицирующей активности почв при добавлении люпнновой муки, то можно отметить тенденцию уменьшения активности на варианте ежегодного применения поверхностной обработки в слое 0...10 см по сравнению со слоем 10...20 см на 6,826,3% за все три гола проведения исследований, на плоскорезе такая тенденция имеет место в 2001.,.2002 гг. При многолетнем проведении отвальной вспашки аммонифицирующая активность равномерна в изучаемых слоях, также но всем годам исследований и имеет самые высокие значения.
Содержание нитратов в почве выше при проведении ежегодною плоскорезною рыхления по сравнению с другими вариантами (табл.2). Повышение ишен-снвностн прогревания почвы в 2001...2002 г.г. увеличивает скорость выработки нитратов по всем изучаемым вариантам. На варианте еже гол ион от нал и к> и вспашки динамика нитрифицирующей активности (как н аммонифицирующей) по изучаемым слоям имеет сходную картину, на безотвальных обработках она ра)-личнз. Из данных таблицы 2 следует, что активность нитрификации на отвальной обработке равна по изучаемым слоям почвы. На вариантах многолетнего применения безотвальных обработок нитрифицирующая способность ниже в слое 10...20 см, по сравнению со слоем О... 10 см: на 13...49% на поверхностной обработке и на 12...32% на плоскорсзноП.
Разрушение целлюлозы зависит в большей степени от влажности почвы, полому в более увлажненном 2000 г. оно было выше, по сравнению с двумя другими годами исследований. При хорошем увлажнении почвы самая высокая интенсивность процесса наблюдается на варианте проведения ежегодной отвальной вспашки (31,2...33,1 %); при недостаточном - на вар нате ежегодной плоскорезной обработки (17.,.22,4 "/о). Активность микроорганизмов разрушающих целлюлозу - ниже в слое 10...20 см по всем способам обработки, но на отвальной вспашке разница между двумя изучаемыми слоями составляет 5,3... 14,3 %, па поверхностной 10,7...20,0 %, на плоскорезе 20,0...24,2 %.
Таблица - 2 Влияние различных способов основной обработки па пока->ателн биологической активности в посевах .попила узколистого
Голы Вспашка 20-22 см Поверхностная 8-10 см Плоскорезная 20-22 см
0-10 см | 10-20 см 0-10 см 10-20 см 0-10 см | 10-20 см
Коэффициент минерализации ( КАА / МПЛ)
2000 0.74 0,61 0,69 0,78 0.77 0,82
2001 2.04 2.4 1,87 2,54 2.4 2,07
2002 1.87 1,18 0,81 1.49 1.29 1.13
Денитрификаторы, (1еЫ)
2000 5,1 6,52 6,75 5,91 4,73 5.73
2001 8.03 7,32 7,16 7,54 7.56 6.88
2002 8,39 7,95 7,07 6,88 7,44 8,61
Грибы (тыс./1 г почвы)
2000 26.8 1 16.4 19,4 18.6 15,7 1 10,9
2001 21.2 1 17.3 18.8 16,1 21.5 1 19.4
2002 21,1 | 19,2 18,3 15,8 21.04 | 16,2
Аммонифицирующая активность - К-МН4 мг/100 г почвы с водой
2000 0.31 0,56 0.64 0,53 0.64 0,64
2001 2002 0.28 0.25 0,69 0,41 0,52 0.56
0,27 0.33 0,27 0,27 0.40 0.38
С ЛЮПИНОВОЙ М1 /КОЙ
2000 11.2 10.9 9.4 11.3 9,7 8.5
) 2001 10,3 11,2 7.2 9.7 11.6 13.3
! 2002 12.8 13.0 12.1 13.1 9,5 11.3
Нитрифицирующая активность - N-N02 мг/ 100г почвы, с водой
| 2000 1 2.7 3,1 3.5 1 2,7 3,2 3,3
| 2001 1 3.8 3,4 3.4 I 3,8 3,8 3.4
■ 2002 ( 2.4 2.4 2.6 | 2,0 3,3 2.5
с сульфатом аммония
2000 9.5 9.6 12,9 6.6 12.7 1 8,8
2001 14,6 14.5 13,5 113 . 14,1 11,5
2002 14.7 13,9 13.9 11,5 15.1 ) 13.2
Разложение целлюлозы %
2000 33,1 32,2 29,4 25,9 27,9 21,5
2001 23,2 19,7 22.4 17,6 23.6 18.2
2002 17,7 16.3 18,2 15,8 22,4 17,0
1.1 Особенности биологической активности в целинной почве.
С целью установления характера и масштабов изменений общей биогенно-сти, количества микроорганизмов и осуществляемых сю биохимических процессов при пахотном использовании почвы проведены наблюдения на целинной темно-серой лесной почве в 2001...2002 гг.
В результате анализа не отмечено различий между бактериями аммоннфика-торачи в почве целины и на пашне «о средним значениям за период вегеташш (табл. 3).Численность бактерий, использующих минеральные формы азота, достоверно ниже в слое 10...20 см О^И 6,73) на целине но сравнению со слоем 0...10 см (1&М 7,19) и целинной почвы и на пахотной (^Ы 7,24).
Изменение численности дс тарификаторов было различно по изучаемым слоям и по годам проведения исследований. Гидротермичсские условия 2001...2002 г.г. не оказали заметного влияния на повышение или понижение общего уревня деннтрификации, но на вспашке численность дешпрн фи каюров в слое 0...10 см на порядок выше, чем на целине (1е N 8,03...8,39 и N 7,19...7,38 соопютствснно). .
Чго касается почвенных грибов, то численность данной группы микроорганизмов в 2001 г. была достоверно ниже в слое 10. „20 см на целине (7,95 тыс/ 1 г моч вы), по сравнению с верхним слоем других сравниваемых вариантов (21,2 тыс / 1 почвы в пахотной почве, 21,9 тыс/ 1 г почвы в целинной) и имело хорошо выраженную тенденцию к уменьшению, по сравнению со слоем 10...20 см на вспашке (17,4 тыс/1 г почвы). В 2002 г. количество грибов на необрабатываемой почве выросло в два раза, по сравнению с 2001 г. и было ниже в слое 10.,.20 см только по сравнению со слоем 0...10см целинной почвы (табл. 3).
Скорость аммонификации, в почве целины выше, чем в пахотной почве в слое 0..20 см на 20,9.,.44%, а нитрифицикации ниже на 44,8...57.5% (табл. 4). Следовательно, атот дольше присутствует в аммиачной форме, а более высокое содержание нитратов в целинной почве свидетельствует о том, что, несмотря па низкую скорость нитрификации, достаточное количество субстрата для окисления в течение периода вегетации позволяет поддерживать количество нитратного аю-та в почве на более высоком уровне по сравнению со вспашкой. По сравнению с пахотной почвой разрушение целлюлозы проходило активней в целинной почве (16,3...23,2 % и 18,8...30,3 % соответственно).
2. Вза н мое вяз и между развитием основных физиологических грунт! микроорганизмов, аммонифицирующей, нитрифицирующей активностью н разложением целлюлозы иод влиянием различных систем основной <>Г»раГнп-ки почвы в посевах люпина узколистного.
Для математической обработки данных, которые отражают напряженное и. и направленность микробиологических процессов в почве, мы применили корреляционный анализ средних значений показателей за вегетацию (достоверен г---0.996).
Рассмотрим взаимосвязь между изучаемыми параметрами на варианте отвальной вспашки в слое 0...10 см. Коэффициент корреляции между бакгериями-аммонификаторами и бактериями, использующими минеральные формы ашта
Iушину ,1 • Чнс.кмшосм. «»споимм\ фишах»ическич 1|пии чнкропртншюк » кочне 11С.1ШП.1 о на пашне (пил »осеним лиши на)
ШрЩНГ Ка к крикам чоии фи-каюрм. Камернн 111 среде КАЛ, Км >ф. чшнра-.ипац. КЛЛЛШЛ 1 »астерии на среде ')шби, Лш »ройные аю1 фикса) ори ГрнСи на среде Чапека Деширмф. на среде Переювон
20111 2002 2001 2002 21)01 2002 2001 2002 2001 2002 2001 2002 2001 2002
Не наш к» 0-111 см 6,95 7,90 734 7,84 2,04 1,87 735 8/18 5,48 6,15 213* 21,1 8,03 839
Не иашка 10-20 см 6,К9 7,% 7,23 7,85 236 1,18 7Д4 8,16 4,86 5,48 1736 19,1 732 7,95
Целина 0-10 см 6,88 7^8 7,19 7,80 3,77 736 7,77 6,15 5,93 21,88 Л5у4* 7,19 738
Целина 10-2(1 см 6 6,73* 7,73 2,50 1,41 6,78' 7,97 4,03* 5,55 7,95* 15,4 7,59 7,88
НСР05 0,61 1,42 0,43 132 1,82 2,01 0,54 М7 1,4 0,76 ПД1 19,03 2,97 231
Таблшш 4 • IloKaiaic.ni амминифшшр) клцеи, лшрифицируютсм активности, скорости рагложеннн нс.кш.шлл
п почве целит.! н на пашне (под посевом люшша)
Нариаш Лмо111111фиц|ф)ющая 1К111виос|ь N-N114 м г/10й г почвы Цщрифкка пион паи акпшють N-N02 «1/100 г почвы Целлюлою.ипнче- екая активность, %
при комиосшр, с КШОЙ при компос!. е .1 шин и. мукой при компост ир. с водой при компост, с сульфатом аммон-я
2001 2002 2001 2002 2001 2002 2001 2002 2001 2002
Нспник-а 0-10 см 0,29 037 1033 12,18 3,84 2,42 14,61 14,74 23,16 17,72
Вспашка 10-20 см 035 озз 1132 13,04 3,42 239 14,46 13,88 19,70 1632
Целина 0-10 см 1,83* 1,44* 14,80* 16,60 5,58' 6,78* 10,10* 10,68* 30,26 2936*
Цс.мша 10-20 ем 1,54 1,02' 1432 13,86 2,42 3,12 2,23* 5,11* 26,70* 18,78
ИСГ05 1,40 0,43 337 536 133 335 232 3,81 1» 831
* -различия достоверны
г =0,899, что говорит о значительной сопряженности процессов поставки и поглощения аммиака почвенной микрофлорой.
Наличие тенленшш отрицательной та и мое в язи между почвенным аммиаков и бактериями на КАЛ (крахмал-аммиачный агар), г= - 0,85, показывает, что чем меньше аммиака в почве, тем интенсивнее бактерии его поглотают. Очень слабая отрицательная связь между количеством аммиака и скоростью нитрификации г = -0,51, свидетельствует на наш взгляд, либо о конкуренции тарификаторов с другими микроорганизмами за аммонийный азот, либо о наличии фактора сдерживающего нитрификацию (недостаток энергетических ресурсов, например). В данном варианте скорость нитрификации достоверно отрицательно коррелирует с количеством грибов г = -0,977, п также отрицательно со степенью разложения целлюлозы г = -0,95, что может свидетельствовать о' конкуренции ннтрификато-ров с грибами и целлюлозоразрушающими микроорганизмами за аммиак. При этом скорость нитрификации достоверно положительно взаимосвязана с численностью дснитрификаторов г - 0,997, это может свидетельствовать о положительном влиянии увеличения скорости окисления аммиака до нитратов на интенсивность лежггрифпкашш. Следовательно, в данном варианте при неблагоприятных [ндротермическнх условиях для процесса разложения целлюлозы (низкая влажность почвы) и постоянно высоком уровне аммонификации будут происходить потери нитратного азота за счет деннтрификации.
В слое почвы 10...20 см на варианте проведения ежегодной отвальной обработки коэффициент корреляции между бактериями, растущими на средах МПА и КАЛ равен г ~ 0,87, между почвенным аммиаком и бактериями использующими минеральный азот г = -0,74. Связь аммиака и скорости нитрификации пусть и недостоверная, но значительная г = -0,989, т.е, чем меньше в почве аммиака, тем больше его ушло на нитрификацию. Почвенные грибы не конкурируют с нитри-фикаторамиза аммонийный, азот, здесь между ними слабая положительная сня>ь г = 0,769. Целлюлозоразрушаюшие микроорганизмы, как и в предыдущем варианте отрицательно взаимосвязаны со скоростью нитрификации, г = -0,95. Также в данном варианте численность дентрификаторов очень слабо связана со скоростью нитрификации, г = 0,68. Вероятно, в данном случае в почве содержится количество аммиака достаточного и для нитрифн кагоров, и для почвенных грибов, по пому процессы дснитрификации будут идти достаточно интенсивно при различных гидрогермических условиях, неблагоприятные гндротермнческие условия для разложения целлюлозы будут усиливать процесс денитрификапни. В целом численность денитрификаторов в данном варианте выше, по сравнению с другими изучаемыми вариантами.
На поверхностной обработке в слое почвы 0...10 см коэффициент корреляции между бактериями, растущими на средах МПА и КАЛ г = 0,898, связь аммиака и бактерий, использующих минеральные формы азота, г = -0,86.Срелнян отрицательная связь почвенного аммиака и скорости нитрификации г = -0,717, может свидетельствовать о недостаточном количестве аммиака для нитрифнкаторов. '->то подтверждается достоверной отрицательной взаимосвязью почвенных трибон и скорости нитрификации г = -0,998, что может свидетельствовать о конкуренции за аммиачный азот между грибами и нитрификаторами. К тому же скорость аммонификации в данном варианте самая низкая, по сравнению с другими. В га им о-
связь скорости нитрификации и количества ден тарификаторов имеет тенденцию к положительной г = 0,81, скорости нитрификации и скорости разложения целлюлозы достоверно отрицательна г = -0,997. При этом скорость тарификации, количество грибов и дек тарификаторов мало изменяются иод действием гидротсрмическнх условий, следовательно, потеря нитратного азота вследствие де нитрификации цз года в год будет различаться незначительно.
В слое почвы 10...20 см на поверхностной обработке связь между аммони-фпкаторами и бактериями, растущими на среде КЛЛ равна г = 0,91, между почвенным аммиаком и бактериями использующими минеральные формы азота г = -0,997 - достоверно отрицательна. В данном варианте аммиак достаточно активно поглощается почвенной микрофлорой. Имеется также тенденция отрицательной связи между аммиаком н скоростью нитрификации г = -0,86.Скоростъ нитрификации, как и в предыдущем варианте положительно влияет на развитие тштрифика-торов г в 0,899. Грибы и целлюлозоразрушаютцие микроорганизмы конк>-рируют с шири фи кз торам и за аммиачный азот, коэффициенты корреляции соответственно равны г = -0,998 и г = -0,991.В целом, при самой низкой скорости нитрификации из всех изучаемых вариантов и активного поглощения аммиака бактериями, растущими па КЛЛ, численность де н нтрифнкагоров ниже, чем и других вариантах.
На варианте плоскорезной обработки в слое почвы О... 10 см связь между ам-монпфи катерами н бактериями, растущими на среде КЛЛ, г = 0,900, связь аммиака и бактерий, использующих минеральные формы азота, достоверно отрицательна г = -0,999. Здесь имеет место хорошее поглощение бактериальной микрофлорой ачмпачнош азота. Также очень тесная связь скорости нитрификации и аммиака г = -0,994. Скорость тарификации положительно влияет на численность де тарификаторов г «■ 0,894. Почвенные грибы не конкурируют с ни три фи кагорам и за аммиак г = 0,876, Целлюлоэоразлагающие микроорганизмы, как и в предыдущих вариантах, находятся в высокой отрицательной связи со скоростью окисления аммиака г •» -0,993.В целом, при увеличении скорости нитрификации и стабильном численности дсн нтриф и каторо в в 2000...2002 г.г. нитраты в почве сохранялись,
II слое почвы 10...20 см на плоскорезной обработке связь между бактериями растущими на средах МПЛ и КЛЛ г = 0,959, между бактериями на КЛЛ и почвенным аммиаком г11 -0,996 (достоверна). Имеется довольно тесная свя ть аммиака со скоростью интрификапип г - -0,993, скорость нитрификации сильнее, чем в предыдущем варианте усиливает развитие дсн тарификаторов г = 0,969. Почвенные трибы не конкурируют с ннтрификаторами за аммиак, г = 0,63. Целлюлозоразпа-[аюнше микроорганизмы отрицательно достоверно связаны со скоростью нитрификации г — -0,998, При неблагоприятных условиях для разложения целлюлозы нитратный азог будет теряться за счет дентарификации, причем достаточно эффективно, т.к. скорость нитрификации меньше, чем во вспашке в слое 10...20 см, а количество де тарификаторов выше.
Характер представленных взаимосвязей косвенным образом подтверждается данными по содержанию гумуса. При высокой скорости аммонификации и высокой числен ноет и денитрификаторов содержание гумуса на вспашке самое низкое - 5,09% в слое 0...10 см и 4,89% в слое 10...20 см. При низкой скорости аммони-
фикации, в целом, в слое 0...10 см на варианте ежеголной поверхностной обработки и стабильной' численностн денитрификаторов содержание гумуса -5,18% следовательно, на поверхностной обработке в годы с хорошим уазажнени-с.*ц возможны потери органического вещества, в годы с недостаточным - его накопление. В слое 10...20 см низкая Скорость нитрификации и изменчивая численность денитрификаторов способствует небольшому превышению накопления гумуса, по сравнению со вспашкой - 4,92%. При проведении ежеголной плоскорезной обработки - в слое почвы 0...10 см хорошая иммобилизация аммиачного азота микроорганизмами к уровень деннтрификашш более низкий, чем на вспашке, приводит к самому высокому накоплению гумуса, по сравнению с другими вари-, актами - 5,49%. В слое почвы 10...20 см в засушливые годы потери азота за счет дсн итрн фи кацик возможно будут значительными несмотря на низкую скорость нитрификации, но достаточном количестве аммиака в почве для нитрификаторов; содержание гумуса - 4,92%,
З.Особен посты изменения биологической активности почвы в посеиа: ячменя и гороха при внесении различных доз минеральных удобрений.
Внесение сложных минеральных удобрений нитрофоски (N11 Рю КП кг/ц д.в.) под ячмень в дозах 3 ц/га и 4,5 ц/га (под запланированный урожай 40 ti/га и 60 ц/га) не отражается на динамике численности аммонификаторов, олигонитро-фнлов.
Рис. 2 Влнянне различных доз минеральных удобрении в посевах ячмени н гороха на динамику численности бактерий« использующих минеральный азот.
ячмень, 3 и/га нитрофоски
ячм«нь. 4,6 цГта нитрофоски
сроки «Фор* образце«
сроки ortopa обрицоа горох, без удобрений
горох, 1,5 цГга нитрофоски
KIN в
в
7
в
ъ *
3 3
(
ером отбора образцов
срони ortopa обраыоа
Только в варианте с внесением 4,5 ц/га нитрофоски под ячмень наблюдается небольшое повышение численности бактерии, использующих минеральный азот, во 11-ой срок отбора образцов (фаза кущения) особенно заметное в 2000...2001 гг. по сравнению с 2002 г. Очевидно доза удобрений'4,5 ц/га стимулирует развитие бактерий, использующих минеральный азот, в начале вегетации из-за достаточного количества элементов питания и для данных микроорганизмов и для растений (рис. 2).
При анализе значений Км можно сделать предварительное заключение о низкой активности минерал и зационных процессов в 2000 г, особенно на ячмене [1 фона (0,68), общее увеличение интенсивности минералы за ци они ых процессов в 2001 г и увеличение их под действием удобрений на II фонах в 2002 г (табл. 5).
Процесс денитрификации проходил менее интенсивно в 2000 г по всем вариантам опыта. В целом в течение периода наблюдений различий между вариантами по годам исследований не выявлено.
Таблица 5 - Показатели биологической активности почвы в посевах гороха и
нчменн при внесении различных доз сложных .минеральных удобрений __• (среднее за период наблюдений)__
Вариант Ячмень 3 ц/га нитрофоски Ячмень 4,5 ц/га нитрофоски Горох, без удобрений Горох, 1,5 ц/га нитрофоски
2000 2001 2002 2000 2001 2002 2000 2001 2002 2000 2001 2002
l>ít kT l'P И М-П ММ 011II- фмкат.<Ш1Л) N 6,69 6.90 7,64 6,76 6,93 7,59 6,98 7,15 7,58 6,83 6,97 7,48
I)ül,i cpi1ll, иошы. .......ai. (КЛЛ) IgN 6,56 7,24 7,53 6,64 6,98 7,62 6,78 7,25 7,72 6,67 7,24 7,88
^Ьпкиппрофшы Очк'ц), 1й N 6,78 7,25 7,72 6,67 7,24 7,88 6,82 7,13 7,72 6,86 7,24 7,72
Ко)ф-нг. мимера-.11«. (КЛЛЛШЛ) 0,91 2,57 1,02 0,68 2,27 1,64 0,75 2,59 1,04 0,86 2,37 1,5
Л tu 111р нфм кати рм <lüN> 5,77 7,48 6,91 5,52 7,37 7,99 5,96 6,72 6,5 5,93 7,48 7,82
Г|Н|Г|1.| ( 11.KJ ]| 'lIO'IHt»!) Лчмомиф-а акт-1ь (KOMIIOClllp. IIO'I. с jwo.Kw. X-N11) .MiMfKii почки) 23,1 30,3 24,7 28,1 26.7 26,6 19,4 29,5 24,2 24,5 29,8 27,5
0,49 0,49 0,32 0,34 0,27 0,35 0,51 0,24 0,34 0,55 0,44 0,34
имошшф-н акт-ii. КОМ «и 1С тир. ПО'1. с LtlOlIHIÍ. \1>М)Й> 10,28 10,61 11,54 7,30 8,45 11,50 9,81 10,90 11,94 8,20 8,32 11,42
||(|грифш(-и 3KT-I«. IMlMIltKMIIp |1<>ЧПЫ <-¡модой, N-N02 ^ll/IW 1 почий) 2.85 3,06 2,52 2,85 3,06 2,52 2,98 2,94 2,58 3,74 3,И 2,82
] lili рифм ll-й »KT-II. '(MlMIlllCllip. НЧ'ИЧ.1 С С\,И.*|<, .MMOII ). 9.6 13.7 14,4 12,4 13,7 14,4 i 3.0 10,3 14,6 13.4 13,1 (4,8
1'ai.inAtiuit цел- ¡.lIMulfISM |%> 27,0 20,1 16,9 28,6 21,2 28,8 17.1 17,0 39,8 21,5 20, 2
Минеральные удобрения сжачыиаюг положительное действие па
развитие денитрификаторов на 11-х фонах в острозасушливом 2002 r.(lg N6,91 в варианте ячмень 3 ц/га нитрофоски и lg N 7,99 в варианте 4,5 ц/ra. в посевах гороха бет удобрений lg N 6.50, с внесением 1.5 ц/га нитрофоски - lg N 7,82). Самая низкая численность данной группы микроорганизмов наблюдалась к посевах ю-роха без удобрений (табл. 5).
Наиболее благоприятные условия для развития почвенных грибов сложились в 2001 г. Увлажненный 2000 г и засушливый 2002 г были менее благоприятны для данной группы микроорганизмов, кроме ячменя с внесением 4,5 ц/га нитрофоски. В данном варианте удобрения сглаживают дейстнне гидротермических факторов. На И-х фонах (4,5ц/га нитрофоски под ячмень и 1,5 ц/га нитрофоски иод горох) минеральные удобрения усиливали развитие грибов'в 2000г на 15 % в посевах ячменя, на 26 % в посевах гороха, в 2002 г на 7 % и 13 % соответственно.
Аммонифицирующая активность ниже на Н-х фонах внесения удобрений (4,5ц/га под ячмень и 1,5 ц/rfi под горох) и 2000,..2001 г.Г.: на ячмене на 23,2-27% по сравнению с 1-ым фоном, на горохе на 10-24,3% по сравнению с фоном без удобрений..В 2002 г. значения выровнены (табл. 5).
Нитрифицирующая активность изменяется неодинаково по вариантам опыта, наиболее подвержен влиянию гидротерм ич сс к и х условий вариант - ячмень 3 ц/га нитрофоски, т.е. при повышении температуры происходит отчетливое увеличение нитрифицирующей активности почв (от 9,6 N-N02 мг/ 100 г почвы в 2000 г. до 14,4 N-N02 мг/ 100 г почвы в 2002 г). Напротив, наименьшее влияние поюдные условия оказывают на этот процесс в варианте - горох 1,5 ц/га нитрофоски (13,4 N-N02 мг/ 100 г почвы в 2000 г. и 14,8 N-N02 мг/ 100 г почвы в 2002 г.)
Наиболее интенсивное разложение целлюлозы наблюдается в посевах ячменя и гороха на 11-х фонах (4,5ц/гп и 1,5ц/ra соответственно). Данные показатели на 5,9-24% выше, чем в посевах ячменя при внесении Зц/га, и на Í 7-22%, чем в посевах гороха без удобрений (табл. 5).
4.Bjiiifliiitt посевов горочн и ячменя при различных фонах минерального нитшиш па взаимосвязи основных физиологических групп микроорганизмов, а мм о инфицирую щи ей, нитрифицирующей актин пост почш.т н разложения целлюлозы.
Применение метода математического анализа массового экспериментального материала позволяет выявить существующие закономерности и связи между отдельными показателями на фоне широкого варьирования всех свойств почвы.
В результате исследований установлено, что в годы с хорошим увлажнением бактерии на КАА частично поглощают азот удобрений, в сухие преимуществе и по азот почвы. Поэтому связь почвенного аммиака и скорости нитрификации и варианте ячмень 3 ц/га нитрофоски очень слабая из-за неодинакового поглощения по годам исследований (г=-0,61). В засушливые годы повышение скорости аммонификации и уменьшение поглощения аммиака целлюлозоразлагаюшнми opi ai пимам н будет приводить к потерям почвенного азота за счет денитрификаини.
В варианте с внесением под ячмень 4,5 ц/га сложных минеральных удобрений" коэффициент корреляции между бактериям и-аммонификаторами и бактериями, использующими минеральные формы азота равен г = 0,75, связь ночвенною аммиака и бактерий, растущих на КАА, отсутствует г = 0,28. Скорость нитрифи-
каиии также не взаимосвязана с почвенным аммиаком г = -0,09, но при этом скорость окисления аммиака достоверно связана с численностью денитри-ф и кагоров г = 0,997, достоверно отрицательно со скоростью разложения целлюлозы г = 0,999 и отрицательно с численностью почвенных грибов г = -0,95.
Возможно, в данном варианте бактериальная микрофлора использует азот минеральных удобрений. В годы с достаточным увлажнением минеральные удобрения снижают скорость аммонификации, что способствует более экономному расходованию органических веществ в почве. При этом аммиак эффективно поглощается разрушителя ми целлюлозы, что снижает развитие тарификаторов и денитрифифнкаторов. В засушливые годы минеральные удобрения не способствуют снижению скорости разложения органических вешеств почвы.
В варианте без внесения удобрений под горох коэффициент корреляции между бактериями - аммоннфикаторами, и бактериями, использующими минеральные формы азота равен г = 0,83, связь последних с почвенным аммиаком г = -0,84. Взаимосвязи скорости нитрификации и почвенного аммиака г = -0,73. Скорости нитрификации с количеством почвенных грибов г = -0,67, со скоростью разложения целлюлозы г - 0,13, с количеством денитрифнкаторов г = 0,37. Учитывая самое низкое количество денитрифнкаторов по сравнению с другими вариантами можно сделать заключение, что аммиака, имеющегося в почве, хватает всем изучаемым микроорганизмам; поэтому не наблюдается конкуренции между микроорганизмами.
В варианте с внесением под горох 1,5 ц/га нитрофоски коэффициент корреляции между бактерия ми-аммоннфикаторами и бактериями, использующими минеральные формы азота г = 0,83. Связь последних с почвенным аммиаком г = -
0.957.Скорость нитрификации взаимосвязана с почвенным аммиаком г = -0,73, с количеством грибов г = -0,15, со скоростью разрушения целлюлозы г ~ -0,357, с численностью денитрифнкаторов г = 0,67.3десь, как и в предыдущем варианте почвенного аммиака достаточно для изучаемых микроорганизмов. Численность денитрифнкаторов выше, чем в варианте внесения под ячмень 3 ц/га нитрофоски, но на уровне внесения 4,5 ц/га, следовательно, при увеличении скорости нитрификации, возможны потери азота в результате восстановления.
ВЫВОДЫ.
1. В целинных почвах посравнению с пахотными аммонифицирующая активность в слое 0...20 см выше на 20,9...34,4%, а нитрифицирующая ниже на 44,8..,57,5%. Активизация окислительных процессов является причиной нарушения природного цикла превращения азота. Уменьшение соотношения М-МН^ Ы-N0: и пахотных почвах свидетельствует о разбаланснрованностн почвенных процессов, присущих целинным экосистемам, поскольку данное отношение является показателем их устойчивости и развитости.
2. Увеличение численности основных физиологических групп микроорганизмов (аммонификаторов, бактерий, использующих минеральные формы азота, олиго-пнтрофилов) в темно-серых почвах обусловлено интенсивностью прогревания почвы (временем повышения температуры почвы на каждые 10иС в течение пе-. риода вегетации).
3. При проведении ежегодной отвальной вспашки отмечена наиболее высокая аммонифицирующая активность почвы и установлена тесная взаимосвязь нитрифицирующей активности с численностью депитрификаторов (г I) неблагоприятные по гидротермнческич условиям годы для разложения целлюлозы, это способствует восстановлению нитратного азота и повышает потери из почвы в результате дешттр и ф икании.
4. Ежегодная поверхностная обработка снижает аммонифицирующую активность в слое 0...10 см на 6,9...28,5% в зависимости от метеорологических условий года, нитрифицирующую активность в слое 10...20 см на 23,3...30,1% по сравнению с отвальной вспашкой. Численность лек тарификаторов во влажные годы выше на поверхностной, чем на отвальной обработке, следовательно, потери азота будут выше на поверхностной обработке во влажные годы, а в засушливые ниже, чем на отвальной вспашке,
5. Интенсивная иммобилизация аммиачного азота микрофлорой в варианте ежегодной плоскорезной обработки, меньшая численность дешпрнфикаторов по сравнению с отвальной вспашкой, способствует сохранению азота в почве и уменьшению потерь в результате дешпрификаими.
6. Целлюлозоразрушающне микроорганизмы, играющие важнейшую роль в процессах минерализации и круговороте углерода, при всех способах обработки в посевах люпина конкурируют с нитрификаторами за аммиачный азот.
7. Увеличение доз внесения минеральных удобрений (до 4,5 ц/га нитрофоски) под ячмень по сравнению с дозой 3 ц/га снижает аммонифицирующую активность почв (на 23...27%) в годы с достаточным уатажнением, что способствует более экономичному расходованию азотсодержащих органических веществ ночвы и сохранению ее плодородия. В острозасушлнвые годы подобного, действия не наблюдается.
8. Введение в севооборот азотфиксируюшей зернобобовой культ>ры (гороха) способствует более рациональному расходованию органического вещества почвы, так как активность аммонификации в посевах гороха без удобрений равна аммонифицирующей активности в посевах ячменя с внесением 3 и/га сложных минеральных удобрений, а в посевах гороха с внесением 1,5 ц/га минеральных удобрений находится на уровне посевов ячменя с внесением 4,5 ц/га нитрофоски.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.
На темно-серых лесных почвах Лесостепной зоны РФ, в целях сохранения плодородия почвы целесообразно:
1- рациональное сочетание отвальных и безотвальных приемов обработки почвы, способствующих оптимизации поч веино-биологически х процессов. Отвальная обработка почвы интенсифицирует минерализацию органического вещества почвы, а безотвальная, наоборот, снижает интенсивность этих процессов и обеспечивает повышение содержания аммиачного и нитратного азота в почвы;
2- зернобобовая культура (горох) в севообороте - важный фактор сохранения'азотсодержащего органического вещества почвы. Их возделывание снижает уровень минерализации этих веществ, что напрямую сказывается на уменьшении доз минерального азота в сравнении с зерновыми (ячмень);
3- применен не самих сложных минеральных, удобрений, наряду с повышением продуктивности возделываемых культур, положительно сказывается па процессах сохранения органического вещества почвы.
Работы, опубликованные по теме лнссертаннн:
1. Особенности изменения биологической активности темно-серой лесной почвы под посевами зерновой и бобовой культур на различных фонах минерал ь-
. ного питания.//Arpo XXI, - 20037-12-СЛ 10-113.( в соавторстве)
2. Влияние приемов основной обработки почвы на биологическую активность темно-серой лесной почвы в посевах люпина узколистного. // Пути повы-
. шення эффективности сельскохозяйственной науки. :Мат. Всерос, науч.-лрак. конф. - Орел, 2003 - С.217-223. (в соавторстве)
3. Продуктивность агрожосистем при оптимизации техногенных и биологических факторов интенсификации..// Проблемы сохранения окружающей среды и
"обеспечение экологической безопасности на территории Орловской области,: Мат. науч.-прэк. конф. - Орел, 2003г. (в соавторстве, в печати).
Отпечатало в отделе оперативной полиграфин Орловского областного комитета государственной статистики индекс 302001, г.Орел, пер, Воскресенский, 24 Подписано в печать 8.01 Л004г. Формат 60x84 1/16 Печать офсетная. Усл. пл. 1,0 Заказ Kai Тираж 100 экз.
*- 290е
- Цыбакова, Юлия Николаевна
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Курск, 2004
- ВАК 06.01.01
- Лесорастительные свойства почв лесных питомников Южного Предуралья
- Влияние несплошных рубок на биологическую активность почв в сосняках Красноярской лесостепи
- Влияние окультуривания на гумусовое состояние и биологические показатели темно-серых лесных почв
- СОДЕРЖАНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ ЮЖНОГО УРАЛА
- ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФАКТОРОВ ДЕГРАДАЦИИ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ И ПУТИ ИХ ОПТИМИЗАЦИИ