Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ"

ЛГ-жя^з

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

На правах рукописи УД К 631.423.4 : 631.445.2 Тамара Александровна СОЛОДОВА

СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ

Специальность 06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА —1988

/

АръСъ ZW - — fÄi ^

' < > ( / f 4:

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

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н. Ф. Ганжара.

. Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор JJ. А. Гришина; кандидат биологических наук, старший научный сотрудник JI. В. Мосина..

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

Зашита диссертации состоится « J^^'V^r^* 1985 г.

в « » часов на заседании Специализированного совета

К Л 20.35.01. при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская, 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просьба на-равлять в двух экземплярах. /

Автореферат разослан « /3 * ¡{О^^клЛ^, 1985 г.

Ученый секретарь At~ß

^ециализированного совета'— Jt/Jk у

доцент и и H.A. Гончарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ключевой проблемой сельского хозяйства в свете решений XXVI съезда КПСС и последующих пленумов ЦК КПСС является резкое увеличение производства сельскохозяйственной продукции за. счет повышения плодородия почв., В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 гг. и на период до 1990 года» намечены пути решения Продовольственной программы СССР. В этом документе отмечено, что основной задачей в земледелии является всемерное повышение.плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур, дальнейший рост производства зерна, кормов и другой продукции на основе применения зональных научно обоснованных систем ведения хозяйства. Для успешного решения этих вопросов требуется всестороннее и глубокое познание современных .почвообразовательных процессов.

Содержание,. состав и трансформация органических веществ в почвах во многом определяют ее плодородие.* Однако процессы трансформации свежих органических материалов изучены недостаточно, хотя именно- им отводится ведущая роль в почвообразовании, в формировании плодородия почв и в питании растений.

Имеющиеся в литературе сведения о масштабах и направленности сезонных изменений содержания общего гумуса в разных типах почв весьма противоречивы. Очень мало данных, характеризующих динамику органических веществ в дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности и удобренности по сезонам. Неясными остаются также многие аспекты диагностики этих почв по параметрам гумусового состояния.

Цель и задачи исследований:

1. Изучить сезонную динамику содержания: а) общего углерода гумуса и предгумусовой фракции; б)'водорастворимого углррплй и углррпгтя гцрппчнпй.внтяжкн (0,1 Н.ЫаОН)

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА !."оск. солъскохэз. академии у *. К. А. Тимиаяэеаа

в пахотных дерново-подзолистых почвах разной, степени удобренности и окультуренности.

2. Определить скорость минерализации свежих органических материалов различного состава (соломы ячменя, белой горчицы, клевера и навоза) на разных глубинах пахотного и подпахотного горизонтов. Установить долю участия почвенных беспозвоночных в разложении растительных остатков и навоза.

3. Изучить сезонную динамику численности микрофлоры и микрофауны в пахотной и целинной почвах.

Научная новизна работы. Впервые на конкретных объектах, в дерново-подзолистых почвах разной степени удобренности. и окультуренности, проведены комплексные исследования, связанные1 с изменением содержания органических веществ по сезонам. Это позволило осветить мало изученные проблемы трансформации свежих органических остатков с участием1 микрофлоры и микрофауны.

Практическое значение работы. Результаты исследований могут найти применение при разработке мероприятий для регулирования содержания! гумуса в дерново-подзолистых почвах и систем удобрения для культур в севооборотах. Экспериментальные данные и научные выводы могут быть использованы в* учебных материалах курса, почвоведения в вузах.

Апробация работы? и публикации. Результаты исследований докладывались на 2-х научных конференциях молодых ученых — в ВИУА и ТСХА (апрель, июнь, 1983 года). По материалам диссертации опубликовано 3 научные статьи.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 118 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, общих; выводов, практических рекомендаций,, списка использованной.литературы, включающего 23Г источник, из них 31 иностранных авторов, и приложений.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Полевые исследования: проводили с- 1982 по 1984 гг. на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах в условиях стационарного опыта ЦОС ВИУА в пяти; разноудобренных вариантах пропашного севооборота в. Барыбино и дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах разной степени окультуренности учхоза «Михайловское» Московской области.

В стационарном опыте в течение трех лет почвенные пробы брали в три срока: весной, летом и осенью с глубины О—20 см. С каждого варианта в 1-ом повторении отбирали по восемь индивидуальных образцов, в 3-ем повторении — смешанные..

В учхозе «Михайловское» в 1983 году весной, летом: и. осенью брали по 10 индивидуальных проб, в 1984 году их количество в сильноокультуренной и освоенной полевой почвах было увеличено до 30. •

Каждый образец анализировали отдельно, определяя в. них содержание общего углерода: гумуса и: предгумусовой фракции, углерода в водной и щелочной (0,1 н NaOH) вытяжках методом Тюрина в модификации Никитина. В 1983 году в образцах учхоза. «Михайловское» анализировали содержание общего углерода с отбором корешков и без отбора не только методом Тюрина, но и на экспресс-анализаторе АН-7629 (в лаборатории Почвенного института им. В. В. Докучаева). Количество углерода предгумусовой фракции вычисляли по разности —в образцах без отбора корешков и с тщательным отбором последних тяжелой жидкостью (раствор-иодистых солей;кадмия и калия)-с удельным-весом 1,7—2,0. Результаты исследований были обработаны статистически.

Объектами для. изучения скорости разложения, служили: подстилочный, навоз на.опилочной основе,, солома, ячменя, надземная масса белой горчицы и клевера. Отношение С:N составило: в, навозе — 27, в соломе — 33, в белой. горчице и клевере—12—16.. Для хранения растительные материалы высушивали.и измельчали на части от 3 до 5 см. Перед закладкой опытов взвешивали, навоза — 20 г, соломы —10 г, клевера—6 г, горчицы—10 г и помещали: в капроновые мешочки размером 15X15 см. В стационарном опыте мешочки закладывали весной и осенью 1982 года, на две глубины — 5 и 20 см. Вынимали их два.раза в год: перед осенней вспашкой.поля и перед.началом-весенних полевых работ. Вынутый материал очищали,, промывали на сите 0,25 мм, сушили, взвешивали и снова помещали в почву. В учхозе «Михайловское» мешочки закладывали. только на теплое время года, так как в. этом, опыте изучали'не только скорость минерализации растительных остатков и навоза,. но и участие микроартро-под в.этом, процессе. Для исключения.их деятельности растительные пробы, обрабатывали, нафталином, Потеря в весе по сравнению с исходной г навеской принималась как показатель интенсивности разложения.

Количественный учет микрофлоры и микрофауны проводили' по) сезонам: весной, летом и осенью. На плотных питательных', средах учитывали следующие группы микроорганизмов: бактериш на-МП А^ в том числе споровые; бактерии-на КАА, в том. числе.актиномицеты; плесневые грибы, на Чапека-Докса; целлюлозоразлагающйе микроорганизмы на голодном-агаре со средой. Виноградского, Численность микроартро-

под определял иг в свежих образцах методом'автоматической выборки в эклекторах.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Сезонная динамика численности микрофлоры, и микрофауны в дерново-подзолистых почвах>

Общее количество бактерий, учитываемых- на: МПА, на всех вариантах стационарного опыта в летний и; осенний периоды 1983 года оставалось довольно постоянным. К весне 1984 года численность их резко возросла, а к лету и осени сократилась. Абсолютное количество неспоровых бактерий в 1 г сухой почвы в 4—10 раз было больше, чем споровых. Причем, доля последних к осени-увеличивалась.

Максимальное количество бактерий на. КАА в 1983 году приходилось на летние месяцы, к осени.же наблюдалась тенденция к понижению. Численность актиномицетов уменьшалась также от лета к осени. В 1984 году максимум бактерий и актиномицетов зафиксирован- весной, к лету и осени ■ количество их сокращалось. Следует отметить, что динамика микроорганизмов,, учитываемых на МПА и КАА^ совпадает.

Населенность почвы грибами в 1983 году была высокой и мало изменялась по сезонам. В-1984 году наибольшее количество их было отмечено весной, к лету и осени' численность грибов снижалась. В динамике целлюлозоразлагающей микрофлоры в 1983-1984 гг. существенных различий по сезонам-выявить не удалось.

Следует отметить, что различные дозы и виды органических и минеральных удобрений, внесенных в почву,-заметного влияния на численность учитываемых групп ■ микроорганизмов не оказывали. Однако на всех удобренных вариантах она была больше, чем в контрольном.

В.почвах разной степени окультуренности учхоза «Михай-ловское» в динамике отдельных групп- микроорганизмов наблюдали некоторые различия;

В сильноокультуренной почве - в 1983 • году минимум • бактерий на МПА был отмечен в мае, к июлю и сентябрю количество их резко возрастало (рис. 1а). В 1984 году, в связи с теплой весной, обнаружена несколько иная- тенденция: самая высокая населенность.почвы бактериями^ приходилась на май, после чего наблюдалось падение. Аналогично изменялась; в эти. годы численность споровых бактерий.- Количество микрофлоры ,на КАА в 1983-1984- гг. изменялось • по? сезонам так же, как и на МПА. В динамике плесневых грибов в. 1983 году зафиксирован-весенний-минимум- и летний максимум.- В -1984 году населенность почвы грибами возрастала от весны: к:лету 4

и осени. Минимальное развитие целлюлозоразлагающей микрофлоры было замечено весной 1983 года, к лету и осени численность ее возрастала, а в 1984 году — практически не изменялась по сезонам.

Целинная почва под лесом по сравнению с сильноокуль-туренной характеризовалась очень невысокой населенностью микроорганизмами. В динамике бактерий, учитываемых на МПА и КААг-зафиксированы те же закономерности, что и п сильноокультуренной почве (рис. 1б). Численность грибов в 1983 году была наивысшей весной, к лету и осени она убывала, а в 1984 году наблюдали обратную тенденцию. В мае 1983-1984 • гг.. отмечен минимум целлюлозоразлагающей микрофлоры, а к июлю и сентябрю количество ее увеличивалось. ,

В освоенной полевой почве под клевером по сравнению с целинной численность всех групп микроорганизмов была выше, а с, сильноокультуренной — различалась незначительно. В сезонной динамике микрофлоры на МПЛ и КАЛ наблюдали деже закономерности, что и в двух выше рассмотренных почвах (рис. 1В). В 1983 году наиболее интенсивное развитие плесневых грибов обнаружено в июле, к сентябрю отмечено понижение. В 1984 году численность их увеличивалась от весны к осени. Количество целлюлозоразлагающнх микроорганизмов летом и осенью 1983-1984 гг. было больше, чем весной.

Таким образом, сезонная динамика изучаемых групп микроорганизмов в разные годы и на разных участках не имела постоянного характера, а изменялась в зависимости от конкретных факторов: влажности почвы, ее температурного режима, поступления свежих органических остатков, вида растительного покрова и стадии его развития.

Численность микроартропод-сапрофагов возрастала с увеличением • степени окультуренности, достигая наибольшей величины в исследуемые годы в сильноокультуренной огородной почве (до 10000 экз./м2 в слое 0—10 см), в освоенной полевой — максимальная величина их составила 9000 экз./м2, наименее населенной оказалась целинная почва под лесом — 2600 экз./м2 (табл. 1).

Сезонная динамика численности микроартропод в наибольшей степени была связана с содержанием в почвах свежих органических веществ и экологическими условиями. В сильноокультуренной огородной и освоенной полевой почвах в 1983-1984 гг. отмечалась тенденция увеличения-численности микроартропод в весенний и осенний периоды и уменьшения в летний. В целинной почве под лесом численность микроартропод в эти годы повышалась от весны к осени. : Такикс образом, сезонная динамика микрофлоры и микро-

" • ........... Таблица 1

Численность микроартропод-сапрофагов в - дерново-подзолистых почвах .

учхоза. «Михайловское» •

Почва и глу-. бина взятия образца Группа микроартропод 1983 г. 1984 г.

23,'V СТ1 23/1Х 1. 1 ' 17/V11 1 11/1Х

1. Сильно- Ногохвостки 8060 3400 76С0 3400 1200 2200

окультуренная Клещи-ориба-

(огород), тиды 2400 1000 1000 4300 900 1600 •

0—10 см Всего 10160 4400 8600 7700 2100' 3800

2. Целинная Ногохвостки 400 1000 1000 600 800 1600

(лес), 5—15 см К.тещи-ориба- •

ТИД11 400 200 800 400 400 1000

Всего 800 1200 1ЬОО 1000 12С0 2600

3. Освоен- I1огохвостки 2400 4600 3000 4600 1400 1800

ная полевая. Клещи-орлба-

0—10 см тиди 1400 1200 6800 2200 800 1400

Всего 3800 5&00 9®00 6800 2200 3200

фауны была тесно связана с гидротермическими условиями и поступлением свежих органических веществ в почву, . . '

2. Разложение растительных остатков и навоза в дерново-подзолистых почвах и роль микроартропод-в этом процессе

В динамике разложения свежих органических материалов в почвах стационарного опыта наблюдали медленную минерализацию соломы ячменя и навоза на опилочной основе.

В опыте 1, заложенном 5 июня 1982 года, за 3,5 .месяца потеря массы соломы и навоза составила всего- лишь 20—. 30% (табл. 2). За осенне-весенний период 1982-1983 гг. при температуре почвы выше 0°С минерализовалось только 5— 15% их массы. Летом 1983 года разложение также протекало медленно по тем причинам, что с течением времени количество легкогидролнзуемых соединений уменьшается. В лет^ ний период 1984 года убыль массы сократилась в среднем до 5—8%. В целом в опыте 1 за 2 года разложилось 75—80% соломы и навоза. Причем, на глубине 5 и 20 см потеря массы была приблизительно одинаковой.

В опыте 2, заложенном 8 октября 1982 года, за осенне-зимние месяцы убыль массы соломы.и навоза от исходной составила всего лишь 1—11%. Летом 1983 года этот процесс протекал более активно, особенно на глубине 20 см, К лету 1984 года потеря массы сократилась до 7—12% и составила

4 3 2 I

50 10 50 • 25-

30 ■ 6 30 - 15 ■

10 2 ■ 10 5 ■

15- 10 1.5. 0,6-

10 ■ 5 ■ 1.0 • 0,4 ■

5 I 0,5- 0,2 ■

25 20 ■ 30 12

15 10 • 20 ■ 8

5 ■ I- 10 - 4 ■

(а)

\

/у*

/'/Г

май , 1пяль 1 сентябрь кай 1ишь (сентябрь

19ЬЗг. 19о4г. Г

1 тть^сентябрь | шя 1ить^сентябръ

Чв)

., ЩА.мяя.; 2-— ,-КАА,млн.; 3 -<—.-» грибы,тыс-;:

4—.—.—, пел.мшфоорганазиы, тыс. •".

Рис, I. .Сезонная динамика численности микроорганизмов в почвах учхоза "МнхаЛловское" - • • ' .

а - в" силгноокультуреяноЗл ■ .

б - в Г&линной: ч '•' • ,

. в - в освоенной полевой * - *

за весь период наблюдений 60—70%, то есть несколько мень ше, чем в опыте. 1.

Таблица 2

Динамика разложения растительных остатков и навоза в - почвах стационарного опыта• (потеря: массы в ¡% к исходной)

Сроки разложения ■< Опыт заложен 5/VI-82 г. Опыт заложен 8/Х-82 г.

- Солома Навоз Солома Навоз Горчица

5/VI—23/IX-32 г. 25 18

28 21

8/Х-82—29/1V-83 6 15 6 1 46

5 12 11 1 51

2Q/V—4/IX-83 г. 15 21 7 19 29

21 32 29 46 19

ЬЭ/Х-83—19/IV-84 28 21 33 32 4"

15 6 17 6 9

7/V—26/VII-84 г. 1 8 12 19 6

.6 7 12 7 6

Разложилось эа весь 75 83 58- 7.1 85

период наблюдений 75 78 69 60 85

в числителе — на глубине 5 см в знаменателе <— на глубине 20 см

Характер разложения белой горчицы в опыте 2 отличался от динамики разложения соломы* и навоза. За осенне-весен-ний период 1982-1983 гг. на обоих глубинах, минерализовалось около 50%. Летом 1983 года разложение белой горчицы замедлилось до 20—30%, поскольку к этому времени-остались более трудногидролизуемые соединения. В последующие периоды исследований разложение протекало крайне медленно. К концу опыта минерализовалось 85% от исходной. Убыль массы на глубине 5—20 см происходила приблизительно одинаково. •

Более энергично- процессы разложения растительных остатков-(соломы ячменя, клевера) и подстилочного навоза протекали в среднесуглинистых дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности учхоза «Михайловское» (табл. 3). Наибольшая потеря массы во всех вариантах опыта в 1983-1984 гг. наблюдалась у клевера, ниже у соломы и еще ниже у навоза, в составе которого были опилки. На разных опытных участках учхоза «Михайловское» за один год в течение теплого периода в среднем минерализовалось:

Таблица 3

-оо

Потеря массы при разложении растительных остатков и навоза (в % к исходному) в дерново-подзолистых среднесуглиннстых почвах учхоза «Михайловское» с участием микрофауны и без нее

Глубина заделки, . см ' - Без участия беспозвоночных С'участием беспозвоночных -

Почва клевер солома навоз ! клевер солома навоз

23Л-25/1Х-1983 г. (126 дней)

1. Сильяоокультуренная •

(огород) ...... 10 79,2 ±5,9 41,6±1,1 19,5 ±7,8 901,6 ±2,6 71,3±4,0

2. Целинная (лес) . . . о. ': —1 — . . — • 80|6±3,0' 55,5 ±6,0

10 64,3 ±1,6 30,0 ±8,6 23,0±1,0 80,0±4,4 4Э,ЗаЫ,6

30 ' —• — — 70,6± 1,9 41,,4±2,6

25/У—11/1Х-1984 г. (ПО дней)

1. Сильлоокультуренная » ; 1 1

(огород) . . . 10 77,0 ±2,3 27,0±7,8 34,0 ±4,8 89,5 ±2,9 64,0±2,7 '

30 - _' ' ■ _. 1 1 _' 90,0±1,5, 67,0±1,1

2. Целинная (лес) . . . 0 '_'. ----... — 83,0±2,9 ' 45,6±2,4

10 68,3±2,Г 20,0±2,0 17,5±1,4 75,6±2»8 45,0+8,0

3. Освоенная полевая , , за " - ■ —■ ■-< _ _ 72,5±0,8. 39,5±0,6

10 70.7 ±3,8 19,0±3,1 20,4±1,8 84,4 ±2,0! 53,3 ±3,1

за — "1 - И3±1,0 61,3±2,3

34,5 ±7,0 27,0±4,0

51,0±2,8 •48,6±4,1 39,3 ±2,1 37,0±1,4 37,(Х±4,5 44,0±7,3 53,3 + 1,9

клевера 70—90%, соломы 40—70%, навоза 40—60%. Однако разложение растительных остатков и навоза более интенсивно протекало в сильноокультуренной почве, затем в освоенной полевой и наименее - интенсивно в целинной почве под, лесом. Существенных различий в скорости разложения растительных остатков и навоза на разных глубинах почвенного профиля не обнаружено.

Исключение деятельности почвенных микрозртропод из процессов разложения более сильно отразилосьна снижении скорости разложения соломы и навоза и в меньшей степени клевера из-за более высокой доступности последнего для микроорганизмов. Без участия микрозртропод потеря массы растительных остатков клевера была на 10% меньше, а соломы и навоза в 1,5—2 раза. Скорость разложения растительных остатков и навоза в почвах разной степени окультурен-ности хорошо согласуется с численностью микрофлоры и микрофауны. -

3. Сезонная динамика органических веществ

в дерново-подзолистых почвах !

Максимальные сезонные - изменения "углерода гумуса в почвах стационарного опыта в вариантах с разными дозами органических удобрений в 1982—1984 гг. составили в слое

0—20 см 0,1—0,3% или 3—10 т/га. На всех вариантах опыта

1-го и 3-го повторений, а также по средним данным, прослеживалась тенденция уменьшения углерода гумуса от весны к осени. Аналогичные масштабы сезонных изменений в содержании углерода гумуса наблюдались в сильноокультуренной огородной почве учхоза «Михайловское» (табл. 4)> Запасы углерода гумуса в пахотном слое (0—20 см) сильноокультуренной почвы в 1983-1984. гг. колебались в среднем от 100 до 90 т/га, причем от весны к осени они снижались одинаково— в среднем на 3 т/га. Более значительные сезонные изменения наблюдали в целинной почве под лесом и освоенной нолевой (табл. 4). В этих почвах в весенне-летний период 1983 года наблюдали резкое понижение содержания углерода гумуса. Однако полученные данные оказались несколько завышенными вследствие недостаточной повторности отбора образцов при значительной вертикальной и горизонтальной вариабельности содержания углерода гумуса. В целинной почве под лесом при взятии почвенных проб горизонт А1 оказался менее тщательно очищенным от лесной подстилки, чем в другие сроки определения. В 1984 году в целинной почве под лесом сезонные изменения содержания углерода гумуса были недостоверными, вероятно, вследствие недостаточной повторности отбора образцов. В освоенной полевой почве содержание углерода гумуса в 1984 году от весны к лету уменьшалось и к осени

• . Таблица 4

Динамика содержания (в %) и запасов общего углерода (в т/га)

в почвах учхоза «Михайловское» - .

• • Почва .1983 г.' НСР0,м 1984 г. НСРо, 99

V, %' 25/У 1 срок 17/\гП 2 срок 11/IX 3 срок V, %

23/у 19/\'Н 25/1Х Рф 1-2 2-3 1-3

'I. Сильноокульту-: ренная (огород), " , 0—20 см 4,90 4,80 4,78 0,15 3,4 4,42 4.36 4,25 014 аю 0,14 5„3

102.9 1001,8 100,4 3,0 92,8 91,6 89,3 0,8 2,2 2,4

2. Целинная (лес), 3-18 см 2,43 1,68 1,76 0,23 12,7 2.07 2,31 2,03 0,27 0,34 0,25 11,8

36,5 2 20,4 26,6 31,0 34,6* > 30,4 2,0 1,8 0,4

3. Освоенная . полевая (0-20см) 2,12 1,59 1,66 0,18 10,9 2,52 2,25 2,39 0,06 0,16 0,16 5,9

63,6 47,7 49,8 22,1 75,6 67,5 71,7 9,0 1,в 1.6

Рто.и=3.5 (при п=30)

1то,95=2,0 (при п=30) в числителе ■г- в

1то,в5=2,3 (при п= 10) • в знаменателе^-в т/га.

несколько увеличивалось; Запасы; углерода гумуса в > целин; ной почве под лесом; в 15-сантиметровом слое гор; Аг составили от 25 до 37 т/га;.а в освоенной полевой' (в.слое? О— 20 см)—от 50 до 76 т/га;

В сильноокультуренной почве содержание углерода пред-гумусовой фракции колебалось от 0,17 до 0,35%. а запасы его составили- от 3,6 до 7,3 т/га (табл. 5). В 1984 году эти показатели были выше (0,26—0,47%, а запасы соответственно— 5,5—9,9 т/га). Наименьшее количество - углерода; этой фракции в 1983-1984 гг. наблюдали в весенние периоды» к лету и осени оно повышалось.

В целинной почве под лесом максимум углерода предгумусовой ■ фракции наблюдался в весенне-летний; период. 1983 и 1984 гг.,. к; осени: количество его понижалось (табл. 5). Запасы его в эти годы в 15-сантиметровом г слое колебались от 4—7 до 7—10 т/га.

' Таблица 5

Динамика-содержания (в %) и запасов углерода предгумусовой. фракции (в т/га) в почвах учхоза «Михайловское»

1983 г 1984 г. НСР„.„

Почва V, V \

23/V < £ ел X ЙУ <м <м | XI/! 1 <м х 7 <М 1

I. Сильно- • ?

окультуренная (огород), 0—20 см 0.17 0.35 0.27 0,25 0.47 0.44 0.07 0.09 аоэ 43,4.

3.6 7,3 5,7 5,5 9,9 9,2 5,7 0,7 4,1

2. Целинная 0.45- 0.28 0.29 0.64 0.60 0.4& 0.16 0.16 0.11 23,1

(лес), а—1а см- 6,7 5,7 4,3 9,6 9,0 7,2 06 . 1,7 3*2

- .3; Ооваен- ои»- агз 02'7 аз5 0.39 0.36 0.05 ао5 0.05 27 2

ная полевая, 0—20 см 8-,7 е,9 8,1 10,5 11,7 10.« •1.7 1,1 0,4

1984 г. — 1то,95=2.0 (при п=30) в числителе —в %;

1^65=2,3 (при п= 10) в знаменателе — в т/га.

В освоенной полевой, почве-под клевером в 1983-1984 гг. содержание углерода предгумусовой фракции- мало! изменялось по сезонам; Что касается: запасов, то они составили в среднем. 7— IIт/га.

В'большинстве случаев- сезонная - динамика углерода гумуса соответствовала масштабам поступления свежих органических остатков и запасам углерода предгумусовой; фракции.. Однако данные, полученные в: весенне-летний период 1983 года и осенне—весенний период 1983-1984 гг. в освоенной полевой и- целинной почвах, показали, что- масштабы

динамики общего углерода превышали запасы предгумусовой фракции. Это, вероятно,, обусловлено некоторыми неточно; стями методики. Одна пз них— неодинаковая воспроизводимость результатов определения углерода фракции, а другая связана с неполным-выделением ее при трехкратной обработке тяжелой жидкостью.

Сравнивая данные определения углерода гумуса и пред-гумусовой фракции,. полученные на экспресс-анализаторе АН-7629 и.методом Тюрина, удалось выяснить, что результаты полученные на приборе в отдельные сроки оказались несколько завышенными. Однако тенденция изменений в со: держании определяемых показателей сохранялась. Никаких закономерностей изменения степени, окисленности органического вещества в зависимости от сезона не наблюдали.

В. 1982. году в почвах стационарного опыта (1-е повторение) наибольшее количество водорастворимого углерода зафиксировано весной, к лету и осени оно понижалось. Аналогичная тенденция отмечалась в динамике водорастворимой фракции, выраженной в процентах1 от общего содержания углерода* С осени 1982 года к весне 1983 года абсолютное содержание водорастворимого углерода сократилось. В 1983 году наблюдалась тенденция увеличения его от лета к осени. Значительные колебания количества углерода этой фракции отмечали в 1984 году: от весны к осени относительное содержание увеличивалось в среднем от 1,0 до 4,0%. Аналогичные изменения более отчетливо прослеживались на средних, данных 1-го и 3-го повторений. Нужно сказать, что резких различий в содержании водорастворимого органического вещества по вариантам Ьпыта не наблюдали.

\ Значительные сезонные изменения в динамике углерода водной вытяжки отмечали в почвах учхоза «Михайловское». Максимальное количество его в 1983 году на всех опытных участках зафиксировано весной, к лету оно понижалось и к осени вновь увеличивалось. В 1984 году от весны к лету н осени содержание углерода фракции на этих участках возрастало. Относительное содержание водорастворимого углерода в процентах от общего достигало наибольшей величины в целинной почве, несколько меньше в освоенной полевой и еще меньше в сильноокультуренной.

В 1982- году, в динамике углерода- щелочной- вытяжки почв стационарного опыта четких закономерностей не наблюдалось. В следующем- году от весны к осени проявлялась тенденция к понижению. В 1984 году от весны к лету абсолютное количество щелочерастворимого углерода увеличивалось и к осени незначительно понижалось. Следует ■ отметить, что количество углерода этой фракции на вариантах с органическими, удобрениями, было несколько- выше, чем-в '•12

Таблица 6

Динамика содержания водорастворимого углерода в почвах учхоза «Михайловское» (в числителе —в % к возд.-сухой почве; в знаменателе — в % от С общ. )

Почва 1983 г. НСР0,95 V, % 1984 г. НСР„,95 'Ф V, ®/о

23/У 19/УН 25/1Х 25/У 1 срок 17/УН 2 срок 11/1Х 3 срок 1-2 2-3 1-3

1. Сильноокультурен-иая (огород) - 2. Целинная (лес) 3. Освоенная полевая 0,036 0,73 0,044 0,028 0,037 о,ооз 29,0 0,005 •43,3 0,004 8,8 16,5 16,7 0,028 0,043 0,059 1,39 0,078 0,006 0|012 0,010 32,0 31,8 25,8

0,58 0,023 0,77 0,030 0,63 0,035 0,98 0,042 5,0 0,011 2,7 0,025 6,2 0,023

^ 0.036 1,37 0019 1,70 0,030 1,69 0,024 1,82 0,023 3,84 0,060 V 0,003 2,3 0,007 4,3 0,007

1,70 1,19 1,80 27,5 0,95 1,02 2,51 0,8 10,0 9,7

Рт0,и=Э,5 (при п=30) 1то,95=2,0 (при п=30) .

95=2,3 (при п=10)

Таблица 7

Динамика содержания углерода, растворимого в 0,1 н'№ОН, в почвах учхоза «Михайловское» (в числителе —в % к возд.-сухой почве; в знаменателе — в ,% ог С общ.)

Почва 1983 г. НСРо,95 У Л 1984 г. НСР„,95 1ф V. %

23/У 19/УН 25/1Х РФ 25/У 1 срок 17/УН 2 срок 11/1Х 3 срок 1-2 2-3 1-3

1. Силыюокулыу-реннзя (огород) 2. Целинная (лес) 3. Освоенная полевая 0,97 0,94 0,99 14,7 13,5 0,96 1,13 0,92 0,03 0,03 0,04 7,2 10,6 9,1

1!Ц 1,28 19,6 0,87 20,7 0,88 0,8 0,14 21,7 1,19 25,9 1,32 21,6 1,13 10,6 0,14 11,6 0,16 2,1 0,11

52 7 0,71 51.6. 0,48 50,0 0,52 25,0 0,07 57,5 0,66 57,1 0,63 55,7 0,68 ■ 2,2 0,03 2,7 О.ОЭ 1,2 0,03

33,5 30,2 31,3. 23,0 26,2 28,0 28,5 2,0' 3,3 1,3'

Рт0.и=3,5 (при п=30) 1та95=2,0 (при п=30) 1то,65=2,3 (при п=10)

контрольном варианте и^ варианте- с минеральными, удобрениями.

Незначительные сезонные изменения в содержании углерода щелочной вытяжки наблюдали в сильноокультуренной почве. Математическая обработка результатов 1983 года показала, что различия по сезонам недостоверны. В Л 984 году от весны к лету количество углерода этой фракции достоверно увеличивалось и к осени понижалось. ...

В целинной почве под лесом в весенний период 1983 года содержание щелочерастворимого углерода резко завышено, вследствие менее тщательной очистки гор. А», от лесной подстилки. В динамике углерода вытяжки отмечены те же закономерности/ что и в сильноокультуренной почве.

Аналогичные изменения в динамике углерода щелочной фракции зафиксированы в освоенной полевой почве в 1983 го^ ду. В 1984 году содержание его по сезонам колебалось незначительно. Количество щелочерастворимого углерода в процентах, от общего в освоенной полевой почве было больше (около 30%), чем в сильноокультуренной (около 20,%), но меньше, чем в целинной (около 50%).

Общие выводы.,

1. В пахотных дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах Московской области в течение весенне—осеннего сезона в среднем разлагается 70—90% исходной массы клевера, 40—70%—соломы» 40—60%—навоза; в тяжелосуглинистых почвах скорость разложения снижается на 20—30%. Установлены значительные колебания этого показателя по годам; что связано с различиями метеорологических условий.

2. Большое участие в разложении свежих органических веществ принимают микроартроподы. Чем больше в составе растительных материалов трудногидролизуемых соединений, тем^ выше их роль. С участием микроартропод потеря массы клевера была больше в среднем, только на 10%, а навоза и соломы—-в 1,5—2 раза.-

3. С увеличением степени окультуренности скорость разложения растительных остатков возрастает, что хорошо согласуется с увеличением; численности микрофлоры, и микрофауны. На разных глубинах пахотного горизонта скорость разложения растительных остатков- и навоза различалась несу^ щественно и не превышала 10% потери массы в год.

4. Сезонная динамика всех групп микроорганизмов в основном определялась изменением . температуры и влажности и динамикой поступления свежих органических веществ* Максимальная .численность микрофлоры совпадала с максимумом температуры при оптимальной влажности^ Числен-

нбсть целлюлозоразлагаюших* микроорганизмов- и плесневых грибов в большей степени соответствовала количеству поступивших в почву свежих органических:материалов.

5.; Численность микроартропод-сапрофагов возрастала с увеличением степени окультуренности и достигала в верхнем 10-сантнметровом слое силыюокультуренной • почвы 10000 экз./м2. Сезонная динамика численности микроартронод в наибольшей степени была связана с содержанием в почве свежих органических веществ и характеризовалась понижением от весны к лету и увеличением к осени. •

6. Интенсивность выделения С02 почвой , в периоды наблюдений не соответствовала степени окультуренности и численности основных: групп микрофлоры и микрофауны, что связано с большей изменчивостью этого показателя в течение суток и весенне—осеннего сезона, а также с характером растительного покрова.

7. Максимальная сезонная изменчивость .содержания общего углерода гумуса в дерново-подзолистых почвах раз: ной степени удобренности и окультуренности составила 0,1—• 0,3%, или 3—10 т/га в слое 0—20 см. В большинстве случаев сезонная динамика содержания углерода гумуса соответствовала масштабам поступления свежих органических веществ и запасам углерода предгумусовой фракции, количество которых в пахотном горизонте дерново-подзолистой средне-суглинистой почвы находилось в пределах 3,6—11,7 т/га. Более высокие масштабы сезонной динамики содержания общего углерода гумуса, имеющиеся в литературе.и встречавшиеся в наших исследованиях, объясняются недостаточной повторностью взятия образцов при значительной вертикальной и горизонтальной вариабельности этого показателя.

8. Направленность сезонных изменений содержания водорастворимого углерода и углерода щелочной вытяжки в целом соответствует направленности сезонных изменений содержания углерода гумуса и не имеет строгой приуроченности к отдельным периодам весенне—осеннего сезона. Она определяется количеством и сроками поступления свежих органических остатков и гидротермическими условиями в отдельные периоды теплого сезо.на.

9. Абсолютное содержание углерода водной и щелочной вытяжки не всегда отражает степень окультуренности почвы. В: большей степени окультуренность характеризуется относительным содержанием углерода водной и щелочной вытяжки, выраженным в процентах к общему углероду гумуса. С увеличением степени окультуренности относительное содержание подвижных форм органического вещества снижается, а, следовательно, стабильность органических веществ с увеличением степени окультуренности- повышается. •

ав

Список опубликованных работ

1. Солодова Т. А., Ганжара Н. Ф. Сезонная динамика содержания органических веществ в дернове-подзолистьгх почвах. — Известия ТСХА, 1984, № 5, с. 82—89.

2. Солодова Т; А., Ганжара Н. Ф. Сезонная, динамика'численности микрофлоры и микрофауны в дерново-подзолистых почвах. — ТСХА МСХ СССР. М„ 1984, 13 с. (Рукопись деп. во ВНИИТЭИСХ 20.08. 1984, № 361).

3. Ганжара Н. Ф., Солодова Т, Л. О скорости разложения свежих органических веществ в почвах. — В сб.: Современные процессы почвообразования и их регулирование в условиях интенсивных систем земледелия. М.: ТСХА, 1985, с. 18—23.

Л 76208 30/Х—85 г.

Объем 1V* п. л.

Заказ 2709.

Тираж 100

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

Бесплатно

/