Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Гумусовое состояние и биологическая активность дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при длительном локальном внесении удобрений

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Гумусовое состояние и биологическая активность дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при длительном локальном внесении удобрений"

АКДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ

УДК 631.872:631.46/631.816.32

•ГБ ОД | ч ДЕК 1998

МИНЧЕНКО ТАМАРА ЭДУАРДОВНА

ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСГОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ЛОКАЛЬНОМ ВНЕСЕНИИ УДОБРЕНИЙ

Специальность 06.01.03 - агропочвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диосертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

АКДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ

УДК 631.872:631.46/631.816.32

МИНЧЕНКО ТАМАРА ЭДУАРДОВНА

ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ ПОЧВЫ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ЛОКАЛЬНОМ ВНЕСЕНИИ УДОБРЕНИЙ

Специальность 06.01.03 - агропочвоведенце

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание кандидата сельскохозяйстаендохнаух

Диссертационная работа выполнена на кафедре почвоведения Белоруоокой сельскохозяйственной академии в 1988 - 1990 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор ГОРБЫЛЕВА А.И.

Официальные оппонента: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор РОМАНОВА Т.Д.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ПРОКОПОВИЧ В.Н.

Оппонирующая организация - БГУ, кафедра почвоведения и геологии.

Защита диссертации оостоитоя ^--«уЙ^ 1996 г. в часов на заседании совета по защите Диссертаций Д.05.02.01

1фи Белорусском научно-иоследовательском институте

почвоведения и агрохимии по адресу:

220108 г. Минок, ул. Казинца, 62, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института ,(г. Минск, ул. Казинца, 62).

1

/

Автореферат разослан " ^ " к/>сф]аЯ 1996 г.

Ученый оекретарь оовета по защите диссертаций кандидат сельскохозяйственных наук <-7< ^-Н. Д. ВОЛКОВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Оптимальное обеспечение дерново-подзолистых ючв гумусом, улучшение его качественного состава, программированное правление "гумусовым хозяйством" почвы - важнейшее условие высокоп-юдуктивного земледелия. Оно зависит от многих факторов. Первое мес-'0 среди них занимает насыщенность пашни органическими удобрениями :ри увеличивающемся количестве в почве растительных остатков различ-ых сельскохозяйственных культур. Последнее в сильной степени зави-ит от норм и способов внесения минеральных удобрений.

В настоящее время установлено положительное влияние локальных пособов на подвижность и коэффициент использования питательных ве-;еств почвы и удобрении, но практически отсутствуют данные о поведе-ии при этом гумуса.

Связь работы с научными програшамк. Диссертационная работа ходит в план научно-исследовательской работы БСХА и являлась частью рограммы 0.51.01 бывшего ГК СССР (разделы 02.02.02; 02.01.03-, 2.01.04; 01.03; 03.01). В настоящее время эти исследования являются оставной частью программы "Плодородие" Республики Беларусь.

Дель и задачи исследований. Целью исследований явилось изучение вменения содержания гумуса и его качественных показателей при дли-ельном внесении минеральных удобрении разными способами на постоян-ых участках под различные сельскохозяйственные культуры. Для этого ешались следующие задачи:

1. Определить общее содержание гумуса при длительном ежегодном локальном и разбросном способах внесения основного минерального удобрения и периодического внесения РК-удобрений в сочетании с ежегодным разбросным или локальном внесении азотных удобрений.

2. Изучить качественные изменения гумуса в зависимости от технологий внесения минеральных удобрений.

3. Установить связи между урожайностью сельскохозяйственных культур и гумусовым состоянием почвы.

4. Дать биологическую оценку способам внесения удобрений в связи с влиянием на урожайность сельскохозяйственных культур и гумусовое состояние почвы. -

Научная новизна подученных результатов. Впервые в условиях дерево- подзолистых легкосуглинистых почв установлена зависимость со; ржания гумуса и его качества от различных способов внесения удоб-;ний. Получены новые данные о динамике биологических процессов, их заимосвази с содержанием гумуса и урожайностью сельскохозяйственных гльтур при локальном ленточном и разбросном внесении минеральных (обрений.

Практическая значимость исследований. Результаты исследовании могут быть использованы в условиях дерново-подзолистых легкосуглинистых почв для разработки рекомендаций по совершенствованию технологии внесен;:! удобрений. Они необходимы для прогнозирования повышения плодородия почвы при длительном применении удобрении.

Защищаемые положения :

1. Общее содержание и качество гумуса, его активность, реакционная способность, лабильность в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве изменяются под влиянием различных способов внесения удобрений.

2. При локальном способе внесения минеральных удобрений количество растительных остатков увеличивается, но гумификация их и минерализация гумуса ускоряется.

3. Комплексная биологическая активность дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при локальном способе внесения удобрений превышает таковую при разбросном способе.

Личный вклад соискателя. В процессе исследований соискатель участвовала в проведении многолетних полевых опытов. Выполнила около 2500 почвенных анализов. Впервые в связи с гумусовым состоянием изучены особенности биологической активности дерново-подзолистых легкосуглинистых почв при применении минеральных удобрений различными способами. Все выводы обоснованы соискателем и обработаны на ЭВМ.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: научно-практической конференции по итогам-научно-исследовательских работ за 1389 год. Горки 1990г.; научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 150-летию ЮСА "Актуальные проблемы развития АПК". Горки, 1990г.; научно-практической конференции "Резервы повышения плодородия почв и эффективности удобрений". Горки 1991, 1993гг.; научной конференции к 155-летит ЕСХА "Научные основы аффективного ведения растениеводства в современных условиях". Горки, 1995г.; международной научно-практической конференции "Резервы повышения плодородия почв и эффективность удобрений", посвященной памяти заслуженного деятеля науки Беларуси, доктора сельскохозяйственных наук, профессора Роберта Тевисовича Виль-дфлуша, Горки, 1996 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 37 таблиц, 14 рисунков и состоит из введения, общей характеристики работы, 5 глав, выводов, предложений производству, списка литературы из 31? наименований, в том числе 34 работ иностранных авторов.

- 3 -

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследования проводили с 1987 г. по 1990 г. на 1, 2, 4 полях 1-го севооборота со следующим чередованием культур: озимая рожь -клевер - лен - картофель - ячмень, на опытном поле " Тушково в котором с 1968 года изучаются пути совершенствования системы и технологии внесения минеральных удобрении. Системой удобрения в нем предусмотрено обеспечение продуктивности на уровне 50-60 ц /га зерновых единиц. Схема опыта включает варианты: 1. Контроль (фон -бОт/га навоза под картофель, известь 1Нгидр.под ячмень )-, 2. NPK вразброс ежегодно; 3. NPK локально ежегодно; 4. N локально, РК вразброс ежегодно (поле1;4); 0,5 NPK ежегодно локально (поле2); 5. N локально, РК взалас на 3-2 года (поле1;4); N локально, РК вразброс ежегодно (поле 2); 6. N вразброс, РК ввапас на 3-2 года.

На делянках второго (стандартного) варианта ежегодно вносят: под озимую рожь - N70P50K3.00, в том числе Рю в рядки, N40 -в подкормку; под бобовые - РзоКао; под лен - ИзоРбоКюо.в том числе Рю в рядки; под картофель - NgoP40l<80 в том числе навоз бОт/га; под ячмень - N120P50K100. в том числе Рю в рядки и известь по I Н гидр. В 1990 г. закончилась 4-ая ротация и все дозы на делянках вариантов с ежегодным и запасным (на 3 и 2 года) внесением РК-удобрений выровнялись. Удобрения вносили в виде аммонийной селитры (34% N), двойного суперфосфата (422 Р2О5) и хлористого калия (56% КгО). Площадь,занижаемая каждой культурой, равна I га, опытных делянок - 294 м2, учетная площадь - 230 м2 для ячменя, озимой ржи, 131,6 м2 для картофеля, L0 м2 для клевера, повторность четырехкратная.

На опытном участке высевались клевер сорта "Глуховский мест-шй", лен сорта "Могилевский" (1988 г.), "К-6" (1989 г.), картофель юрта "Адретга" (1989 г.), "Орленок" (1990 г.), ячмень сорта "Ро-ганд" и озимая рожь сорта "Пуховчанка". Учет урожая зерновых культур [роводили сплошным методом, льна-долгунца - методом пробного снопа, [очвенные образцы отбирали после уборки урожая и в период интенсив-гого роста растений на глубину 0-20 и 20-40 см с последующим опреде-[ением в них: общего содержания гумуса-по методу Тюрина с фотоколо-мметрическим окончанием; лабильных гумусовых веществ - по методике очвениого института им.В.В.Докучаева;группового состава гумуса - по етоду В.В.Пономаревой,Т.Л.Плотниковой; массы растительных остатков по Н.З.Станкову; активного и пассивного гумуса - по Н.И.Лактионо-У; интенсивность почвенного дыхания и потенциальную нитрогеназную ктивность определяли газохромотографическимь методами Л.А.Коряги-ой, Е.Н.Воробьёвой, П.С.Фирсова (1981)и М.М.Умарова(198б); актив-

ность инвертазы - по методу Т.А.Щербаковой (1986); полифенолоксидаз-ную и пероксидааную активность - методом,предложенным Л.А.Корягиной,

H.А.Михайловской (1986); целлюлозоразлагающуга способность почвы учитывали по леере массы фильтровальной бумаги, зашитой в мешочки из стеклоткани и помещенной в почву на глубину пахотного слоя; агрохи-мичеие показатели - по общепринятым методикам. Статистическая обработка результатов проведена методами корреляционного и дисперсионного анализа в вычислительном центре БСХА на ЭВМ типа ЕС-ЭВМ-1036.

Почва опытного участка - дерново-среднеподзолистая развивающаяся на легком лессовидном суглинке, подстилаемом моренным суглинком с глубины около 1м. Пахотный горизонт контрольных вариантов характеризовался показателями: рНКс1 " 6,10 ; Нг - 0,87 ; Б - 8,05 ; Е - 8,92 мэкв/100г; V - 90,0 X; РгОз - 12,80; КгО - 4,50 мг/ЮОг почвы.

СОДЕРЖАНИЕ И КАЧЕСТВО ГУМУСА ПРИ ЛОКАЛЬНО-ЛЕНТОЧНОМ И РАЗБРОСНОМ СПОСОБАХ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ. ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ КОЛИЧЕСТВОМ И КАЧЕСТВОМ ГУМУСА И УРОЖАЙНОСТЬЮ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

КУЛЬТУР

Изменение содержания гумуса при различных способах внесения удобрений 1 Результаты исследований свидетельствуют, что степень гу-мусированности почвы отдельных полей севооборота и содержание гумуса в пахотном горизонте на делянках разных вариантов опыта варьирует от

I.15 - до 1.85Х, а в слое почвы 20-40см: от 0.60 до 1.392.

Запасное внесение РК-удобрений, наравне с ежегодным разбросным,

во всех звеньях севооборота способствует не только сохранению гумуса, но существенно влияет на его накопление в пахотном слое почвы. В первом поле севооборота при ежегодном разбросном и периодическом способе внесения удобрений прирост гумуса на 19-172 выше содержания 'на контроле (рис.1).Локализация только азотных удобрений и локальное внесение полного минерального удобрения привело к уменьшению содержания гумуса по сравнению с ежегодным разбросным и запасным способами. По отношению к этим вариантам снижение достигло 22-20%, а по отношению к контролю ЗХ. В звене лен-картофель-ячменъ (поле 2) под всеми культурами, а особенно под картофелем и ячменем, самое высокое содержание гумуса было на фоне запасного внесения РК-удобрений в сочетании о разбросным внесением азота (1.76; 1.85; 1.8121, что на 0.4; 0.37; 0.35Х превысило вариант с локальным внесением и 0.31; 0.36; О.192 контрольный (табл.1).

1-контроль; 2-НРК вразброс;. Э-НРК локально; 4-Н локально, РК вразброс; 5-Н локально, № ваапас иа 3 и 2 года; 6-Н вразброс, РК взапас на 3 и 2 года

Рис.1. Содержание гумуса (%) под культурами севооборота, поле 1

Таблица 1

Содержание гумуса (%) под культурами севооборота, (поле 2)

Варианты опыта Глубина, см Лен, 1988г 19В9г-Картофель 1990г-Ячмень Средн. за 3 года % К контролю

бутонизация уборка колошение уборка

Контроль 0-20 1,29 1,51 1,45 1,49 1,62 1.47 100

20-40 0,88 0,94 0,91 0,89 0,79 0,88 100

ИРК вразброс 0-20 1,42 1,53 1,46 1,61 1,79 1,56 106

20-40 1,34 1,30 1,13 1,22 1,17 1,22 139

КРК локально 0-20 1,42 1,40 1,36 1,48 1,46 1,42 97

20-40 0,86 0,23 1,08 1,28 1,19 1,13 128

0.5 ИРК 0-20 1,58 1,49 1,17 1,48 1,39 1,42 97

локально 20-40 0,91 0,19 0,81 1,23 1,09 1,05 119

N локально, 0-20 1,59 1,46 1,49 1,76 1,70 1,60 109

РК вразброс 20-40 0,96 1,20 1,16 1,30 1,22 1,17 133

N вразброс, 0-20 1,44 1,76 1,76 1,85 1,81 1,72 117

РК взапас 20-40 1,17 1,37 1,29 1,39 1,30 1,30 148

на 3 и 2года

НСР05 0-20 0,01 0,06 0,04 0,08 0,08 - -

20-40 0,06 0,07 0,02 0,03 0,02 - -

В общем на всех полях севооборота наблюдается уменьшение гумуса при локализации только азотных удобрений и особенно локальном внесении полного минерального удобрения по сравнению с разбросной заделкой ежегодной дозы ЫРК и запасной РК-удобрений.

Групповой состав гумуса Выявлено, что при локализации №РК гумус имеет более выраженный гуматно-фудъвагный характер по сравнению с ежегодным разбросным и запасным внесением минеральных удобрений: соотношение Сгк: Сфк при локальном внесении равно 0.61, 0.73, 0.80, при разбросном 0.69,0.82, 0.84, при аапасном 0.85, 1.14, 1.19.Состав гумуса на делянках контрольного варианта типичек для дерново-подволистых почв и носит достаточно выраженный фульватный и гуматно-фульваткый характер (Сгк: Сфк - 0.59-0.70). Гуминовых кислот в составе гумуса мало.

Активность гумуса и его реакционная способность Исследованиями установлено, что локализация минеральных удобре-

ний способствует биологической активизации гумуса и трансформации части пассивного гумуса в активную форму, что пртеодит к увеличен™ абсолютного и относительного содержания его активных форм и реакционной способности, и является, по-видимому, тем условием, которое вызывает мобилизацию почвенных ресурсов на создание урожая полевых культур на уровне и выше разбросного и запасного.внесения минеральных удобрений.

Лабильность гумусовых веществ В изменении лабильной части гумуса при различных способах внесения удобрений (на примере поля 2) наблюдается следующие закономерности: локализация удобрений вызвала уменьшение лабильных гумусовых веществ в 1988 году по отношению к разбросному внесению в 1.2 раза, по отношению к варианту с запасным внесением РК-удрбрений в 1.8 раза, (табл. 2). Внесение навоза под картофель в 1989 году, вызвало усиление гумификацими органического вещества и тем самым уменьшило подвижность гумуса по всем вариантам, сохранив при этом закономерность наименьшего содержания лабильных гумусовых веществ при локальном применении удобрений. Известкование в 1990 году под ячмень еще в большей степени ускоряет этот процесс. Внесение минеральных удобрений увеличивает лабильность гумуса.

Взаимосвязь между количеством и качеством гумуса и урожайностью сельскохозяйственных культур Для определения сопряженности взаимосвязи между урожайностью и гумусом и между его качественными показателями мы применили метод множественной корреляции и регрессии, где изучается зависимость между тремя и более признаками, а так же определяется коэффициент множественной корреляции Р. При этом должно соблюдаться соотношение: каждый коэффициент парной корреляции г не должен превышать по абсолютной величине Я.

Исследованиями обнаружена коррелятивная взаимосвязь урожая с общим содержанием гумуса и с его качественными показателями. Коэффициенты корреляции, полученные.в результате статистической обработки гвидетельствуют о влиянии различных форм гумуса на урожайность (табл.3).

ОБРАЗОВАНИЕ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ В РЕЗУЛЬТАТЕ ГУМИФИКАЦИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В СВЯЗИ СО СПОСОБАМИ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ Исследованиями установлено, что за счет остатков ежегодно может

Таблица Е

Содержание лабильных и стабильных гумусовых веществ в почве при различных способах внесения удобрений, % на сухую почву (поле 2)

Варианты опыта Глубина взятия образ ца см 1988-Лен 1989 - Картофель 1990 - Ячмень

лабильные гумусовые вещ-ва стабиль ные гумусовые вещ-ва бутонизация уборка колошение уборка

лабиль. гумусов вещ-ва стабиль, гумусов. вещ-ва лабиль. гумусов вещ-ва стабиль, гумусов. вещ-ва лабиль. гумусов вещ-ва стабиль, гумусов. вещ-ва лабиль. гумусов вещ-ва стабиль, гумусов. вещ-ва

Контроль 0-20 0,183 1,117 0,163 1,347 0,183 1,267 0,194 1,296 0,177 1,443

20-40 0,124 0,756 0,139 0,801 0,171 0,739 0,119 0,771 0,085 0,06

HPK вразброс 0-20 0,331 1,089 0,276 1,254 0,163 1,297 0,314 1,306 0,253 1,537

20-40 0,316 1,024 0,253 1,047 0,153 0,977 0,222 0,998 0,134 1,036

HPK локально 0-20 0,265 1,155 0,145 1,255 0,160 1,200 0,211 1,269 0,162 1,298

20-40 0,132 0,728 0,140 1,090 0,144 0,936 0,136 1,144 0,089 1,107

0,5 HPK 0-20 0,420 1,160 0,212 1,278 0,151 1,019 0,180 1,300 0,140 1,250

локально 20-40 0,153 0,757 0,160 1,030 0,134 1,046 0,114 1,116 0,095 0,995

М локально, 0-20 0,500 1,090 0,273 1,187 0,183 1,307 0,226 1,534 0,174 1,526

PK вразброс 20-40 0,334 0,626 0,188 1,012. 0,177 0,983 0,126 1,174 0,096 1,124

N вразброс, 0-20 0,478 0,962 0,272 1,488 0,232 1,528 0,304 1,546 0,249 1,551

PK взапас 20-40 0,38? 0,783 0,246 1,124 0,173 1,117 0,246 1,144 0,227 1,073

на 3 года

НСР05 0-20 0,03 - 0,03 - 0,01 - 0,02 - 0,04 -

20-40 0,09 - 0,02 0,01 - ■ 0,06 - 0,02 -

Таблица 3

Взаимосвязь урожайности (у) с гумусом, различными его формами и уравнения множественной регрессии

Год исследования Культура гумус XI гуми-новые кислоты Х2 фуль-во-кислоты хз Активный гумус Х4 Пассивный гумуо Х5 ПАТ Х5 ПРС Х7 Лабильный гумус Х8 Уравнения регрессии R козфф. множествен, корреляции

Поле 2

1988 Лен 0.76 0.69 -0.17 0.17 -0.28 0.77 0.75 0.68 У-296.09+75.98X1-312.78X2 +48.79X3+456.34X4--293.90X5-449.57^8+ +1.65X7+31.59X8 0.95

1989 Картофель 0.35 0.63 -0,42 0.44 -0.31 0.80 0.34 0.68 У-15.51-113.93X1+260.26X2 -68.21Хз-500.64Хд+ +341.12X5+386.59X6--16.68X7-155.79Xa 0.84

1990 Ячмень 0.45 0.20 -0.12 0.58 -0.12 0.21 0.51 0.70 У-29.04+4.24X1+6.27X2+ +1.42Хз+47.67X4-32.41X5" -43.93X6+0.97X7+10.67X8 0.83

XI Поло 1 Х2 ХЗ Х4 Х5 Хб

1988 1989 Клевер Вика-овес 0.20 0.21 0.39 0.35 -0.48 0.25 0.30 0.45 0.51 0.56 0.46 0.42 У-15.75+12.99X1-55.77X2--4.94Хя+22.50X4-0.34X5+ +34.76X6 У—337.53-5.82X1+41.81Хг+ +262.37X3+198.56X4- . -2.89X5 0.57 0.94

1990 Картофель 0.16 0.56 -0.17 0.20 0.4) 0.20 У=-81.39-72.49X1-470.40Х2 +341.56Хя+348.24Х4--7.81X5-39.23Хе 0.94

образовываться в зависимости от возделываемой культуры от 0.04 до 1.бОт/га Гумусовых веществ. Наименьшее их количество образуется под картофелем (0.04-0.053т/га), наибольшее под клевером - (1.6т/га) и вика-овсом (1-1?т/га).

Между величиной растительных остатков и урожаем сельскохозяйственных культур существует коррелятивная зависимость. С ростом урожайности увеличивается и абсолютное количество остатков. Полученные уравнения линейной регрессии позволяют рассчитывать массу растительных остатков по урожаи основной продукции. Для вика-овса - У=0.13х -10.19; для картофеля - У=0.04х + 0.85; для ячменя - У=0.33х - 50.30; для оз.ржи - У»0.73х + 40.72; для клевера - У«3.4б - 144.97.

Разные способы внесения удобрений неодинаково сказываются на накопление в почве растительных остатков. Их накапливается больше при локальном внесении минерального удобрения.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ЛЕГКОСУГЛИНИСТОЙ . ПОЧВЫ пга РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ Ферментативная активность

Данные по инвертазной активности за 1988-1990 годы в почве 2-го поля в звене яен-картофель-ячыеяь свидетельствуют, что в целом ин-вертазная активность невысокая. При локальном знесении удобрений она составила 14.7мг глюкозы за 4 часа, что в 2,8 раза больше, чем на контроле и в 2,3 раза больше, чем при разбросном внесении РК-удобре-шш. Без значительных колебаний по вариантам опыта отмечена инвер-тазная активность в 1989г. под картофелем. Относительно ровное распределение количества инвертазы по вариантам опыта связано, очевидно, с внесением навоза.

Активность полифенолоксидазы и пероксидазы отражает интенсивность процессов синтеза и минерализации гумуса. Исследованиями установлено, что в целом активность полифенолоксидазы по вариантам опыта и по годам была невысокой, более стабильной и ровной с незначительным увеличением на фоне разбросного и запасного внесения удобрений Резких различий пероксидазной активности по вариантам не выявлено. Наиболее существенны различия по годам. Внесение извести под ячмень и последействием навоза способствовало снижению пероксидазной активности по сравнению с 1988г. в 1,3 раза, с 1990г. в 1,17 раза.

Отношение активности полифенолоксидазы к активности пероксидазы, выраженное а процентах, условно названо коэффициентом накопления гумуса. По нашим данным он в опыте повторяет закономерности активности полифенолоксидазы. Наибольшие величины его получены для вариантов с разбросным и запасным внесением удобрении и в среднем аа 3

- и -

года были равны 41.431.

Интенсивность "дыхания" и потенциальная азотфиксируюп^и

активность почвы В годы наших исследований наблюдалось положительное влияние локального способа внесения удобрений на интенсивность "дыхания" почвы. Выделение СОг в среднем за три года была на 48Х выше варианта без удобрений, на 537. больше, чем на фоне разбросного внесения удобрений и на 252 выше запасного (табл.4). -

Одним из реальных источников накопления азотного фонда почв является биологическая фиксация атмосферного азота, осуществляемая микроорганизмами. Установлено, что потенциальная азотфиксирующая способность почвы оказалась выше при разбросном и запасном внесении удобрений, чем при локальном, хотя в целом различия по вариантам незначительны. Однако отмечена тенденция к увеличении показателя от 1983 к 1990г. и связано это с внесением навоза и извести. .

Целлюлозолитическая способность почвы Важным этапом в разложении органических веществ, попадающих в почву с растительными и животными остатками, . а также органическими удобрениями, является распад клетчатки. Именно клетчатка служит основным источником энергии для всей жизни почвы вообще.

По влиянию различных способов внесения удобрений на целлюлозо-разлагаюшую способность почвы варианты опыта располагаются в такой последовательности: ИРК локально > N вразброс, РК взапас > 0.5 КРК локально > N локально, РК вразброс > ИРК вразброс > Контроль

Комплексная относительная оценка биологической активности дерново-подзолистой почвы при различных способах внесения удобрений Комплексная относительная оценка биологической активности дер-, ново-подзолистой легкосуглинистой почвы, суммирующая ее ферментативную активность, интенсивность выделения углекислого газа, энергию азотфиксации и целлюлозоразлагащую активность - представлена в табл.5. По силе влияния на биологическую активность почвы различные способы внесения удобрений составили следующий ряд:

для льна: НРК локально > N локально, РК вразброс > N вразброс, РК взапас >0.5 НРК локально > Контроль > КРК вразброс;

для картофеля: ИРК локально > N вразброс, РК взапас > КРК вразброс > N локально, РК вразброс >0.6 НРК локально > Контроль-, для ячменя: НРК локально > N вразброс, РК взалао > НРК вразброс > N локально, РК вразброс > 0.5 НРК локально > Контроль, Важно огне-

Таблица 4

Влияние различных способов внесения удобрений на "дыхание" и потенциальную азотфиксируюаую активность почвы

1 - ■ ..... "Дыхание" почвы, №СОг ва 72 часа Потенциальная азотфиксирующая ак-

1 на Юг почвы тивность, мг N за 72 часа на Юг

I Варианты - почвы

1 нтт я

| опыте

1 лен, карто- ячмень, средняя лен, карто- ячмень, средняя

1 1 1988Г фель, 1990г за 3 % 1988Г фель, 1990г за 3 X

1 1 1 1989г года 1989г года

1 ¡Контроль 1 2,48 2,07 2,07 2,21 100 0,75 0,86 1,13 0,91 100

1 Ь'РК вразброс 1,62 2,34 2,30 2,09 95 0,94 1,05 1,20 1,06 116

1 ¡КРК локально 3,26 4,23 2,32 3,27 148 0,76 1,01 1,06 0,94 103

¡0.5 КРК

!локально 2,00 2,93 1,13 2,03 92 1,01 1,09 1,19 1,10 121

IN локально,

¡РК вразброс 2,03 2,07 1,98 2,33 : 105 0,84 • ••1,09 1,13 1,02 112

1N вразброс,'

¡РК взапао 2,43 3,60 2,09 2,71 123 0,99 1,02 1,20 1,07 118

|НСР05 1 0,41 0,50 0,54 - - 0,06 0,03 0,06 - -

Относительная оценка влияния различных способов внесения удобрений на продукт] дерново-подзолистой легкосуглинистои почвы и ее биологическую активность, X

Таблица 5

IBHOCTb ,

(поле 2)

Варианты Продуктивность Инвер-таза Полкфе- ноло- ксидаза Интенсивность СОг Способность почвы Сумма показ, биолог, активн. Оценка показ, биолог, активн.

опыта Ц З.ед о га % к контролю целладо-золитич. потенциал азотфикс.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Лен - 1988г

Контроль №К вразброс ЯРК локально 0.5 ИРК локально N локально, РК вразброс N вразброс, РК взапао на 3 и 2 года 21.4 32)l зг:з 31.5 32,2 31,8 100 150 151 147 150 148 56 37 100 40 85 45 80 90 80 95 95 100 76 49 100 61 89 74 - 74 93 75 100 83 98 286 269 355 296 352 317 100 94 124 104 123 111

Картофель - 1969Г

Контроль ЫРК вразброс ИРК локально 0.5 ИРК • локально N локально, РК вразброс N вразброс, РК взапас на 3 и 2 года 24,5 36,8 40,5 35.0 37,3 40,8 100 150 165 143 152 166 80 79 100 51 54 73 90 95 90 80 100 100 48 55 100 69 48 85 72 90 100 94 97 100 78 96 92 100 100 93 368 415 482 394 399 451 100 112 131 107 108 122

сл

I

Ячмень - 1990г

Контроль NPH вразброс NPK локально 0.5 NPK локально N локально, PK вразброс К вразброс, PK ззапас на 3 и 2 года

40,4 51 7 53;6 100 128 133 31 39 100 85 100 90 89 99 100 77 91 100 94 100 88 373 429 478 100 114 127

52,7 130 69 75 48 93 99 384 102

47,9 118 28 95 85 86 94 388 103

46,9 116 77 100 90 98 100 465 124

тить, что более высокой продуктивности соответствует и более высокий уровень напряженности биологических процессов.

Взаимосвязь микробиологических процессов с содержанием

гумуса и урожаем сельскохозяйственных культур Установлена корреляционная зависимость (г) урожая с суммой биологических показателей, характеризующих их сопряженность: для льна 0.58; картофеля - 0.46; ячменя - 0.63. Связь урожая с комплексным показателем биологической активности в вависимости от различных способов внесения удобрений расположилась следующим образом: для локального применения удобрений г«=0.68, для разбросного гО.44, для запасного г=0.79.

Различные способы внесения удобрений неодинаково повлияли на взаимосвязь гумуса с ферментативной активностью (табл.6).

Таблица 6

Взсимосвязь урожая с биологическими показатетами при разных способах внесения удобрений (Поле 2), г

Варианты Инвер- Полифе- Перо- Нитро- Целлюло- Сумма

таза нолокси- кси- геназа СОг золитич. показа-

опыта даза даза способн. телей

Контроль -0,59 0,45 -0,23 -0,27 - 0,31 0,29

HPK враьброс 0,63 -0,14 0,08 -0,31 0,28 0,47 0,44

NPK локально 0,86 0,29 -0,55 0,17 0,65 0,49 0,68

0.5 NPK

локально 0,99 -0,15 -0,63 -0,28 0,90 0,14 0,65

К локально.

PK ьразброс -0,16 0,34 -0,13 0,09 - 0,61 0,18

N вразброс,

PK ьзапас 0,98 0,23 0,28 -0,40 0,89 0,78 .0,79

выводы

1. Длительное сельскохозяйственное использование почвы при внесении органических удобрений в расчете на положительный баланс гумуса стабилизирует процессы его образования-разложения. Однако содержание гумуса в дерново-подволистой легкосуглинистой почве подвержено колебаниям в зависимости от технологии внесения минеральных удобрений и набора сельскохозяйственных культур.

2. При длительном систематическом внесении основного минерань-

ного удобрения локально-ленточным способом общее содержание гумуса в почве по отношению к разбросному и запасному внесению минеральных удобрений снижается на 10-20%.

3. Дефицит гумуса при локально-ленточном способе внесения удобрений компенсируется повышением активности его галоидных форм и реакционной способности.

Локализация МРК способствует снижении'лабильности гумуса по сравнению с ежегодным разброснш и запасным применением удобрений. При этом внесение навоза и извести уменьшает количество лабильных гумусовых веществ, а внесение одних минеральных удобрений повышает.

В зависимости от способов применения минеральных удобрений меняется состав гумуса: при локально-ленточном Сгк:Сфк 0,61 - 0,80; при разбросном 0,61 - 0,84; при запасном 0,85 - 1,19.

4; Отмечено наибольшее количество растительных остатков при локальном внесении минерального удобрения, при этом гумификация их и минерализация гумуса ускоряется.

Между величиной растительных остатков и урожаем сельскохозяйственных культур существует коррелятивная зависимость. С ростом урожайности увеличивается абсолютное количество оотатков, но снижается доля их участия в общем выходе биомассы.

5. Статистически достоверна взаимосвязь урожая с качественными характеристиками гумуса (средняя и тесная о лабильным гумусом г=0,46-0,70; с показателем активности гумуса ПАГ г=0,41-р,80; о показателем реакционной способности ПРО г«0,34-0,75.

С содержанием общего гумуса в почве обнаружена слабая и средняя связь.

6. Локализация минеральных удобрений влияет на активность окислительно-восстановительных ферментов: уменьшая полифенолоксидазную активность и увеличивая пероксидазную. При этом полученные коэффициенты корряляции гумуса с полифенолоксидазой (г-0,20) и пероксидазой, (г=-о,87), указывают на повышенную минерализацию гумуса за счет увеличения микробиологической активности почвы.

"Дыхание" почвы при локальном способе' внесения удобрений оказалось на 51% выше разбросного, коэффициент корреляции гумуса о этим показателем при этом составил г-0,78, что соответствует тесной взаимосвязи.

7. Высокий комплексный показатель биологической активности отмечен на фоне локального применения удобрений, что соответствует и наибольшей урожайности сельскохозяйственных культур, подтвержденной

- ль -

средней корреляционной свяаьв между ними (г«Ю,68).

8. Активность гидролитических (инвертазы), окислительно-восстановительных (полифенолоксидазы, пероксидазы) ферментов, а также нит-рогеназы, активность выделения СО^, целлюлозолитическая способность почвы, могут слузгать объективными показателями оценки различных способов внесения удобрений и гумусированности почвы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения высокой продуктивности возделываемых культур и 'рационального использования удобрений на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах целесообразно применять локально-ленточное внесение NPK и запасное внесение РК-удобрений.

2. Внедрять в практику агрохимических и почвенных исследований определение показателей характеристики биологических свойств почвы.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТ/ДИИ

1. Минченко Т.Э. Гумусовое состояние дерново-подзолистой легко-суглияистои -почвы при длительном локальном внесении минеральных удобрений на постоянных участках //Актуальные проблемы развития АПК: ТЕЗ.докл. и сообщ. научно-практической конф. молодых ученых и специалистов, посвященной 150-летию Белорус, с.-х. академии. Горки, май 1990г. - Горки. - С.91-92.

2. Некрылова Л.Н., Минченко Т.Э. Целлюлозолитическая способность почвы // Сб.науч.тр./Белорус.с.- х. академии, - Горки.1993. -С.10-13.

3. Минченко Т.Э. Гумусное состояние дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при длительном локальном внесении минеральных удобрений на постоянных участках //Сб.науч.тр./Белорус.с.-х.академии,- Горки. 1993.-С.16-20.

4. Минченко Т.Э. Взаимосвязь гумуса с ферментативной активностью дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы //Сб.науч.тр./Белорус. с.-х. академии,-Горки.1995.-С.66-69.

5. Минченко Т. Э. Показатели активности гумуса и его реакционная способность в зависимости от различных способов внесения минеральных удобрении //Материалы науч.конф.к 150-летию Белорус. с.-х.академии. -Горки.1995.-С.112-113.

6.Минченко Т.Э., Горбылёва А.И., Воробьёв В.Б.Биологическая оценка длительного локального способа внесения минеральных удобрений //Материалы международной научно-практ. конф.-Горки.1996.-С.35-37.

РЭЗШЭ. М1нчанка Т.Э.

Гумусавае станов1ща 1 б1ялагхчная актыунасть дзёранова-падзо-лЮтай лёгкасугл1нковай глебы пры працяглым лакальным унясенн1 угна-енняу.

Ключавыя словы: гумусавы рзжым, гум1навьи к1 слоты, актыуны, пасены, лаб1льны гумус, ферментатыуная актыунасць, комплексная б1яла-г1чная актыунасць.

Даследаванн! праведзены на доследным пол1 БСГА у мэтах вывучзн-ня змен утрымання гумуса и яго якасц1,а таксама паказчыкау б1ялаг1ч-най актыунасц1 дзёранава-падзол1стай лёгкасугл1ккавай глебы пры пра-цяглым унясенн1 шнеральных угнаенняу розным1 спосабамх на пастаян-ных участках пад ровным! сельскагаспадарчым! культурам!.

Был! праведзены працяглыя палявыя доследы 1 лабараторньи дасле-даванн1. Атрьгманныя вын!к1 апрацаваны метадач! дысперс1йнага 1 карэ-ляцыйна-рэгрэс1йнага аналХэу на ЭВМ.

Упершшш ва умовах дзёранава-падзол1стах легкасугл1нкавых гле-бау выяулена змяшэнне утрымання гумуса пры лакальным спосабе укя-сення мшеральных угнаенняу, павышзнне яго акшукых кало1дных форм, рэакцыйнай здольнасц! 1 б!ялаг1чнай актыунаяц!, 1. а* яуляепца, в1даць той умовай, якая вызывав мабШзапмо глебавых рзсурса? на стварэнне ураджая палявых культур на узроун! I вышэй раск!днога 1 эапасиога унясення м1неральиых угнаенняу.

Вын1к1 даследаванняу могуць быць влкарыстаны для распрацоук1 рэкамяндацый па удаскаяаленнп тэхналогИ унясення угнаенняу.

Для атрымання высокай прадуктыунасц1 культур якгя вырашчваюцца 1 рацьганальнага выкарыстання Угнаенняу на дзёранава-падзол1стых Глебах мэтазгодна скарыстоУваць лакальна-стужкаваа ^нясенне МРК 1 запасное Унясеняе РК-угяаення?.

РЕЗЮМЕ. Минченко Т.З.

Гумусовое состояние и биологическая активность дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при длительном локальном внесении удобрений.

Ключевые слова: гумусовый режим, гуминовые кислоты, активный, пассивный, лабильный гумус, ферментативная активность, комплексная биологическая активность.

Исследования проведены на опытном поле БОСА с целью изучения изменения содержания гумуса и его качества, а также показателей биологической активности дерново-подзолистой легкосуглгаистой почвы при

длительном внесении минеральных удобрений разными способами на постоянных участках под различными сельскохозяйственными культурами.

Проводились длительные полевые опыты и лабораторные исследования. Полученные результаты обработаны методами дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализа на ЭВМ.

Зпервые в условиях дерново-подзолистых легкосуглинистых почв установлено уменьшение содержания гумуса при локальном способе внесения минеральных удобрений, повышение его активных коллоидных форм, реакционной способности и биологической активности, и является, по-видимому, тем условием, которое вызывает мобилизацию почвенных ресурсов на создание урожая полевых культур на уровне и выше разбросного и запасного внесения минеральных удобрений.

Результаты исследований могут быть использованы для разработки рекомендаций по совершенствованию технологии внесения удобрений. Для получения высокой продуктивности возделываемых культур и рационального использования удобрений на дерново-подзолистых почвах целесообразно применять локально-ленточное внесение NPK и запасное внесение РК-удобрений.

ЗШМАШ. Mincheko Т.Е.

Humus Contition and Biological Activity of Demo - Podzolic and ZightLoamy Soil at Long - Term Local Fertilizer Application. Л

Key words: humus regime, humin acids,-" active, passive, ladile humus, fermentable activity, complex "biological activity1.

The ressearch was carried out on the experimental field of the BAA in order to stundy changes in humus content and its guality as wellas indices of the biological activity of demo-podsolic light-loamy soil at long-term mineral fertilizer application on the constant plots to different farm crops.

Long - term field experiments and laboratory research have been carried out. The obtained data have been processed by the methods of disperssion and coorelation - regressio analysis on computer.

For the first time on derno - podsolic and light - loamy soils decrease of the humus content at local method of fertilizer application, increase of its active colloid forms, reaction ability and biological activity have been found out. And it seems to be the condition which causes soil resources mobilization to produce crap yields at the broadcasting and storing levels of the fertilizer application arid at higher levels.

The results of ths research may be used to develop recommendations on impraving technologies of fertilizer application.

To obtain high productivity of the cultivated craps and rational use of fertilizers on demo - podsolic soils it Is necessary to use localband application of NPK and storage application of fertilizers PK.