Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи ИЛАШКУ Лидия Константиновна . УДК 631.417.2 : 631.445.4

ИЗМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ

06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1987

Диссертация выполнена в Молдавском научно-исследова-тель£ком институте почвоведения и агрохимии им. Н. А. Димо.

, Научный руководитель — член-корреспондент АН МССР, профессор В. Г. Унгурян.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Л. А. Гришина; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н. Ф. Ганжара.

Ведущее предприятие — Почвенный институт имени В. В. Докучаева.

Защита диссертации состоится ъсШфОчЛ. 198 У г.

в * » час « № » мин. на заседании Специализированного совета К.120.35.01' в Московской сельскохозяйственной академии им. К- А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХ А. . . . -

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « ». . . л198$ г.

Ученый секретарь Специализированного совета — /Г

кандидат биологических наук с. М. Саблина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из основных направлений реализации Продовольственной'программы СССР на период до 1990 года, одобренной Майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС и утвержденной XXVII съездом КПСС, является обеспечение высоких темпов сельскохозяйственного производства на основе последовательной его интенсификации, высокоэф-фективнопо использования земли. Главная задача — всемерное повышение урожайности сельскохозяйственных культур, увеличение производства зерна, кормов и другой продукции на основе применения зональных систем земледелия. При этом огромное значение имеет проблема сохранения и неуклонного роста почвенного плодородия, важнейшим показателем которого является гумус.

В Молдавии за последние 30 лет проведены исследования качественного состава гумуса различных типов и подтипов почв в генетическом аспекте (Займов, Фильков, 1960; Крупеников, Могоряну и др. 1963;. Фильков, 1968; Холмецкий, Ганенко, 1969; Займов, 1969; Крупеников, Ганенко, 1970; Моток, 1973); изучалось также влияние низких и средних доз удобрений на отдельные показатели гумусного состояния черноземов (Осмеховский, 1973; Загорча, 1983; Тарлев, Подарь, 1983; Ганенко, 1978; Ганенко, Крупеников, 1984; Цуркан, 1985).

Однако до последнего времени оставались невыясненными направленность и особенности изменения гумусного состояния черноземов под влиянием их интенсивного сельскохозяйственного использования. Отсутствовала система оценки гумусного состояния черноземов Южно-Европейской фации.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований явилось определение влияния зернопропашных севооборотов, минеральных и органических удобрений на гумусное состояние черноземов Молдавии в условиях растущей интенсификации земледелия. Соответственно были решены следующие задачи:

— опреде гава и сезонной дина-

и

мики гумуса, его лабильных фракций в черноземах типичных и карбонатных на полевых стационарных опытах;

— установление особенностей круговорота углерода и баланса гумуса черноземов, используемых в севообороте с высокими дозами органических и минеральных удобрений;

— разработка количественной характеристики современного гумусного состояния черноземов Молдавии.

На защиту выносятся:

— закономерности изменения общего, группового и фракционного состава гумуса, а также его легкоподвижных форм в интенсивно используемых типичных и карбонатных черноземах;

— данные по балансу гумуса и условный способ его расчета;

— уточненная система оценки гумусного состояния черноземов Южно-Европейской фации;

— группировка черноземов (типичных и карбонатных) различной степени сельскохозяйственного использования по содержанию легкоиодвижного органического вещества (ЛПОВ).

Научная новизна работы. Получены количественные показатели по динамике общего, группового и фракционного состава гумуса, а также ЛПОВ в интенсивно используемых типичных и карбонатных черноземах. Установлены особенности баланса гумуса в исследованных черноземах в условиях зернопропашного и зерносвекловичного севооборотов.

Практическая ценность работы. Результаты исследований и разработанная группировка черноземов по показателям их гумусного состояния, а также установленные диагностические показатели гумусного состояния высокоудобрен-ных типичных и карбонатных черноземов могут быть использованы при разработке мероприятий но улучшению гумусного состояния черноземов в системе управления почвенным плодородием.

Способ определения массы растительных остатков полевых культур для расчета баланса гумуса в целях его контроля и регулирования рекомендован к внедрению в производство Госагропромом Молдавской ССР.

Апробация. Основные результаты были доложены на союзных и республиканских производственных и научных конференциях: «Почвоведение и агрохимия — сельскохозяйственному производству Молдавии» (Кишинев, 1981); «Ученые — научно-техническому прогрессу в полеводстве» (Бельцы, 1982); «Черноземы Молдавии и пути их рационального использования» (Кишинев, 1983); «Молодые ученые — в решении Продовольственной программы» (МГУ, Москва, 1983); «Проблемы повышения продуктивности черноземных

почв» (Полтава, 1983); Научно-технические проблемы решения Продовольственной программы» (Кишинев, 1984); «Роль молодых ученых и специалистов во внедрении научно-техни: ческих достижений в сельскохозяйственное производство» (Кишинев, 1985); на симпозиуме «Органическое вещество, плодородие почв и урожай сельскохозяйственных культур» (Москва, 1985); на VII съезде ВОП (Ташкент, 1985); на координационном совещании по проблеме органического вещества почвы (Москва, 1986); на . совещании «Проблема гумуса в земледелии» (Новосибирск, 1986).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 работах..

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций; содержит 28 таблиц, 3 рисунка, приложения на 37 страницах. Список использованной литературы включает 197 наименований, в том числе 11 на иностранном языке.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ .ИССЛЕДОВАНИЯ

Для определения изменения содержания гумуса в черноземах за многолетний период их использования в зерноиро-нашных севооборотах с удобрением в 1983 г. были отобраны и проанализированы образцы почв на трех госсортоучастках. Результаты сравнивали с показателями содержания гумуса, ранее определенными на этих госсортоучастках в 1961 — 1962 гг. И. А. .Крунениковым.с сотрудниками.

Отбор образцов почв в 1983 г. мы проводили по каждому полю госсортоучастков на тех же 15—25 точках, по которым брались образцы .в 1961—1962 гг. и также по 10-сантиметровым слоям до глубины 40 см, но, в отличие от отбора 1961— 1962 гг., в 5-кратной:повторности методом конверта.

На черноземе^типичном мощном легкосуглинистом Рыб-ницкого госсортоучастка применяется девятипольнын севооборот, где пропашные культуры занимают три поля и одно—горох. Чередование культур следующее: озимая пшеница, яровой ячмень, овес, кукуруза на зерно, горох, подсолнечник, сахарная свекла, вика-овес, озимая пшеница. На каждое поле ежегодно приходится удобрений в среднем 1,3 т/га навоза и 74 кг д. в./га азота, 44 — фосфора и 32 кг д. в./га калия. :: :На черноземе обыкновенном мощном легкоглинистом Ба-чойского госсортоучастка применяется 10-польный севооборот с насыщенностью пропашными культурами 40% и одним'полем гороха. В среднем за год в течение 20 лет внесено: навоза — 2,2 т/га, минеральных удобрений — азота — 70 кг д. в./га, фосфора — 45 кг и калия — 8 кг.

I 3

На черноземе карбонатном мощном легкоглинистом Кау-шанского госсортоучастка внедрен 10-польный севооборот с 40% пропашных культур и одним полем гороха. За период с 1962 по 1983 г. на каждый гектар было внесено навоза по

2 т, минеральных удобрений — азота — 18 кг д. в., фосфора — 32 кг д. в. в среднем за год.

Изучение годичной и сезонной динамики, качественного состава и баланса гумуса черноземов проводилось нами-в 1981—1986 гг. на Бельцком стационарном опыте и в 1983— 1986 гг. на Кетросском стационаре.

Бельцкий нолевой стационарный опыт НИИ полевых культур НПО «Селекция» заложен на черноземе типичном в 1965 году. Исследования ироводилисьнавариантах: залежь, пашня в четырехпольном севообороте без удобрений (контроль) со следующим чередованием культур: озимая пшеница, сахарная свекла, кукуруза, горох. Другой вариант того же севооборота. На удобренном варианте .под озимую .пшеницу было внесено 20 т/га навоза и минеральных удобрений (ЫРК)зо. под сахарную свеклу — 40 т/га навоза и (NPK)eo кг/га д. в. Площадь делянки 300 m8..JC. началу, нашей работы (1981 г.) удобренные варианты получили следующие суммарные дозы удобрений по полям севооборота: 1 и 2 поля —'N490P4-0K230;

3 —iN4$oPs6oK23o; 4 — N90P&0K90 кг/га и навоза соответственно — 126, 100, 60 т/га.

Полевой стационарный опыт Кишиневского сельскохозяйственного института в учхозе «Кетросы» заложен на черноземе карбонатном мощном тяжелосуглинистом. Нами были проведены исследования на трех вариантах: контроль без удобрений (с-1963 года), навоз — 20 т/га и минеральные удобрения по N100P50K120 кг/га д.в. ежегодно (с 1969 года). IIa всех трех вариантах внедрен 6-польный севооборот со следующим чередованием культур: кукуруза на силос, озимая пшеница, озимая пшеница, кукуруза на зерно, ячмень яровой, подсолнечник. Площадь делянки 240 м2.

Изучалась структура биомассы полевых культур севооборота. По каждой делянке учитывались величина и качество урожая — основной и побочной продукции, масса пожнивных остатков. Стерню вместе с опадом учитывали на площадках 1 м2 в пяти новторностях при уборке культур. Стерню срезали с поверхности почны и вместе с опадом сушили и взвешивали.

Масса корней трех культур (озимая пшеница, горох и кукуруза) определялась в период цветения, сахарной свеклы — перед уборкой корнеплодов. Образцы отбирались по 10-сантиметровым слоям до глубины 50 см. Для культур сплошного сева применяли рамочный метод по-Н. 3. Станко-ву. На кукурузе и сахарной свекле отбирали по одному сред-

неразвитому ..растению с учетом, его площади питания — 0,18:м2:н 0,095 м2; Повторность отбора пятикратная. Корни отмывались в проточной поде в .мешках из капроновой сетки с ячейками диаметром 0,25 мм. Отмытые корни фракционировали по степени их гумификации и взвешивали после сушки.

Содержание общего гумуса определяли по методу И. В. Тюрина в модификации В. Н. Симакова, водорастворимого гумуса — по методу Тюрина, фракционно-групповой состав гумуса по схеме И. В. Тюрина в модификации В. В. Пономаревой — Т. Л. Плотниковой. Определение содержания общего углерода в растении проводилось но методу Л. Ансте-та в модификации В. В. Пономаревой — Т. Л. Николаевой. Общие анализы выполняли классическими методами.

При анализе полученных экспериментальных данных ис-нольозвались. стандартные методы математической статистики. Обработку материала проводили на ЭВМ «НАИРИ» и СМ-4...

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Изменение общего содержания гумуса в интенсивно используемых черноземах

Сравнение содержания гумуса за двадцатилетний период на полях ГСУ свидетельствует о наличии определенного равновесия в современных агробиогеоценозах между процессами минерализации органического вещества и процессами гумификации. Установлено, что при невысокой доли пропашных культур содержание гумуса на типичном черноземе не изменилось, на обыкновенных увеличилось на 0,12% от .исходного содержания и на карбонатных уменьшилось на 0,20%.

Полученные данные на черноземе типичном в стационарном опыте свидетельствуют о наличии определенной динамики содержания общего гумуса как в течение вегетации, так и по культурам севооборота. Установлено уменьшение содержания гумуса для слоя',0—30 см осенью по сравнению с весной на удобренных вариантах с сахарной свеклой и кукурузой.

В результате проведенного трехфакторного дисперсионного анализа выявлено, что наибольшее влияние (до 25%) на содержание гумуса оказало сочетание факторов «культура — особенности года». Удобрения с учетом культуры повышают свое влияние с 1 до 10%. Наиболее четко видно влияние, культуры, на содержание гумуса внутри каждого отдельного года,сгде оно составляет 17—41,%.

...Исследования, проведенные на карбонатном черноземе -показали, что. за 14 лет ежегодное применение органических удобрений..по. 20 т/га. способствовало увеличению содержания

гумуса, особенно в подпахотном слое — на 0,2%. Использование карбонатного чернозема без удобрений привело к снижению гумуса в подпахотном слое на 0,2% (табл. 1).

Таблица 1

Изменение содержания гумуса в карбонатном черноземе за 14 лет под влиянием высоких доз удобрений, %

Годы

Глубина, см 1969 1963 1969 ¡1983 1>Э69 1983 ,

Без удобрений Навоз, 20 т/га МшоР.ч «К|20

0...20 3,07 <3,00 3,11 3,14 3,10

20.,.40 2,83 2,63 2,78 3,02 2,81. 2,76

Минеральные удобрения, .внесенные в эквивалентной дозе 20 т навоза (,по МРК) не остановили убыль гумуса, но снизили его потерю по сравнению с вариантом без удобрений (табл. 1).

2. Особенности изменения качественного состава гумуса

черноземов при их сельскохозяйственном использовании в условиях применения высоких доз удобрений

Проведенные исследования показали, что вовлечение типичного чернозема .в сельскохозяйственное производство приводит к снижению содержания гуминовых и фульвокислот и к расширению Сгк : СфК. Увеличивается содержание негидро-лнзуемого остатка. В карбонатном черноземе отношение Сгк : СфК расширяется за счет абсолютного повышения гуминовых кислот при одинаковом с залежью содержания фульвокислот.

Применение высоких доз удобрений на типичном черноземе приводит к существенному уменьшению содержания гуминовых кислот, сужению Сгк : Сфк (табл. 2).

В карбонатном черноземе минеральные удобрения способствовали уменьшению гуминовых кислот только в подпахотном слое, а органические удобрения повысили содержание гуминовых кислот в пахотном слое и уменьшили их содержание в подпахотном (табл. 3).

Высокие дозы удобрений снижают содержание фракции гуминовых кислот, связанных с кальцием в типичном и в карбонатном черноземах. На динамику гуминовых и фульвокислот в .исследованных черноземах большое влияние оказывала культура, чем удобрения. Наибольшее содержание гуми-

Таблица 2

Фракционно-групповой состав гумуса чернозема типичного, 1981 г.

Глубина, см

С

общий,

% -

С в % от общего

Фракции ГК Фракции ФК Негид-

ролизу-

\ 2 0. Сумма 1а 1 2 Э Сумма смого

остатка

0...10 3,03 1,5 32,3 10,1

10...20 2,80 1,2 33,6 11,3

20...30 2,69 1.1 36,3 11,4

30...40 2,33 0,8 37,7 12,1

0...10 2,72 2^2 32,0 5,1

10...20 2,68 ,1,8 31,6 3,3

20...30 2,53 1,1 33,6 4,5

30—40 2,28 1,8 32,9 3,7

0...10 2,77 В,2 25,0 4,0

10...20 2,73 2,8 25,4 5,3

20...30 2,43 2,6 29,3 5,4

^ 30—40 2,18 2,2 24,4 4,6

Залежь (18 лет)

44,2 4,2 1,9 11,6

1-16,1 2,4 1,6 10,7

49,4 4,8 0,0 11,3

50,0 3,2 0,8 10,7

Пашня без удобрений

39,9 3,0 3,1 7,0

36,7 3,2 2,0 8,8

39,1 3,6 1,1 9,5

38,4 3,5 1,3 11,2

Навоз 60 т/га+^РК)ю

32,2 2,5 3,3 9,2

33,5 2,9 2,9 6,4

37,2 3,1 2,9 12,9

31,3 3,0 1,7 13,6

6,6 24,3 31,5 1,8

5,9 20,0 33,3 2,2

5,1 21,3 29,4 2,3

5,0 19,7. 29,7 2,6

1,9 15,0 45,1 . 2,7

1,7 16,3 47,0 2,2

1,7 16,2 44,7 2,4

1,8 17,8 43,8 2,2

1,2 16,2 51,6 2,0

1,2 13,4 53,0 2,5

1,4 20,3 42,5 1,8

2,0 20,3 48,4 1,5

Фракционно-групповой состав гумуса чернозема карбонатного, 1983 г.. Таблица 3

Глубина, см С, общий, Ъ С п % от общего

Фракции гуминовцх кислот Фракции фульвокислог Негидро-лизуе-мого остатка Сгк

1 а 3 Сумма I 2 Сумма СФ*

Залежь (24 года)

0...10 2,06 3,7 15,9 4,8 <21,4 6,3 14,2 5,1 25,6 50,0 1,0

10...20 1,80 1,4 17,5 4,0 22,9 5,1 11,8 4,0 20,9 56,2 1,1

20..-30 1,82 1,4 18,7 3,6 23,7 4,0 10,5 4,7 192 57,1 1',2|

за..40 1,75 0,0 19,4 3,1 23,1 4,0 8,6 3,7 16,3 60,6 1,4

Паш ня без уд эбрений

а.ло 1,70 1,2 4,5 28,9 3,6 П.,3 2,0 16,9 54,2 1,7

10. ..20 1,72 - 1,2 21,2 5,4 27,8 • 3,6 14,2 2,4 20,2 52,0 1,4

20...30 1,61 0,9 23,7 4,9 29,5 3,3 13,3 3,6 20,2 £0,3 1,5

30...40 ,1,42 1,4 28,8 0,6 36,8 3,4, 20,6 5,7 29,7 33,5 1,2

^зоРиК 23

0...10 1,77 2,3 21,6 4,5 28,4, . 4,0 13,3 8,8 26,1 45,5 1,1

10...20 1,82 1,9 20,3 5,1 27,3 4,7 12,4 7,7 24,8 47,9 1,1

20..ЛО 1,62 1,6 24,2 7 Д 33,2 5,1 10,1 9,6 24,8 42,0- 1,3

30...40 1,58 1,6 22,7 4,2 28,5 4,0 12,8 6,3 23,1 48,4 1,2

Нав оз, 20 т/га

0...10 1,81 1,7 29,5 7,9 39,1 4,3 9,7 4,4 . 1в,4 42,5 2,1

- 10...20 1,80 0,8 24,9 6,6 35,7 5,1 11,4 10,0 26,5 37,8 1,3

20...Э0 ]1,74 1,2 23,0 3,8 28,6 3,4 15,0 8,6 27,0 44,4 1,1

30...40 1,76 1,4 20,1 5,3 26,8 4,1 11,3 9,1 24,5 48,7 1,1

Л

новых кислот наблюдалось под озимой пшеницей, наименьшее — под кукурузой. По содержанию фульвокислот культуры распределяются:в обратном порядке.

Удобрения в основном влияют на содержание фракций ГК-1 (36,9%) в сторону увеличения и ГК-2 (26,2%) в сторону уменьшения: как в пахотном, так и в подпахотном слоях.

Влияние условий года и сезона на содержание в пахотном слое групп и фракций гумуса заметно проявляется, но очень неодинаково, что, в частности, отражает особенности биохимических процессов в почве и химической структуры гумусовых веществ.

Среди подвижных гумусовых веществ преобладает группа фульвокислот. Если в черноземе типичном по всем вариантам сельскохозяйственного использования в слое 0—40 см наблюдается повышение по сравнению с залежью, содержания подвижных фульвокислот, то в черноземе карбонатном, на-• оборот, явное снижение: на залежи колебания составляют 710—1300 мг/кг почвы, на пашне без удобрений — 177—632, на варианте с высокими дозами минеральных удобрений — 630—841, на унавоженном участке — 600—902 мг/кг почвы. При этом в черноземе типичном содержание бурых гуми-новых кислот возрастает в сравнении с залежью по всем вариантам, особенно на высокоудобренном участке с применением навоза и минеральных удобрений. В черноземе карбонатном отмечена тенденция снижения содержания бурых гуминовых кислот по всем вариантам сельскохозяйственного использования в слое 0—40 см: содержание бурых кислот в слое 0—40 см на залежи составила 1368 мг/кг почвы, на пашне без удобрений — 761 мг/кг, на вариантах с высокими дозами минеральных удобрений — 1267 мг/кг, с навозом— 913 мг/кг. Существенно снизилось в исследованных почвах содержание водорастворимого гумуса, особенно в черноземе карбонатном — в 4—5 раз; в слое 0—40 см на залежи содержалось 252—416 мг/кг почвы, на удобренных вариантах — 52—78 мг/кг.

Выявлено, что от весны к осени содержание легкоподвижного гумуса уменьшается, а водорастворимого увеличивается. Под влиянием удобрений резко возрастает содержание бурых гуминовых кислот.

Из культур наибольшее влияние на содержание легкоподвижного гумуса оказывает озимая пшеница в сторону увеличения и сахарная свекла в сторону уменьшения его содержания.

На содержание водорастворимого гумуса наибольшее влияние .оказывает сахарная свекла: в засушливом году в сторону уменьшения, во влажном — увеличения. -

3. Баланс гумуса черноземов в интенсивных севооборотах

Проведенные нами исследования показали, что сельскохозяйственные культуры оставляют после себя от 34 (горох) до 145 ц/га, (сахарная свекла) растительных остатков, основная масса которых расположена в слое 0—30 см. Наибольшую корневую массу формирует кукуруза. Положительное влияние на баланс гумуса оказывает, горох. Влияние остальных культур отрицательное, поскольку минерализация гумуса восполняется за счет. растительных остатков лишь на 48— 83%. " ......

Расчетным способом выявлен отрицательный баланс гумуса в вариантах без удобрений и с низкими дозами. Примене-. ние навоза в среднем по 15 т/га на типичном черноземе и по 20 т/га на карбонатном приводит к положительному балансу гумуса. На черноземе карбонатном в варианте без удобрений установлен отрицательный баланс гумуса. Ежегодная потеря гумуса из слоя 0—40 см здесь составила 0,61 т/га. Нейтральный баланс гумуса или близкий к нейтральному достигается ежегодным внесением высоких доз минеральных удобрений МооРбоКт) • Сравнение баланса гумуса карбонат. ного чернозема, определенного двумя способами, показало, . что расчетным способом можно получать результаты, близ. кие к достоверным. :

Наибольшие потери гумуса (—0,82 т/га) отмечаются в севообороте без подсолнечника. Применение средних доз минеральных удобрений на выщелоченных и обыкновенных черноземах сократило ежегодные потери гумуса с 0,5—0,6 т/га до .0,2—0,3 т/га. При орошении процессы минерализации гумуса усиливаются, .в результате чего потеря его на орошаемом обыкновенном черноземе возросла почти в два раза по срав-.нению с вариантом без орошения.

4. Оценка гумусного состояния исследованных черноземов -

Значительные функции гумуса в регулировании плодородия почв л в определении, уровня и качества урожая сельскохозяйственных культур обуславливает необходимость периодической оценки гумусного состояния почв и управления воспроизводством почвенного гумуса.

Сравнительный анализ и неудачные.попытки применения имеющихся оценок гумусного состояния почв вызвали необходимость разработки региональной системы оценок.

Для оценки гумусного состояния почв Молдавии разработана следующая система показателей: .

— содержание общего гумуса (%) в лахотном слое. Градации: очень- низкое содержание (меньше 2), низкое 1(2—3) , 10

среднее (3—4), высокое (4—5) и очень высокое (больше 5).

— запасы общего гумуса (т/га) в слое 0—20 и 0—100 см: очень низкие (соответственно меньше 50 и 100—160), низкие (50—70 и 160—220), средние (70—90 и 220—300), высокие (90—110 и 300—400) и очень высокие (более 110и400 т/га);

— обогащенность гумуса азотом по соотношению С: И: очень низкая (более 11,2), низкая (11,1—10,8), средняя (10,7—10,4), высокая (10,3—10,0) и очень высокая (менее Ю);

гк

— степень подвижности (-_.. 1 ) гуминовых кислот: очень

низкая (менее 0,10), низкая (0,10—0,11), средняя (0,12—0,13) и высокая (более 0,14).

На основании аналитического материала нами установлены параметры содержания лабильных фракций гумуса в типичном и карбонатном черноземах (табл. 4), что позволило дополнить оценку гумусного состояния этих почв при разной "степени окульт.уренности.

Та блица-4

Группировка черноземов по содержанию в слое 0—20 см легкоподвижного гумуса в зависимости от сельскохозяйственного использования, мг/кг почвы

Уровень признака Пределы величин в черноземах Вариант

Низкое <2150 <900 Без удобрений

Среднее 2150—2550 900—1200 Средние дозы органических и ми-■ неральных удобрений

Высокое ' . >2550 >1200 Высокие дозы органических и минеральных удобрений, залежь

Выводы и предложения

Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие'выводы по динамике органического вещества интенсивно используемых черноземов Южно-Европейской фации:

1. Общее содержание гумуса. В черноземах госсортоучастков с 9— 10-польными севооборотами при 40% пропашных культур и невысокой удобренности полей содержание гумуса •за.:двадцатнлегний период не изменилось в типичном черноземе, а наметилась тенденция к увеличению в обыкновенном и к "уменьшению в карбонатном черноземах. Наблюдается также определенная выравненность' гумусированности полей

госсортоу.частков .и близлежащих колхозов. Исследования типичных черноземов.показали, что пространственная вариация гумуса является .невысокой .(около 6%) и .проведенные расчеты позволяют рекомендовать для исследования общего содержания гумуса 6 образцов с площади 250 м2 при уровне вероятности 0,95. Наибольшее влияние на динамику гумуса типичного "чернозема оказывают структура севооборота и гидротермические условия,, года. В звене севооборота озимая пшеница—сахарная' свекла-—кукуруза — горох внесение удобрений даже в высоких,дозах не привело к накоплению гумуса.....•: ■ . .....

Результаты трехфакторного дисперсионного анализа, оценивающего влияние культуры, особенностей года и удобрений на изменение содержания гумуса показало, что наиболее высокими показателям« характеризуется влияние культуры (17—41%) и парные сочетания., культура—удобрения (22%) и культура—особенности года * (до 20%). Влияние одних удобрений не сказалось на изменении количества гумуса.

Карбонатные черноземы'упо сравнению с типичными характеризуются не только значительно меньшим содержанием общего гумуса в поверхностном слое (3,0—3,1 вместо 4,6— 5,1), но и меньшей пространственной вариацией (до 2,3%), что позволяет для определения гумуса при уровне вероятности 0,95 отбирать лишь три почвенных образца. Установлено, что за 14 лет ежегодное применение навоза по 20 т/га способствовало достоверному накоплению, гумуса в пахотном слое на 0,07% ив подпахотном — на 0,21%. В вариантах с минеральными удобрениями потеря гумуса меньше по сравнению с контролем. ,1

2. Групповой состав гумуса:

— сравнение пашни с залежью в возрасте 18—24 лет показало, что в исследованных интенсивно используемых черноземах наблюдается расширенное соотношение Сгк: СфК, но только в типичных черноземах это происходит за счет увеличения доли гуминовых кислот в составе гумуса при некотором их абсолютном уменьшении, а в карбонатных черноземах за счет абсолютного повышения гуминовых кислот при одинаковом с залежью содержании фульвокислот;

— применение высоких доз минеральных удобрений приводит к заметному уменьшению содержания гуминовых кислот в типичных черноземах как.в пахотном (на 11%), так и в подпахотном слоях- (на 18%). и в карбонатных черноземах, особенно в подпахотном слое (на 23)%). В обоих подтипах чернозема наблюдается:: увеличение содержания фульвокислот под влиянием удобрений,, но в большей степение это характерно для .чернозема карбонатного, где на удобренных вариантах .количества, фульвокислот повысилось на 26—32%;

.1.2

— исследования, проведенные на типичном черноземе пй-казали, что на динамику гуминовых и фульвокислот оказывает влияние .и особенности возделываемых культур. Наибольшее содержание в пахот,ном слое гуминовых кислот наблюдалось под пшеницей и наименьшее — под кукурузой, где наиболее высоким было количество- фульвокислот;

—■ результаты- двухфакторного дисперсионного анализа показали, что сила влияния особенностей культуры на динамику гуминовых кислот составляла 38%, а сила влияния испытанных удобрений — 20%.

3. Фракционный состав гумуса:

— на пашне по сравнению с залежью в типичном и подпахотном слое карбонатного чернозема наблюдается тенденция к'повышению первой фракции гуминовых кислот, свободных- и связанных с полуторными окислами или бурых гуминовых кислот;

— удобрения усиливают закономерность (Повышения содержания первой фракции гуминовых кислот по сравнению 'с неудобренными вариантами как в типичном, так и в карбонатном черноземах: Одновременно наблюдается тенденция увеличения на удобренных вариантах в типичном черноземе второй фракции фульвокислот, связанных с кальцием, а в карбонатном — фракции фульвокислот, нрочносвязанной с полуторными окислами и глинистой фракцией;

— дисперсионным анализом установлено, что влияние удобрений, и культуры на содержание первой фракции гуминовых кислот составляет, соответственно 37 и 30%, на содержание второй фракции, связанных с кальцием гуминовых кислот — 26 и 52%.- Особенности культуры существенно влияют на изменения первой фракции фульвокислот.

4. Легкоподвижное органическое вещество:

— в составе легкоподвижного органического вещества преобладают подвижные фульвокислоты. Отношение бурых гуминовых. кислот к сопутствующим им фульвокнслотам составило в пахотном слое типичного чернозема на варианте без удобрений 0,34; на удобренном — 0,52;

— установлено, что на. подвижность гумуса типичного чернозема в большей степени влияют метеорологические условия, чем удобрения. В засушливые годы содержание легкоподвижного и водорастворимого гумуса выше по. сравнению с более влажными годами.

5. Исследования структуры биомассы полевых культур, в зерносвекловичном севообороте на типичном черноземе показало, что сахарная свекла ежегодно накапливала фнтомассу на удобренном варианте — 443 ц/га, кукуруза — 203, пшеница — 122 и горох— 105 ц/га.

При увеличении урожая за счет удобрений на 63,5 ц зер-

на (прибавка 33,4%). за ротацию севооборота количество растительных остатков увеличилось на 23,5 ц (15%) по сравнению с контролем. Наибольший удельный вес в массе растительных остатков" занимают корни (84—89% для гороха и кукурузы и 63—64% для пшеницы). По своей архитектонике основная масса корней (82—93%) сконцентрирована в слое 0—30 см исследованного типичного чернозема. Недостаток влаги приводит к.усилению развития корней в нижележащие горизонты. Установлена тесная коррелятивная связь между содержанием. гумуса с массой "корневых остатков, индекс корреляции уравнения регрессии колеблется по культурам от 0,6 до 0,9.

.6. Исследования баланса гумуса, проведенные экспериментальным (на карбонатном черноземе) и расчетным путем (на всех подтипах черноземов) позволили установить следующее:

. , — ,в черноземе карбонатном за 14 лет в условиях зерно-пропашного севооборота с 50% пропашных культур установлен отрицательный баланс гумуса (ежегодная потеря ,0,61 т/га) в,вариантах без удобрений, нейтральный — в вариантах с минеральными удобрениями и положительный, баланс — при ежегодном использовании подстилочного навоза — 20 т/га (прибавка гумуса — 0,52 т/га в среднем за год);

— в типичном черноземе положительный баланс гумуса достигнут в зерносвекловичном севообороте при применении за севооборот 60 т/га навоза в сочетании с минеральными удобрениями ((МРК)эо. При этом ежегодная прибавка гумуса составила 0,6 т/га. ;

7. При оценке•гумусного состояния черноземов ЮжноЕвропейской фации рекомендуется использовать уточненные нами группировки' черноземов по содержанию гумуса в пахотном слое (0—20 см); по запасам гумуса в пахотном И метровом слоях; -по обогащенности гумуса азотом; по содержанию «свободных» и прочносвязанных гуминовых кислот; по содержанию легидролизуемого остатка и степенью подвижности гуминовых кислот.

8. В качестве диагностических показателей изменения гумусного состояния высокоудобрешшх типичных и карбонатных черноземов предлагается содержание легкоподвиж-иого органического вещества и легкоподвижных гуминовых и фульвокислот. Определены пределы величин этих показателей с учетом вариантов сельскохозяйственного использования исследованных черноземов.

9. Предложены уравнения регрессии для расчета массы растительных остатков основных полевых культур, возделываемых в Молдавии.

10. Испытан условный метод расчета баланса гумуса (по азоту) под отдельными культурами л в целом для севооборота и определены величины показателей для расчета баланса гумуса.

Основные опубликованные работы

1. Илашку Л. К., Бузу П. Г., Чумак Л. И. Изменение свойств черноземов под влиянием сельскохозяйственного производства // Картография, оценка, использование и охрана почв. — Кишинев: Штиинца, 1982. — С. 71'—79.

2. Илашку Л. К. Гумусное состояние типичного чернозема//Физн-ческие и химические свойства почв Молдавии. — Кишинев: Штиинца, 1Ша — С. 41—47..

О. Илашку Л. К. Изменение лабильных фракций гумуса в типичном черноземе//Генезис и плодородие почв. — Кишинев. 1983. — С. 62— 67.

4. И л а ш к у Л. К. Пространственное варьирование содержания гумуса в типичном и карбонатном черноземах // Резервы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур. — Кишинев, 1984. — С. 37—38.

5. Илашку Л. К., Бузу П. Г. Динамика гумусного типичного чернозема под влиянием длительного систематического применения удобрений в зерно-свекловичном севообороте // Тр. 6-й научн. конф. мол. ученых фак. почвовед. МГУ. — М., 1984. — С. 59-65. — Деп. в ВИНИТИ 10.09.84, № 6134;.

6. И л а ш к у Л. К., У н г у р я н В. Г. Элементы стандартизации гу-мусной характеристики черноземов при их сельскохозяйственном использовании//Тез. докл. VI 1-го делег. съезда ВОП. — Ташкент, 1985: — Т. 2. — С. 20.

7. Илашку Л. К. Влияние растительных остатков на баланс гумуса типичного чернозема в зерно-свекловичном севообороте // Состав, свойства и агроэкологическая оценка почв Молдавии. — Кишинев, 1985. — С. 129—141-,

&. У н г у р я н В. Г., Илашку Л. К. Сравнительная оценка гумус-ности типичного и карбонатного черноземов' в связи с применением удобрений II Удобрение, плодородие почв и продуктивность сельскохозяйственных культур в Молдавии. — Кишинев, 1986. — С. 64—74.

9. Илашку Л. К. К методике расчета баланса гумуса в интенсивных севооборотах//Проблема гумуса в земледелии/Тез. докл. совещ. — Новосибирск, 1986. — С. 36—38.

10. Способы контроля и создания положительного баланса гумуса в почвах Молдавии/Унгурян В. Г., Цуркан М. Л., Илашку Л. К. и др. — Кишинев, 1986. — 48 с. — (Обзор, информ. / МолдНИИНТИ).

Л-104177 25/Х1-87 г. Объем 1 п. л.

Заказ 3314.

Тир. 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44