Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОСТАТКИ КАК ФАКТОР ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОСТАТКИ КАК ФАКТОР ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

МИШИНА Ирина Юрьевна

РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОСТАТКИ КАК

ФАКТОР ПЛОДОРОДИЯ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ

Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

На правах рукописи

УДК 361.452:631.445.2

МОСКВА —1984

Работа выполнена на кафедре почвоведения Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева-

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор А. Д- Фокин.

Официальные оппоненты; доктор биологических наук Л. А. Гришина, кандидат сельскохозяйственных наук Ю. К. Чу при ков.

Ведущее предприятие—Почвенный институт им. В. В, Докучаева.

Защита состоится « ^Ф-Я^САг" ..... 1984 г. в часов на заседании Специализированного совета

K-120.35.0J при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49, сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «

Ученый секретарь Специализированного совета — доцент

Н. А. Гончарова.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В последние годы в связи с проблемой повышения эффективного плодородия пахотных почв большое внимание уделяется разработке путей стабилизации и оптимизации их гумусного состояния.

Другой группе органического вещества почвы — растительным остаткам — уделяется гораздо меньше внимания. В большинстве случаев растительные остатки рассматривают как источник гумуса или резерв элементов минерального питания растений. Однако весь ход почвообразовательного процесса указывает на то, что роль растительных остатков не ограничивается этими двумя функциями. Растительные остатки оказывают комплексное действие на формирование и воспроизводство почвенного плодородия, характер которогб к настоящему Ьременн изучен недостаточно.

Актуальность исследования определяется необходимостью" изучения эффективности действия растительных остатков неосновные почвенные параметры и целесообразностью поиска наиболее рационального использования растительных остат-* ков как одного из перспективных способов успешного решения проблемы расширенного воспроизводства плодородия пахотных почв, оптимизации их гумусного состояния в современных условиях интенсивного сельскохозяйственного производства.

Основной целью работы было разностороннее исследование агрономической роли растительных остатков в условиях дерново-подзолистых почв.

Действие растительных остатков оценивалось путем сравнения с эффективностью гумусовых веществ — другого важного и более изученного фактора плодородия.

Для выполнения работь мым ре-

шение следующих задач;

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Определить эффективность растительных остатков й собственно гумусовых веществ по действию на урожайность сельскохозяйственных культур.

2. Изучить влияние указанных групп органического вещества на основные физические и химические параметры пахотных почв, определяющие уровень их плодородия.

3. Оценить роль растительных остатков как источника минерального питания растении.

Новизна работы состоит в том, что впервые выполнена комплексная разносторонняя оценка влияния растительных остатков на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие пахотных дер ново-подзол истых почв.

, Установлено, что эффективность растительных остатков в равной дозе всегда выше влияния собственно гумусовых веществ по действию на урожайность культур, основные физические и химические параметры, определяющие уровень плодородия почв, а на песчаных дерново-подзолистых почвах доза растительных остатков 6 т/га эффективнее действия увеличения запасов гумуса на 30 т/га.

Установлены высокие значения коэффициентов использования элементов минерального питания сельскохозяйственными культурами из растительных остатков по сравнению с их минеральными формами, что связано с локализацией живых корней в мезозой ах почвы, обогащенных органическими остатками.

Разностороннее влияние и высокая эффективность действия растительных остатков обусловливают правомерность их рассмотрения как важного фактора плодородия дерново-подзолистых почв. В этой связи представляется целесообразным развитие дальнейших углубленных исследований в этом направлении.

Разработан к рекомендуется в практику аналитических исследований упрощенный вариант метода определения количества растительных остатков в почве, значительно снижающий трудоемкость анализа и увеличивающий его точность.

Апробация работы.. Результаты исследования были доложены на конференциях молодых ученых во Всесоюзном институте удобрений и агропочвоведения в 1983 году и в Институте почвоведения и фотосинтеза АН СССР в г. Пущнно в 1984 году.

Публикация работы. Основное содержание работы опубликовано в двух статьях.

Объем работы. Диссертация содержит 179 страниц текста, 27 таблиц, 25 рисунков. Список использованной литературы' включает 374 работы, в том числе 59 на иностранных языках.

Глава I. Роль растительных остатков и собственно гумусовых веществ в плодородии почв (обзор литературы)

Установлено, что среди факторов плодородия важное значение принадлежит органическому веществу почвы; В многочисленных исследованиях показано комплексное воздействие гумуса на агрономические свойства пахотных почв. Однако пути стабилизации и оптимизации их гумусного состояния,' которые являются наиболее рациональными, не вполне ясны. Поэтому дальнейшие исследования эффективности способов увеличения в почвах уровня их гумуснрованностн представляются целесообразными.

Рассмотрение почвенного плодородия с учетом особенностей биологического круговорота позволило оценить существенную роль растительных остатков в его воспроизводстве .в условиях естественных ценозов.

Исследования действия растительных остатков на основные параметры пахотных почв, определяющие уровень их плодородия, немногочисленны. Некоторая недооценка роли растительных остатков в агропенозах объясняется слабой изученностью данного вопроса, который требует дальнейшей углубленной разработки.

Глава II. Объекты и общая методика исследований

В качестве объектов исследования были выбраны дерново-подзолистыё песчаные почвы Талдомского района Московской области (опыт 1) и Череповецкого района Вологодской области (опыт Л"в 2), а также дерново-подзолистые тяжелосуглинистые почвы Раменского района Московской области (опыт Л? 3).

Кроме того, для сравнения эффективности изучаемых групп органического вещества на фоне более высокого уровня плодородия исследования проводились на оподзоленных черноземных тяжелосуглинистых почвах Тепло-Огаревского района Тульской области (опыт ЛЬ 4) и Железногорского района Орловской области (вегетационный опыт № 5)-

Анализ основных морфологических, химических н физико-химических свойств почв опытных участков показал их репрезентативность.

В характеристике метеорологических условий в годы-исследований (1979, 1982, 1983) значительных отклонений от среднемноголетних данных не отмечалось.

Исследования проводились, главным образом, в условиях микрополевых опытов. '

Схема опытов предполагала увеличение в исходных почвах содержания органического вещества на 0,8—1%. В одном

з

парнгште — третьем—содержанке гумуса было увеличено за счет добавления к исходным почвам нх более гумусирован-ных аналогов. В почвах этого варианта растительные остатки были тщательно отобраны.

В почвы четвертого варианта иносилн растительные остатки в количестве, соответствующем увеличению общего содержания органического вещества на 0,8—1%. В опытах были использованы корневые н пожнивные остатки смеси клевера л тимофеевки II года пользования в начальной стадии разложения.

Схема опытов также включала вариант (.Чз 5) с минеральными удобрениями (нитроаммофоска) в дозе, в первом приближении соответствующей запасам минеральных элементов в растительных остатках, поступающих в почву в дозах Г>— 8 т/га. Растительные остатки здесь был» также отобраны.

Контролем являлись исходные почвы без изменений, содержащие 5—8 т/га растительных остатков (вариант 1), и исходные почвы с отобранными растительными остатками (вариант 2).

Размер делянок был равным I м2. Повторность вариантов трехкратная. На опытных участках выращивали ячмень и картофель. Во второй год исследований культуры меняли местами.

Исследования по аналогичной схеме проводились и в условиях вегетационного опыта (Ne 5) при выращивании ячменя на оподзоленных черноземных среднесуглннистых почвах.

В почвах опытных участков изучали изменение показателей физического и химического состояния, при определении которых были использованы традиционные методы (И. С; Кауричев, 1980). Повторность определений трехкратная. Математическая обработка данных производилась в принятом порядке (В. И. Савнч, 1972; Б. А. Доспехов, 1973).

Исследования роли растительных остатков предполагают их количественный учет. Нами предлагается новый вариант метода выделения растительных остатков из почвы путем высушивания образца с последующим отмучиванием и воде. Проверка метода-показала, что он не уступает по точности методу.отмывки корней на ентях, позволяет выделить корни и растительные остатки в более чистом виде и избежать операции их вымачивания. Метод отличается экспрессивностью и производительностью;.

Глава III. Влияние различных способов увеличения в почвах органического вещества на урожайность сельскохозяйственных культур

- Полученные результаты,- представленные в таблицах 1, 2, да ют.ос н о ва н и е; считать, что в условиях, аналогичных экспе-

І п

ячмені картофель :

картофель ячмень

Риа,І Изменение водершмя легкогкдроіизуемого *зог» (А), подвижного фосфор» (Б) и обменного *ыия (В) по вериштш (ИЙ ЧодрОПОЛвВОГО OntfTft > 2 поел» (Ї) к второго (Я) ГОДй исследований. ,

исходное содержание

м^вдств^ корнер

РИС. 2 Распределение корне К в вегетационных сосудах при внесении * 4 (В) в составе раадичшх источкико> ка дарново-лодэолчстьа песчаных (I) и тяжедосуглинкстых почвах (Ш

■ -——- растительные остат- ———- 2« СО. С&СО,

''..■' ки клевере • 3

----—-^- ячменя Са2+ в сдстане

. '-V ■>"..':■ лпк

риментальным (почвы, культуры), растительные остатки более эффективны по действию на урожай сельскохозяйственных культур, чем гумусовые вещества. Это подтверждается следующими данными.

Сравнение действия эквивалентных доз растительных остатков и гумусовых веществ (варианты 3 н 4) показало, что урожайность как ячменя, так и картофеля в варианте с растительными остатками (Л» 4) в большинстве случаев была выше на 70—90% (лишь в некоторых случаях на 20—40%).

Растительные остатки даже б количестве 5—8 т/га ■ (вариант 1) были более эффективны, чем гумусовая прибавка в размере 30 т/га (вариант 3). В первом варианте по сравнению с третьим урожайность ячменя возрастала на 5—15%, а при выращивании картофеля на песчаных почвах (опыт *V 2) — на 26—34.%.

Только на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах (опыт Лй 3) н черноземных почвах (опыт Ne 4) при выращивании картофеля действие гумусовой прибавки было более эффективным, чем низких доз растительных остатков.

Увеличение в дерново-подзолистых и черноземных почвах содержания гумуса на 1% (вариант 3) оказывало меньшее влияние на урожай культур, чем действие минеральных удобрений в дозе N<0P<0K4<) (вариант 5).

При отсутствии растительных остатков в исследуемых почвах (вариант 2) урожайность кок ячменя, так и картофеля была наименьшей.

Рассмотрение зависимости: урожай — функция растительных остатков, свидетельствует о наибольшем относительном влиянии растительных остатков (наиболее крутой характер кривых) в дозах 0—5 т/га. Снижение урожая культур при искусственном отборе растительных остатков в указанных дозах не компенсируется увеличением запасов гумуса в почвах на величину 30 т/га."

Данные по урожайности ячменя и картофеля во второй год исследования (опыты № 2, 3) показали, что растительные остатки (30 т/га и 5—8 т/га) оказывают большее последействие, чем прибавка гумусовых веществ (30 т/га) в почвах.

Результаты вегетационного опыта (JA 5) показали большое положительное действие растительных остатков в условиях черноземных почв. При их отсутствии наблюдалось сильное отставание в росте растений и отмечен наименьший урожай.

Проведение исследований в условиях енльноэродирован-ны.х дерново-подзолистых почв подтвердили замеченное в опытах I—5 наблюдение: действие растительных остатков более эффективно в условиях низкоплодородных почв. В связи с этим растительные остатки следует рассматривать как

5 •* _ Таблица !

о, Урожайность ячменя по вариантам мнкрополевых опытов (и/га)

Опит № I Опит Лі 2 Опит Л"! 3 Опит ЛЇ 4

* Варианты зерно зерно солома зерно солома зерно солома

1979 1983 1982 1983 1982 1983 1982 j 1983 1983 1983

1 Исходная иочаа (И. П.) . . . , 29±2* 23±2 35 ±2 26 ±2 19 ±3 20 ±2 33+1 22*2 34*3

2 И, II. без растительных остатков (Р. 0.)......... 24 ±1 13*2 19+1 19 ±2 18 ±2 10x1 22 ±2 17±1 — —

3 И. П., обогащенная гумусом за счет внесения более гум усиро-ваииой ночви; без Р, 0. . . . 27-1 20*3 25±2 23±2 20 £3 19*2 31 ±6 22 ±2 29 ¿3 31±5

4 И. П., обогащения я растится ьшми остатками........ 44г2 зо+о 40+2 43±1 33-2 33 3:2 37 ±0 38+2 40±2 42±4

5 И. П. с внесением минералы!их удобреинн І<«іР«Км; без Р. 0. — 14±2 31 ±2 19±1 22 ±5 22 ±2 32+2 20 ±2 Зв±1 39+3

Точность, % 2.1 2,7 1,0 1,8 2,9 1,8 2,3 5,0 1,2 1,5

Н. С. Р. м 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2

* За

Таблица 2

Урожайность картофеля по вариантам микрополевых опытов (ц/га)

Опыт .V: 2 Опит Лг 3 Опыт .V. 4

Варианты

1982 юаз 1982 1983 1983

2 3 Исходная почва (И. П.) И. П. без растительных остатков (р. а) И. П., обогащенная 186*5* 107-10 216±5 143±13 121-9 166±13 126—4 276*5

4 гумусом за счет внесения более гунуснрованной почвы; без Р. О. 1). П., обогзшениая 148-12 1842:4 201 - 10 217-5 289-2

5 растительными остатками И. П. с внесением 258±8 387-9 2142:10 2Э5±8 3182:3

минеральных удобрений М(оР«)К«; без Р. О. Точность, % Н. С. Р. М 185^0 3 17 225-13 4 28 212±8 3 20 215-1 3 16 282—5 2 9

* <т

одно из наиболее эффективных средств повышения плодородия эродированных почв, а также при рекультнвационных работах.

Глава IV. Изменение физических свойств дерново-подзолистых почв под действием растительных остатков н гумусовых веществ

Исследования эффективности действия растительных остатков и гумусовых веществ на изменение величины основных показателей физического состояния дерново-подзолистых почв показали, что физические свойства определяются не только количеством органического вещества в почвах, но и в значительной мере его качественным составом.

При низкой (исходной) гумусированности и отсутствии растительных остатков (вариант 2) величина плотности почвы была наибольшей: 1,21 и 1,19* г/см3 на дерново-подзолистых песчаных почвах (опыт № 2) и 1,34, 1,33 г/см3—на тяже лосу глин истых (опыт № 3).

Увеличение в почвах запасов гумуса на 30 т/га (ва-

** Здесь м далее соответственно после вырлшнвания ячменя н картофеля,

риант 3) н присутствие растительных остатков в количество 5—8 т/га (вариант 1) снижали значения плотности приблизительно в равной степени: на 12—17% (по сравнению с контрольным— вторым вариантом) на песчаных почвах и на 4— 8% на тяжелосуглинистых почвах.

В варианте с высокими дозами растительных остатков (Ха 4) плотность почв характеризовалась наименьшими значениями и составляла 0,93 и 0,95 г/см3 па песчаных почвах, а на тяжелосуглиннстых— 1,18 и 1,19 г/см3.

Величина плотности твердой фазы изменялась л меньшей степени под действием изучаемых групп органического вещества. Можно отметить лишь некоторую тенденцию большей эффективности растительных остатков.

Определение общей пористости исследуемых почв производилось расчетным путем. При оценке состояния пористости по шкале Н. Л. Качннского (1965) на тяжелосуглиннстых почвах (опыт .V? 3) при отсутствии растительных остатков (вариант 2) величина общей пористости характеризовалась неудовлетворительными для пахотного слоя значениями (49%). Повышение содержания органического вещества низкими дозами растительных остатков — 5—8 т/га (вариант 1), а также увеличение уровня их гумуснрованности (вариант 3) подняло значение этого показателя на класс выше — до удовлетворительной оценки. Внесение высоких доз растительных' остатков (вариант 4) улучшило общую пористость дерново-подзолистых тяжелосуглиннстых почв практически до оптимального (отличного) состояния (в среднем до 55%). ■

На песчаных почвах » опыте ЛЬ 2 внесение как растительных остатков (варианты 1, 4), так и гумусовых веществ (вариант 3} улучшало этот показатель от удовлетворительного на контроле (в исходных почвах без растительных остатков — вариант 2) до отличного уровня.

Пористость аэрации под действием растительных остатков (варианты 1, 4) также заметно улучшалась, причем в большей степени, чем при увеличении содержания гумуса в почвах.

Действие изучаемых групп органического вещества на структурное состояние определялось лишь в условиях дерново-подзолистых тяжелосуглиннстых почв опытного' участка № 3. Почвы второго опыта характеризовались песчаным механическим составом и бесструктурностью.

Результаты исследований показали, что при отсутствии в почвах растительных остатков (вариант 2) даже в условиях _ повышенной гумуснрованности (вариант 3) количество агрономически ценных агрегатов уменьшалось. Величина коэффи-

цнента структурности во втором варианте составляла 2,05 п 1,51, а в третьем—3,10 и 2,69. Растительные остатки даже в низких количествах — б т/га (вариант 1) были более эффективны; коэффициент структурности в этом варианте был равен 5,58 и 2,95. Высокие дозы растительных остатков (вариант 4) оказывали наилучшее действие, величина коэффициента структурности возрастала до 8,10 и 3,90.

Присутствие растительных остатков в почвах (варианты 1, 4) способствовало также увеличению суммы водопрочных агрегатов.

Глава V- Изучение изменений некоторых химических показателей дерново-подзолистых почв в зависимости от качества органического вещества

Изучение изменений уровня гумусированности исследуемых почв после первого года исследований показало, что увеличение содержания гумуса в третьем варианте (гумусовая прибавка 30 т/га) соответствовало заданному, то есть увеличилось на 1% по сравнению с исходным в опыте Л"г 3 н на 0,8% в опыте № 2.

После второго года вегетации культур содержание гумуса в почвах этого варианта уменьшилось в значительных количествах: на 0,26 и 0,51% (по сравнению с уровнем первого года) в опыте Л'в 2 и на 0,27 и 0,34% в опыте № 3, то есть «механическое»* увеличение п дерново-подзолистых почвах гумуса, по-видимому, весьма неустойчиво. Такой результат оказался несколько неожиданным и отчасти объясняется отсутствием в почвах этого варианта растительных остатков — основного источника увеличения запасов гумуса.

При внесении эквивалентных гумусовой прибавке доз растительных остатков — 30 т/га (вариант 4) уровень гумусированности почв после первого года исследований также повышался, но в меньших размерах, чем в третьем варианте— на 0,17 н 0,23% (по сравнению с исходным) на песчаных почвах и на 0,23, 0,26% на тяжел осу глинистых. Такое увеличение приблизительно соответствует масштабам гумификации растительных остатков, поступающих в почву в количестве 30 т/га. После второго года исследований содержание гумуса в почвах этого варианта практически не изменилось (даже несколько увеличилось).

Содержание в дерново-подзолистых песчаных и тяжелосуглинистых почвах 5—8 т/га растительных остатков способствовало стабилизации уровня их гумусированности. После двух лет вегетации содержание гумуса в почвах этого варнан-та оставалось на уровне исходного-

* Под механическим подразумевается увеличение в почве содержания гумусовых вешеств за счет их поступлении в готовом виде, а не в результате естественного процесса гумус образования в данных почвах.

В исследуемых почвах, где растительные остатки были отобраны (вариант 2),' даже при внесении минеральных удобрений в дозе М^оР4оК<о (вариант 5) наблюдалось у стой-чивое'уменьшение содержания гумуса.

Определение актуальной почвенной кислотности позволило отметить лишь тенденцию большего (I ОВД ш єн и я величины рН В01Я. и рНео.,еа. в вариантах, содержащих растительные остатки (№ЛГг Г,'4),

В почвах, где'растительные остатки присутствовали в количестве 5—8 т/га (вариант 1), содержание легкогидролизуемого азота, .подвижного фосфора и обменного калия после первого года исследований превысило их исходный уровень, несмотря на значительное отчуждение с урожаем культур. Это, вероятно, связано с интенсивной минерализацией растительных остатков и ререходом основных биофнльных элементов в доступную форму. После второго вегетационного периода величина указанных показателей несколько понизилась, но тем не менее содержание подвижного фосфора и обменного калия оставалось і выше исходного. Для поддержания бездефицитного баланса легкогидролизуемого азота такая доза растительных остатков оказалась недостаточной.

Увеличение дозы !растительных остатков до 30 т/га (вариант 4) усиливало степень их положительного действия на пищевой режим дерново-подзолистых почв. В этом варианте при наибольшей урожайности культур в течение двух лет исследований содержание подвижного фосфора ц обменного калия к концу второго вегетационного периода значительно * превышало нх исходный уровень. Уменьшения содержания легкогидролизуемого ; азота (по сравнению с исходным) в почвах этого варианта также не отмечалось.

При отсутствии растительных остатков (вариант 2) даже при повышенной гумусированностн (вариант 3) и внесении минеральных удобрений в дозах ^«РчоКм (вариант 5) как после первого, так и после второго года исследований отмечалось устойчивое уменьшение содержания в почвах основных элементов минерального питання^

Изменение содержания легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия по вариантам мнкроно-левого опыта № 2 представлено на рисунке 1.

Глава VI- Использование некоторых элементов 'минерального питания: сельскохозяйственными культурами из растительных остатков в условиях дерново-подзолистых почв разного механического состава

В настоящее время большое количество материала накоплено по определению коэффициентов использования элёмен-• тов минерального питания из органических . н минеральных 10 ;

удобрений. Интенсивность поступления элементов из растительных остатков изучена лишь для немногих элементов (в основном для азота и фосфора).

В настоящей работе в условиях радповегетационных опытов на д ер н о в о под з о л ист ы X песчаных и тяжелосуглинистых почвах ироводплись исследования по сравнительному изучению коэффициентов использования растениями ячменя кальция и цинка из растительных остатков и других источников. Результаты определений представлены в таблице 3.

Таблица 3

Коэффициенты использования кальция и цинка из различных источников

Элемент Источник поступления Дерново •. подзолиста! песчаная почва Дерново-подзолистая тяжелосуглинистая почва

Растительные остатки клевера , 17,3*±0.7** 12,5*0,5

Цинк Растительные остатки ячменя . . 9,8*0,5 8,6*0,4

2пСОэ........... 2.5 ±0.3 1,9±0,1

Кальций | Растительные остатки клевера , Растительные остатки я'шенн . . СаСО, . , . . •...... Са:+ в составе ППК..... 18,9*0,9 8,4*0,7 2,7±0,4 3.4 ±0.2 13,5 ±0,8 5,1 ±0,5 2,3 ±0,4 2,8*0,3

* В % от внесенного,

** .Максимальное отклонение от среднего.

Поступление кальция и цинка из растительных остатков клевера было в два раза выше, чем из растительных остатков ячменя, и в 5—8 раз превышало использование этих элементов из минеральных форм.

При определении корневой массы растений по вариантам опыта было установлено существенное увеличение ее размеров при внесении растительных остатков. А тщательный послойный разбор вегетационных сосудов позволил обнаружить локализацию живых корней в зонах, обогащенных отмершими растительными остатками (рис. 2), которой в значительной степени и объясняются повышенные значения коэффициентов использования в данном случае кальция и цинка, о, возможно, и ряда других элементов из растительных остатков- Такое действие растительных остатков, по-видимому, является одной из основных причин повышенной их эффективности.

Внесение растительных остатков способствовало не толь*

-ко более интенсивному развитию корневой, но и надземной массы, то есть лучшему росту растений в целом, что согласуется с результатами наших натурных опытов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В условиях 1—2-летних полевых и вегетационных опытов на песчаных и суглинистых дерново-подзолистых почвах при выращивании ячменя и картофеля выявлена высокая эффективность влияния растительных остатков на урожайность культур и основные показатели, характеризующие плодородие исследуемых почв. Эффективность растительных остатков изучалась в сравнении с действием гумусовых веществ и умеренных доз минеральных удобрений (М^Р^Км).

2. По влиянию растительных остатков (Р), гумусовых веществ (Г) и минеральных удобрений (М) на урожайность культур после первого года исследовании получены следующие ряды: ' —. *

песчаные почвы, ячмень:

Раот/г* (210)*>Р6т,„ (184)>М (163)>Г<131)

песчаные почвы, картофель:......

Р3от,м (241)>Р6т;га (174) =М(173)>Г{138). суглинистые почвы, ячмень:

Рыъ'ч (183)>М(122)>Р; (106) = Г(111) суглинистые почвы, картофель:....

Рзо./га (202)>М(175) =Г(166)>Р71,га (118) После второго .вегетационного периода закономерности по вариантам не изменились.

3. Особенно сильно влияние растительных остатков на урожайность культур проявляется в интервале доз 0—5 т/га. Последующее увеличение' количества растительных остатков до 30 т/га вызывает более плавный подъем кривой урожайности. Увеличением запасов собственно гумусовых веществ на 30 т/га (доза приблизительно соответствует повышению содержания гумуса в пахотном горизонте на 1%) не компенсируется снижение урожайности культур при искусственном отборе растительных остатков. В тяжелосуглинистых почвах при выращивании ячменя действие растительных остатков в дозе 7 т/га и гумусовых веществ (30 т/га) было приблизительно равным, а прн культуре картофеля последние были более эффективны. ■' 1

. 4. Выявлено также преимущество растительных остатков (в сравнении с действием гумусовых веществ и минеральных

* В % по отношению к контролю — исходная почва с отобранными растительным» остатками. ;

удобрений) по влиянию нй урожайность ячменя на сильно* эродированных тяжелосуглннистых почвах, пахотный горн-зонт которых включал значительный объем горизонта Л;В и характеризовался резко пониженным уровнем плодородия.

5. Однолетний полевой н вегетационный опыты на черноземных почвах выявили значительную эффективность высоких и низких доз растительных остатков при выращивании ячменя. В полевом опыте при культуре картофеля эффективными оказались растительные остатки в дозе 30 т/га,

6. Сравнительные исследования влияния растительных остатков на урожайность ячменя н картофеля, проведенные на различных почвах, показали тенденцию увеличения относительной эффективности растительных остатков на почвах С пониженным уровнем плодородия (спльноэродированных, дерново-подзолистых песчаных). ■

7. Ф е но л огнч е с киел! „в из)у л ьные наблюдения показал тог-су тст вне негативного действия растительных остатков при их заделке в почву за 2—3 недели до посева сельскохозяйственных культур*

Наиболее сильное угнетение в росте растений отмечено й вариантах с отобранными растительными остатками на силь-ноэродированных почвах и в условиях вегетационного опыта на черноземах. Растительные остатки даже в низких дозах снимали отрицательный эффект.

8. Одна из причин высокой эффективности растительных остатков обусловлена повышенными значениями коэффициентов использования зольных элементов, которые достнга* ли (опыты с 32Р, 45Са, 65гп) 30—50% для фосфора (по данным И. Л. Черниковой, 1981), 14—19% для кальция и 13— 17,% для цинка, что существенно превышает степень использования этих элементов из минеральных форм. Столь высокое поглощение элементов связано с обнаруженной нами локализацией живых корней в зонах почвы, обогащенных растительными остатками, которые являются полноценным и сбалансированным источником элементов минерального питания для вегетируюшнх растений. Эффекту локализации, возможно, способствуют также лучшие водно-фнзнческне .свойства, повышенная биологическая активность и другие показатели в зонах, обогащенных растительными остатками.

9. Содержание в дерново-подзолистых почвах растительных остатков в количестве 5—8 т/га обеспечивает благоприятное для пахотных почв физическое состояние. Увеличение дозы растительных остатков усиливает степень их положительного действия.

Почвы без растительных остатков уплотняются, ухудшается их структура и сложение. Увеличение в них содержания гумуса на 1% оказывает определенное положительное

действие, но в меньшей степени, чел) влияние растительных остатков даже в дозе 5—8 т/га.

10. Растительные остатки в дозах 30 т/га к б т/га оказывали более существенное влияние на содержание подвижных форм элементов минерального питания, чем увеличение запасов гумуса в почвах.на.30 т/га.

Во всех вариантах с растительными остатками увеличение содержания-подвижного фосфора превышало размеры его поступления с растительными остатками, что дает основание предполагать мобилизующее действие растительных остатков или продуктов их разложения по отношению к почвенным фосфатам. , ;

Низкие дозы, растительных остатков (5—8 т/га) и минеральные удобрения в дозе М«РмКчо оказывают приблизительно одинаковое влияние "на агрохимические показатели почв (ттш^шшшшшя—шяшя^шштяшяЛ)-

11, В целом, растительные остатки оказывают комплексное, разностороннее влияние на урожайность культур и плодородие исследуемых' почв. Положительное действие растительных остатков превышает действие гумусовых веществ.

Совокупность проведенных исследований свидетельствует, что наиболее эффективны те виды органических веществ, которые содержат сбалансированные количества элементов минерального питания и проходят характерный для данных почв цикл разложения— гумификации.

Практические рекомендации

В число показателей уровня плодородия пахотных почв ввести поступление органических остатков, которое оценивается по таблицам (В. Л. Демин, 1981; Ф. И. Левин, 1977) или экспериментально по разработанной упрощенной модификации определения содержания растительных остатков.

Список опубликованных работ

1. Фокнн Л. Д., Мишина И. Ю. Сравнительное исследование роли гумусовых веществ и растительных остатков в плодородии дерново-подзолистых почв. В сб.: Актуальные вопросы генезиса гьллодородия почв, М., ТСХА, 1984, с. 38—47,

2. Мишина Ю., :Фокин А- Д. Влияние растительных остатков и гумусовых веществ на эффективное плодородие дерново-подзолистых почв. Известия ТСХА, 1984, вып. 3, с. 85—92.

И

Л 70208 19/1Х—84 г. Объем 1 п. л. Заказ 2446. Тираж 100

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

Бесплатно