Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологические процессы и плодородие чернозема выщелоченнного ЦЧЗ при внесении соломы и сидератов

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Биологические процессы и плодородие чернозема выщелоченнного ЦЧЗ при внесении соломы и сидератов"

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ К. Д. ГЛИНКИ

р Г Б ОД

На правах рукописи КОРЖОВ Сергей Иванович

УДК 631.46:631.87(470.32)

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЦЧЗ ПРИ ВНЕСЕНИИ СОЛОМЫ И СИДЕРАТОВ

Специальность 06.01.01 — общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидат^зсельс^охозяйственных наук

Щг

%1

ВОРОНЕЖ 1994

Работа выполнена а Воронежском государственном а го ар ¡ном уншвбрситете им. К. Д. Глинки.

Научные руководители :

член-корреспондент РАСХ'Н, доктор с.-х. наук, про-феосо; М. И. Сидоров;

доктор с.-х. иаук, профессор Н. И. Зезюков.

Официальные оппоненты:

доктор с.-х. -наук В. М. Дудкин; доктор с.-х. н>аук В. И. Кураков.

Ведущее предприятие — НИИСХ ЦЧП им. ¡В. В. Докучаева

Защита состоится «¿¿/ ъ^МШбря 1994 года в 12 часов

в ауд. 265 на заседании (специализированного совет; К 120.54.01 Воронежского госа-гроунпверситета имени К. Ц Глишк'и.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГА^ Автореферат разослан « октября 1994 года.

Отзыв на .автореферат, заверенный печатью, просим на пр'авлять по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1 ВГАУ, 'специализированному совету .агрофака.

Ученый секретарь специализированного совета канд. с.-х. наук, доцент

И. А. Якименк!

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Роль плодородия почвы в современных условия«, складываюпщхся в сельском хозяйстве России, возрастает как фактора экономического и экологического, так как она определяет урожайноть сельскохозяйственных культур и состояние окружающей среды.

Ш"">пг>Ьодие почв . еависит от емкости и интенсивности круговорота веществ и энергии. 'Черноземные почвы, сформировались под многолетней травянистой растительностью,обеспечивающей высокую интенсивность биологических процесов. В агроценозах емкость круговорота биологических элементов снизилась, большая часть их отчуждается с хозяйственным урожаем.Восполнение отчуждаемых й урожаем питательных веществ достигается внесением органичес-и минеральных удобрений.

В настоящее время в земледелии ЦЧЭ.основным органическим удобрением является навоз, однако, его еносится менее половины Потребного количества. В связи с этим актуально применение других источников пополнения органического вещества почвы (внесение нетоварной части урожая, приготовленых компостов, посёв многолетних трав и сидератов и т.д.).

Использование» новых органических удобрений связано с рядом нерешенных вопросов. Так заделка соломы в почву наряду с положительным влиянием {улучшение агрофизических свойств почвУ, увеличение содержания гумуса и др), вызывает негативные процессы (иммобилизация подвижного азота, повышение токсичности почвы и др.).

Для рейений йойросов регулирования почвенного плодородия необходимо знание общих закономерностей почвенных процессов, протекающих при непосредственном участии микроорганизмов.

При комплексном изучении органических удобрений особую ценность представляют наблюдения за их влиянием На микрофлору и биодинамику почвы,так как они помогают выявить и своевременно устранить возможные негативные последствия данного способа повышения плодородия почвы.

На черноземных почвах недостаточно проработанным является вопрос изменения биологических процессов при внесении соломы и зеленого удобрения. Изучению биологических процессов протекающих в почве посвящена наша работа.

Цель и задачи исследований. Цель исследования заключалась в определении закономерности протекания биологических процессов в черноземе выщелоченном при-различных способах повышения

плодородия почбц.

В результате исследований решались следующие вадачи;

1. Выявлялась динамика почвенных микроорганизмов в слое почвы 0 - 20 см.

2. Определялась динамика выделение из почвы СОг.

3. Определялось накопление фнтотоксийоь при внесении соломы по фону минеральных удобрений, а также совместного внесения биомассы соломы и веленых удобрений.

4. Определялось накопление свободных фенодыш соединений р слое почвы 0 - 20 см.

4. Рассчитывалась энергетическая эффективность приемов павше-лия плодородия почвы при использовании их под кукуруву.

Научная новизна. В результате исследований Дана сравнительная оценка удобрительной ценности соломы полевых культур, выявлена ее влияние на направленность микробиологических процессов в почве и связанных с этим локавателей почвенного плодородия..

Показано, что комплексное внесение соломы с ееленой массой сидератов способствует увеличению скорости и полноты разложения органических соединений удобрений и.растительных остатков ъоэдельваеыых культур-

Установлено, что токсичность соломы озимой ишзниш проявляется в неблагоприятные ( васушшвые ) годы . Снижение токсич* ностим достигается путем сочетания внесения соломы с пажнивйым посевом горчину сарептской на веленое удобрение. Содержание фенолов в почве, зависящее от вида удобрения, не всегда'является основной причиной фитотоксичности почвы.

Практическая ценность работы. Результаты проведенных . исследований позволяют рекомендовать в условиях лесостепной вена ДЧЗ пути для соадания бездефицитного баланса гумуса, сохранения и повышения плодородия почвы. Совместное применение соломы к пожнивных сидератов, ваделка в почву трудноразлатаемых соломистых остатков с легкогндролизуо;.!ой биомассой зеленых удобрений, обеспечивает оптимизацию биологических процессов, благоприятные условия формирования почвенного Плодородия.

Защищаемые положения.

1. Изменение биологических процессов черноаема выщелоченного при внесении соломы озимой пшеницу, озимой ржи и гречики.

- о -

2. Обеспечение сшгаения отрицательного действия внесения соломы путем совместного се применения с зеленым удобрением.

3.. приоритет использования различных видов соломы полевых культур На удобрения. .

Настоящая работа проводилась в течение аспирантской подготовки под руководством доктора сельнехозяйственных наук, член-корреспондента РАСХН, профессора М. И.Сидорова и доктора сельскохозяйственных наук, профессора Н,И. Зееюкова.

Реализация результатов исследования. Научные разработки Прошли производственную проверку в ТОО "Правда" Терновского района Воронежской Области на площади 200 га.

. Апробация работы. Результаты работы доложены на региональных (Воронеж,1992,1993,1994, Пенза,1992,1993), межвузовски (Воронеж,1993, Мичуринск, 1Й93), международных (Шортан-ды,1993) научных конференциях. По материалам диссертации опубликовано Э работ. '

Структура и об-ьем диссертации. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста и включает введение, шесть глав, выводы, предложения производству, список литературы и приложения. Работа иллюстрирована 25 таблицами И' 6 рисунками. Список литературы включает 188 источника, в том числе 18 иностранных.

Условия а Методика проведения исследований. Исследования по влиянию внесения соломы на биологические процессы в черноземе выщелоченном и учет урожайности сельскохозяйственных 1сультур проводили в многофакторном стационарном и микроделя-ночнои спытач кафедры земледелия и отдела плодородия опытной станции Воронежского государственного аграрного университета в 1990-1992 годах.

Солому озимой пшеницы вносили под кукурузу. Сразу же после уборки озимой пшеницы всю солому измельчали, равномерно распределяли по делянкам и производили вспашку почвы под кукурузу на 28-30 см, которая шла в севообороте по озимой пшенице.

Почва опытного участка опытной станции ВГАУ - чернозем выщелоченный Малогумусный среднемощный тяжелосуглинистый. Содержание подвижного фосфора (Р2О5-ПО Чирикову) в пахотном слое 7,3-13 мг, обменного калия (КгО -по Масловой) - 16,4-23,8 мг на 100 г абсолютно сухой почвы, рН солевой вытяжки 5,7-6,8.

Содержание гумуса в пахотном слое - 4,0-4,2 %, Схема стационарного опыта следующая i

1.Контроль ( минеральные и органические удобрения не вносились, на почву оказывали влияние только возделываемые культуры).

2. Внесение минеральных удобрений под пропаиные культуры ПО Н150 PI(50 Kl 50 ( NPH ).

3. Внесение под пропашные навоза в до?? 40 т/га под (Навоз)

4. Внесение под пропашные минеральных удобрений М150Р150К150 и биологического урожая соломы озимой пшеницы (7-Зт) (НРК+С).

5. Замена чистого пара на Донниковый под озимую пшеницу внесение под пропашные N150 Р1Б0 Kl 50 ( NPK+Донник ).

6. То же, по в варианте Б + солома (NPK+Д+С).

7. То же, что в варианте 6 + Пожнивный сидврат(НРК+Д+С+ПП).

8. То же, что в варианте 7 + Дефекат (НРК+Д+С+ПП+Д).

Дозы удобрений обеспечивают вынос элементов питания на

программируемый урожай кукурузы на силос 45,0 - 50,0 т/га. Опыт был заложен в трехкратной иовторности, размещение варктн-тов рендомиаированное в один ярус. Размер делянок 44 * 10 м, площадь- 440 м2. После расцепления пропашных сахарной свеклы и кукурузы на силос, размер делянок составлял 22*10= 220 мг, в т.ч. уборочная (учетная) площадь 15 * В = 120 к2 .

Удобрительная оценка соломы различных культур проводилась в микроделяночном опыте.

Агротехника возделывания культур в полевых опытах общепринятая для лесостепной зоны Воронежской области. Учет Урсгаая кукурузы проводили вручную, поделяночно.

Урожайные данные и основные сопутствующие исследования подвергались статистической обработка методом дисперсионного и корреляционного анализа (Доспехов Б.А., 1985) на ПЭВМ "ГОЛЬФ".

Анализ почвы и растений проводили по общепринятым методикам:

1.Анализ основных физиологических групп почвенных микроорганизмов по методике Всеросийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии путем высева почвенной суспензии определенных разведений на элективные питательные среды ;Е.З.Теппер и др.979);. определение проводилось в свежих образцам почвы в слое 0-20 см 3- раза за вегетационный-

период (посев кукурузы, ьшетывание метелки, уборка) в трехкратной повторности. Учитывали количество аммонификаторов на мясо-пептонном агаре (МПА), бактерии, ассимилирующие минеральные формы азота и актиномИцеты на крахмала-аммиачном агаре (КАА), численность микромицетов - на среде Чапека, (подбеленной молочной кислотой); целлюлозоразрушающие микроорганизмы (общая численность, состав отдельных групп) изучали на агари-зированной среде Гетченсона с бумажными фильтрами; аэробные фиксатору азота - олигонИтрофили - учитывали также чашечным методом на среде ЭшОи.

2.Токсичность определяли по методике А.М.Гродзинско-го (1079).

3. Содержание фенольных веществ в почве по методике Центрального республиканского ботанического сада АН Украины (1988). /

4. Иитратшй п аммиачный азот определяли послойно 0-10, 10-20, £0-30 см в свежих образцах 3 раза за негладка; Нитратный азот - ионоМетрическим методом вмодификации ШШАО, аммиачный - фотоколометричес'кнм' м&тодом в г,!Одпфпкзздин ЦИНАО. Подвижный фосфор и обметши кадий - по Чирикову (1058).

5. Выделение СО'г - по йгзтнову (196?).

Результаты исследований.-

Влияние приемов повышения плодородия почеы на численность основных физиологичеекких групп микроорганизмов

Микроорганизмы нграат решающую роль в создании лочзенко-го плодородия. Они принимает участие л Процессам разложение биомассы растений, синтеза п минерализации 'гумуся, создания, водопрочной структуры почвы, в обеспечонш! элешп-аш минералы: эгр питания растении и живых оргаяийков почва.

Познание ааконоыерцоск й течения' процеЫсэ вызываемых комплексом почвенных шнфоарггшгыоз, погасая«*? иай?и клзч к ревению проблемы стабилизации и расширенного воспроизводства плодородия черноаемог.

Большой интерес в пгчда изучения воздействия антропогенных факторов на почвенную 6ио?у, в частности гЪимеаейае раз-

иого рода удобрений, имеют исследования микробиологических процессов в почве, связанные с определении этапом превращение органических и неорганических ведесгв в ней- Анализ активности физиологических групп микроорганизмов й их количественного соотношения дает представление о направленности биохимических процессов в почве.

Оапашка в почву соломы, как отделено так, И совместно р зеленым удобрением, вызывает изменение ее свойств, В том чнсдо и биологические, что ведет в конечном счете к изменения структуры комплекса почвенных микроорганизмов.

Внесение в почву свежего органического вещестра в целом Повышало ее общую биогенность е весенний период на 18,3- £4,1% (табл.1).

Таблица 1

Характеристика интенсивности микробиологических процессои р почве под кукурузой, перед посевом (среднее за 10УС1-1ОЭ8гг}

Варианты опита Общее кол-во Относительный Коэффиц, микроорганизмов показатель иммобЦ-(шш/г почвы) биогецности дйзации

Контроль 22,8 16,8 1,Б

НРК 23,2 18,0 1,9

Навоз 20,1 IV,Б 1,2

МРК+Солома 28,3 23,?

МРК+Донник 18,3 20,4 0,9

МРК+Д+С 22,2 10,9 1,6

НРК+Д+С+ПП 28,3 1,9

МРК+Д+С+ПШД 26,9 '30,0 . 1,4

Наибольшая численность микроорганизмов в этот период отмечалась на вариантах с внесением соломы озимой пшеницы' по фону минеральных удобрений и комплексного внесения минеральных удобрений, солош и полшивнаго гюсевд. Число микроорганизмов на данных вариантах увеличилось на 6,1 млн/г почвы. Вследствие различного химического состава внесенной органики увеличение

1«ышЧества микроорганизмов происходило за счет различных групп: зелёные удобрения в большей степени повышали активность азот-фиксируювд» микроорганизмов и грибов, солома актиномицетов и целлгалозолитических микроорганизмов.

Совместное внесение трудноразлогаемых компонентов соломы с г гко1 к'ролизуешыи соединениями зеленых удобрений способствует более быстрому освоению этих органических веществ поч-вьнными 'микроорганизмами и повышает скорость их минерализации. Так с момента заделки соломы в почву и до посева кукурузы они разлогались на 26%, а смесь соломы и пожнивного сидерата на 53,6 X ( А.В.Дедов,1991,Н.И.Зезюков,1994).

В наших исследованиях это подтверждается значением отко-01№ёльного показателя биогенности.(ОП),.величина которого рас-

С увеличением содержания легкогидролизуемой растительной Органики. На варианте комплексного внесения минеральных удобрений, донника, соломы и горчицы сарептской ОП равнялся 17,5. Ёиессшге одной соломы с минеральными удобрениями и совместное ЬйеСёМЬе с органическими удобрениями дефеката не давам такого еффё^й, замедляло процесс деструкции органического в^дества: Ш бИогеййостн' равнялся 23,7 и 30,0 соответственно. На этих ЩШй»ай он имел максимальное значение, что указывало на при-оу'ЮТйие в почве еще значительного количества легкогидролизуе-йСедяйеиий. Наличие целлюлозы (солома) и Са (дефекат) эа-Медлллсз йёструкци» внесенной С удобрениями органической массы И нрэЦосс ее минерализации растягивался во времени. .Последнее бЛ£И,ой{Штйо сказывается на■ плодородие почвы. Снижение скорос-Ш Минерализации определило и более высокие показатели коэффи-1й!?;;обилизацйй, которые увеличились в среднем 1,1-1,8 {йй. Й-'сокие значения этого показателя на контрольном варианте № с'йяа«2аем с вовлечением в процесс минерализации гумусовых

■Вёй&аи.

Необходимо отметить, что на микробиологические процессы в Ло'ЙЗ сказывает влияние и вид сидеральиой культуры. По результатам па^его вегетационного опыта заделка зеленой массы донника и эспарцета'приводила к одинаково резком/ повышению активности всех групп микроорганизмов (рис.1). Однако, в ходе изучения динамики активности комплекса почвенных микроорганизмов установлено, что скорость разложения донника била выше; пик

млн\г а)

40 -00 -20 10 +

Контроль -

~онник — парцет —

ш.н\г 40+'

/

/А

■//- V

А

\

1б к А

сутки 16

V

V

Л

1в ^

тысЧг в) 00

60 -

40 -

20

Ш?\г Ь)

ео-'

сутки 15 4Б

Рнс.1. Динамика численности почвенных микроорганизмов при оавложении веленой массы донника и эспарцета: а) аммонифицирующие бактерии; б) бактерии усваивающие минеральные формы аЕота; в) микромице^ы; г) целлюлозолитические микроорганизмы; д) азотфиксирующие бактерии; е) олиготрофные микроорганизмы.

- о -

активности микроорганизмов приходился на 40-45 день после ва-делвд его биомассы,

Эспарцет отличался замедлением процессов деструкции на самом первом этапе разложения труднодоступных компонентов клеточной оболочки: показатели наибольшей микробиологической активности находились между 4Б и 7Б дне',; разложения.

К (300 дню разложения численность всех групп микроорганизмов, ва исключением доллюлозоразрушающих, снижалась до контрольного варианта или.же приближалась к нему. Численность цел-дмозораэруоайших микроорганизмов к этому периоду на всех вариантах увеличивалась, что мы свя8ываем со способностью данной группы микроорганизмов разлагать гумус почвы (Наплекова Н.н.,19?4,Берестецкий О.Л.,1084).

беленая масса эспарцета по сравненип о дстником инициировала больгшй пул микроорганизмов, что связано не только с разницей в химическом состава исследуемых''культур,' но и с потенцнальнши возмсаностями более полного разложения' биомассы этой кульг/ри в почве, В' атом отноиении'в. качество сндеральной культуры, вероятна,, следует предпочесть дояяик, так как сшнкш высокая микробиологическая активность зиногэнизй микрофлоры мотет привести к аь -тематическому вовлечет!» в процессы минерализации гумусовых ге-цоств.

Органическое вещество скдераТов увеличивало азотфнксирую-ец*э и цедлшюзо.тптггчесипе свойства попсы, оказывающие непосредственное влияние па ее плодородие; активность данных групп йИкрооргаин&нов увблмивалась в среднем а з-з,Б и. 2-3 раза соответственно.

.. Таким образом, процессы минерализации в почве можно регулировать путем внесения органических удобрений различного, кй-мйчёского состава и их сочетания.

Йймёишше биологической одгавиости пс-м'.

Кол!!ЧзсТЕа углёкислого шделяенсе почьгл, доста-

точно-объективно отржкает интенсивность биологических процессов, происхсдтгда с обрпбмывасмом с^оэ почз; по величина зто-;го. показателя судят о степни и окоростй мияераияоЦии ппгеего в почву оргагшческога вещества.

Е нашем опыте большая интенсивность выделения углекислого газа из почвы, в начальный период вегетации отмечалась в посеве проса, высеваемого по соломе озимой пшеницы заделываемой на глубину 10-20 см: величина продуцирования СОг в этом случае на 10-35 % превышала данный показатель на остальных вариантах опыта (табл.2).

Таблица .2

Выделение СОг из почвы под различными культурами в бависи-(лости от вида соломы и глубины ее заделки ( среднее за. 1991 - 1992 гг ), ( мг/кг почвы ).

Культура

Солона

Озимой пшеницы Озимой ржи ,

Глубина заделки, см

0-10 : 10-20

0-10 i 10-20

Гречихи

0-10 i 10-20

Посев

Горох 127,9 131,7

Ячмень 159,4 140,2

Просо 129,6 172,1

НСР095 общ- * 24,6

Горох 185,4 105,4

Ячмень 89,3 82,9

Просо 118,2 84,5

, HCP0Q5 общ. - 14,6

Горох 106,1 104,Б

ЯЧУ>иь 126,3 103,9

Просо 98,5 110,4

НСРод5 общ. ~ 14,4

145,5 119,3

119,5 138,5

139,5 132,8

част. - 10,1 Цветение

105,1 112,3

84,6 69,9

76,Г 6Ё.В част, ♦ В,О Уборка

90,6 93,1

132,9 117,8

112,3 112,8

част. - 4,В

135.1 142,2 1Б2.8 142,В

133.2 148,8 культ. - 61Е

99,1 62,7

93,9 107,4

69,4 85,0

чудьт. - 4,6

62,7 S8,í

109,2 94,В

124,4 108,8

Культ. - 3,8

8 это время отмечалось самое высокое выделение углекислого газа из почвы. Более равномерна по исследуемым слоям почвы выделение СОг пло н^ вариантах с внесением гречишной соломы и мало зависело от глубины заделки.

По мере развития культур на "дыхание почвы" оказывали влияние не только вид соломы, но и вегетирущие культуры, которые вследствие своих биологических особенностей по разному влияли на разложение внесенной соломы. Гак во второй срок определения большее выделение углекислоты-отмечалось под горохом, посегном по соломе злаковых культур. Причем, более интенсивно этот процесс шел при поверхностной заделке соломы 0-10 см).

К периоду уйорки 1 сультур самый'заметный стимулирующий эффект на мйнераянзацда соломы озимых культур определялся под ячмене;« выделение СОг под этой 1г/дЫурой ¡го сравнешда. с. другими вариантами увеличивалось на £8,6-56, Д. _ оссбвдно з'?о било заметно опять «о поверхностной задел;» солом-!. На угс*:пе-:ш& скорости ргйяояеяия ссломы гдошн г. ззгэт гт-ргод беыяве влияние.ог-азивало йрзсо, Яр;!чек, мульчирудаее внесение э?ого сйда солом» (.0-10 ои) способстйовщга росту интенсивности ее минераниаеции.

Тагам о0разс;«4 процесс минераяизацай соломистых остатков, виосйд» в йоЧэУ в. качестве ' органически удобрений 'зависит не Только вида саземи, йо и глубины зздеяки. Кроме того, ии-теисавиооть" этого процесса в значительной степени определяется культуре;). Это следует учнтцать при испоаьоошши солона на ЭДЬдрвййй для соэданяа бездефицитного баланса гукуся.

Тлюсодость почеы.

. ВедоД ЯйозоГкчесга , > *т т> рч' ^ ^ '¿с ее

?0йсичй1хз№-йШств6 - Л-Л ' ■> "2 ЛЬ 1 »4 "Л, / - на

расодия ,1Г ^¿ВЙОЯЩ*? о.' ч ч. 1 .1"' Г , Р1нщ,

ряд евтсрор. урлзивет ги'чзчи <оли г> 4 * 'Ф ^ '«ний в

йориод йя зегскэд!« и последу 4.0 i4.ru * г ых'мычч' остатков -.(Гродзяк^кий Л.МЛ9У1,Лсшов П. :Г.1(ми4).

Действие растительных 'остатков на токглгчнесть ночеы чьей-

сит от их качественного состава и количества в почве. Эти показатели меняются в процессе разложения, чем объясняются характерные для данного вида растений изменения активности выделяемых в почву салролинов. .

Нами изучалось флтотоксическое влияние различных видов органических удобрении и их сочетания на токсичность почвы при выращивании кукурузы на силос.

Соломй озимой пшеницы, зеленная масса донника белого, и горчицу сарентскаи при ааделкие их в ггачву, оказывали различное действие на.почву, что в свою очередь зависело от метеорологических условии и фазы развития кукурузы ( таОл.З). .

Таблица 3

Содержание водорастворимых колиное в почве под кукурузой на силос в зависимости от Еида .вносимых удобрений ■ ( е условных кумариноЕых вденицах ).

Варианты

1991

199Е

uiiuia }— I 1 1 2 ' 1 1 3 | i Г 2 3

Контроль 23,0 2, Б 8.4 4,0 3,0 40.Q

HPK 3,0 4,-Q 10,8 6,0 6,0 24,0

Навоз 6,2 7,1 2,0 6,4 8,8. М

HPK +■ Солома 28,8 5,1 136,0 14,0 4,4 24,0'

HPK + д 8,4 5,4 2,0 6,4 4,0 13,6

HPK + д + с 8,5 6,8 lbß 12,0 6,8 28,0

HPK f д + с + ш 17,8 3,7 20,3 3,0 2,9 40,0'

HPK + Д + с + ЦП + Деф. 26,2 10,8 20,3 21,0 17,0

НСРозЗ 6.48 4,12 ;£,65 2,10 3,16 2,38

Примечание: 1-посеь, Й-Еыыетыьллие метелки,З-уборка.

Просматривается тенденция явного увеличения токсичности почвы на вариантах с внесением содомь) в течение всего периода вегетецки. Совместная заишш-л а почву соломы с легкогидролизу-

емым вещёстбом зеленых удобрений значительно снижала токсичность почвы: содержание колйнов снижалось в 6,7 й 11,7 раз.

Следует -отметить, что засушливые условия способствовали ревкому повЫйений токсичности почвы (1991г), что мы связываем ö замедленным разложением соломистых остатков и размножением спепг.фичс-ской микрофлоры, которая способствует накоплению фи-ютоксииов в почве.

. Фенольные соединения.

В качестве одной из основных причин токсичности почвы многие авторы укавмвавт содержание в ней фенольных соединений (JU3te,1067, Двюбенко H.H. Крупа Л.И.1977,Деревягин В.А.1988).

Получешше данные свидетельствую* о том, что содержание свободная фенольных соединений зависело от вида удобрений, срока отборё образцов и погодных условий (табл.4).

Таблица 4

Суммарное содержание фенольных веществ в почве под

1ф«урузой в слое почвы 0-30 см, мг/кг почвы.

-——--—--,--—----1-

| 1991 | 1992

седикш ты | опита | 1 . 1 ' 2 3 1 2 3

Контроль 43,32 29,61 26,38 39,16 36,40 36,98

ÜPK и; 62 28.48 28,76 46,73 22,72 23,14

Навоз 12,97 26,13 21,31 42,83 31,90 31,96

ИРК+Солсма 22,24 32,51 17,34 49,38 30,36 30,33

КРК+Донкиге 26,39 28,47 12,34 404б4 26,02 26,11

МРК+Д+С 22,49 29,59 17,68 34,42 35,85 35,80'

ирк+д+с+пп 16,30 39,45 13,68 46,22 33,90 33,83

i 1РК+Д+ С+ПП+Деф. 18,63 24,07 10,12 34,54 32,11 32,02

ПСРозз 5,28 1,27 5,85 0,43 4,11 0,83

Примечание: 1-посев 2-выметывание метелки 3-уборка Внесение соломы озимой пшеницы по фону минеральных удоб-

рений в сравнении с внесением одних минеральных удобрений увеличивало содержание фенолов в почве в весенний период 91,4%. Комплексное же внесение минеральных удобрений, биомассы донника, соломы и пожнивного сидерата повышало нгчопление фенольных соединений лишь на 40,ЗХ, что мы связываем с более высокими темпами разложения растительных остатков на этом'варианте..

В условиях Недостаточного обеспечения почвы влагой , (1991г), как минеральные, так и органические удобрения снижали накопление фенольных соединений на 26,8-60,9%. И наоборот, 60" лее влажные условия С 1992г) предопредилили более высокие Темпы деструкции органических удобрений и накопление е почве, большего количества фенолов; так их'содержание Неред Посевом кукурузы на вариантах ■ с соломой на фоне минеральных удобрений и комплексном внесении минеральных удобрений» дойника, сопомы и пожнивного сидерата превышало контроль только на 26,1 и 18,0« соответственно.

Таким образом, в засушливых условиях изучаемые оргашшй-* юте удобрения .способствовали снижению содержания фенольных СО" единений в почЕе. При достаточном увлажнении отмечалась тенденция их накопления, Что МЫ связываем о более глубоким процессом разложения органического вещества.почвы, вовлечения В него ?рудногидролизуёмых соединений (легши, целлюлоза й др.) й выделением при этом фенольных веществ.

Корреляционный анализ меяду содержанием фенольных соединений и калинов в почве» показав среднюю зависишоть (г=0,38-0,43). Это указывает на то, что в нааих услоШйХ ее-щегтЕа фено.*ьной природы Не являются основной причиной фйто-токсических свойств почвы.

УГОДНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ' КУЛЬТУР И

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЗУЧАЕМЫХ ПРИЕМОВ.

Внесение как минеральных,' так и органических удобрений в благоприятные годы значительно повышало урожай зеленой массы кукурузы на силос (табл.5). В условиях 1990 и 1992 гг Минерализация органичееггаго вещества, благодаря повышению активности почвенной микрофлоры, протекала Интенсивно'и высвобождающие

элементы питания использовались кукурузой.

Таблица 5

Урожайность кукурузы на силос и коэффициент энергетической эффективности при различных способам повышения плодородия выщелоченного чернозема

Варианты опыта ... | , |Урожай зеленой массы, 1 т/га.|К. зцерге-

^---- -1 т1пеской

( 1990 | 1991 | 1092 |э$фектив.

1 1 ■ 1 ,11 1 |(1990-1992) г' ,

Контроль 38,2 26,1 Б6,3 1,1

НРК 49,9 26,7 67,7 1,3

Навоз Б2,4 22,8 73,5 4.3

НРХ+Сашка 54,6 28,0 59,7 1,5

НРК+Донник 52,1 24,4 ?о а 7 1,2

нрад+с 41,4 21,4 72,7

1!РК+Д+СНШ Б2,У 21,4 65,0 1,3

НРК+Д+С+ГЩ+Дефекат 65,7 22,9 75,3

НСРоас

4,0

2,6

2,5

8 1991 году ррн достаточно высокой температуре воздуха продуктивность кукурузы ограничивалась недостатком влаги. Прибавка урожая зеленой массы в дтЬт год отмечалгсь лига на варианте внесения минеральны;; удобрейий и солоны и составила 2,7 г/га по сравнен!.® с контролен.

Внесение в почву как минеральных так и йрганифхэмч удобрений повышало урожайность ■ ¡гукурузи па силос з »гредгш' »..<%■ три года ьа 5,0-11,1 ч/га.

Козффлцкск'1 зиерг -ткчэд^ой зффэглда.нп'Т'л як истразмюм варианте был саыыу низким (1,1), при' вда.-«*;^ кииэразьйых удобрений этот показатель увеличился на Применение биологических приемов пов>-1.гн..я плодородия почвц (замена чистого' пара на сидераиьный, воад> ■ яывание нбянивнсго сндерата, кспсль-сованиэ биологического урожая солоьш озимой пшен' ЦЫ ц качестве

органического удобрения) повышало кэ^^^^н ^э н ге т ич е с кой эффективности до 1,3-1,7, что на 10-55%/контрольный вариант.

Влияние соломы различных полевых культур и глубины ее ва-делки на урожайность гороха,ячменя и проса показано в таблицеб

Таблица 6

Урожайность культур в зависимости от вида соломы и глубины ее заделки, г\сы2 (среднее за 1991-1992)

| ! . . . , .

| Солома и глубина ее заделки, см

Культура | озимой пшеницу | озимой ржи | гречихи

| 0-10 10-20 | 0-10 10-20 | 0-10 10-20

J_,_I___L

Горох 65,1 78,1 37,1 60,1 76,0 57,9

Ячмень 235,1 371,3 277,6 331,0 287,4 312,6

Просо 57,7 62,0 60,3 59,2 91,0 65,0

НСР095 °бщ. - 24,7 . част.- 9,8 культ.- 10.6

Большая урожайность гороха отмечалась по ржаной и Гречишо: соломе при поверхностной их заделке. Ячмень более интенсивно ре агировал на глубину заделки нежели на вид солому. Урожай зерн. ячменя по всем видам соломы при ее заделке на глубину 10-20 с: на 25,2-136,0 г/м2 превышал урожайность этой культуры, получен ной при поверхностной заделке соломы. Просо дало наибольшие по каэатели по соломе гречихи при заделке на глубину 0-Ю см.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. Внесение в почву изучаемых форм органических удобрений способствовало росту биологической активности почеы; проявлявшейся в увеличении физиологических и функциональных свойств

комплекса почвенных микроорганизмов, и его отдельных групп.

2. Скорость биологических процессов в почве зависела от вида удобрения. Быстрее минерализовалось органическое вещество сидератов. Солома медленно разлагалась в пахотном слое почвы. Совместное применение соломы с зелеными удобрениями ускоряло темпы минерализации соломистых остатков в 1,4-2,1 раза.

3. Солома оказывала влияние на фиксацию азота свободножи-вущими микроорганизмами. Численность азотобактера в среднем за три года возрастала на 160 %. Запапка соломы и зеленых удобрений совместно в большей степени стимулировала развитие аэробных азотфиксаторов, их численность при этом превышала контрольный вариант в 2-4 раза. -

4. Солома й сидераты оказывали влияние на почвенную микрофлору. Численность аммойификаторов и бактерий, использующих минеральные формы азота при внесении соломы увеличивалась на 1,1-4,? (Айн/г почвы по сравнению с контролем. Запашка навоза и соломы в засушливых условиях способствовала росту численности микромнцетов в 1,2-1,6 раз, а целлюлозолитических микроорганизмов в 1,4-2,5 раз. . Совместное внесение соломы и зеленых удобрений снижало численность микромицетов в 2 - 3 раза.

5. Внесение соломы в качестве удобрения способствовало увеличению фитотоксичносги почвы. Больше всего это проявлялось в засушливых условиях. К концу вегетации кукурузы содержание токсических веществ в почве составляло 136 УКЕ, что в 16,2 раза превосходило контроль. Совместная заделка соломы и пожнивного сидерата снижала накопление токсичечких соединений в почве до 20,3 УКЕ.

В выщелоченном черноземе содержалось 10,1-36,4 мг/кг почвы фенольных соединений. Применение органических удобрений в засушливых условиях снижало накопление фенолов. Влажные условия способствовали увеличению концентрации фенолов на 18-26%. Фенольные соединения не являлись основной причиной токсичности почвы, коэффициент корреляции между содержанием фенолов и ко-линов был 0,38...О^З.

6.Запашка соломы и сидератов увеличивала содержание доступных форм фосфора и калия в 1,2-1,6 раз в сравнении с контролем.' Внесение биологического урожая соломы снижало содержание нитратного азота в почве вследствие иммобилизации его почвенными микроорганизмами. Комплексное применение соломы с сидера-

тами исключало это негативное последствие и способствовало увеличен!® накопления нитратного азота в 1,3-2,1 рааа.

7. Применение приемов повышен*..; плодородия почвы повышало урожайность ееленой массы кукурузы по соломе озимой пшеницы ¡В благоприятных условиях на 3,4-16,3 т/га. Комплексное внесение соломы, пожнивного сидерата и дефеката обеспечивало повышение Урожайности На 17,6-19,0 т/га.

В засушливых условиях прибавка урожайности зеленой массы была на варианте С соломой (2,7 т/га).

Большая урожайность верна ячменя получена при внесении соломы озимой пшеница заделанной на глубину 10-20 см и составила 371,3 г/м2. Максимальный урожай гороха 87,1 г/м2, получен по ржаной соломе при поверхностной ее заделке. Гречишная солома, заделанная на глубину 0-10 см, способствовала росту урожайности верна проса до 91,0 г/мг , что на 30-37 % больше по сравнению с ваделкой в глубокие сл~и.

8. Энергетическая оценка различных способов повышения плодородия выделоченно^о чернозема показала, Что затраты технической энергии на вариантах с внесением соломы, без пожнив-пого посева, были самыми низкими. Коэффициент энергетической эффективности на вариантах комплексного применения соломы И сидеритов превышал контрольный вариант на 10 - 65

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. Д."я оптимизации режима органического вещества черноземных почв наряду с другими органическими удобрениями следует шире использовать солому и пожнивные культуры на зеленое удобрение.

2. Солому полевых культур необходимо вносить измельченной сразу после уборки, что достигается уборкой комбайнами с измельчителям.!. Солому озимой пшенипы рекомендовать вносить под кукурузу на глубину 26-27 см, гречишную и ржаную солому вносить под горох и просо на глубину 0-10 см, а солому пшеНицы - на 10-20 см. Под ячмень целесообразно вносить солому гречихи и заделывать ее на глубину 10-20 см.

Для ускорения разложения соломистых остатков перед задел- .

«ой соломы ?носят азотные удобрения N35-30 кг/га. При возможности, после ваделки солому в почву, следует высевать пожнивно культуры (горчицу, редьку и др.) с Последующей их заделкой.

По теме диссертации опубликовано 9 научных раСот:

1. Динамика почвенных микроорганизмов при разложении различный видов органических удобрений.// Сборник науч. трудов. -Вороне», 1992.-С,112-11б.

2.Микробиологические процессы в почве при внесении соломы и пожнивных сидератов.// Проблемы сохранения почвенного плодородия./ Тез. докл, регион, конф.- Пенза,1992.-С.61 - 62. (соавторы Н.И.Вевюков, В.В, Рябчикова).

3. Некоршвая солома и пожнивные сидераты-ваниейдай резерв органических удобрений в ЦЧР.// Аграрная реформа и сг,?/лда:за-цйя экономики . аграрного комплекса ЦЧР./ Ма,П:р.ме;:1р..-«'.науч-ио-практ. койф.-Веронеа, 1993. -С. 120-122. (соавтор нД.Ялзшов).

4. Влияние виесейия различных видов солсыы па биологическую активность почвы и урЬка'щооть сельскохозяйственных культур.// Обеспечение эффективного функционирования производственного потенциала АПК России в условиях рыночных отношений. / Те'з.док. межрег. научш-практ.конф. ЕГАУ.-Воронеж,1993.-С.108-110.

5.Влияние внесения соломы и зеленых удобрений на токсичность почвы й сумму свободных фейольных соединений.// Научные аспекты формирования интелектуальной собственности специалистов АПК России./ Тев. докл. научи, и учебно-!,ютодич, конф. -Воронеж, 1993.-С.8-9. (соавтор И.И.Зезюков).

6. Микробиологические аспекты испаяьзоваияя различных органических удобрений в ландшафтной системе вемледолия.// Проблемы диалоги» в сельском хозяйств«./ Тез. докл.-ПевваД 353.-0.92-93. (соавтор Н.И.ЗеаюкоЕ).

7. Влияние различных способов воспроизводства госДородгй выщелоченного чернозема на тождешс-сгь иочбы. // 'йм та. -С.08-90.

8. Влияние соломы на токсичность почвы-и ур&майнсста кукурузц на силоо.// Адаптивные технологии-йоздвдываяия »эхйических и (дармовых культур./ С">. науч.тр.БГАУ.-Вороне:-;, 1993.-С. 119-125 (соавтор И.И.Зезюков).'

9. Еиияние 'совместного, испольгаваны соломы и з^лекух удобре-

Пий На биологическую активность почвы. // 'Геа. док. меядун. на* учно-практ. конф.-Шбртанды,1993.-С.121-1Е2. (соавтор Н.И.Йёзкь ков).