Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО И ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО И ПЛОДОРОДИЕ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ"

'-¿Шн ]

V—~----:-^д^^^йкаЛского хозяйства ссср

| МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА

■ £ И^ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

¡СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На:правах• рукописи-

Александр Михайлович ЛЫКОВ, кандидат сельскохозяйственных, наук.доцент

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО И ПЛОДОРОДИЕ

ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

(специальность 06,01.01—общее земледелие)

Автореферат диссертации на соискание учено» степени доктора сельскохозяйственных.наук

("лосква — |1»70

;; - ^ •/Рлбйта.':1ВЬШол]1р][а: ;'!1г1" 1саф^ар^;зсмледедня;"н: методики ; 1' - оп ытн о £ о; д ел а - М сек оис ко Л орд й/Л ёп йн а®'И! ор д ен а ■ 'Трудов о -■. ГО ."Крас наго'' - 3 л а м ей и /сел ьс кох оз я йствсз пю 11 академии им. 5 " К. Л. Тимирязева. ' у :','- . , V ^ -'. V ■ ' ' '■'./';■.■ .■".■.■■.■;

Л• На уч'нын: консул ьта ит^док'тор' ссл ьскохозя йственшлх наук ^ почетный доктор Университета им.-,Мартина: Лютера в Галле ^ ;(ГДР)" профессор. В.; Е.; Егоров.

^'^г.ч'лОфиц'налкйые оттгоненты Г доктор <селыск ©хозяйственных на-профессор ;'И,С; |Кауркчев; /доктор .сельскохозяйственных ;'йаук-профессор1П.'Мамчеиков^ доктор сельскохозяйствен-;, ► !ных наук профессор В^И.^Румянцев.

"3 У;-. ; ведуще^уч рожден не — Почвенный чшетитут им. В, В, До-

.г •>';;•: '• ': ' ' .'. у- \У'У

: л":.:;.-;3а"1ййга'дасс^ртац-ин состойся 'на заседании снецнализнро-- ,'ва иного:Совета Д-120.35.04. (06.01.0).; 06.01.05; 00.01.09) при У: "Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Ти-Ч м]Iрязева'.; Ад рее: 1(25008, ,г. Москва, А'-8, Тиширязовская ул., 49; ^ можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА (10-й,

й .: УАгатор'еферат/разослан, « . . . » . . . - . 19-76 г,-/ '■''* "

■ 1 . Мченын секретарь . : ,"УУУ ■■ У"

специализированного Совета - . ' / У *

У•■.-■ ■ доктор блол. .паук Е.Е. К РАСТИ НА .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. XXV съезд КПСС наметил увеличить, среднегодовой объем сельскохозяйственного производства в X пятилетке tío сравнению с предыдущим пятилетием на М—17%, а в Нечерноземной зоне РСФСР — на 20—22%.

. Б -марте 1974 г. ЦК 'КПСС и Совет Министров СССР в постановлении -«О мерах ето дальнейшему развитию сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР» разработали деиствен-:.ную комплексную программу резкого подъема сельского хозяйства обширного района нашей страны.

и (Ключевым вопросом подъема земледелия Нечерноземья ¡'является -повышение плодородия дерново-подзол истых почв : зоны. - ; . " '•■-.

¡ Плодородие —■специфическое свойство ntfmu, определяю-. ; щее ее ценности как основного средства .производства в сель, ском хс-ину-тче. Плодородная почва 'приобретает черты''высо-' Kooprai. ■■„■siiiip'-t ;аморегулятор1юй системы, способной нан-б0Л(>»' эф ГНШК1 ..С ПОЛЬЗОВаТЬ сложный дорогостоящий ком-д(лек" coi-, „синь:. ц^оесхинчсских приемов.

В''. .¡икне -■!;•■ ¡¡очвы, ее формирование и развитие естествен-.. " .,. ¡¿1 .находятся »в 'причинной связи с многообразие .. 1ю:.д(.й /мнем на материнскую породу органического вещества, слип-* венного источника химически связанной энергии для ¡поддержания важнейших ¡процессов и превращений; свойственных шочво.

В экстенсивном земледелии органическое вещестЕО почвы— основной источник элементов питания растений; 'Необходимость его сохранения и накопления иегаызывала сомнений.

В интенсивном земледелии 'почвенный 'гумус в значительной мере утрачивает значение основного источника элементов литания растении. Этот факт, а также (практические трудности ! эстулирования баланса органического вещееша почвы в специализированном земледелии послужили (причиной утверждении о дотг/í тнмости отри на тельного баланса органического 'вещестча 'нахсрий и ¡у шд, р ¿Wrij wjkwoc т ¡ i воообловления гумуса исключи ^/^п'^и^неяня минеральных удоб-

и^'ка1 -

реши*!. Другими слотами, органическое вещество как решающи» фактор плодородии ионии в интенсивном земледелии в современной агрономической науке не ¡получает однозначной оценки, '

Окончательное решение проблемы органического вещества почвы ъ интенсивном 'земледелии сдерживается также существующим разделенном се между отдельными науками, причем агрономической части проблемы, как игравило, уделяется .меньше внимания, что ни в коей мере ле соответствует ее особому практическому значению.

Отсутствие еднной земледельческой оценки роли органического вещества почвы в интенсивном (земледелии не способствует твердой агрономической (политике -в «отношении важнейшего производственного вопроса.

Решение проблемы органического .вещества почвы чрезвычайно важно и в свете практического осуществления закона Верховного Совета СССР «Об утверждении основ з ом ел ш о го законодательства Союза ССР и союзных республик» (1968 г.), а также (постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об усилении охраны природы и улучшения''/нснользоваш1я природных ресурсов» (1972 г.).

Цель и задачи исследовании. Исследования, (проведенные . на 'кафодре земледелия и 'Методики опытного дела ТСХЛ в период 1960—11976 гг., ставили целью:

1. Теоретически обосновать роль органического вещества как важнейшего компонента (пахотных дерново-подзолистых почв в условиях интенсивного земледелия. : ' 2. Экспериментально определить направление н скорость превращений (количественных и качественных) гумуса дерново-подзол нет ой точвы "под -влиянием агротехнических приемов.

3. Разработать "принципы .прогнозирования гумусовых балансов в интенсивном земледелии.

4. Проанализировать ■современное •состояние и разработать практические '.меры ото*улучшению баланса органического зе-щества ;шочвы в земледелии Нечерноземной зоны РСФСР.

Объекты исследования. Для решения поставленных вопросов ■ использовались длительные полевые опыты ТСХЛ, заложенные в 1912 году; опыт Долгопрудного агрохимического опытного иол я (ДАОС), заложенный в 1931 году; 10-летние опыты в бывшем учхозе академии «Ща-лово» Подольского района /Московской области, (Проводившиеся под руководством профессора С. Л. Воробьева; стационарные опыты I и VII, заложенные в 1967—(1969 гг. на эксгпери-. ментальной базе «Мнхайловское» Подольского района Московской области под руководством профессоров В. Е. Егорова и Б. Л, Доспехова, 20-летпин опыт Полевой опытной станции

' ТСХА по окультуриванию старопахотной дерново-лод зол исто» почвы, проводимыГе 1год руководством профессора В. В. Грц-

■ цепко. ' . ' ••.. : '' .

> Кроме длительных молевых опытов, для решения отдел ь-лих 'вопросов;проведено, более 20 ■краткосрочных: мелкоделя-/ .]10чних ;1гйюдель11ь1х. полевых, Бегсгациопно-щоловых. л оеге-

■ ТаЦИОИНЫХ ОПЫТОВ. • • "' . : '

- ' *', ■ 11 ау ч н а я М г □ в из н а; 1 13« ср в ьх с д а ] I а! 11) 1то г р а'л а я.; о це и к а оргз1и14еск6м}:;:ве1це;тву.^дср11ово-1шдзолнстог1 эточвы и условиях интенсив него, специализированного земледелня.Показа-. '.■но,-что о'интенсивном земледелии значение органического'зе-;-щесгва почвы значительно возрастает.. ;*Я;'.': - -.

2. Доказано '"принципиальное'положение. о) невозможности« и услов11ях1111тенс11Вного'земледелия «саморазвития»"* нложк-родня почвы'без расшнремного'вэслроизвсас'пва и поступления в .почву ' питательных элементов н органического вещества,

3. Разработаны принципы прогнозирования:баланса органического вещества щ условиях ■специализированного ннтен-, с! он ого земледелия, <?

Обоснованность [г достоверность выводов основываются, с одной стороны, на том, что для проведения исследований использованы шесть стационарных длительных полевых опытов на суглинистых дер ново-подзолистых почвах, а с другой стороны, решением;вопросов на основе комплекса современных методов исследования и широкого использования статистических методов. : '. , Практическая ценность,работы. На основании результатов исследования установлена необходимость активного , регулирования баланса органического веществ аЛв интенсивно используемой дерповониодзолисгон почве. Экономический: анализ подтверждает высокую экономическую эффективность приемов по регулированию гумусового баланса почв Нечерноземной ?зны РСФСР.

Разработанные пришиты прогнозирования гумусового баланса ¡почвы в севообороте 'позволяют шеренги к программированному регулировании) баланса органического вещества интенсивно лснолизусмых дерново-подзолистых <по'гв в производственных масштабах. Использование показателей прогнозируемого гумусового баланса на 1980 и 2000 гг. обеспечит значительное повышение эффективности возрастающих доз минеральных удобрении и ¡з целом эффективности земледелия зоны. ■ ' '

Апробация результатов исследовании. Результаты исследовании доложены и получили положительную оценку на научных конференциях ТСХА 1975,1974, ¡973, 1972 гг., на пленуме отделения земледелия и химизации сельского хозяйства

ЙЛСХИИЛ (Киров, 1973 г.), ил Всесоюзном совещании заведующих кафедрами земледелии сельскохозяйственных ву:>ов (Москва, 1974 г.), «а заседании Координационного совета ВАСХНИЛ по .проблеме органического вещества почв (Москва, 1970 г.).

Публикация результатов исследований. Автором диссертации опубликовано 05 -печатных работ, и том числе 5 отдельными изданиям»; Основные результаты диссертационных исследований отражены в работах, приведенных в конце настоящего реферата.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, десяти глав, общих шыводов н практических рекомендации, изложенных на 300 страницах «машинописного текста. В рукописи 148 таблиц н 20 рисунков. Список использованной литературы включает 741 источник, из -них 309 иностранных.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА НА КОМПЛЕКС СВОЙСТВ ИНТЕНСИВНО

ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОИ ПОЧВЫ » 4

1. Влияние органического вещества иа физические и физико-механические свойства почвы

Исследования показывают, что систематическое унавоживание почвы длительного опыта ТСХА не привело к заметному ," изменению такой важной характеристики почвы, как механический (гранулометрический) состав. ¡Последний для лочоы опыта отличается очень'низким содержанием физической глины (<0,01 емм) и илистой фракции (<0,001 мм). Из механических ■элементов ^ .потве преобладают фракция песка (1— 0,05 мм) н крупной ныли (0,05—0,01 мм), почвенная разновидность опытного участка — легкий песчанисто-шллсватий суглинок.-

Сравнение наших данных с материалами, опубликованными С. С. Илъмеиевьш (1938) и А. А. Шаймухамстовои (1963), показывает, что в механическом составе <почвы длительного опыта ТСХА во времени не произошло достоверно установленных изменении, что свидетельствует о малом влиянии агротехнических приемов на механический состав поэды и позволяет считать его сугубо теистическим, качественным признаком почвы.

Обогащение дсрново-иодзолистои точш органическим веществом способствует улучшению агрегатного состава ночзы, повышению водопрочиостн макроструктуры. Как правило, бо-

лее гумуспрованная шчва имеет ti более прочную структуру не только н слое 0—20, но и в слое 20—40 см. Коэффициент корреляции (г) между содержанием в лотос гумуса и наличием водопрочных макроагрегатов составил .-^0,65, '

•Основным видом структуры почв ^длительного опыта ТСХА. является .микроструктура. Мнкроагрегатьг малогумусирован-jiofr почвы .бессменного пара'и контрольного варианта бос-сменного 'картофеля не,полностью содоирочиы, о'.чем 'можно, .судить -по "величинам коэффициента дисп"орспсгсти;(по II. А.- Ка-чннскому)' nf фактора 'структурности' (по .Фагелеру). В,почве других вариантов-- лучше обеспеченнойорганическим веществом, микроструктура находится шолностью^в водопрочном состоянии, г- ■ ■ ;

В интенсивном земледелии имеет значение не только водо-. прочность .макро- и мнкроагрегатоп.'но н "более полная струк-турно-мехакп'ческая характеристика (прежде всего мнкроагре-гатов), нх прочностные 'свойства: Вскрыть внутреннюю прнро-J ду лротностных свойств мнкроагрегатов позволяют реологические исследования, ' . ; "'.. I

Реологическая характеристика , почв ллнтельиого опыта ТСХА соответствует шывушю-дилатлнтпому типу. Обогащение почвы органическим веществом на делянках с длительным унавоживанием уменьшает анлатантиость системы при одновременном -возрастании "роли коагуляннонного структурообра-зования. Так, 'пи унавоженной делянке бессменного пара

при влажности нижней трапицы текучести отношение преде-рт • .

лов jrp составило величину 1,9, тогда 'как 'на . контрольной делянке <шо было равно 1.6, Для мочвы бессменной ржи величина отношения TT2" Р'1П«а соответственно 3,0 н 1,4.

Величина тнкгогрсаного разжижения в унавоживае-

ч т

мой -почве бессменного пара при влажности нижней Гранины текучести в два раза меньше, чем на контроле. Еще больше различия для ио'/вы вариантов бессменной ржи.

Содержание органического вещества оказывает решающее влияние на фнзнко-меосаннческпе н технологические свойства ■пахотной дер ново-подзол истон почвы '(табл. 1).

Более гумусированная «очна унавоживаемых делянок длительного опыта ТСХЛ характеризуется большей пластичностью, причем нижняя -граница пластичности (НГП), означающая шереход 'почш >н сосшянне физической спелости, на I— 2% влажности выше, чем в.почве контрольных и NPK-деля-иок. Положительна .v;nanii.r 'унавоживания па пределы пластичности ¡почвы !|р05гп.1Л1-[ся не только ü пахотном слое, но и в слое 20—!0 СМ; IIa •реднссуг.чшшсюн почве длнгелыюго

Таблица 1

Влияние гумус прованпости на физико-механические и технологические свойства пахотного слоя почвы, длительный опыт ТСХЛ, средние данные за 1972—1975 (г.

Граннш4 Р- ' (Ч

пластичности (% влажности) Тпердост!., р. = « = 5

Варианты опыта ci 5*» « _ г- — с О о О кг/смг (л скобках влажность, J] п? (5 X С _ О и ¿11«

о u U ? шт %) 3 -О к

ИГП вгп = Z aïi; ¿si5

U:3 X SJ < ! Î

Рожь бессменная

0 0,97 15.57 10.43 3.F6 13,4(12,5) 40,5 13,40

NPK 1,07 15.23 1£Ш 4,10 И,С(П.9) 35.1 ПДЗ

навоз 1,5© 16,67 21,51 4,07 11,4(12,5) 47,2 10,33

Севооборот,

132 поле:

0 0,77 15.62 19.7S 3.ÎC 17,5(11,7) 35,5 нс «nf>.

NPK 0,1Г> ■16,62 20.» -Ш 1(8,0(10,0) 37,5 nie <inp.

iraooj+NPK Мб 17,00 21,25 3,65 16.4 (11,1) 43,9 «с <ш|>.

опыта в учхозе «Щапово» ¡влияние унавоживания на пластичность почдш выражено сильнее, чем на легком суглинке длительного опыта ТСХЛ.

Систематическое унаваживание способствует значительному уменьшению твердости лочви.

Как следует из табл. 1, более гумуенровашгал «очна бессменной ржн «по -сравнению с точкой севооборотного поля отличалась в целом меньшей твердостью. (По вариантам удобрений изменения твердости находятся в прямой связи с содержанием и почве органического вещества.

Абсолютные показатели набухания почвы с большим содержанием гумуса почти всегда значительно превосходят показатели набухания .менее гумус про ваш ¡он .почвы.

Обогащение лочви органическим веществом способствует более шозднему началу залинапня, а также наступлению максимума липкости jjpjj относительно большей влажности почвы, причем абсолютное значение липкости в этом случае меньше, чем на -менее гумусированных шочвах. Макспмзлыюе ла-лппапне, как правило, соответствует состоянию капиллярного насыщения почвы.

Положительное значение гумусирсшшюсти лочви в изменении 'коэффициентов внешнего трения (трепне почва—сталь), хотя и проявляется залегло в интервале влажности 16—20%, однако в целом в условиях 'почв длительного опыта ТСХЛ оно полностью (Перекрывается более сильным действием на эгог показатель влажности почвы.

в

Систематическое - унавоживание дер но во -но д зол ист оЛ, почвы обусловило уменьшение величины сдвигающего усилен. ^Кривые изменения усилий' сдвига; взависимостн;.от нормаль-;^)он нагрузк[Г н влажности ' унавоженной лочры бессменной 'ржи несколько'иаклонены;к оси абсцисс (тенденция к умснь-Гшенту сдвигающего усилия)' ц имеют, меньший'угол внутрен/ /него трения, чем для почвы контрольного.варианта,":.■■-; г//■■"■ ' * С технологической точки зрения представляют интерес дан- , ;ные о 'нодаглиеостн почвы разной степени гумусированност» и нлажностп к изменению плотности при сообщении ночведо-' ■зпровапной нагрузки'(табл. 2). „ ,

■' ■' "' 1 ■".. Таблица 2

Изменение плотности разногу муснрованноЙ почвы при изменении ,3/' внешнего давления, слой 0—20 см, длительный опыт ТСХА, ■I средние данные за 1973—1974 гг.

1 важность

1КУ1вН, %

1 ¡с.шдгмя илгшюсгь шчпи, т/елу*

Плотность почвы при, нагрузках, кг ¡-см1

О.,' .

1,0

2.0

Рожь бессменная, контроль (С%=0,97)

'2,1 '10,3 -! (,) 1Н,0

■1,57 1,02 1,™ 1,60

1,Г,9 1.С5 1,66 1.С6

1,СГ>

I,65 (1,70

II,70

1,61 1,67 (1,73 >1,73

Рожь <1сссмс1ш,чя, павоМ-и!вссть (С% = 1,18)

1.0 1,38 1,11 1,П 1,41

10.2 1 1,00 (1,62

17,4 ■1,32 1,-1$ •1,44 1.47

!,46 Я ,51 1,57

25,7 1.12 1,5( 1,£Ю ; ■ 1,02

Почва с большим содержанием гумуса даже при нагрузке ;Г7?,0 кг/см5 и высоком влажности не уплотнялась выше уровня -г/см3 против 1,73 г/см3 для ¡менее гумуенроваипой пзч-/вы контрольной делянли, причем влажность почвы б ¡первом

случае была значительно шше. /•;] Поскольку превращения органического всщсства — нитс--.гральнын показатель изменении дерповопподзол истой почвы ■/.■при ее интенсивном использовании, то .представляет научное/производственный интерес выявление формы и тесноты связи Т'-'^фн.-шко-механических 11 технологических свойств с содержани-/йем и почве органически;; вещества,

Ш 7

Как -показали расчеты, между пределами пластичности и гумусированностью почвы теснота прямой положительной связи характеризуется коэффициентами корреляции +0,51 для' нижней границы пластичности и +0,61—для верхней. Уравнения регрессии К=3,3712,59 {для нижней границы пластичности) и У=5,08Х+14,5 (для верхней границы плзегнч-ности) позволяют определять расчетным путем границы пластичности суглинистых почв с содержанием гумуса от 0,5 до 1,6% углерода.

Установлена тесная отрицательная коррелятивная связь между твердостью и ту м ус про па ни остью почвы. Коэффициенты .корреляции для разных сроков определения твердости колеблются от —0,03 до —0,77.

Снижение влажности шочвы до 5—6%, а также увеличение ее выше 16% ослабляет связь между твердостью и содержанием в почве органического вещества. Самая тесная связь (г= —0,77) отмечена при влажности физической спелости почвы, соответствующей для почвы длительного опита ТСХЛ 13-16%.

Зависимость между набуханием и гумусированностью почвы подчиняется уравнению регрессии У-4,07 X+0,56 (коэффициент корреляции -5-0,63).

Связь влажности начального залпнания с содержанием гумуса в почве характеризуется коэффициентом корреляции + 0,86. Влажность максимального залипания также тесно,;, коррелирует (г— +0,00) с содержанием органического веще-: ства в почве.

Уравнения регрессии У=б,М Л'+12,92 (для начала залпнания) и У-4,08.У+7,53 (для максимального залипания) позволяют предвидеть изменения липкости дерново-подзолистой почвы в заданном интервале гумусировашюстп (0,5—1,6% С).

Отдельные физико-механические и технологические свойства почвы находятся в постоянном взаимодействии между собой. Поэтому больше оснований говорить о совокупном проявлении этих свойств почвы. Последнее может быть оценено условно рассчитанным показателем — агрофизическим баллом почвы.

Средний балл фнзнко-механпчсскнх сиойсти легкосуглнин-стон почвы длительного опыта ТСХЛ не достигает уровня хорошей оценки (100—80 баллов). По вариантам удобрении, обусловившим разную гумусиронанпость п окультурснпость почвы, заметны существенные различия.

Проведенные расчеты показали наличие прямой положительной корреляции между содержанием гумуса и величиной агрофизического балла почвы (г=+0,81). Уравнение прямолинейной регрессии для определения агрофизического балла но гумуснрованностн почвы имеет вид У=68,0Х—20,2.

2. Органическое вещество и организмы почвы

Интенсивность дыхания почвы и длительном опыте ТСХА (табл. 3) находится в тесной положительной связи.с содер жанисм п почве органического .'вещества (коэффициент кор реляции +0,7— -г0,8). Наибольшей интенсивностью дыха пия отличается ночпа бессменной ржи, затем следует почв; севооборотного ноля. Меньше всего продуцируется углекисло*

Таблица 3

Влияние длительного применения удобрении, севооборота и обработки на интенсивность дыхания пахотного слоя дерново-подзолнегой почвы, - 1972 г.

Вариант опыта

. Продуцирование СО,

Поглощение О, ,

чкл/г- час

Дыхательный коэффициент

хсо, хо2*

Длительный опыт ТСХА

Бессменный дар:

0 . . . ......... 0,30 0,63 1,57

ЫРК........... 1,05 0,77 1,37

навоз . . . , ;..... |1Д) 0,70 1,63

Бессменная рожь:

0............ 4,07 4,ЗЭ 1.П

N1'«.......... 5,41 4Д> ■ 1(15

навоз .......... 5,31 5,42 ■ |1;06

Севооборот, 132 поле;

0............ 2,0) 2.25 '.1.18

№К.......... .1,20 ■3,12 1,04

навоз Ч-Ы ['К........ 4,45 3,7! : 1;19

Длительный опыт ДАОС

0............ 2,89 1,93 1,43

Сп . . . ........ ■3,37 3,03 1,11

Навоз ........... 4,19 3,46 1;21

1/2 иавая+1/2 М'КСа . . . . . 3,57 3,03 ' 1,13

Длительный опыт в учхозе «Щапово»

Севооборот 1 :0 ...... . 2,61 3,98 0,65

навоз+НРК ...... 5,35 5,39 0,98

Севооборот IV : 0....... 3,24 :о,5б

напоз+ЫРК 5,28 1 0,9]

Бессменная люцерна:

0............ 7,71 6,73 1 1,14

, - Г ' !

ты и поглощается кислорода почвой пара, ь котором содержание гумуса ^мос низкое. По вариантам удобрений на всех нолях наиболее интенсивен газообмен в унавоженной почве.

В длительном опыте Долгопрудной агрохимической опытной станции на тяжелосу глинистой дер I ю но • ¡1 од зол и ст о и почве при внесении эквивалентных доз навоза н минеральных удобрений показатели дыхания пошил при унавоживании значительно лучше, чем при внесении исключительно ЫРК или в сочетании с навозом (по половинной дозе). Аналогичные данные ио дыханию почвы получены в третьем длительном опыте (учхоз «Щапово»),

Следует заметить, что интенсивность продуцирования почвой углекислоты, но нашим данным, не зависит от того, используется ли почва в севообороте или бессменно.

Дыхание почвы, являясь характеристикой общей ее бногеи-ности, достаточно точно отражает эффективное плодородие почвы. Коэффициент корреляции между этими показателями в длительном опыте ТСХЛ составил +0,56.

Количество микроорганизмов в почве длительного опыта ТСХЛ (табл. 4) л целом соответствует уровню дыхания почвы (коэффициент корреляции +0,78).

Т а 5 л и а 4

Влияние длительною систематическою применения удобрений на количество микроорганизмов в почве, длительный опыт ТСХЛ (в тис, на 1 г воздушно сухой почви), средние данные за 1972—1973 гг.

Вариант опита Лэробц т МПЛ Мчкро-органнз-мы па КАЛ Бациллы из СЛ+ +ЛШЛ Г)шСи на под-числен-«оч С Л

Бессменный пар:

0.....■....... Г,Г>/> .«>7,9 ■4.4 Л!>

№К.......... 184,6 £217,4 1.2 0,5

7:М,7 ДО»,5 1.1,7

Севооборот. И32 поле:

0 . . . ......... 293,1 (С23.9 0,5 2.)

ИРК.......... 421,7 &Ж7.8 в,4 2,6

павоз+ЫРК........ 1251,7 МЭ17,в .19,0 2,1

Наибольшее развитие микроорганизмов приходится на почвы унавоженных делянок. Почвы, не получающие удобрений или удобренные. только ЫРК, отличаются значительно меньшей биогешюстыо. Порядок величин, характеризующих микрофлору почвы бессменных и севооборотных нолей, суще- ■ ствепно не различаете«,

В стационарных опытах л учхозе «Михаил овское» также) констатировано, что систематическое внесение п почву минеральных и органических удобрении оказало заметное влияние!

на',.комплекс биологических свойств почвы. Наивысшая чи£-9")1епиость ; ; микроорганизмов'.' характерна для .вариантов внесенном навоза или*навоза/совместно с .ЫРК-У; Следует I отметить,г что'ио'мере окультуривания почвы возрастает колн-41[ёство б а ктер| ¡и,'][ С1 ю л ьз у юн шхм 111 юр пл ы I и иазот. (ми к р о; г организмы па - КАЛ) ¿Наибольшей; кол ичётю, бацилл отмече* П10 на, варианте «павоз+МРК». О кул ьтур и в а ни е.; почвы т сп о-['¿гббетвует,. повышению биошшостн к" но дна хотного слоя. Что '£$кс касается глубины обработки, то последняя '.не Указывала ;^1оложитсльного :вли'япн«; на;увслнчсннс *;.'колнчества; мнкрб-организмов'в почве.;- " • ■'; ; 'у.?:/^-.^- У--'';> ■->! | ЖоррелшшонныГпаиалнз показал наличие существенной^ - положительной,корреляции между величиной -урожая и'-таки-' мн-свойствами'почвы,.:как продуцирование СОг; н'итрифици-^рующая и ц'еллюлозоразрушающая.способность почвы.

Результаты полевых опытов с применением возрастающих доз минеральных удобрении при разном обеспечении' почвы органическим веществом однозначно свидетельствуют о снижении биологической активности иочвы при внесении больших количеств, Ш'К. Почвы с повышенным содержанием гумуса, как правило, более устойчивы к отрицательному влиянию па эдафон минеральных удобрении,'т. с. депрессия в них биологической активности отмечалась при очень высоких дозах туков. ^ V- ■ ■■ , :

Органические'удобрения (навоз, солома, торф< и др.) оказывают положительное действие па биологическую 'активность почвы, нейтрализуя отрицательное влияние, на мнкро-оргапнзмьг высоких дол КРК. Стабильность биологических процессов, но нашим данным, является одним из условий высокой производительности почш при нптспсивпом нримсне-нин минеральных удобрении.

3, Органическое вещество почвы как источник азотного питания растений

В органическом веществе заключено 98% всего! запаса азота иочвы, 80% серы и 60% фосфора. Естественно, что интенсивное земледелие должно базироваться 'на вносимых ^в;почву элементах минерального питания растений, однако •й|ряде случаев органическое вещество почвы как источник , минеральных элементов, по-видимому, сохранит свое значение. По дапым Л. В. Соколява (1971), в 1076 году вынос эле-1 ментов питания растениями ; из иочвы в земледелии СССР будет компенсироваться за счет минеральных туков только . на 50%. ' '

По расчетам ВЛСХИИЛ, предполагаемый баланс питательных веществ в земледелии СССР в 1980 году будет поло-

жительным но фосфору (+09%) и отрицательным по азоту (—13%) н калию (—23%). К 2000 году баланс азота в земледелии СССР будет бездефицитным.

На дерново-подзолистых почвах азот почти всегда является лимитирующим величину урожая фактором; соответственно возрастает необходимость полной компенсации выноса его с урожаем. Тем не менее теоретически важно знать размеры возможного использования растениями почвенного азота, так как даже при положительном балансе азота в земледелии значительная часть внесенных в почву удобрении становится доступной растениям после трансформации их в почвенные запасы и последующей минерализации.

Результаты вегетационных опытов, проведенных с применением стабильного изотопа Ы15, показывают, что на разно-окультуренных почвах доля почвенного азота в формировав пин урожая неодинакова. В длительном опыте ТСХЛ при сн-стелтатнческом уиавожппппт^азот почвы участвовал в урожае овса на 39,3—42,4%, тогда как на контрольных вариантах это участие выразилось величиной 41,4—49,0% (табл. 5), Делянки, удобряемые исключительно минеральными удобрениями, занимали среднее положение. Абсолютные количества азота, поставляемые растениям почвой, возрастали с повышением ее окультурен мости. Внесение меченых азотных удобрений на фоне РК приводило к заметному, а иногда резкому усилению потребления собственно почвенного азота, причем абсолютная мобилизация азота почвы достигала максимального размера на окультуренной, унавоженной почве.

В чистом виде роль органического вещества почвы как источника азотного питания в наших опытах выявлена на контрольных вариантах. Урожай культур на пеудобряемых делянках обеспечивается тем количеством азота, которое ежегодно минерализуется из валовых запасов почвы.

Содержание минерального азота в почве бессменных ржи и пара, а также в севообороте мало различалось между собой; зависимость динамики минеральных форм азота от гуму-сированностн почвы в данном случае затушевана интенсивностью и характером механической обработки почвы. Однако определение наряду с минеральными органических форм азо-8 тистых соединений, динамика форм азота в годовом цпкле^ дают возможность установить решающее значение гумуенро-,; вашгости почвы в формировании ее азотного фонда. V*

Органическое вещество дерпово-подзолистой почвы не" только источник азотного питания растений, по и важнейший' агент трансформации внесенного в почву азота минеральных1 удобрений, причем последняя роль основывается прежде все-] го на сложном взаимодействии азота удобрении с органнче-;

скнм веществом почвы (Кореньков, Лаврова, 1973; Сапожников, 1973; Смирнов нлр., 1974; ЛНЬоп, 1974).

; В течение 1972—1976 гг. проведена серия вегетацнонних н пегетаннопно-полевых опытов с использованием ; азотных удобрений,' меченных М15. Одной из.основных; задач , в этих исследованиях было выяснение роли органического- вещества "цочвы'п 'использовании растениями высокихдоз-шшеральных. удобрений. В опытах использовали экстремальные экологически н но уровню плодороднн варианты'почв длит&пьного опы-

Полное минеральное удобрение, ..:как.; правило,-оказывало одинаковое влияние на урожай'овса^в сосудах;с ^почвой контрольной делянки и делянки, удобряемой в течение 60 лет исключительно минеральными удобрениями; в сосудах с унавоженной ночпоГг бессменного ооса урожаи был .примерно в полтора раза' выше. Эффективность ,азотных удобрений на фоне РК самой ннзкон отмечена на варианте с длительным внесением п почву К'РК; она повышается на контроле и самая высокая па унавоживаемой почве. Метка азотных удобрений позволяет установить, что высокая эффективность азота в опыте с почвой бессменного овса основывается па двух причинах. Во-первых, использование меченого азота па унавоживаемой почве составило величину в 58%, тогда как этот показатель для почвы варианта «ЫРК» был равен 44,4%, а па кон-

Та блица 5

Влияние предшествующей оку л ыу ре ни ости дерново-подзолистой почвы на использование азота (ЖЧ^ЬЗО* овсом (сорт Геркулес), . вегетационные и мнкрополевые опыты 1972—1973 гг.

а Происхождение Я £ О й « ч Я К « з |

Вариант пот в и длительного опыта ТСХЛ ъ & х" я о азота урожая, ,% от -выноса Я « • ^

О о о - Г<'=

ЙС.Й 3 ^^ из удобрении из ткэтви в ^5 - о ь С, а к 3--Э-ИХ о Л а С *

Овсс Гкчч\и синим:

О......... •16.1,3 Г.0,( 43,0 да,5 229,0

^-напо)....... 125,7 00,7 39,3 58,0 .167,-1

Овсс (I севообороте (Ш

" голе:

0......... 11,( Ш.7 138,0

мапо))МЧ\ , . . 57,& -(2,1 51,6 127)1

Пар Асссмсш г и»:

0*...... 277,(1 52,5 23,0 120,1

Картофель п а'оот'ш^л- •

П' (1,16 поле):

павол+МРК* .... .17,0 03,0 25,2 110,9

* Уборка овс:! 1<.р-)Ц жмеш и флу ммошепня.

троле лишь 30,5% (табл. 5). Во-вторых, как было уже отмечено выше, из почвы с высоким содержанием гумуса и общего азота овес нспользопал значительно больше и собственно почвенного азота.

Аналогичные результаты получены в вегетационном опыте, в котором сосуды набивали почвой севооборотного поля.

II. ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВЫ И УДОБРЕНИИ (НАВОЗА) НА УРОЖАИ ЗЕРНОВЫХ И ПРОПАШНЫХ КУЛЬТУР В ДЛИТЕЛЬНОМ ОПЫТЕ ТСХА

Результаты классических длительных опытов с внесением невысоких выравненных или невыравненных по содержанию питательных веществ доз навоза и минеральных удобрений в среднем за весь период опытов, как правило, не подтверждают особой роли органического вещества почвы и удобрений в сравнении с влиянием минеральных удобрении. Однако сравнение урожаев но вариантам с унавоживанием и применением МРК о длительных опытах методически недостаточно обосновано. Исходя из современного уровня опытного дела, более правильно выяснять влияние органического вещества на эффективное плодородие почвы при наличии в опытах вариантов, позволяющих элиминировать питательную ценность навоза и других органических удобрений. Необходима также широкая градация изучаемых факторов с наличием экстремальных степенен- Обязательным условием при оценке влияния органического вещества на урожаи культур должны быть дифференцированный анализ урожайных данных во времени, их стабильности и в целом долговременное воздействие органического вещества па эффективное плодородие почвы.

Сравнение урожайных данных при внесении к среднем за 64-летиий период опыта Г^4,зР47,1К54.5 н 16,3 т/га навоза показывает одинаковое влияние этих удобрении на эффективное плодородие почвы. Однако при равных урожаях показатели потенциального плодородия почвы неизмеримо лучшие^ при систематическом унавоживании. Равная величина уро-; жаев на значительно различающихся по потенциальному ило-| дородию почвах —тот случаи, когда уровень агротехники, в частности дозы используемых удобрении, не предполагает! значительного регул «торного воздействия на урожай со сто-'; роны потенциального плодородия почвы. Что это денствнтоль-; но так, легко убедиться, если, например, ту же почву использовать для вегетационных опытов со строго контролируемыми, количественно усиленными изучаемыми факторами: дозами удобрений, режимом влажности и др.

' С другой стороны, влияние пошншалыюго плодородия н 'гумуснронлшюстк почвы i¡ длительном опыте ТСХА стано-пится очевидным (даже в условиях принятой агротехники), если погодные условия года сильно отклоняются от, средне-многолетнего уровня. ■ ,

Так, средние урожаи .озимой ржи и картофеля в экстрема/! мше lio погодным■ условиям годы всегда выше .на;вариантах' с снесением 'органических удобрений. Снижение урожаев lía -унавоженных: делянках в экстремальные,: годьг jio отношению к урожаям за весь период опыта заметно меньше. Средний-урожай:бессменной/ржи '■ в;экстремальные;.годьГчта ^í!ap!iaiiTc,«NPK» составил 77%' от урожая зп весь пср1юд опы-Ча, Я- па/варианте с 'внесением/навоза 83%А и ялогичные данные но бессменному картофелю G3 и 80%.соответственно. Волсе гумусиропанныс почвы, следовательно,' способны лучше противостоять'погодным условиям п смысле обеспечения растений необходимым» условиями жизни. У -»'V' * Важное^значепис потенциального плодородия и гумуенро-ванности дерново-подзолистой . почвы : для - эффективного использования .минеральных удобрении, зависимости урожаен от погодных условии вегетационного периода, взаимодействия'удобрении с почвенными и погодными условиями подтверждает статистически и анализ динамики фактических урожаен, выполненный на ЭВМ Минск-32 (программа I1PA-3). Статистические исследования проведены но отдельным периодам длительного опыта и в целом за период 1912— 1971 гг., причем a отдельные периоды временные ряды урожайности шравпнвалн но уратшению прямой yt~bo+bjj,

А ~

где у, —расчетные значения урожайности, f — переменная времени, b0 п Ь{ — ппрпмстртл,уравнения регрессии. Попытка использовать для выравнивания -динамических рядов показа-'

.л í ;

тельную кривую y — uk' не дала положительных результатов. Графический ппа;шз показал, что для применения кривых более сложном формы ист достаточных основании.

Для анализа тенденции н колеблемости урожайности использовали следующие показатели: среднюю урожайность {/, коэффициент регрессии 6)( коэффициент парной корреляции гу(, среднее крлдратпчееше отклонение остаточную дисперсию S2ty. коэффициент остаточной вариации V^i-коэффициент автокорреляции rv. •

| Результаты статистического анализа дниамнкн урожаев озимой ржи (табл. 6) свидетельствуют о том, что на унавоживаемых делянках динамика урожаев в большей -степени соответствует закону нормального распределения; от носитель-

1 >5

ч

Í .'..;,■ í

Т я б л 'I к а С

Результаты статистического анализа урожаев озимой ржи в длительном опыте ТСХЛ

га с! Но отдельным периодам;

Статистические Варианты

• показатели удобрении „ и Г( Г " 2 ' п.— <х Ьо а с — ■1Э12— 1933 гг. 1939— 1954 гг. 19551971 гг.

Бессменная рожь

Коэффициент остаточной вариации, Уост 0 Ш>к навоз навоз+Ш>К 43,62 40,73 30,01 35/14 49,53 42.05 31,29 40^30 33,79 2ЗД5 20,77 18,50 »1,76 Л 1,59 27.48 27,59

Остаточная д'гсперсия, Б1 (у С МРК навоз «авоз+М'К 11,33 30,51 21,77 29,£5 11.26 ]9,2Э 1031 19,77 2,95 11,44 6,43 7^1 &4,25 36,71 26,54 №77

Коэффиниеит регрессии, Ь] л 0 МРК навоз иавоэ+МРК 0,05 0,21 0,07 0.27 -0.34 -О.ЗЭ -0,27 -0,26 0310.61 0,36! 0,75 0,07 0.03 —0.24 —0,10

Рожь в севообороте

Коэффициент остатснной вариации, УосТ 0 МРК инвоз+ИРК .36,52 26,60 21,72 43.61 29,0229,67 22,Ш 17,31 13,65 26,96 28,11 21,14

Оста теша я дисперсия, Бг1у 0 Ш'К навоз+МРК 23,77 30.82 35,50 34,17 32,13 32,74 0,97 15,22 11,00 24,37 00,90 39,«6

Коэффициент регрессии, Ь( 0 ЫРК навоз+ЫРК 0,-Ю 0,17 0,26 —0,26 -Э.ЗЗ -0,25 0Л2 0,32 0,16 10,12 0,20 -0,25

1

•"пая н абсолютная колеблемость урожайности при большем со-' Удержании в ночве гумуса самая,низкая! 11аклон лнппп рсг-•¿рессииизменяется.но вариантам удобрений причем эти нзме-Ь'пеиня больше для - бессменной ржи." Изменение [ |аклона лигнин регрсссии/к 0с1габс1шсс .свидетельствует оЧза им оденет--/вин удобрении с погодными и почвенными условиями,'Днало-Г гнчные результаты-получены и:для картофеля. С' •

| >- • Анализ: автокорреляцнопиых о функции ■ показывает, что. знакн коэффициентов автокорреляции .повторяются сериями,-что свидетельствует о наличии в динамике серий-лет, для, которых свойственно возрастание (снижение)урожайности.

отдельных случаях коэффициенты 1 автокорреляции превышают 0,3—0,4, подтверждая тем самым наличие цикличности "?в динамике урожаев. ' ■ ' - ■

Методические изменения, осуществленные в длительном опыте ТСХА в 1973 году, дают возможность но результатам трех лет выявить значение окультурениостн и степени гуму-снрованностн ночвы в использовании растениями возрастающих доз минеральных удобрений. В опытном севообороте с 1973 года 132, 134 и 136 ноля: удобряются сплошь (вместо дифференцированной схемы удобрений, которая сохраняется без изменения па нечетных 131, 133 и 135 нолях) из расчета

' Таблица 7

Эффективность М^оР^Кио в разных звеньях севооборота в зависимости от предшествующей окультурснности и гумусировэнности почвы, длительны» опыт ТСХА, 1973—1975 тг. :

Варианты удобрений в период 1912-1972 гг. 132 поле: картофель (1973 г.), ячмень (1974 г.), л л спер (1У7") г.) !31 лолс: кле-лер (1!ГЗ г.), лен (1974 г.), «а рте |чмь ран»ни (1975 г.) 3 136 поле: картофель ранний (1973 г.), оз.' рожь (|971г,), картофель (1975 г.)

Я О- з; и 1 ч Я 5 ч! £ О 3 СЗ « ® л (П н ей гэ 'Й о. ' с л ™ с СЗя О К * к п. о и к о. се 5йН О к я о 2 я и 5 , о- ^ я § п Я &«« 3 ГЗ « а и (1 о о, с Г* О " 8 я н 5- о а* т , 2 И" п.* я О 3 Я (3 а о ■ з а с* о • л с £ Я 5 5 к £ я 5-о и С а.

3 (контроль) 101,7 63,е ___ _ 134,5 * _ _

Известь 141,9 49.2 £6,6 23,0 2,! 148.5 14,0 1,3

ЫРК+известь 171,0 С9.Г, 6,2 ОД.8 35,0 3,2 170,6 42,1 э,в

Иавоэ+ЫРК 167,8 С6.1 ■ 5,0 43,0 3,9 200,2 65,7 5,9

Навоэ+МРК+

(известь 101,8 <Д1 5,4 119:2 53,4 5,0 202,2 67,7 6,1

Примечание. В !31 поле >п расчетов исключена культура льна, как не нчеющля.аш1!1азе1иалияршш1лм1шнцах.

■ ■'■ - ; I

1 -17"

■■ 'у: с

NiooPjwKiw. К настоящему времени ira каждом из трех нолей прошло по три культуры.

В таблице 7 иллюстрируются данные об эффективности полного минерального удобрения в звеньях севооборота па трех экспериментальных полях: 132, 131 и 13G.

Несмотря на различия в составе севооборотных звеньев, получены в целом аналогичные результаты. Наибольшая эффективность минеральных удобрений отмечена па делянках, удобрявшихся длительное время минеральными и органическими удобрениями. Окупаемость минеральных удобрении на почве с предшествовавшим унавоживанием достигала 5—G кормовых единиц па единицу N-f P2Oj-fKîO.

Абсолютное увеличение урожая ирн внесении двойной дозы NPK на делянках с разным потенциальпым плодородием почвы также в пользу более гумуенрованной и окультуренной почвы. 1

III. ЗНАЧЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПАХОТНОЙ ПОЧВЫ ПРИ СИСТЕМАТИЧЕСКОМ ИНТЕНСИВНОМ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИИ

, 1. Эффективность минеральных удобрений в зависимости от гумусированности почвы

На основании экспериментальных данных, полученных более чем в 20 мел кодел я ночных н нсгетациоино-полгпых опытах, проведенных на Полевой опытной станции ТСХА н экспериментальной базе «М их а плов с кое» Подольского района Московской области, можно утверждать, что гумуснровапность почвы в практически регулируемых пределах оказывает сильное 'положительное влияние на использование растениями высоких доз минеральных удобрений.

В мелкоделяночных опытах установлено (табл. 8), что при внесении NeoP^K» окупаемость единицы NPK прибавкой урожая зерна составила 3,2 г на 1 г NPK для почвы с содержанием углерода в слое 0—20 см 0,93%; для почвы с содержанием углерода в слое 0—20 см 1,20% окупаемость составила 4,1 г (128% к первой почве). Двойная доза NPK на первой почве обусловила окупаемость единицы удобрений 2,2 единицами урожая, а на второй —2,9 (132% к первой почве). Окупаемость удобрений урожаем зеленой массы кукурузы (сухое вещество) при N^P^Kw па почве с содержанием гумуса 0,96% С составила ЗЛ единицы, а па почве с содержанием гумуса в 2,15% С — 4,7 (увеличение окупаемости равно 52%). Кукуруза как культура интенсивного типа обесисчила nuco-кую окупаемость урожаем н двойной дозы Ni'К.

й

- ■ ' ,. ■ /■ Та блн цаТ5

Окупаемость (М-Й'гО^КзО) прибавкой'.урожая ■ в;зависимости.

от гумусировзнностн почвы, по данным мелкоделяночных полевых опытов .; иа Нолевой опытной станции ТСХА и в учхозе «Мнкайловское», -

. ■ 1973-1975 гг. .„ -7" 7: 7>Л 7.-'/ ' ■ -г

;7: : '' ч"7">'; | ' Культура , Доза нише-. 7 ральиых • • удобрении, кг/га действующего ■вещества Содержание гумуса :. в слое почви 0—20 см,:

0,03 0,06 1.2Э 2.15

зерно , . , . . . . К^Р^чКьо 3.2": 4,1

КО . ■ 123

2,2 2.0

103 132

Кукуруза па силос, сум>е ие-щеави . . ...... 3,1 4,7

100 4,8 152 7,7

100 100

I) р и м с ч п 1Г п о, В 'шг.ние.ю— окупаемость единицы удобрений урожаем, и зпзмепателе — (жупазшкть удобрена» в процентах.

А 1тлогичные результаты получены в вегетационно-ноле-вых опытах с посевом ячменя п сосуды с почвой, содержание гумуса п которой составляло 1,20 и 3,60% С.

Повышение гумуснропанносш почвы в 3 раза увеличивало урожай ячменя в зависимости от дозы удобрений в 1,5—2 раза но сравнению с урожаями, полученными [1а малогумусн-рованной почве.

В опытах с овсом и диапазоне от крайне низкого содержания органического вещества в почве (0,53% С) до среднего (1,57% С) при внесении 300—800 кг/га ЫРК достигнуто удвоение урожая.

В оценке органического вещества как фактора лучшего использования минерал!,пых удобрений мы.не ограничились собственными экспериментальными данными, а попытались «^привлечь другие источники. Так, например, были обработа-Ц ны урожайные данные за ряд лет но зерновым культурам, ч картофелю и кормовым корнеплодам но 165 совхозам Московской области. На основе обширного производственного материала установлена зависимость между окультуренностью (гу-7муснровлнностыо) почвы, количеством вносимых мнпераль-7пых удобрен 1Ш и урожаями культур. В таблице 9 приведены ' .данные для одной из культур — кормовых корнеплодов:

Урожаи зерновых культур, картофеля и особенно кормо-/вш корнеплодов в области растут но мерс повышения окуль-)/1 • ю

■еЫ

Т я Л л р 1т 9

Зависимость между урожайностью кормовых корнеплодов, окулмуренностью почвы н количеством вносимы к минеральных удобрений по Московской области (грелиге ля ЮТ—1972 /г, «о 10Г> вдкоим)

Группировка хозяйств по баллу почвы

31—35 30-43

41-15 46—И

51—55 >56

Среднее годержа-инсгумуса в па- Число Группировка ,\01янств но ко.ние-сглу мюенчмх гшшгрялмгих тукоз, ц/1 а дсис(п\ини1чч зстеспм

хотном (Г.КХ' почвы, с% сото-лон <0.55 0.Г.1-1..7) 1.312,50 2.51- >3,51

1 1Д) 122 229

122 101

1,13 П |101 102 2.11 2е'2

20$ № иг,

1,23 Г?3 443 1£$ 2.Ю 321

а-6 1&3 .103 77 !ИГ

1.27 70 1С? юэ ЮЗ 277 зк

320 144 92 99

1,37 13 272 ."00 №

272 ,150 110 !30

>/,40 12 ,330 433 457

3,-д 2\Ь 1ГД 179

Примечание. В числителе— урожзи, и,1 га, з Л'ш/.тг,??^.?,-4— окупаемость ипинсра К-И'Л+КгО урожаем, н.

туренностгг (гумуснр о вл иности) почвы. Эта закономерность имеет место как при внесении небольших количеств ЫРК (до 1 и/га), так и при применении относительно высоких доз туков (2—3 и более н/гл).

Значение окультуренности почвы при внесении высоких доз минеральных удобреннй возрастает, что особенно заметно на интенсивных пропашных культурах.

2. Влияние органических удобрений на использование растениями минеральных туков

В отличие от гумусовых веществ, относительно устойчивых к биологическому разложению, растительные остатки и] органические удобрения подпержепы активным бнологнче-' скнм превращениям.

От количества свежего растительного материала, его хи-: мического состава, характера поступления со времени п большой степени зависит биологический потенциал почвы. • Пожнианые и корневые остатки рястешш, »л* режлл) и химп- * 20 ' ,

чсскин состав обусловливают и тот специфический, положительный эффект передовгшпя культур, который находит отражение и современной теории севооборота (Воробьев, 1970, 1972, 1973, 1975). .. У.-',-./ -'..у/ -У ■'■■'"У'' ^--УУУ', В одном из опытов в учхозе «Михаиловскос» в течение трех лет возрастающие долы м?шеральных,удобрсний;вносили;еже-\ годно на фоне унавоживания (20 т/га) и;без него. Также ежегодно ; на-делянки вносили известь для выравнивания кислот-, них свойств почвы.. Результаты опита 'представлены в таблице Ю. У . '.'У.'.УУ- У; ■"■■. '■'.'': '.,'■-,..■

" Применение возрастающих доз минеральных удобрений' па фоне унавоживания обусловило получение абсолютно более высоких''урожаев культур, чем ирн применении только минеральных удобрений,'!! среднем по трем культурам превышение урожая составило для ЫбоРеоКбо —10%, для МиоРщК^о — 10%, ДЛЯ Ы|80Р2юК|50 — 12% н для 1^зооР«ЮКЗЙ) — 8%.

- Таблица 10 Влияние возрастающих д01 минеральные удобрений при внесении Лез унавоживания или по фону унавоживания на урожай полевых культур с делянки

Л«1н vnHcpn.tuiux удобрений Ячмень зерно, 1973 г. Озимая пшеница зерно, 1974 г. Кукуруза на силос, сухое п-во, 1975 .г. Среднее по трем культурам, 1973— 1975 гг., %

г % г % г %

jeJ ун. 1вожив ання

0 m ¡СО 1412 100 4570 !0О 100

N'ij;lV>Kf„i 1210 ¡3) 2XÎS 144 5450 119 132

NlîoiVi'Kijii 1321 147 2252 159 5670 -124 143

Mihil'jpKm П1& ICO 2505 148 5180 12Э ИЗ

N.WVwKmi ШЗ m 2070 147 •5009 139 Ш

При унавоживании

. а

jNlîolVi K|;.. ¡NiwÎ'îiiKm ' N i.v, £ ' j < K>n)

ï ik:!V

s

to:i Il 10 I

Г>|( t Г Л

■ta

m

156

ieo 107

i^s

1521 2052 2 m 2 m

2230 73

103 145 170 160 150

4600 5660 5910 6025 €220 271

10! 12! 130 152 Мб

107 142 lf)3 1Г.5 150

) Данные, характера пющис состояние pli n питательного режима почвы a течение вегетации ячменя, озимой пшеницы и кукурузы показывают, что повышение урожаев на унаво-

женном фоне не может бить объяснено зл счет большего содержания в почве по сравнению с нсуппипжстшм фолом ■усвояемых питательных элементов; нри использовании стандартных методов исследования питательного режима ночпы различия по фонам практически отсутствовали.

В опытах 1974—1975 гг. в качестве органических удобрении использовали «с только навоз, по л другие вилы органических удобрений: зеленую массу люцерны, торф, солому, древесные опилки. Дозы органических удобрений рассчитывали по количеству сухого вещества, содержащегося в 40 т навоза.

Возделываемые культуры: картофель (1974 г.) и ячмень (1975 г,).

В первый год опыта навоз и торф не изменили урожая картофеля но сравнению с контрольным вариантом. Солома и особенно оннлкн влияли на урожаи отрицательно. Сильное положительное действие па урожай характерно для зеленой массы люцерны (превышение урожая по сравнению с контролем 25%).

Минеральные удобрения при дозе М^оРиоКш в среднем обеспечили увеличение урожаев картофеля в полтора разя. По сравнению с вариантом без органических удобрений только внесение зеленой массы люцерны способствовало росту урожая на 14%. Солома, торф и оиилкн при данной дозе ЫРК вызвали снижение урожая картофеля.

Удвоение дозы минеральных удобрении способствовало дальнейшему повышению урожая картофеля (примерно па 14% по сравнению с вариантом М^^Р^сК^о)- Иавоз и зеленая масса люцернц обеспечили прибавку урожая но сравнению с вариантом без органических удобрении на 7—11%. Солома и ошики при Двойной лозе /ч?РК обусловили значительно е снижение урожаи (25—17%).

Вес органические удобрения на второй год после внесения (последействие) оказывали положительное действие на урожай ячменя, причем эффект зеленой массы люцерны но сравнению с первым годом опыта резко понизился, л влияние опилок, соломы, торфа, навоза, наоборот, возросло.

Данные по окупаемости минеральных удобрений при внесении их в сочетании с разными видами органических удобрении (табл. И) подтверждают основные положения, изложенные выше. Окупаемость Ш'К заметно возрастает при вне- • сенни их по фону зеленой массы люцерны и навоза и снижается при совместном внесении с соломой, торфом, опилками. Однако на второй год после внесении органических удобрений (последействие) окупаемость вновь внесенных Ш'К, наоборот, выше но фону соломы, опилок, торфа и заметно ниже по фону зеленой массы люцерны. Последействие иапоза также довольно значительное. Влияние органических удобре-22

•;-*.; ,* • Т зОлииа II

Окупаемость 1ЧРК (К + Р^+КгО) урожаем при совместном внесении с органическими удобрениями, опыты в учхозе «Мнхайловское»,

-..V.. - " . 1974-1975 гг. . :

1 ...'■■'

. г . , .

\ Кулы\ря

« . •

3 • , -

I

До» улоб- ;

реннй, - иг ¡¡л

(X

В =■ -

ш

■Л О 5

й 3«

Я >-4/ Я • ^ й « г У 2

. Окупаемость МРК по фону.

е. :*я

о ,х

'¿■■■а.

■■:■ о 1 ■ п

8

■ о. о

■ и; о ■

^ г

с о

..л V

Ячмень (последействие органических удобрений) Картофель

•

Яччспь (после-дснс1впс органически х удоЛ-рений)

N 2i.il 'о.'-К;. ]

Мц-^'адКс))

8.9

27.0 1,1

5,0

С.6

15,6 0.8

2,5

9,2-

27,3

5,3

7,8

16,7 0.9

2,6

29,0 15

5,1

8,2

.17,3 0,8

2.5

0,0

5,6

21,7 (.5

23,6 1,3

5,1

2.0

4,9

5,9

11,7 1,0

14,9 0,9

2,7

5,0

22,9 1,8

5.2

3.7

13,2 0,9

2,7

11 р и м V ч а .и н с. 11 ■ шел 1Иеле — окупаемость М1'К прибавкой урожая, в .знамеиатг.И' — всея урожаом.

)пи"[ иа использование растениями высоких доз ЫРК в первый год после внесения зависит от их химического состава и соответственно этому доступности микробиологическому разложению. Вместе с тем и биологически инертные материалы {с широким отношением С;М) при внесения высоких доз минеральных удобрении в севообороте также способствуют более рациональному использованию растениями внесенных количеств минерал!,пых туков.

ТЕ'"','1

>7

ДИНАМИКА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ ПРИ ЕЕ ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

- у; I. Роль культуры полевых растений в балансе " V органического вещества почвы

; ¿Важнейшим фактором динамики органического вещества в пахотных почвах является культура нолевых растении. Исходным теоретическим моментом при обосновании роли культур-

'Ц*

•VI

ш

ных растений в количественной динамике органического вещества 'почвы являются биологические особенности полевых культур, с одной стороны, и система сопутствующей возделыванию культур механической обработки оточои (характер н интенсивность обработки почвы, -продолжительность периода обработки во времени, наличие периодов, когда почва остается без .покрова растении), с другой стороны.

Смена естественных фнтоценоззв агрсфптоценозами обусловливает существенное изменение направленности процесса аккумуляции биогенных элементов в почвенной , толще (Базнлевич, Радии, 1971), Изменяется соотношение j между -выносом и поступлением биогенных элементов в снеге- j ме растение—ino'ma. Кроме того, агрофигоценозы па единицу:-фитомассы потребляют значительно больше питательных веществ, чем естественные фигоценозы. В результате этих изменений вместо накопления биогенных элементов в почве в условиях естественных фигоценозоз в пахотных почвах при недостаточном внесении удобрений лроисходнт постепенное уменьшение запасов органического вещества и зольных элементов почвы.

*

'Несмотря па теоретически очевидное и экспериментально легко устанавливаемое уменьшение запасов органического вещества почвы -при воздел иоашш однолетних растений, было бы неправильным отрицать принципиальную способность однолетних полевых растений пополнять запасы гумуса в иочзе, а также оказывать положительное влияние на ряд почвенных свойств. В этой связи С, Л. Воробьев справедливо замечает, что необходимо отличать положительное влияние однолетних растений из режим органического вещества и другие агрономические свойства 'Почвы, которое легко 'констатируется в не-.-риод вегегацнн растений, от совокупного отрицательного эффекта этих "культур на основные показатели плодородия почт вы. Последнее обусловлено прежде всего сильным отрицательным действием обработки почвы при относительно меньшем положительном влиянии однолетних растений на плодородие почвы (Воробьев, 1957).

Способность однолетних растений к повышению гумуси^о-. ванностн и плодородия почвы теоретически может проявлять-?/ ся и в том случае, если направленными агротехническими «при-£ емами снять или хотя бы резко уменьшить отрицательное' влияние на баланс органического вещества почвы обработки'*.: и ограниченного поступления в почву относительно мал оцеп-' ных (в биологическом смысле) растительных остатков. Такое;, положение .имеет место при внесении органических и мине-*; ральных удобрений, известковании почвы, оптимизации и ми-^ ннмализации обработки почвы. ■ Ь

Возделывание однолетних-растеши! бессменно или в севообороте без .применения удобрении на дерново» л од зол негой {.почве разного механического ^состава приводит к постечюнно-гму уменьшению запасов органического вещества , почзь( ;(тпбл. 12). ■ V-.:-.:.*\ '-'.'■;

., . Тп блица 12

Влияние полевых культур на содержание углерода в дерново-подзолистой почве

Культура Почвенная , Я я о.""? * Эя ч ¿зз ел: Ежегодная убыль (чли прибыль) углерода

разновидность Период опыта, лет я V О

Опыт ТСХА *

Рожь Лесоменно Картофель бессменно .... Плодосменный севооборот . , Легкий суглинок То же » 60 60 €0 1. ~ 7.5 -11,8 -11,0 -М -2,0 -2,0 0,4 0,7 0,7

Опыт в «1Цапово»**

П'лгсшша -бессменно . . . . СреаннГ| 10 — '1,5 -1,5 0,3

Картофель бессменно . . . суглинок

То же 10 - 6,8 —С,8 1,4

Люцерна бессменно . . . . 10 + ад +5.9 1,3

СевооГюрот: оз. шнен ниа—кар*

тофель — ячмень с подсевом

клевера —клевер 1-го года ~п -2,7 0,6

пользования...... 10

Опыт ДАОС**

Севооборот: пар — 0!. пшени- -3,1 1,1

ца — картофель—овес . . . Тяжелы/! суглинок 40 —12,5

* Дли слоя почвы 0—20 см. ** Для слоя почвы 0—10 см.

I Зерновая культура сплошного сева (озимые рожь и нше-: нпця) три умеренном .потреблении элементов питания н невы-I соков интенсивности обработки в длительных опытах ТСХА : и в «¡Наново» обусловила примерно равную убыль органиче-| ского вещества почвы (0,-1—0,3% валового запа'са'ежегодно). | Картофель как культура интенсивного типа по воздействию ^ па органическое вещество почвы резко отличался от зерновых. > 25

Потери органического псшесгпз из ишчви шод ним оказались в 2—4 раза больше, причем па среднем суглинке учхоза «Щапово» они были примерно в 2 раза выше, чем на легкосуглинистой (почве длительного опыта ТСХЛ. Обьясняется эго, более высокими урожаями картофеля в «Щамово».

При сравнении трех примерно одинаковых плодосменных ' севооборотов с одним полем клевера или клеверо-злаковой смеси в 4—6-летней ротанин .можно видеть, что в таких село-оборотах без применения удобрений гумуспроваппость почвы не остается па исходном уровне.

Потери органического -вещества на севооборотных делянках несколько-выше, чем под бессменными зерновыми кульгу-рамн .(0,6—1/1 % -валового исходного запаса в год), что объясняется повышенным эффективным плодородием почвы три севооборотном использовании.

Балансовые расчеты, выполненные на основе фактических данных о динамике органического вещества в среднесуглинистой почве длительных опытов в учхозе «Мнхайловскос» (для слоя 0—10 см), характеризуют роль четырех экспериментальных Севооборотов с различным сочетанием однолетних н многолетних культур ю изменение запасов органического вещества почвы. В четырехпольном севообороте: ячмень с подсевом клевера — клевер I года пользования — озимая пшеница — картофель убыль углерода составила 1в8 кг в год. В севообороте: ячмень — вико-овсяная смесь — озимая пшеннна—картофель потери углерода почвы равны уже 250 кг в год.

Возможность поддержания бездифицитного баланса органического вещества .почвы за счет только соотношения культур в ротации подтверждается данными, .полученными для пятипольного севооборота: озимая шпенина с подсевом клевера—клевер 1 года пользования—клевер II года пользования— ячмень — вико-овсяная смесь. В этом севообороте баланс углерода-в почве складывается с ежегодным плюсом о 125 кг. Таким образом, ори 40% в структуре "посевных площадей доли'Многолетних трав (клевера) и отсутствии интенсивных пропашных культур ааже без применения удобрении создаются условия ¡положительного гумусового баланса. Урожай озимой пшеницы в этой ротации составил 17,2 ц/га зерна, клевера 1 н II года пользования 32,9 и 30,9 и/га сена соответствен но, ячменя — 19,& ц/га зерна, внко-овсяной смеси—27,3 ц/га сена.

В другом пятипольном севообороте: озимая пшеница с-подсевом клевера — клевер 1 года пользования — картофель-ячмень -вико-овсяная смесь баланс углерода почвы уже отрицательный (250 кг углерода в год). Следовательно, уменьшение долн клевера н структуре посевных площадей до 20% и введение в ротацию одного ноля картофеля привели к значительному изменению гумусового баланса.

*■■ ,0 большом- значении многолетней: тластовой культуры в ^'балансе органического вещества почвы свидетельствуют дан-.^'ше,' /полученные в бессменных посевах люцерньГ в,«Щапово*; ^ Ежегодный прирост запасов почвенного гумуса под этой кул ь-••й'урой составил I т/га в слое 0—'10 см. „

'Н '"У '..'V ■ <У лУ'-^"

■'VI 2. Влияние органических и минеральных удобрении ' _ ■;; на.количественные превращения органического вещества

' . '?У '..-.и;''.' у^у ^почюы --

> Роль органических и минеральных удобрении в гумусово,*!] * балансе ■принципиальноу различна. Органические удобрения :■' могут, оказывать прямое действие на баланс органического ве-Лества почвы, лереходя частично непосредственно .в форму ¿гумусовых веществ'Почвы. Минеральные удобрения, таким эффектом не обладают, их .положителмше действие на гумусовый баланс только 'косвенное: с повышением урожая увеличивается количество отчуждаемой и оставляемой в поле растительной массы, значительная часть питательных веществ урожая возвращается в поле в ниде органических удобрений. Возможно также затормаживающее действие минеральных

Та б л и ца 13

Поступление в почву растительных остатков при возделывании полевых культур, ц,'га сухого вещества в слое 0—40 см

Вариантм у.шб;ччжц Ё -а' А ± «о:. и = и 5 е- л С ^ ) г. ¿«52 ° — « о ^ о ' о — 4- ~ Ь =1 ° л я с. а о э о я- а" е- й кг в <11 и о £ Ч «"8 « {1 3 § X й

й+2 с; ¡м ¡ГО) ГС" с! К- Л 41 41 У О. О и> 1} С Н Ю

Плодосменный севооборот

0 12.!! 21,3 Ж1.1 31.fi 27,0 100,0

м»к 2ХГ> Г) 1,1 20А 33,5 124,1

Наши 20,1 39,1 36,4 36.4- 434,8

Иятл+Г^РК 2Г\0 2?,* зс,г> 3.)Д 36,4 134,8

Зернонроп.шкой ссзооборог

0 12.7 !<(<! 20.6 27.4 21,6 100,0

М>к 18.0 20,7 2Г»,6 31,8 25,6 119,0

11аро1 18.8 20,3 31,7 26,8 124,1

Мавш+ЛРК 21,7 :;2,г> 42,» 32,0: 150,1

удобрений (за счет отрицательного действия на биологическую актнвно:ть почзы) -на процессы .минерализации гумуса,, почвы, ^

Исследования ноказысаюг, чго количество растительныXV остатков, поступающих в почву на делянках без внесения,1, удобрений, зависит прежде всего ог биологических особенно-* стен культур (табл. 13). ■

Систематическое применение минеральных и органических удобрений примерно в равной степени способствовало росту количества растительных остатков, что находится в соатпсгст-1 вин с одинаковым влиянием этих удобрений на величину ур(^ жая культур в опыте.

При сравнении количества питательных элементов, нос г у-' пающих в почву с растительными остатками, с выносом эле'-; ментов с хозяйственной частью урожая по мере увеличении* последнего можно видеть общую тенденцию опережения пи/, носа элементов с ноля относительно к количествам, которые*-* возвращаются в почву с 'корневыми и пожнивными остатками (табл. 14). Вынос азога, фосфора и калия с хозяйственным урожаем для зерновых культур в 3—6 раз превышает количество этих элементов, остающихся в почве в форме растительных остатков. При внесении полного минерального удобрения, * Таблица И

Слияние удобрений иа соотношение выноса питательных элементов с хозяйственным урожаем н поступивших в почву с растительныии остатками

Культуры севооборота dct -bucíchhíi удоПрений При внссснни NPK

N Г>Л k¡0 n РА kío

Олшая пшешша....... 4,77 4,56 2,37 5,16 5.16 4,00

ячхсль . ;........ 3,34 С,59 6.20 эдо 5,50

Картофель ......... ■¡',01 1,47 0,"0 2,00 (.40

Внко-овсяиая смссь...... 1.03 1,11 1,30 2,23 l.tí 1.40

Клевер I года пользования . . . <Ш 0.S1 \ 0,73 1,01 0,07 1,07

а также навоза и навоза совместно с NPK величина отношения не только не уменьшается, а заметно возрастает. Из всех культур только клевер характеризуется благоприятным соотношением NPK в хозяйственном урожае и растительных остатках, -поступающих В -почву. I lo И ДЛЯ ЭТОЙ культуры «ри СИС1С- , магическом применении удобрений соотношение питательных элементов, содержащихся в хозяйственном урожае и в растительных остатках, постепенно изменяется в пользу хозяйственного урожая,

То, что по мере увеличения доз удобрений л роста хозяйст-.„ венных, урожаев растег разрыв в количествах питательных ве-ест.ц^удаляемых с тюля и поступающих в зючву с^раститель-* Ч 5, Л м и ¿адт а т к а м п, д л я зольных элементов еГценз свпдгтельст-. вусТ-о^'их дефиците'3 системе почва—растение. Л У; V;'■; .Н УШпауе складывается баланс'азота, ■превращения'и закреп-л пш^-Которого в .почве осуществляются препмуществен'по ■ посредством биологических циклов н связывания в форме' орга-Снн'чеекого пещества. . - '■■ ■I: ' ■ - у" V

- .'С другой стороны,', урожай .даже при, полному обеспече-!*'пии растсп11й минеральным азотом, как показали паши иссле-у. дЬвапня с использованием стабильного изотопа Ы!5; а-также работы других авторов (Турчнн, 1964; Замятина,-' 1973; V цореньков, >1568; Кореньков, Лаврова, 1973; Сапожников, ■¿■_. 11)73;.Смирнов,-■!970. ,1973 и др.)" в значительной мере (па,-10— 50%) формируется за счет собственно почвенного азота, происходящего преимущественно из гумусовых бсщсств'иочвы. Следовательно, создание бездефицитного н тем более положительного баланса органического вещества и азота в почве и максимально полное обеспечение растении этим элементом; по существу неразрывно связаны между собой и представляют обязательное условие интенсивного земледелия, особенно на дерново-подзолистых почвах.

и связи с этим внесение органических удобрений всех видов, структура посевных площадей в севообороте, учитывающая интересы «гумусового хозяйства», как н все приемы, направленные на максимально бережноа отношение к почвенному гумусу и сокращению его непроизводительных, потерь— обязагелыгые'условия расширенного ^воспроизводства яочв'сн-

Таблица 15 Влияние систематического применения удобрений на содержание и залаем углерода в почве длительного опыта ТСХА, 1972 г.

Отнолиелшое содср • Абсолюты с

жлнче, % V слое, см запаси, т/га.

Нарплнг олитл 0—2оЬо—ю| 0—20|20—10 в слое 0 -40 см

без по из-

без нэвгепг по извести ¡шести вести

. Рожь бессменная:

ГО 1........ 0,97 0,37 О.СС 0,55 31,67 23,43

'МРК . ....... 1,07 С,41 1,01 0,4? £6,91 31,59

■ паво} ........ 1,5,6 0,51 1,18. 0,53 46,34 46,54

СсвооГюрог, Ше поле:

V о г......... 0,77 0,12 0,70 0,40 31,39 29.64

М'К........ 0,13 0,97 0,44 01,53 05,73

нашИ-Ш'К...... 1.15 О.П 1,0» 0,57 41,58 3!,С9

iioro плодородия и ■постоянного повышения производительно* стн почвы.

Подтверждением развитых выше теоретических ноложенпи-являюгея материалы по фактической динамике оргашибскчГо^ вещества почвы в длительных опытах при систематическом^ внесеинп удобрений. Так, в почве бессменной ржи длительного'^ опыта минеральные удобрения значительно снижают нот^Гц;] гумуса (табл, 15), но баланс органического вещества uzfaeizjA ся дефицитным. Только ежегодное унавоживание обеспечиваетJ положительный баланс углерода в почве. Те же закономерно* j стн характерны и для севооборотного 132-го поля. ;

Наши экспериментальные Данные не позволяют дать окоп- ; нательную оценку роли извести в балансе гумусовых ве- : ществ почвы. -В 'большинстве случаев на известкованных поло- i винках делянок содержание углерода не выше, чгм по фону ; без известкования.

Что касается содержания в почве общего азота, то, как правило, оно выше в известкованной почве.

■В десятилетнем опыте в учхозе «Щапово» нрн ежегодном внесении 52,5 кг азота, 77,5 кг фосфора, 82,5-кг калия и 12,5 т навоза на 1 га в почве севооборотов I и 11 был достигнут положительный баланс органического вещества. Возделывание в севообороте Ш преимущественно пропашных культур прн той же системе удобрений привело к потере органического вещества почвы.

■Применение минеральных удобрений в длительном опыте ДАОС привело к значительному повышению гумуспровэнно-стн почвы но сравнению с контролем. Однако действие nanoia на запасы гумуса было значительно более сильным. Вариант с -внесением навоза и минеральных удэбреннн но половинной дозе занимал среднее положение.

3. Рациональная обработка почвы как средство уменьшения непроизводительных потерь гумуса

Из основных факторов гумусового баланса пахотных дерново-подзолистых почв —удобрения, культуры растений и механической обработки — наименее изученным является ло--;.' следний. Как общее правило, исследователи констатируют: резкое снижение гумуснрованности при распашке целинной*, почвы и ее земледельческом использовании (Драчев, 1927;!; Ваксман, 1937; Тюрин, 1937; Ильменев, 1942; Иеннн, 1948; Рассел, 1955; Кононова, 1951, 1963 и др.). Данных о сравни-1; тельной оценке влияния разных приемов и систем обработки . почвы на изменение гумусового баланса в литературе почти [■ нет. i j

Влияние механической обработки дерново-иодзолнсгоГи.

ночвы в отсутствии культуры растений отчетливо проявляете в таком варианте длительного опыта ТСХА, как полебессмен-, $ ного пара: Бессменное'парование,при -ко тор ом н оч в ал од о е р -гаетЫ.лаксимально интенсивной об р а б отке ,:з абОлет'о п и т а. ^на';делянк^ без' прнменсния удобрений 'привело к утрате при-' :мерно"'Ярловины;запасов;''органического^вещества и азота.: В среднем ра весь' 'период- опыта - ежегодные потери гумуса из ;почвы составили б—9 ц/га. -};; ■'■/.'

Раз1ШХ -систем' обработки почвы в севообороте ■ ^уш кзэд в а от1, что. а л н я пне' их: н а, 3 ап а сы органического вещества •"суглинистой .дерново-подзолистой^ почвы,неодинаково.-Так,' В; двадцатилетием опыте (Полевая опытная станция ТСХА) мак-,: ' симальпые абсолютные запасы органического вещества в слое почвы 0—-40'см свойственны вариантам с отвальной вспа1шкой на 25 см и поверхностным дискованием на 0—12 см. Несколько меньше запасы углерода при венашке на 25 см+рыхленнс подпахотного слоя 'почвоуглубителем на 15 см..Безотвальное рыхление на 40 см обусловило заметное снижение гумуенро-ванностн почвы (91,1%) по отношению к варианту со вспашкой на 25 см. - _ • . "

Что касается распределения гумуса по .профилю почвы, то самое высокое содержание гумуса в слое 0—20 см отмечено в варианте с .поверхностной дисковой обработкой. Во ссех других вариантах оно несколько ниже.

Содержание органического вещества % слое 20—10 см составило: для варианта со вспашкой па 25 см — 1,09% углерода, для варианта со вспашкой на 25 см+-подпахотное; рыхление на 15 см —1,03%, для варианта с безотвальным рыхлением на 40 см — 1,02%. Значительное снижение гумуенрован-постн 'почвы в слое 20—40 см 'характерно для делянки, которая обрабатывалась днековими орудиями на глубину 10— 12 см (0,93%С). ;

В -длительном поленом опыте на экспериментальной базе «Михайловское» (исходные данные Б. Л. Досиехова) в сред-ном по контрольному и трем фонам удобрений (МмоРбзоКда, М5«РшКзео+!Ю т/га соломы, ;М<»Рга>Кзн!+70 т/га навоза за пятилетнюю ротацию севооборота) наибольшие потерн угле* прода из слоя почвы 0—40 см отменены для варианта со вспаш-;' Кой 'на 20—22 см; Основная обработка почвы то типу глубокой' отвальной и трехъярусной зспзшкн обусловила более эко-; иомрос -потребление запасов органического вещества почзы ;(табл. 16). "

-На основании данных, полученных в двух длительных опы-, '^тах, нельзя утверждать, что менее глубокая обработка почвы--.способствует более бережному и экономному расходованию ''запасов органического вещества почвы. Обработка почвы на ¿большую глубину (до 40 см) также не оправдывает тради-

Щ ■ 31

Ш

Таблица

Динамика запа£йв брганячйгкого вещества {по углероду) в зависимости )т системы обработки почвы, стационарный опыт VII на экспериментальной базе «.Михайлове кое»

от

Варианты обработки почв и ; > Слой почвы, см i S : eSoi: п а о» i; о ^ Ч) gtS я íjS s я 1 у v 5fi л 1 о 2 п К n rt £ О n -i: ж О fr-, 3 £ 5 - о 5 о - S a &I í s ч? ¿ísfeg Ó о fe S» о о JÍ: * ? Я А" Я К о ,5» 5 о 3 n tR Е С- - 5 о о Ъ a n a S - ¡Г?" ' ■ fc " S i." - Ш& 'Й H fl L el- E*3 5 « S así до >,o RoCc

Вспашка на'20—22 см , 0-И —еда __

■ ■■г 22—10 —■1,3 -0,36 — —

¡ i 1 0—4Э -5,0 —1,00 1.43 30,1

Вспашка на см • 0-20 -2.1 -0,15 — —

23-10 —il,4 -0,2? — —

0-45 —3,5 —0,73 1.14 38,6

Трехъярусная -вспашка 0-2Э -4,0 -О,S0 — —

на 40 см в сочетании с гз—<0 -tí1.0 40,со — —

глубокой вспашкой и 0—1Э —э.э -0,01 J.Ot 42,3

фрезерованием 1

ционного представления о якобы возрастающих в этом случае потерях гумуса. Иа вариантах с глубокими обработками в почву поступает большее количество растительных остатков, а'их распределение по слоям лочвы также претерпевает известные изменения, на более глубоких обработках в слое 20—40 см корней размешается заметно больше, чем ттри «меньших .глубинах обработки.

V. РОЛЬ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СЕВООБОРОТА, УДОБРЕНИЙ И ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ '^ИЗМЕНЕНИИ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА | ; И ПРИРОДЫ ГУМУСА

.Возделывание полевых культур в течение 60 лет без при;. меиени# удобрений на почвах разного механического состава ие' призело к существенным различиям в качественном сосга; ве'гумуся {табл. 17)/ .

^.'Содержание гуминовых кислот и фульвокнелот в почве всех длительных опытов было примерно одинаковым (некоторое увеличение содержания гуминовых кислот отмечено под бес* смежной;рожью длительного опыта ТСХЛ), Соответственно этому'соотношение углерода гуминовых кислот и фульвокнелот (Сгк:Сфк) находилось в-пределах 0,35—0,59.

Vf

yi><

■ ■-.;.; ■.■.">:" . ' ' Таблица

Влияние дли»ельиого вотделывания полевых культур на состав тумуса пахотного слоя почвы, 1972 г. ..5:,

17

IЬПзрианти длительных, опытов:'

% к'общему.'.'* ! углероду яочвы Сгк

£ ' - ° * 3 ^ ¿5: Г" О-Р: ■ з ■■ ' и ■

Бессменная рожь . ■.', Севооборот, 132 -поле, Целчнная '¡нежа , .

Длительный опыт ТСХА ;

'' ' : :17 1' «МО П

17,1 13,0 10,7

9

35,8 2!,Э

54,0 53.6 56Д

0,59 о,за 0,61 ■

'5,3 5,2 5*5

Опыт «Щапово»

Бессменная пшеница .... Бессменный картофель . . .

Севооборот I ........

Севооборот IV (103% лрошншш

культур) ........ •

Опыт ДАОС

Севооборот . , .... . .[ (11,0 [ 31',4

15,5 27$ 56,6 0,56 5,1

15,7 30,1 51,2 0,52 4,6

14,9 23,-3 59,8 0,50 4.8

15,0 31,5 ■53,8 0,48 ; . 5,2

57,0 I . 0,35

V

Все количество гумнновых кислот, содержащееся в'почзе изучаемых длительных опытов, как правило, находится либо в свободном состоянии, либо в форме непрочных комплексных соединений с железом и алюминием; гуматов кальция и магния не обнаружено.

Доля гумннов в составе гумуса изучаемых почв,' не получающих удобрении, несколько выше для опытов в «Щапово» и ДАОС, что может объясняться более тяжелым механическим составом почвы. Величина оптической плотности растворов гуматов натрия (Е^Ее), характеризующая степень сложности и конденсироваииостп ароматических ядер гумусовых кещоств, также не различалась существенно по вариантам всех трех опытов. ' ■■

Дополнение .методики И. В. Тюрина—М. М. Кононовой принципиально отличной от нее схемой Шпрингера'етозволило подтвердить отсутствие существенных различий между отдельными полевыми культурами прн бессменном и севооборотном возделывании но их влиянию на групповой состав почвенного гумуса. '. '

-тг! Систем этическое применение навоза обусловило значительное'"изменение качественного состава гумуса дериово-лодзо-цистой почвы (табл. 18). На всех почвенных разностях в>со-. "ставе^гумуЦ увеличилось содержание гумнновых кислот'при одновременном уменьшении доли фульвокислот, Соответствен-'но'уселнчилось соогношенне гумнновых кислот н фульвокце---*'з:'< 33

лог. Намечается тенденция к повышению содержания -гумшшв и уменьшению оптической плотности.

Длительное систематическое применение минеральных удобрений по сравнению с неудобряемой почвой не обусловило твердо конста тир оса иных положительных изменений в^'осга-ве градуса. Известкование почвы оказывает значительное положительное воздействие на состав гумуса, увеличивая содер-. жанне в нем гуминовых р и слот и гумннов, расшнряяТсоотно: шенне гуминовых и фульвокислот.

Унавоживание и известкование дерново-подзолистой почвы, таким образом, в некоторой мере изменяют характер гумусо-образовання, приближают его к дерновому типу. Однако, с другой стороны, гумусовые вещества дерново-подзолистой пахотной почвы продолжают сохранять ряд свойств, характерных для яочв этого типа. Так, ни длительное унавоживание, ни известкование не изменило формы связи гуминовых кислот с

Таблица 16

Качественный состав гумуса пахотного слоя дёрн обо-лодзо л истой почвы при длительном применения удобрений, 1972 г.

Во г» анты длшелышх % к обшему углероду Стк Е,

А 3 О 2 з

ОПЫТОВ 2 >■ Н о В. Я 1 2 ° г 3 ь® 7. С-фк Е.

и « м и

Бессменна я рожь; №К ......

навоз,.....

Севооборот, 132 поле: ЫРК'".' -1-'. . . -навоз+ЫРК . . ,

Длительный опыт ТСХЛ

117,0 27,0 56,0 0,00

20,4 22,0 57,0 0,90

15,9 29,5 51,6 0,53

15,9 23,2 55,9 0.53

6,2 4,9

5,5 5,7

■ ..г.

Длительный опыт «Щапово»

Бессменная озимая шиспина;

ИРК" -....... 15,2 31,0 53,8 0,19 5,0

■ иавсо"!.г-.;.......... 16.6 24,2 59,2 0,69 5,4

«авоэ+ИРК........ 10.5 23,9 59,7 0,69 5,0

1 ]-.

, Длительный опыт ДЛОС

Севооборот; с?*. ■ л:

ЫРКСа ....... . . 32,в 55,5 0,35-:'; - 5,3 -'

навоз.......... . ■зад 29Л Г, 1,3 0,571/ 6,0

.'/г N1РК Са+'/а иаво) , . . . 15,2 00,61 54,2 0,49

34

минеральной частко почвы. Все количество гуминовых кислот находилось »влочве лнбо в свободном состоянии, лнбов состоя-Зушн непрочной связи сп ол у т ор ] и л м и'о к и сл а м иV. у-:; ' */' З^гэОйредслслнс оптическойргслотности растворов гу матов таК-подтверждает - малую;степень кондснсир1оваиности'арома-У'ттеских ядер, образующихся при упаБОЖнванни н известкова-дерново-подзолистой «почвы гуминовых ;-:к11Слот,;7относ11-; ^тельн^ю.^простоту 'строс!11х.'молекул; Последнее являете» ^характерным для., гу ми нов ых к и сл о т тишгчно^пбдзолистых

■ Сравнение;; качественного.состава -пахотного (0-^20'см) I; слоя;Почвы сдаковым подпахотного;'(20—10 см) дает возмож-;.-.. ность выявить''ряд'особенностей тумуса слоя'ЙО-^О см^'Лч'' . * Прежде всего следует отмстить дбв'олыю' резкое изменение

* .грушювого-состава;; гумуса !на контрольной и ЫРК-делянка^, ' .которое"выражается в^ашженни;доли гуминовых соединений

• и -возрастаннн'содержалия 'фульвокислот. 'Гумус подпахотного слоя вариантов'более подвижен; его состав является типичный для неосвоенных подзолистых -почв, где процессы гумусообра-зования протекают по агрономически нежелательному тину. Положительная роль унавоживания в изменении липа гумусообразовапня проявляется и в слое 20—10 см..- V >

Установлено, что десятилетний период опыта недостаточен для выявления с помощью схемы М.УЛ1. Кононовой — II. П. Бельчиковой изменений о составс гумуса, обусловленных влиянием севооборота и удобрений. Качественный состав гумуса весьма постоянный показатель, стабильность которого обусловлена комплексом почвообразовательных факторов.

(Применяемые схемы фракционирования гумусовых веществ (по И. В, Тюрину, М. М. Кононовой и Н. П,; Бельчиковой, Шпрингеру) позволяют выявить изменения группового состава гумуса пахотной почвы только при длительном воздействии на почву того или иного земледельческого приема. Что же касается изменения природы гумусовых веществ при пахотном интенсивном использовании почвы, то они этими', методами практически не раскрываются. Изучение же природы гумусовых веществ позволяет лучше понять'механизм превращения органического вещества в почве, дополнить характеристику ^ группового состава гумуса и, в конечном счете, дает возможность оценить отдельные приемы интенсивного земледелия по воздействию на режим,орган^фскогоилцества ле тольно'ко-личественно, но и качественно.;-*^ ^ ' ' У' '.(•'

Как следует из результатЬв опредслсння элементного^со-^ставаГ{-умиповые кислоты почвы пара и севооборотного'паяя ТсодёрЖлт повышенное количество углерода и азота и соответственно меньше водорода и кислорода. В них меньше участие-боковых алифатических структур при повышенной доле

т

да

углерода ароматических колец; гуминошс кислоты почвы этих вариантов опыта относительно более окнслеииы. ^

■Под бессменной рожью условия гумусового балансаз/ачн-тсльно лучше, а при унавоживании лрнсходит иротрссйПйосг^ накопление в почве органического вещества. Гумнновь/ё'кйсО лоты почв бессменной ржи менее обуглерожены, в них меньше '' азота, болыис водорода и кислорода. АроматичсскнеТструкту-;' ры молекул гуминовых кислот менее конденсированы,^, бо1«ь ¿с вые радикалы, наоборот, более развиты, .В целом гумнновые " КнсЛг*Ы'!по ч ¡г бессменной ржи значительно более гидратиро-ваны, чем гуминовые кислоты «вечного» пара и севооборотного поля. Применение минеральных удобрении способствует гидратации гуминовых кислот почвы, тогда как унавоживание при периодическом известковании, наоборот, способствует дегидратации их молекул. I ■ Согласно трафостатнстнческому;анализу (рис. I) гумино-? выё'кнелотыпочв.длительного опыта соответствуют примерно классу циклоалканов с приближением на вариантах пара н севооборотного поля к классу ароматических углеводородов. Основными реакциями превращения гумусовых веществ в почвах опыта являются дегидратация, окисление и декарбокеи-лирование.

■ 'Степень окнслснности гуминовых кислот изучаемых почв незначительна; она несколько выше для ночвы пара и севооборотного поля. * ,

Наименьшее содержание' углерода алифатических цепей свойственно гумннсгаым -Кислотам почвы бессменного пара, наибольшее—лочве бессменной? ржи;- удобряемой Повышенное содержание азота в^гуминовых кислотах почвы пара севооборотного поля следует объяснять значительной долей азотсодержащих гетер циклических соединений в ароматиче-ском:ядре гуминовых кислот. ;

; ^Методом,инфракрасной спектроскопии возможно иденти/ ф'^иррвать • важнейшие атомные.!группировки н элементы .структуры молекулы гуминовых веществ," Как следует из рнс. 2,1 для ;нсследовашшх гуминовых кислот характерно пали-,чие:пЬлос' ' поглощения почти во всем диапазоне от 400 до ,4000г езг г1-'Интенсивна я полоса поглощения при 3300 см-1 обусловлена валентными -колебаниями »групп ОН, связанных лгеж мол екул я рн ы м и водородными связями. Для гуминовых кислот .бессменного пара характерна полоса поглощения при -3150'см-1 за счет группировки ЛН, Уменьшение интюшшноли полос ;поглощения при 2940 и 2850 см-1 обязано валентным^ колебаниям в СНз- л СНг-группах, что съид ет с л ьству стосн я ; женин доли алифатических цепей в молекуле гуминовых вс- ч1 ществ. Полоса поглощения, обусловленная кар б оксилыш ч и группами (1700 см~'), на всех вариантах п р оя в л я ется' оче н ъ'^

- УНШНИК^бАН*

---

'; А^гмАгопшадду»

Рис.1 Диаграмма отношений Н-С н 0:С п/миновых

КИСЛОТ ПОЧВ ДЛИТЕЛЬНОГО ОПЫТА ТСХА, 1974 Г.

д)*6ЬссменнЬ!й пар, кош роль; i - аеооьоро!, контроль ; 3 -бессонна?

> РОЖЬ, контроль; ;4 • бессменна? ромь, мрк; 5-кссм1ннм Рожь, навоз»

И56£СТЬ

Г,

ШЙЫХ ПОЧВ ШТЕЯЗД9ГО ОПЫТА Ш, 1974 Г.

^исснюкмй т, КОНТРОЛЬ к ^^'¿х^орог, контроль; З-^гссиш;^ _ контроль; 4-цсси'яки рожь, ¿ жтт рожь,

1 В-ССМШУЙ !VA I 132 ПОПЕ CtftÛQWKJTA, k.'íúr ...

3. БЕССМЕННА* тъ mitVi,

4, BiCCMtKHAÄ гажь.

3. EÍCCHÍHHAÍ Ptoíb,HA503*tót-Lv;I-

Рис ^ 'ATA* КРИВЫЕ rifMMiOBbU кислот i Алишьнсш опшТСХА, 1974 г.

слабо; Полосы поглощения при Í65Ó и 153Ó см-' характерны для амндной группы. Хорошо заметна для ,гуминовых: кислот бессменного пара л севооборотного .поля.'лолоса: поглощения при '1610 см"'; которая ©сочетании с полосой поглощения при Ц530дсм~' свидетельствует о"'наличии в молекул еароматнче* сшТх^омпонентов.Лолоса поглощения .njpii l 230 cm^'j othoch-мая за'.счс^'деформацнонныхколебанйнО^Н и валентных ко-1 лебаний ;Ср,0 ка рбокси лшо " I г рул пи; •• i ia н б о лее f и'нте н с и вна для тумн! гов ых.'кис л отсев о о бо р оти ого по л я.\ Полоса погло Чцения при/860 смт? в И К-с п с ктр е ту м и и ов ы х:кислот пара слу1 "ж ит-' п о дтвер жд е и нем i высокой степени • бензоидности; лх; ; --W; . ^Дифференциально-термические: ;(ДТА) и ' дкффереицналь-HotTepMorpamiMeTpipiecKHe -íflTrj KpiiBUc ' п о к а з ы ва ют/х а рактер физико-химических превращений; гуминовых кислот-в-процессе ■пиролиза внекзотермичсском режиме. Полученные нами данние'(рйс. 3) выявляют . трехчленный характер''структур гу'мииових соединений .почвы длительного опыта•ТСХА. Г ' -, На всех/ДТЛ-кривых отмечен одйй;-эидотермйческйй: эф-' фект при 115—130°С |(реакцня дегидратации) иг .один экзотермический эффект, растянутый в температурном интервале. Последний разграничен на две части: низкотемпературны и. эндотермический эффект {разрушение алифатических группировок молекулы гумнногшх кислот) й высокотемпературный экзотермический эффект, обязанный разрушению; ароматиче-. ского ядра молекулы. ■ ■■. ;■ ■

VI. ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНО!! ; '-Í í ' V;

ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОДЕЛИ БАЛАНСА ; v ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ДЕРНОВОт, ;

ПОДЗОЛИСТОЙ ИНТЕНСИВНО ИСПОЛЬЗУЕМОЙ^ ПОЧВЫ *

1. Прогнозирование баланса органического вещества по*;вы:в севообороте

Предлагаемые принципы расчетного баланса основываются на новейших представлениях о количественных , презра: щениях органического-вещества почвы и собственных экспериментальных данных. ... v'^M&t'i

1. Баланс гумуса подсчитывается на основе'; ¡азотного 'баланса лочвы, причем при ьнесешш низких доз минерального азота использование последнего рзстеннями определяется йс-"ходяТиз'нормативных^коэффициентов. При внесении минеральных туков) в дозах, при -которых количество.доступного растениям .азота равно или превосходит .количество азота, сыно:я-LMoro'растениями из той же почзы па контрольном варианте

(без внесен ля азотных удобрений), принимали,' что половина вынесенного растениями азога — почвенного происхождения.

Вынос азота с урожаем культуры определяется по справочным (нормативным) данным.

2. Количество растительных остатков, поступающих в ву под отдельными культурами, определяется на основе/^ав-''' иений линейной регрессии, выведенных на основе статжтиче-Ц ского ¡анализа собственных и литературных данных^(прямс-;: нительно к Нечерноземной зоне РСФСР.). Для широкого/диа^ пазоиа урожайности уравнения имеют следующий "внд:/для4 озимой пшеннцы }'=0,41А' + 1У,88; для ярового ячменя'Т= =0,54Аг+10,11; лля картофеля У=0,07^+3,54; для кукурузы У=|1,10А'—6,27; для внко-овсяной смеси У=0,25А'+.14,74; для многшетннх:трав У=0,23А'+35,11; для льна К=3,12А"—3,10, где >У — количество растительных остатков (сухое вещество), оставляемое культурой в почве, —урожай культуры (основная продукция).

*■'3. Коэффициенты гумификации (пзогумусовые коэффициенты) органического вещества (по углероду) растительных остатков и навоза, определенные по результатам длительных ,онытов,- составили: для зерновых культур, зернобобовых и многолетних трав—25%-, для кукурузы —15%, для картофеля и о$ющей~8%, для навоза —30%, для соломы —25%.

• Экспериментальной основой для обоснования принципов прогнозирования гумусовых балансов почвы послужили исследования, проведенные в стационарных полевых опытах на экспериментальной базе «Мнхайловское».* Сравнение расчетных моделей гумусового баланса в двух четырехпольных и двух пятипольных севооборотах при четырех вариантах удобрений (0, ЫэоРгбКм, навоз (15 т/га), N^^90+навоз (15 т/га) и двух''глубина*'" основной обработки почвы (20—22 см и 30—32 см) с фактически определенным балансом гумуса показало высокую точность расчетного метода.

1; !* 2. Современное состояние гумусового баланса Г в земледелия Нечерноземной зоны РСФСР

• г-';В системе^Государственной агрохимической службы, учрежденной В'1064 году, показатели характеристики органического фонда почвы отсутствуют; определение содержания гумуса в пахотных лочвах предполагается лишь в перспективе ^Арго-шин,' Державин, 1973). .Контроль за фактической динамикой гумусового фонда земледельчески используемых почв в преде; лах,1канример, Нечерноземной зоны РСФОР, -в настоящеЦ'врЙ"^ мя'практически -не осуществляется. Такое положение прогим->\ речнт!широкому использованию балансового метода взсмле-\ дел и и, который, начиная с работ Д. Н. Пряпншннков'а'иЬсо-^

; бсмно п последнее десятилетне приобретает' всевозрастающее значение (Соколов, 1953; Петербургски», 1968; Смирнов, . 1969; -Кулаковекая, 1970; Петербургский и др., 1973;' Коренькоз и др., 1963; Постников, 1973).

л н ствс! [ 11 ы м источником сведений о содержании гумуса ,;В па'хотнцх почвах являются в настоящее время крупномзс-^щтабные/почвенпые карты колхозов и совхозов. Не принижая I большого Значения почвенных карт для решения ряда вопро: (сов, следует, однако, замст11ть, что их роль при оценке динами-г-кигпоувен^ых свойств н процессов во'времени.крайне незначп-' тельна,-поскольку крупномасштабное, и деталыше картирова-' нйе не-^повторяется, в строго ^"обозримыесрокн.-^с;^;^

//--Балансовые I! с сл е дов а н 1 ш,1 н р о в еде ни ы е на ми дл ял ахотных,

■ лочв Нечерн6земноЙ;зоны*РСФСР на.основе; расчегного.'.мето- V да, свидетельствуют^значительной;-* дефицитности 1,баланса"

1 органического вещества - (гумуса) почвы Нечерноземной-зоны/

■ РСФСР. Дефицит гумуса (в расчете на углерод) ® землсде.1Ь-;л чески используемых почвах составил в 1974 году.'в расчеге на .

-.' гектар пашни 0,44 -ц/га,в 1975'году,-7-0,2 5 ц/гаД/;;;* Д"

.'Анализ структуры гумусового баланса Нечерноземной зо- ; ны РСФСР за 1974—1975 годы 'показывает, что доля в нем кор невых и пожнивных остатков в 1,5-^-2 раза превышает долю органических удобрений (в расчете на сухое вещество). Применение навоза в 1974 году составило 5 т/га, в 1975 году— 5,5 т/га. . . : . ■'..'■ .. . "

/Роль отдельных культур в балансе органического .вещесг-ва лочв зоны зависит от нх биологических особенностей,.степени интенсивности и, главное, от удельного веса в структуре посевных площадей. С точки зрения берсжного'расхода почвенного гумуса недопустимо наличие в структуре, посевных площадей зоны чистых .паров {около 5% ялощади пашни в 1975 году). Исключительно большое значение в регулировании гумусовых балансов в Нечерноземной зоне РСФСР принадлежит многолетним травам. .■.,'•' .

»Перспективный балансы гумуса в пахотных почвах -Нечерноземной зоны, составленные исходя из данных Госплана СССР, МСХ СССР и ВЛСХНИЛ по прогнозу площадей, урожаев и внесения удобрений под отдельные культуры, 'свидетельствуют о значительном возможном улучшении баланса гумуса к 1980 году. Баланс органического вещества почвы в этом году будет положительным с ежегодным накоплением гумуса (по углероду) 1,73 ц/га. Такое состояние баланса :сга-- иовитс явоз м о ж 1 ш м прежде всего за счет значительно большего. внесения органических и минеральных удобрений, а также полной /замены чистых паров занятыми. \ ' .Л

.'И1-: Прогнозируемый баланс гумуса в земледелии Нечсрнозем-

ной зоны РСФСР из 2000 год хотя и останется положительным, однако накопление гумуса (1,35 ц углерода на га) заметно уменьшается по сравнению с 1980 годом,

' ' - '.с •-'"!.

3. Пути улучшения баланса органического вещества М^Д

почвы в земледелии Нечерноземной зоны

.... .

г Учитывая, что структура посевных площадей и е-Сможет быть значительно изменена в ближайшей и более отдалённой-перспективе, важнейшее значение в регулировании органического фонда интенсивно используемой дерново-подзолистой почвы будет иметь возрастающее применение всех видов органических удобрений. Производство н применение органических удобрений в зоне Л пятилетке возрастет в 1,5—2,0 раза л составит около 10 т на гектар пашни.

Начиная с 1980 года, предполагается прекратить использование соломы па корм скоту. В результате в Нечерноземной зоне может быть выделено на удобрение около 25 млн. тонн соломы, что в расчете на углерод составит около 30% от количества.' углерода,. который будет -внесен в почву с навозом.

Другим*'резервом улучшения гумусового баланса в интенсивном земледелии является полный отказ от чистых паров, а также ¡возделывание в севоэбороте промежуточных культур. В перспективе возможно доведение доли промежуточных культур в севооборотах зоны до 20%, что может обеспечить поступление в тючву в расчете на всю плошадь севооборота примерно:! тонны растительных остатков '(сухое вещестзо). Предпочтительнее полное использование промежуточных культур на; удобрение.

' Противоречие между отрицательным влиянием обработки почвы 'на состояние гумусового баланса и одновременно агротехнической необходимостью ее проведения теоретически пол-ностьк)-'Устранимо при использовании в широких масштабах химических; средств — ингибиторов биологической активности г! Ьчш* Кг$Ьк а л ей и ю/ и ссл е д ов а ни я в этом направлении нахо-дятся'лока епШна'первой стадии,

^''ОпредеДснныс возможности лучшего использования орга-нйческого^о'нда.почвы 'заложены в направленном изменении . его состава,и лрироды. .Направлять процессы гумусообразоза-йия; в ЫахЙтиых почвах по биологически наиболее желатель-номудуматному типу, как подчеркивал в своем сообщении ' президент ВЛСХНИЛ П. П. Лобанов (1973)

— важная, соврс-

. ме'ниая ¡задача микробиологов и агрономов. Наиболё^реаль; \«йм" практическим приемом такого воздействия на с6став|гу-муса является пока только известкование кислых; дер ново: подзолистых почв. *

- земледелии роль органнчееког0;вешестзЬ -

' П ойри; и рн й ц и п й а л ь*й 6 и пая,; .че м' пр н . экстеэюшном ' ее ' и сп'ол ь-;, я^зо р а ни и. О и о л утр а ч и вас гв н а ч ител ь ноП:'; м е ре> ути л и та р н о Ь;,

й дченйе • • в а ж н ей ш с го>;": н сто ч ни кап и т ате л ьных :.'эл ементоз:н <,обсстйитшег; п р еж де;с с е го с по со бн о сть'_ п о ч в ы •' в ос п рин им а ть■ ^'аккумулировать неравномерно' п р ёдоставл ять воздел ыв а е мым} растениям": б оду плита тел ыш ев е'щества, вносимые в почву' Ь' удобрениям^!, а также ■ поддерживатьусловия'"оптим альногб -^воздушно-теплового и .санитарного, режимов^:почвы,¿охране-; . ни я: почвш вообще ка к в а ж I (ейш е го э л ем ен та-био сфер :; ; 2.-' Нсобход1гмость производственного регулирования содержания органического вещества в интенсивно" используемой дерново-подзолнетой почве, его состава теоретически обосновывается: , ' ''."■■

а) прямой тесной зависимостью физических, фнзико-химя-ческих и технологических свойств пахотной почвы от содержания в'ней гумуса; ■/ ; '- ; ■■ //.'-.:

б) решающим влиянием органического вещества почвы на ее биологические свойства; - . " ■;' ,' I '

в) сильным положительным лен сгинем гумусовых веществ на коллоидно-химические свойства почвы; ; ' •

г) участием органического, вещества в превращении внесенных в почву с удобрениями питательных элементов;'в частности, азота';

д) усилением регуляторного влияния-органического вещества почвы при -интенсивном применении минеральных удобрении и других приемов интенсивного земледелия.

3. Особая роль органического вещества при интенсивном использовании дерново-подзолистой почвы подтверждается урожайными данными:

а) урожаи зерновых и пропашных культур в ЕИ-летнем опыте ТСХА, длительных опытах в учхозах «Щапово» и «Михайлове кое» не различаются существенно на вариантах с внесением исключительно минеральных или органических удобрений. Лучшие условия потенциального плодородия почвы на унавоженных по сравнению с КРК-делянкамн не оказывают влияние на эффективное плодородие почвы при невысоких дозах удобрений и в целом благоприятных для данного уровчА интенсивности земледелия почвепно-клпматических условиях;

б) величина урожаев в длительных опытах при значитсль-ттном__повышепин доз минеральных удобрений, а также Г-в^."экстремальные по погодным условиям годы . сви-^*Дйтельстпует{ 0 бесспорно более высоких - эффектов-

ном -плодородии и трансформационных возможностях почвы, '" лучше обеспеченной органическим веществом. Одновременно

^¿ШЗ. г. 41

более гумусировалные почвы обеспечивали большую стабильность во времени, а также лучший химический состав урожая;

в) уровень урожаев и окупаемость единицы питательных веществ при внесении высоких доз минеральных удобреГШн (300—800 кг/га NPK) в решающей степени определяются"'^ держанием органического вещества в почве. Увелнченис(г?му; сированности дерново-подзолистой почвы с 0,5— 2,0% углерода обеспечивает удвоение урожаев Дерновых; ii пропашных культур, а также значительное увеличение выхода прогенна. . " /

4; Обобщение широких производственных данных^(в среднем по IG5 совхозам Московской области в период *'19С8— J9721 гг.) об эффективности минеральных туков на разногуму-сировзнных почвах при внесении их -под зерновые, картофель и корнеплоды полностью подтверждает сильное положительное влияние органического вещества почвы на использование растениями возрастающих доз минеральных удобрений. ' 5. -Возделывание однолетних полевых культур на дернозо-подзолнетых суглинистых почвах бессменно или в севообороте без применения удобрений вызывает неизбежные потерн гумуса. Размеры потерь зависят от биологических особенностей культур и принятой системы обработки почвы.

Применение только минеральных удобрений под однолетние культуры не создает условий бездефицитного баланса органического вещества интенсивно используемой почвы.

6. 'Корневые и пожнивные остатки растений в интенсивном земледелии являются важной приходной статьей баланса органического вещества почвы. Особую ценность в севооборотах Нечерноземной зоны представляет ■возделывание клевера и клевер о-злаковых травосмесей, обогащающих почву органическим! веществом высокой биологической ценности. Тем не менее ориентация на растительные остатки как единственное средство'рсгулировашш гумусового баланса дерново-иодзоли-; стой}почВыв севообороте теоретически не обоснована. Эксне-НрнМфтально установлено, что по мере роста урожаев в интенсивном'земледелии количество растительных остатков хотя и 5 возрастает"абсолютно, но заметно снижается на единицу уро-жая.|Эта1закономерность.характерна не только для однолст-

• ник;лропашны.х,!Зсрновых и зернобобовых культур, но и для : многолетних Лобовых.,

: > ; 7) Решающим' методом регулирования гумусовых балан-

* сов! в интенсивно используемых дерново-подзолистых почвах ; является i широкое - использование всех видов органических удобрений (навоза, торфо-навозных и др. ком постов, соломы, ендератов и пр.). Через органическое удобрение положительное влияние на баланс органического вещества почвы оказывают; минеральные туки и в значительной мере травосеяние.

42 kii'vi"-"-

•Применение органических удобрений в интенсивном земледелии не только не должно отставать ог применения мине-у ральных туков, но по возможности опережать его. Это создаст .^условия -прогрессивного развития ; плодородия итрансформ;}-pViùïbiiHux .свойств почвы' при ; одновременном, ростер урожаев. S 8,(Р а циои з л и за циямех a i i и чес ко й .обр а б от кн — ва ж нос У - -, л овНеЛсз дефïi ци т н о го баланса оргаш1ческого:.веществаТв иа-У'; хотны$дещшво:подзол истых почвах. По этой причине вНечер-"У h оз е мно?«Д01 i с лед о п у с nui о наличие .'¿'севооборотеI листых^па-" У" ров.. Снижение количества ïi интенсивности междурядных od-V --работок^Ьзможпо.также за счет шнрокого примеиення rèpôti-=<^цидовУ/7 . -

л 9.- В озд ели в а н не п ол ев ы х кул ьт у рис ев оо бороте. н л и; бес-л • сменно ■ не:обусловило различий п качественном составе,гу-.муса: у v у У-УУ--УУ'УУУУУУУ.-УУуУ

Систематическое применение односторонних и полных' м!):; нералышх удобрений также; не способавует улучшен]ш: с0; става гумусовых веществ дерново-подзолистой почвы. ■УнавО-живаине, особенно в сочетании с периодическим^.известкованием, усиливает гуматную направленность процессов.гумусо-' образования и является поэтому реальным средством улучшения качества и природы гумусовых веществ. Однако некоторые показатели качественного состава гумуса (форма связи с минеральной частью почвы, оптическая плотность гумусовых веществ) остаются и в этом случае характерными для подзолистого тина гумусообразования. . j у»' ;;v .

Ю. С помощью современных фнзнко-химических методов жУ следования (ИК-спектроскоиня, дернватография, графостатй-стнческий анализ и др.) установлено, что природа л fta4CÇTBÇil-иый состав гумусовых веществ почвы,оказывают значительное влияние на устойчивость гумуса к минерализации. Химнческ'и более «зрелые», высококонденсированные гу м ли ов uc! соед и né -ння-минерализуются медленнее, чем фульвокнелош'и новообразованные малокондененроваиные формы гуминовых кислот. Наряду с большим положительным влиянием гуминовых 1)6-ществ на важнейшие свойства почвы, их устойчивость к минерализации имеет принципиальное значение в интенсивном земледелии. -

П. Исходя из необходимости прогнозирования и регулирования гумусовых балансов пахотной дерново-подзолистой почвы и учитывая одновременно полное отсутствие методических разработок по вопросу, предложены принципы прогнозирования баланса органического, вещества почвы , -в .севообороте.^ \ у УуУ' ■ - Анализ гумусового баланса Нечерноземной '-зоны I: РСФСР, свидетельствует о том, что дефицит углерода в naiinte У в 1974 н:1075 гг. составил соответственно 0,44 и 0,25 ц/га.

В 1980 году баланс гумуса будет положительным ( + 1,73 ц углерода на га), к 2000 году при планируемых структуре посевных-площадей, урожаях и дозах органических удобрении положительное сальдо бзланса по сравнению с 1980 годом нс-^ сколько уменьшится.

Баланс гумуса в земледелии Московской области в'1974;*** 1975 и последующих годах обеспечивает прогрессивнос^накоп-у^ ление в почве органического вещества; соответствШар^шша ■ г . в области окупаемость минеральных удобрений.

13. С учетом более полного использования органических .. удобрений и промежуточных культур положительный 1баНнс;Ц углерода в земледелии Нечерноземной зоны РСФСР вОС/пятн-^ летке можег быть доведен до 4—5 «/га. Последнее позволт увеличить за пятилетку содержание гумуса в пахотном слое почв зоны на 0,06—0,07,% С. В результате за счет прямого действия органических удобрений, лучшего использования минеральных удобрений и снижения затрат на обработку почзы чистый доход составит 2,4—2,5 млрд. руб. (при уровне рентабельности приемов регулирования гумусового баланса 350—

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

t l

1, В условиях интенсивного специализированного земледелия Нечерноземной зоны РСФСР наряду с подсчетом баланса азота, фосфора и калия рекомендовать обязательное составление (на основе предложенного расчетного метода) гумусового баланса почвы. Полученные при этом данные должны использоваться для оперативного регулирования содержания органического вещества почвы с использованием всех возможностей нитсисивного земледелия (увеличение доз органиче- , ских удобрений, корректировка структуры посевных площадей:;4 1г^севооборотов, : рационализация механической обработки почвы и др.). ••

¡riiiSj¡ Для^прогнозирования физической спелости почвы и го-ï|T(répocTit;ee к обработке рекомендуется широко использовать " /предложенные уравнения линейной регрессии зависимости i фкзико*механических и технологических свойств почвы от содержания в ней органического вещества. Агрегатирование тракторов'производить с обязательным учетом состояния названных! свойств, почвы. :

И.Зл-Методические разработки, выполненные в ходе диссертационных исследований, могут Сыть рекомендованы для использования (частично они уже вошли в учебные руководи.» ства): в исследовательской и учебной работе (расчетные Ьпре- ;}; деления физико-механических и технологических свойств поч-'гг вы,(количества корневых и пожнивных остатков полевых тур'и др.),

ОСНОВНОЕ содержание ДИССЕРТАЦИИ •. опуслнковано в следующих работах

L',' 1. Лыков А.,М. Динамика' г;умуса при длительномпр имсаении• удов;: fjièiiHÎS, севооборота « адонокультур.Доклэди'ТСХА, eun.

A. M. Изменение качественного состава гумуса при длительном вовдейсте!!!! удобрений/севооборота - ti монокультур/ Доклады ТСХА, i вЫп': 1902.3 rJ.-u-J '•■> .. Vi V-; •

3.-Лыив Al M. к «опросу о динамике органических форм мота в под-.;, Узолюой почве. Доклады ТСХА вып.'Н' 1903.- • ./ •. . ■ - .

Лыков A: M."Общиft,и минеральный '*ajof в. поте ах ■ ; длительного у «опыта ТСХА'. Доклады ТСХА, вип. 60. 1963. -

А.'М. К'мрзктернствке органического ¡вещества по; схеме ;~Шпр!Шгера а почва.тдлн тельного ояита ТСХА. Известия -ТСХА, вып.!,'3, v V19&3. ■ ■;■.:,-A4-S.-;t4-....

6/Лыков A, M. Роль длительного .применения, удобрений, севооборо-/.-, та и монокультур в нзменеимн органического вещества е лочве подзолисто^■

• го типа. Известия ТСХА, вып.- 6, 1063.;. . '.

.V,;i>: 7. Лыков А. М, Промежуточные культуры ■ в ■ '. ГДР. ; - Земледелие, ' 7, ... Ч;1'065. ■ - ■.; ■■ -- л-Л

Лыков А. Л1. Характеристика пищевого режима почвы в длителъ- ' ном опыте ТСХА. Известия ТСХА, выл. 3,'|966.

9. Лыков А. 1Л. Псмва н ¡плодородие. Сельская Новь, 9, 19С6.

10. Lykow А. М. Der Einfluß, langjähriger Fruchtfolgen und Monokulturen auf den Gehalt des Bodens an organischen Stoffen und ihre Zusammensetzung. Deutsche Akademie der Land Wirtschaftswissenschaften zu Berlin, Taßiingsbetichfe 72,19GG. . . ^ - V ■ / ,

<11. Лыков A; M. Некоторые данные о свойствах 'почвенного'расгсора при длительном применений удобрений, севооборота и, ■монокультур. До* -'- : клады ТСХА, выл. i2l, 1007. .• ' ^-'f V '

J2. Лыков А. М. Перегной и плодородие почвы. Сельская Новь, 12, ■1067. . ,

.- ¿3. Лыков А, М. О биологической активности почвы в длительном опыте ТСХА. Доклады ТСХА, вып. 133, I9G8. ' ... : л .

14. Лыков А. М. Влияние длительного применения шиералшых удоб-/, рений на органическое вещество дер но во-подзолистой почвы. Известия ТСХА, вип. 3, I9C8. . • ?

15. Лыков А. М. Окультуривание "почвы. Сельская Новь, 7, J068.

16. Лыков A. At. Содержание и состав гумуса почвы в севообороте, при монокультуре и длительном примени!mi удобрений. В сб. Землеяелче, почвоведение, агрохимия и защита растений. iM„ «Колос», 1968.

17. Лыков А, М. Значение клевера в льняном севообороте. Леи и конопля. ft, il 970.

18. Лыков А. М. Длительное совокупное воздействие удобрений, севооборота и обработки на аюдородне дерново-подзолистой почвы. Доклады,,,

а ТСХА, вып. 168, 1971, - .. - . .

.' . ■у 19. Лыков А. М. Органическое вещество и плодородие дерново-яодэо-'

• дистоЛ почвы в условиях интенсивного земледелия. Известия ' ТСХА, вып. 5, 1973. ■■- ■ ', ''

г ;.ß0. Лыков А. М. Основы агрохимии. В книге «Земледелие ¿'основами ■ --почвоведения и агрохимии». М., «Колос», 1973. - .*■

г 21. Лыков А, М, Органически вещество дернов о-гюд зол истой почвы*' . после * шестидесятилетнего применения удобрений, севооборота и бессмен- '" ":нш культур/Доклады ТСХА, выл. 192,1973. : ■ ' - • ' • '

>'Лу22..Лыков[А. М. Нревращгния органического вещества ч азота-в дер-f пово-подзо л исто н почве в длительном опыте ТСХА. Почвоведение, П, «1973.-; ■ ;;

•V "i ' ^ * ~ ■ * j ■

■*1

, . " *

23. Лыков А. М. Версчь и накапливать гумус » почзе. Земледелие, ¡2, 1973.

24. Лыков А. М. Основные закономерности динамики органического вещества в пахотных почвах подзолистого типа. Известия ТСлА, выи. I, 1974.

25. Лыков Л. А1. Основные итоги исследований по проблеме органического вещества дерново-подзолистой почвы в интенсивном зсм.-.еде.-ын.' Известия ТСХЛ.вып. 2,197G. . гДт*

20. Лыков А. М. Значение и регулирование режима органического,!вещества в интенсивном земледелии. В (книге «Научные основы шлёцсивного j зомледелия в Нечерноземной заде». М., «Колос», 1976ч i." ,f

, 27. Лыков А, Л1, Страж плодородия (О значении ор га н н чсскогове ства почвы и интенсивном земледелии). «Московский рабочий», 1976.-*'

28..Лыков А.. М. Роль и.регулирование содержания органического'вё-, шества дер ново-подзол истой почвы в интенсивном земледелии. Доклады} ТСХА.вып. 219, 1976., it

29. Лыков A. М-. Четверня А. И. Динамика органического вещества^ дер ново подзол истой почвы - при комплексном и единичном воздействии г агротехнических факторов. Доклады ТСХА, вып. 160, ч, И, 1972.

/ ЗО. Лыков А. Л1., Зимина Л. М. Эффективность минеральных удобре-;-пий при разном обеспечении почвы органическим веществом, Доклады' ТСХА, вып. 187, ,1972.

31. Лыков А. М„ Вьшгнн С. М. К методике манометрического определения биологической активности почвы с применением аппарата Варбурга. Известия ТСХА, вып. 4. 1973. - ■ -

32. Лыков А. М., Черников В. А., Вьюгин С. М. Характеристика Гумилевых- «»слот интенсивно используемой дер ново-подзол («той почвы. Известия ТСХА, вып. 2, 1975.

33. Лыков А. М., И ше века я И, At., Круглое В, В. Органическое вещество-как фактор использования растениями высоких доз минеральных ту' ков. Известия "ICXA, вып. 5,' 1975. • -

- 34.Лы* ов А. Д1, Четверня А. М. Круглое В. В., Вьюгин С. М. Биологические' свойства дер ново-подзолистой лочаы как показатель эффектчвного плодородия. Доклады ТСХА, buti. 330, 1975,

35. Егоров В. Е., Лыков А. Л1. Содержание я состав гумуса при длительном • применений удобрений, севооборота и монокультур. Известия ТСХА,-8ып. 3, 1962. '

36, Егоров В. Е., Лыков А. М. Изменение органического вещества дер-ново-подзо.чнетой почвы после 50-летнего освоения. Почвоведение, 10, 1963.. ' 1 •••

. v 37.' Егоров В.' Е., Лыков А. М., Ульянов В, Ф. Влияние обработки и удобрений на; содержав не органического вещества и азота в среднесугли-: нистой Дерново-подзолистой '< почве в условиях севооборота. Известия ■jТСХА/ьЫп. 2,-; 1972. У"J ! ■

I ■ н'^ Егоров В. Е., Лыков А, Мч Четверня А. М. Изменение агрономиче-;скчх «ой'ств"?средиесуглш!истой дериаво-подзолистой лочзы и урожая селдоЬ&зяЙтншых культур -под влиянием удобрений и разноглубиннойл вспашки в севооборотах. Известия "ГСХЛ, вып. 4, 1972. - ' , .i , 39.i trept)»;B,'Ej Лыков Л. М. Исследование роли . органического ве ^ щества почвы при длительном применении севооборота, момокультур i.'* удобрений. Польская акадомчя наук, Варшава, 1972, . . 40, Воробьев С. А,, Лыков А. М, Значение растений и удобрений в бг давсе органического вещества дерново подзол истой почвы. Вестник с<„ науки,Ч, ТО ,, . (^^.Щ;

41. Бахтин П.' У„ Егоров В Лыков А, М. Прудникова Л^Г.;Физи| К0-ме.хан»чбСКне л техкологичеекче свойства аериово-подзолистой почвы; при ее длительном и интенсивном использовании. Известия ТСХЛ/'вип. С,*1

шшш

Объем 3 П. л. J.1K-, ?7;i, Th¡ic..a ÎOO

Типография Московск ¡.• n_ .-.,.1111 им. К, Д. Tuvluj.h ,t¡.i

12500ä, mockii'i л-á. > ул„ 1-1 s