Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Содержание органического вещества и некоторые аспекты его трансформации в почвах агроландшафта

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Содержание органического вещества и некоторые аспекты его трансформации в почвах агроландшафта"

На правах рукописи

Мельник Ольга Александровна

Содержание органического вещества и некоторые аспекты его трансформации в почвах агроландшафта (на примере ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края)

Специальность 03 00 16 - экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Краснодар, 2007

003058125

Работа выполнена на кафедре общей биологии и экологии Кубанского государственного аграрного университета в 2001-2007 гг

Научный руководитель доктор биологических наук,

профессор И С Белюченко

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных

наук, профессор В И Терпелец

доктор биологических наук, профессор А X. Шеуджен

Ведущее предприятие Краснодарский НИИСХ

им П П Лукьяненко

Защита состоится 17 мая 2007 г. в_часов на заседании диссертационного совета Д 220 038 05 Кубанского государственного аграрного университета по адресу 350044, г Краснодар, ул Калинина, 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета (350044, г Краснодар, ул Калинина, 13 ), а с авторефератом - на сайте httpV/www kubagro ru

Автореферат разослан _апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета OW / А Ф Кудинова

1. Общая характеристика работы

Актуальность работы Роль органического вещества в почвах настолько велика, что его качественная и количественная оценка в различных регионах мира всегда занимала одно из центральных мест в экологии и других науках Проблемы концентрации органического вещества в почвах в настоящий период возрастает в связи с потерей в них гумуса, особенно если применяемая система земледелия не предусматривает его пополнения в почве за счет использования зеленых удобрений, перегноя, компостов, пожнивных остатков и тд За последние 100 лет черноземы многих сельскохозяйственных районов потеряли до 2530 % и больше запасов гумуса (Орлов, 1985, Белюченко, 2005) Благодаря органическому веществу почва заселяется многочисленными микроорганизмами и почвенными животными, с которыми связано протекание в ней сложных и разнообразных биохимических процессов Живое вещество почвы обусловливает биологический круговорот веществ и потоки энергии, что делает возможным существование почвы и растений на Земле, оно оказывает также положительное влияние на многие физико-химические свойства почвы и является важнейшим накопителем и хранителем элементов питания для растений, во многом определяя качество и количество урожая сельскохозяйственных культур

Изучению содержания органического вещества в почвах края посвящено много исследований (Симакин, 1962, 1988, Терпелец, 1999, Штомпель, 1999, Белюченко, 2003, 2005 и др), однако вопросы комплексной оценки поведения органического вещества в конкретных условиях отдельных типов почв изучены мало, что и обусловило выполнение таких исследований в пределах конкретного агроландшафта -ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района

Цель и задачи работы Целью наших исследований являлось изучение динамики органического вещества и особенностей его трансформации в системе агроландшафта В плане выполнения поставленной цели были решены следующие задачи

1 Проведена площадная оценка содержания органического вещества и определены тенденции его изменения в почвах всей территории хозяйства в течение 2001-2006 гг

2 Изучена динамика органического вещества в почвах агроландшафта по сезонам и годам

3 Установлено содержание органического вещества по почвенным слоям в различных элементах рельефа

4 Выявлены связи

- между содержанием органического вещества, физической глиной и макро- и микроэлементами в почвах ландшафта,

- между органическим веществом, микробным составом и мезо-фауной почв

5 Проанализированы некоторые аспекты трансформации органического вещества почвы и его влияние на качество урожая пшеницы

Научная новизна работы В северной степной зоне Краснодарского края выполнены многолетние исследования динамики органического вещества в почвах агроландшафта по сезонам и годам, определена специфика в распределении органики по поверхностным слоям почвы, проведена оценка устойчивости связей в агроландшафте и между его различными составляющими, проанализированы некоторые проблемы трансформации органического вещества в почве

Практическая значимость работы Результаты проведенных исследований дают возможность косвенной оценки содержания органики благодаря выявленным связям по целому ряду показателей (микробный состав, состояние мезофауны и др) и позволяют регулировать внесение необходимых элементов питания в почву в различные сезоны года и в зависимости от климатических условий года с целью получения оптимального по количеству и качеству урожая сельскохозяйственных культур (пшеницы)

Положения, выносимые на защиту 1 Содержание органического вещества в почвах агроландшафта по годам и сезонам 2 Оценка содержания и запасов органического вещества по почвенным слоям чернозема обыкновенного 3 Определение корреляций между содержанием органического вещества, физической глины и элементов питания для растений 4 Проанализированы некоторые аспекты трансформации органического вещества в почвах

Апробация работы Материалы диссертации, ее основные положения и выводы были доложены на научных семинарах и конференциях сотрудников и аспирантов НИИ прикладной и экспериментальной экологии и кафедры общей биологии и экологии Кубанского государственного аграрного университета в 2001-2007 гг.

Публикации Опубликована 21 научная работа, из которых 8 по теме диссертации

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы Общий объем работы 128 страниц машинописного текста, включая 39 таблиц и 9 рисунков Список используемой литературы включает 148 источников, из них 11 на иностранных языках

2. Природно-климатические условия и методы проведения исследований

Хозяйство ОАО «Заветы Ильича» расположено к северу от Краснодара в южной части Ленинградского района. По климатическим характеристикам территория района исследований относится к зоне умеренно континентального климата Осадков за год выпадает 450-600 мм максимум их обычно приходится на июнь-июль, а конец лета нередко бывает весьма засушливым Среднегодовая температура воздуха + 10,1°С Лето очень теплое Зима умеренно холодная, наступает в конце ноября - начале декабря Абсолютный максимум температуры -+38°С, абсолютный минимум -26°С Преобладающее направление ветра - северо-восточное (СВ) в июле и восточное (В) - в январе Рельеф мест ности равнинный со слабыми всхолмлениями Преобладающие почвы исследуемого ландшафта - черноземы обыкновенные Они отличаются значительной мощностью гумусовых горизонтов, не очень интенсивной темной окраской (сероватой, буроватой), что связано с небольшим содержанием в них гумуса Данный тип почвы имеет хорошую структуру, высокую пористость и водопроницаемость

Методика проведения исследований. Наблюдения и опыты проводились на базе ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района в течение 2001-2006 гг методом экспедиционных обследований. Оценка содержания органического вещества в почвах агроландшафта по сезонам и годам проводилась на площадке мониторинга девятипольного севооборота, разделенной на два полигона На первом полигоне сжигание стерни не проводилось последние 15 лет, на втором полигоне сжигание стерни прекращено 8 лет назад.

Для определения содержания органического вещества в почве на полях мониторинга были заложены две продольные трансекты по центру полей и несколько поперечных на расстоянии 500 м друг от друга с отбором проб через каждые 100 м по первому полигону каждый раз отбиралось 70 почвенных образцов, а по второму - 64 Отбирались также пробы почв в лесных полосах в количестве 24 и 18 соответственно на первом и втором полигонах

В июле 2001 г и апреле 2006 г были проведены площадные съемки всех земель хозяйства, площадь которых составляет 8000 га, с шагом 500 м Для изучения динамики органического вещества по профилю почвы в период с июля 2001 по апрель 2002 года на первом полигоне закладывались разрезы на водоразделах, склонах и в балке Во всех блоках агроландшафта пробы отбирались по указанной схеме три раза в

год весной (апрель), летом (июль) и осенью (октябрь) Каждой экспедицией отбиралось около 180 почвенных образцов, а в годы послойного изучения почв - дополнительно 50 проб При проведении площадных съемок было отобрано и проанализировано свыше 600 почвенных образцов

Для определения органического вещества в почве использовали метод Тюрина в модификации ЦИНАО ГОСТ 26213-91 Метод основан на окислении органического вещества раствором двухромовокислого калия в серной кислоте с последующим определением трехвалентного хрома, эквивалентного содержанию органического вещества, на фото-электроколориметре При определении обменного N аммония использовали метод ЦИНАО (ГОСТ 26489-85), нитратного N - метод ЦИНАО (ГОСТ 26488-85), подвижного калия (К20) и подвижного фосфора (Р205) - метод Мачигина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26205-91), гранулометрического состава - метод Качинского (ГОСТ 12536-79), тяжелых металлов - атомно-абсорбционный анализ (РД 52 18 191-89 для валовых форм) и (РД 52 18 289-90 для подвижных форм), мезофау-ны - метод раскопок и ручной разборки проб почвы, микрофлоры - методы микробиологического контроля почвы При определении протеина и клейковины в зерне пшеницы использовали метод спектроскопии в ближней инфракрасной области с использованием анализатора «Инфра-люм ФТ-10» (Методика М 04-37-2004) Для интерпретации результатов исследования использовались методы статистической обработки данных, корреляционно-регрессионного анализа Оценка всех показателей производилась на 95% уровне значимости

3. Результаты исследований и их обсуждение

3 1 Изучение органического вещества в почвах агроландшафта методом площадной съемки По итогам площадной съемки 2001 г было установлено, что содержание органического вещества в слое почвы 0-20 см в среднем по хозяйству составило 3,54±0,02 %, а в 2006 г - 4,15±0,07 % (табл 1) При определении содержания органического вещества в почвах исследуемые ландшафты разделены на три составляющие поля севооборотов, лесные полосы и естественные угодья

Содержание органического вещества в почвах полей севооборота колеблется в 2001 г по всему хозяйству от 2,94 до 4,93 %, а в 2006 г -от 2,93 до 5,03 % Среднее содержание органического вещества в почвах полей севооборотов составило 3,45±0,04 % при сравнительно низ-

ком коэффициенте вариации (7,49 %) в 2001 г и 4,02±0,04 % при вариации на уровне 12,84 % в 2006 г

Таблица 1 Содержание органического вещества в почвах основных составляющих ландшафта, %

Показатель Поля Лесополосы Естесгвенные угодья Общая площадь

2001 год

Среднее значение 3,45 4,39 3,63 3,54

Минимум 2,94 3,32 3,40 2,94

Максимум 4,93 5,41 4,01 5,41

Стандартная ошибка 0,04 0,08 0,19 0,02

Коэффициент вариации 7,49 10,14 9,06 9,78

2006 год

Среднее значение 4,02 5,31 4,21 4,15

Минимум 2,93 4,38 3,56 2,93

Максимум 5,03 7,61 5,38 7,61

Стандартная ошибка 0,04 0,22 0,19 0,07

Коэффициент вариации 12,84 12,64 19,39 18,14

Содержание органического вещества в почвах лесных полос существенно выше, чем в почвах полей севооборота. Доля органики в почвах лесополос в 2001 г составила 4,39±0,08 % при варьирований показателей от 3,32 до 5,41 % и их почвы можно отнести к слабо- и ма-логумусным В 2006 г содержание органического вещества в лесополосах в среднем составило 5,31±0,22 % при его вариации в пределах от 4,38 до 7,61 %

В почвах естественных угодий, куда мы относим нераспаханные поймы, долины реки и склоны балок, содержание органического вещества составило в 2001 г 3,63±0,19 % и в 2006 г - 4,21±0,19 % Содержание органики в этих почвах заметно ниже, чем в почвах лесных полос, но несколько выше, чем в почвах полей севооборота

Сравнивая средние показатели содержания органического вещества в различных составляющих агроландшафта, следует отметить относительно высокие их значения на территории лесных полос, что, безусловно, связано с постоянным накоплением на поверхности почвы опадающих листьев, побегов и плодов деревьев и кустарников, а также травяного покрова, являющихся источником пополнения минеральных и органических веществ в верхнем слое почвы Почвы аграрной зоны (поля севооборотов) характеризуются самыми низкими (3,45 и 4,02 %) уровнями содержания органического вещества, что указывает на его

потерю в связи с постоянным нарушением верхнего слоя (рыхление, пахота и т д ), внесением значительных количеств минеральных удобрений (особенно азотных), усиливающих минерализацию органического вещества и т д Содержание органического вещества в почвах всего хозяйства за 5 лет превышает уровень в 4 % в основном за счет существенного увеличения ее содержания в почвах лесных полос, а также естественных угодий

При сравнении средних значений органического вещества по результатам фоновых съемок 2001 и 2006 г г была установлена существенная разница (0,61 %) между ними, подчеркивающая его накопление в почвах, чему, безусловно, способствует внесение на поля навоза, заделка в почву пожнивных остатков, увеличение в севообороте доли многолетних культур и т д Содержание в почвах хозяйства органического вещества увеличилось за 5 лет с 3,54 до 4,15 % Достоверность полученных данных проверена с помощью критерия Стьюдента, подтверждающая их разницу

3 2 Динамика органического вещества в верхнем сюе почвы по годам и сезонам года на полигонах мониторинга Нами изучена динамика органического вещества в пахотном слое чернозема обыкновенного по годам и сезонам года Исследования проводились на двух полигонах мониторинга на полигоне № 1, где сжигание растительных остатков не проводили 15 лет, и на полигоне № 2, где сжигание стерни прекращено всего 8 лет назад

По результатам многолетних исследований установлено, что в почвах полей севооборота содержание органического вещества по сезонам и годам значительно ниже, чем в почвах лесных полос В севообороте этот показатель ниже примерно на 1 %, что связано с постоянным отчуждением урожая на полях и, наоборот, накоплением органическог о вещества в виде опадающих листьев, плодов, веток, погибших животных, отмирающего травяного покрова в лесополосах (табл 2)

Следует отметить, что содержание органического вещества в почвах колеблется по сезонам года' весной и осенью, как правило, повышается, а летом - понижается Исключением является 2004 г, когда наибольшее содержание органического вещества в почвах севооборота отмечено летом, что, очевидно, связано с климатическими условиями весна характеризовалась неустойчивой погодой с резким колебанием температур и осадки выпадали неравномерно, осень была умеренно теплой, и осадков выпало больше нормы, лето отличалось теплой погодой с умеренным выпадением осадков Такая погода оказалась весьма благоприятной для накопления органического вещества, как в надземной

части, так и в почве Для почв лесных полос характерна аналогичная картина - наибольшее среднее значение содержания органического вещества в 2004 г отмечено летом

Таблица 2 Сезонная и годовая динамика содержания органического вещества в почвах полей севооборота и лесных полос, %

Год Сезон Полигон № 1 Полигон № 2

Севооборот Лесополоса Севооборот Лесополоса

Весна 3,71±0,04 4,46±0,31 3,73±0,07 4,621:0,30

2001 Лето 3,57±0,03 4,45±0,15 3,64±0,0б 4,32±0,09

Осень 3,64±0,03 4,40±0,15 3,бб±0,0б 4,26±0,11

Среднее 3,64±0,03 4,41±0,18 3,69±0,0б 4,39±0,13

Весна 3,39±0,13 3,81±0,11 3,23±0,0б 4,10±0,13

2002 Лето 3,1б±0,04 3,54±0,09 3,16±0,05 3,76±0,09

Осень 3,32±0,06 4,08±0,13 3,64±0,0б 4,19±0,] 1

Среднее 3,32±0,05 3,81±0,08 3,34±0,05 4,00±0,09

Весна 3,71±0,07 4,24±0,09 3,82±0,0б 4,90±0,18

2003 Лето 3,67±0,04 4,44±0,14 3,81±0,04 5,00±0,16

Осень 3,77±0,06 4,13±0,07 3,86±0,08 4,83±0,20

Среднее 3,74±0,04 4,27±0,05 3,83±0,05 4,92±0,10

Весна 3,21 ±0,04 3,87±0,19 3,40±0,04 4,19±0,21

2004 Лето 4,01 ±0,03 5,62±0,3б 4,12±0,04 5,76±0,15

Осень 3,88±0,05 4,бЗ±0,22 3,91 ±0,06 4,77±0,14

Среднее 3,70±0,03 4,71±0,18 3,81±0,03 4,91 ±0,09

Весна 4,18±0,05 5,25±0,17 4,40±0,10 5,33±0,26

2005 Лето 3,96±0,08 5,13±0,26 4,01±0,09 5,11 ±0,24

Осень 4,14±0,07 5,77±0,30 4,52±0,20 5,42±0,23

Среднее 4,12±0,04 5,52±0,15 4,29±0,07 5,27±0,16

Весна 3,87±0,04 4,82±0,13 4,1б±0,10 5,95±0,21

2006 Лето 4,51 ±0,10 5,04±0,28 4,82±0,19 5,00±0,26 ■

Среднее 4,18±0,06 4,93±0,18 4,49±0,12 5,32±0,21

Характерной особенностью для почв «сжигаемого» полигона является постепенное снижение органического вещества в 2001 и 2002 гг во все периоды года и в среднем за год Начиная с 2003 г содержание органики в почве этого полигона в малых количествах, но уверенно во все сезоны начинает повышаться Так, если доля органики в почве в 2002 г составила 3,34 %, то в 2003 г ее уровень поднялся до 3,83 %, в 2004 г доля органики сохранилась в среднем на уровне 3,81 % В 2005 и 2006 гг содержание органического вещества во все сезоны существенно увеличилось и средний показатель составил 4,29 и 4,49 % соответственно Разрыв между минимальными и максимальными поьазате-

лями во все сезоны года и в среднем за год относительно невысокий, что и определило низкий уровень стандартной ошибки и небольшой коэффициент вариации

Характерной особенностью содержания органического вещества в почвах лесополос является большая разница по сравнению с почвами полей севооборота между минимальными и максимальными показателями, что, собственно, и явилось причиной более высоких значений их вариации по годам и в различные сезоны года

Анализ полученных данных также показывает, что с учетом изменения технологий выращивания сельхозкультур (повышение в севообороте многолетних бобовых, заделка растительных остатков, внесение перегноя, совершенствование подготовки почвы и др) отмечается постепенное повышение органического вещества от года к году как в почвах полей севооборота, так и в почвах лесных полос Так, среднее содержание органического вещества в летний период 2001 г составило на двух полигонах 3,84 %, а в 2006 г оно увеличилось до 4,76 (табл 3)

Разница между двумя значениями содержания органического вещества в разные годы исследований на двух полигонах составила 0,92 %, на «несжигаемом» участке - 0,88 %, а на сжигаемом - 0,97 Достоверность различий проверена с помощью (-критерия Стьюдента, где I практический >1 теоретический

Таблица 3 Среднее содержание органического вещества (%) в почвах полигонов в разные годы исследований

Год исследования Разница между средними 1 практический 1 теоретический, (о= 0,05)

2001 2006

Все полигоны 3,84 4,76 0,92 9,09 1,97

Полигон №1 3,77 4,65 0,88 6,99 1,98

Полигон №2 3,92 4,89 0,97 5,96 1,99

3 3 Содержание органического вещества по профилю почвы При оценке плодородия почв важными показателями являются глубина почвенного слоя и концентрация в нём органики В своей работе мы изучили содержание органики в почвах хозяйства по слоям и по сезонам в различных элементах рельефа на полигоне мониторинга Для этого было заложено пять разрезов- два на вершинах рельефа (№№ 1 и 5) пла-корных участков, два других - на южном и северном склонах (№№ 2 и 4) и последний - в балке (№ 3) Верхние разрезы представляют собой

автономные системы, разрезы на склонах — транзитные, а разрез в нижней части рельефа - аккумулятивную систему

Отбор проб почвы в разрезах проводился по сезонам года (весной, летом, осенью) и по основным элементам рельефа (границы водораздела, склоны, балка), а в балке - и в зимний период В весенний период можно выделить аккумулятивную систему, почва которой отличается наиболее высоким уровнем органического вещества, особенно в её верхнем слое (3,82 %), наименьшие показатели отмечены на северном водоразделе и на южном склоне (2,95 и 2,88 % соответственно) В летний период в связи с развитием различных организмов во всех почвенных слоях доля органического вещества возрастает Наибольшей концентрацией (4,30 %) органического вещества в почве летом выделяется аккумулятивная система Тенденция в динамике органического вещества по почвенным слоям, отмеченная весной и летом, осенью также сохраняется, наиболее высокая ее доля характерна для аккумулятивной системы (в верхнем слое 4,7 %), в других элементах рельефа доля органического вещества в почвенном слое снижается на 1,3-1,5 % В слое 20-40 см по всем разрезам уровни содержания органического вещества весьма заметно выравниваются Во всех вариантах по профилю почвы происходит постепенное снижение уровня органического вещества

Высокий уровень накопления органического вещества в верхнем слое почвы в аккумулятивной системе объясняется активным развитием травяного покрова с участием Phragmltes ат^акх, формирующего мощную дернину из разросшихся корневищ и мочковатых систем придаточных корней Наибольшее содержание органического вещества в зимний период отмечено в поверхностном слое почв южного склона В балочной системе зимой уровень органического вещества в почве по сравнению с летним и осенним периодами заметно снизился (от 4,30-4,70 до 3,50 %), что связано, очевидно, с отмиранием части растений, образованием опада и его сносом с поверхностным стоком в низовья, а также вымыванием мелкодисперсных гумусовых частиц. Во всех элементах рельефа максимальное накопление органического вещества наблюдается в летний и осенний периоды

По профилю почвы в различных элементах рельефа весьма отчетливо просматривается определенная специфика в аккумулятивной системе во всех почвенных слоях доля органического вещества существенно выше по сравнению с транзитными и автономными (водораздел), во всех элементах рельефа отмечается плавное снижение уровня органического вещества вниз по профилю (табл 4)

Таблица 4 Содержание органического вещества по почвенным слоям в различных элементах рельефа (%)

Глубина, см Элемент рельефа

Водораздел Склон Балка

0-20 3,20±0,06 3,24±0,13 4,27±0,2б

20-40 2,97±0,11 2,92±0,11 3,37±0,06

40-60 2,57±0,09 2,60±0,11 3,11 ±0,20

60-80 2,24±0,04 2,41±0,08 3,02±0,24

80-100 2,07±0,05 2,23±0,11 3,01±0,35

100-120 1,62±0,03 1,89±0,10 2,70±0,23

120-140 1,52±0,05 1,70±0,10 2,64±0,28

140-160 1,31±0,06 1,67±0,08 -

160-180 1,13±0,13 1,42±0,01 -

180-200 0,94±0,07 0,94±0,09 -

Существенное накопление органического вещества в аккумулятивной системе, особенно в ее верхнем слое, обусловлено его привно-сом с водосборной площади, а также накоплением растительной массы (надземной и подземной) в самой системе, формированием мощного опада и его трансформацией в основном в верхнем слое

Содержание органического вещества с глубиной профиля в аккумулятивной системе также выше по сравнению с соответствующими слоями в почвенных разрезах в пределах других систем, что объясняется большими различиями между системами по развитию в них корневых систем растений Если на водоразделе и на склоне в слое 0-20 см корневая масса от общей подземной массы составляет около 85 %, то в балке в этом слое накапливается всего 60-68 %, а остальная масса почти равномерно распределена по другим слоям

3 4 Соотношение по массе органического вещества и физической глины в почвенных слоях Органическое вещество субстрата и его гранулометрический состав взаимосвязаны, и их соотношение играет большую роль в формировании почвы и ее важнейшего свойства - плодородия Для изучения связи органического вещества почвы и ее гранулометрического состава мы использовали подход В К Козина (1991), предложившего определять нижнюю границу оптимального содержания органического вещества в зависимости от гранулометрического состава пахотного слоя На основании обобщения и анализа большого статистического и экспериментального материала установлена связь между содержанием физической глины (частиц <0,01 мм) и нижней границей оптимального содержания органики Аналитическая связь выражается уравнением у=0,5+0,055х, где у — нижняя граница оптимального содер-

жания органического вещества, %, х - содержание физической глины, % (Козин, 1991) Используя это уравнение, мы определили нижнюю границу оптимального содержания органического вещества в зависимости от гранулометрического состава в пахотном слое для чернозема обыкновенного (табл 5)

Таблица 5 Фактическое содержание органического вещества и расчетная нижняя граница его оптимального содержания в зависимости от гранулометрического состава в пахотном слое (0-20 см) чернозема обыкновенного, %

Элемент рель- Содержание Фактическое Расчётная Отклонения в

ефа физической содержание нижняя гра- содержании

глины органического ница опти- органического

вещества мального вещества

содержания

- орг вещества

Северный водо- 69,03±0,99 3,23±0,12 4,29 -1,06

раздел

Южный склон 65,51±1,16 3,24±0,15 4,10 -0,86

Балка 66,87±0,95 4,26±0,24 4,18 + 0,08

Северный склон 68,15±0,62 3,27±0,14 4,25 -0,98

Южный водо- 70,45±1,00 3,16±0,07 4,37 -1,21

раздел

Отклонения фактического содержания органического вещества в почве от расчётной нижней границы его оптимального уровня свидетельствуют о необходимости проведения мероприятий по его повышению в почвах автономной и транзитной систем и поддержанию на данном уровне в почвах аккумулятивной системы Зависимость отклонений в содержании органического вещества от его фактического уровня и доли физической глины представлена на рисунке.

Влияние физической глины на содержание органического вещества по профилю почвы было изучено нами по сезонам года весной, летом, осенью В весенний период влияние содержания физической глины на содержание органического вещества можно выразить уравнением регрессии у = -0,07х + 6,83, где х - содержание физической глины, %, у - содержание органического вещества Достоверность уравнения на 95 % уровне значимости проверена с помощью ^критерия Стьюдента Коэффициент детерминации для данного уравнения составил 0,105 и он показывает, что примерно 10,5 % в колебании уровня органического вещества в почве объясняется изменением в ней содер-

жания физической глины. В летний период влияние физической глины на количество органического вещества выражено уравнением регрессии: у = -0,10х + 9,53. Коэффициент детерминации составил 0,20. Следовательно, 20 % в изменении содержания органического вещества в почве объясняется изменением доли в ней физической глины. Уравнение регрессии в осенний период составило у = -0,Их + 10,04 при коэффициенте детерминации 0,169, то есть содержание физической глины на 16,9 % оказывает влияние на содержание органического вещества. Иными словами, физическая глина (на уровне 10-20 %) оказывает влияние на содержание в почве органического вещества

Рисунок. Отклонение в содержании органического вещества от оптимума

3.5. Корреляция между уровнем органического вещества и питательных веществ в почве Наряду с оценкой содержания органического вещества в почве мы определяли уровни подвижных форм азота, фосфора и калия, а также зависимость между ними и варьирование их со-

держания по профилю почвы В результате проведенных исследований было установлено, что под культурами накапливается разное количество нитратов, которые больше всего концентрируются в почве под люцерной (12,26 мг/кг), а также на полях кукурузы (10,13 мг/кг) Самым низким содержанием нитратного азота отличаются почвы, занятые пшеницей (8,15 мг/кг) (табл 6)

Нитрификационная способность почвы зависит главным образом от концентрации органического вещества в ней Полученные нами результаты показывают, что почвы, занятые многолетними бобовыми травами (люцерна), отличаются наибольшей нитрификационной способностью Максимальное среднее значение (21,89 мг/кг) аммонийного азота (МН4+), также как и нитратного, отмечено в почве под многолетними травами (люцерной) Наибольший уровень подвижного фосфора характерен для участков, занятых кукурузой и люцерной

Таблица 6 Содержание органического вещества (%) и элементов питания (мг/кг) в почве под разными культурами севооборота

Культура Органическое вещество Нитратный азот Аммонийный азот Калий Фосфор

Пшеница 3,67 8,15 16,40 342,00 25,44

Кукуруза 3,39 10,13 20,10 321,20 27,50

Люцерна 3,79 12,26 21,89 337,40 25,69

Содержание отдельных элементов, включая азот, фосфор и калий, существенно корректируется внесением этих элементов с удобрениями, особенно под однолетними культурами, каковыми являются кукуруза, пшеница и т д Уровень концентрации всех указанных элементов под однолетними культурами практически выравнивается с люцерной, что не позволяет объективно судить о влиянии самих культур как на содержание органического вещества в почве, так и элементов питания, особенно азота и фосфора

Содержание элементов питания в почве и ее плодородие напрямую связаны с показателем концентрации в ней органического вещества В своей работе мы рассмотрели связь между уровнем органики в почве и отдельными элементами питания в ней (нитратным и аммонийным азотом, подвижным фосфором и обменным калием) С этой целью нами были отобраны и проанализированы образцы почвы в различных элементах рельефа агроландшафта Для установления связи между органическим веществом почвы и отдельными элементами питания нами

были определены коэффициенты корреляции (табл 7) и выявлена сильная связь (г > 0,70) между ними для почв всех систем ландшафта

Снижение органического вещества по почвенным слоям весьма заметно влияет на содержание нитратного азота и других питательных веществ Заметные колебания концентрации нитратов в почве связаны также с тем, что они не удерживаются коллоидами почвы и весьма легко мигрируют по почвенному профилю с инфильтрационной влагой, а интенсивность инфильтрации зависит от количества выпадающих осадков, которые по сезонам года заметно варьируют

Аммонийный азот хорошо удерживается почвенным поглощающим комплексом, и поэтому снижаются его потери за счет более интенсивного выщелачивания по сравнению с нитратным азотом. Подвижных фосфатов больше всего накапливается, так же как органического вещества и азота, в верхних слоях почвы Наибольшее количество подвижного фосфора отмечено в пахотном слое почвы, отобранной в аккумулятивной системе, отличающейся также максимальным накоплением органического вещества

Таблица 7 Матрица корреляции между содержанием органического вещества и элементами питания в различных элементах рельефа

Органическое вещество n03" nh4+ р2о5

Водораздел

Органическое вещество 1,00

n03" 0,97 1,00

nh4+ 0,87 0,83 1,00

р2о5 0,85 0,83 0,71 1,00

Склон

Органическое вещество 1,00

noj" 0,92 1,00

nh4+ 0,76 0,75 1,00

р205 0,74 0,82 0,93 1,00

Балка

Органическое вещество 1,00

n03' 0,93 1,00

nh4+ 0,96 0,81 1,00

р205 0,92 0,76 0,96 1,00

Аккумулятивная система ландшафта заметно выделяется по накоплению как органического вещества, так и концентрации нитратного

и аммонийного азота и фосфора по почвенным слоям С глубиной содержание органики по почвенным слоям снижается постепенно Для аккумулятивной системы характерно плавное снижение концентрации нитратного азота по мере углубления почвенного слоя Содержание аммонийного азота в верхнем слое находится на уровне транзитной системы южного склона и со второго почвенного слоя характеризуется постепенным снижением Относительно высокой обеспеченностью фосфором характеризуются почвы аккумулятивной системы, особенно ее верхние слои, что указывает на активный снос этого элемента вместе с мелкодисперсной глиной и органическим веществом с верхних зон ландшафта С глубиной (от 60-80 см и глубже) содержание фосфора резко снижается

Анализируя в целом долевое соотношение органического вещества и элементов питания в почвах различных систем ландшафта, необходимо указать на большие различия в содержании как органического вещества, так и важнейших элементов питания для растений, каковыми являются аммиачный и нитратный азот и фосфор, которые заметно варьируют и по элементам рельефа, и по почвенным слоям Столь существенные вариации уровней отдельных веществ в различных элементах ландшафта указывают на необходимость более вдумчивого подхода к подбору культур севооборота и их чередования, а также и очередности их размещения в севообороте Кроме того, необходимо внимательнее рассмотреть возможность долевого участия в севообороте многолетних культур (прежде всего бобовых растений) в транзитных системах ландшафта

3 6 Связь органического вещества с микробным составом и ме-зофауной почв При изучении численности микроорганизмов в почвенных разрезах максимальное их содержание отмечено в пахотном (0-20 см) и подпахотном (20-40 см) слоях Жизнедеятельность почвенной микрофлоры тесно связана с наличием органического вещества в почве По мере углубления в почвенный профиль число микроорганизмов заметно снижается, что связано с ухудшением воздушного режима и с уменьшением органического вещества Однако отмечается, что с увеличением глубины разреза содержание органического вещества снижается равномернее, чем численность микроорганизмов

Высокий уровень потенциальной активности азотфиксирующей микрофлоры отмечен в поверхностном слое почвы под люцерной, что объясняется биологическими особенностями культуры Количество амилолитических микроорганизмов в почвах лесных полос максимапь-

ное, минимальное их содержание отмечено в почвах, занятых озимой пшеницей (табл 8)

Наибольшая численность аммонифицирующих и амилолитиче-ских микроорганизмов сосредоточена в почвенном слое 0-80 см, где содержание органического вещества максимальное Установлено, что численность нитрифицирующих бактерий в летний период более стабильна, по слоям почвы их титр уменьшается от 106 до 104 В весенний период титр нитрифицирующих бактерий в нижних слоях уменьшается до 102. Основная масса микромицетов находится в почвенном слое с наибольшим содержанием органического вещества (0-40 см)

Таблица 8 Содержание органического вещества и состав микроорганизмов в почвах агроландшафта

Участки Содержа Аммони- Амило- Коэф- Уровень потенци- Нит-

ландшафта ние орга- фици- литиче- фици- альной активности рифици

ническо- рующие, ские, ент микрофлоры,% рую-

го веще- *10б *106 мине- Азот- Целлюло- щие.ти

ства, % КОЕ/г КОЕ/г рали- фикси зоразру- тр

зации рующей шающей

Озимая 4,04 101,27 84,17 0,98 95,47 94,38 105

пшеница

Люцерна 4,24 72,43 105,36 1,76 97,73 93,73 105

Лесополосы 5,31 81,60 161,20 1,98 92,53 92,8 106

Микромицеты очень чувствительны к содержанию органики в почве Так, наибольшее количество пропагул грибов выделено в пахотном слое почвы аккумулятивной системы (в балке) по всем сезонам года, где содержание органического вещества было максимальным С глубиной количество грибов, так же как и содержание органического вещества, постепенно уменьшается Например, летом из почвы аккумулятивной системы в верхнем слое выделено 4,0 тыс КОЕ/г, на глубине 40-60 см - 2,0 тыс КОЕ/г, а на глубине 80-100 см - 0,3 тыс КОЕ/г микромицетов В осенний период количество почвенных грибов в пахотном слое почвы составило 3,1 тыс КОЕ/г, на глубине 20-40 см - 2,2 тыс КОЕ/г, а на глубине 60-80 — 1,0 тыс КОЕ/г Зимой грибы обнаружены только в пахотном слое - 0,2 тыс КОЕ/г, а весной - в пахотном (2,0 КОЕ/г) и подпахотном (1,2 тыс КОЕ/г) слоях

В почвах автономной системы содержание микромицетов максимально в подпахотном слое летом - 3,1 тыс КОЕ/г, осенью - 1,0 тыс КОЕ/г Весной численность грибов в пахотном слое (2,0 тыс КОЕ/г) превысила их количество в подпахотном слое (100 КОЕ/г) В почвах тран-

зитной системы максимальная глубина обнаружения микромицетов составила 80-100 см (летом на южном склоне) при содержании органического вещества 2,66 % в этом слое почвенного профиля именно в этот период года Отмечено минимальное содержание органического вещества в почве (2,63 %), ниже которого микромицетьт в почвенных слоях не обнаружены Максимальная численность грибов характерна для почвенных слоев аккумулятивной системы, что объясняется более благоприятными для их жизнедеятельности условиями обитания, обусловленными лучшей увлажненностью почвы и содержанием в ней наибольшего количества органического вещества Максимальное обилие микромицетов установлено в летне-осенний период, когда содержание органического вещества в почве достигает наибольших значений

Среди представителей почвенной фауны в исследуемом агроланд-шафте встречаются клещи, черви, многоножки, насекомые (среди которых перепончатокрылые, коллемболы, жесткокрылые), нематоды Наибольшая численность беспозвоночных свойственна почвам автономной системы на глубине 0-60 см Было обнаружено 17,5 экз/м2 представителей почвенной фауны на северном водоразделе и 20 экз/м2 - на южном На глубине более 140 см фауны не было выявлено Это можно объяснить тем, что основная масса животных находится в слоях почвы с большим содержанием органического вещества, т е более обеспеченных пищей

Численность представителей почвенной фауны транзитной системы составляет на глубине 0-60 см - 7,5 и 5,0 экз/м2 - на южном и северном склонах соответственно На глубине более 100 см беспозвоночных не обнаружено Аккумулятивная система отличается от других наибольшим содержанием в почве органического вещества, как в пахотном слое (0-20 см), так и в нижележащих Почвенная фауна аккумулятивной системы представлена 25 экз/м2 на глубине 0-60 см - больше, чем в почвах автономной и транзитной систем. Представители почвенной фауны здесь нематоды и клещи, являющиеся неотъемлемым звеном в процессах разложения органического вещества почвы и гумусообразования

Таким образом, основная численность представителей почвенной фауны, так же как и количество микроорганизмов, приходится на верхние слои почвы, что обусловлено наибольшим содержанием в них органического вещества

3 7 Связь между содержанием в почве органического вещества и тяжелых металлов По результатам наших исследований установлены сильные корреляционные связи между органическим веществом и следующими тяжелыми металлами (2п_т, Ъ п_ V, РЬ_т, РЬ_у, С(3_т, Сс1_у, Со_т, Со_у, Си_т, Си_у, Мп_т), которые варьируют от 0,71 до 0,86 для

разных металлов Коэффициенты корреляции между органическим веществом и валовым содержанием никеля составил 0,66, что свидетельствует о средней корреляции между исследуемыми объектами

3 8 Влияние плодородия почвы на качество сельскохозяйственных культур Для оценки влияния органического вещества почвы на качество сельскохозяйственной продукции нами было изучено содержание протеина и клейковины в зерне озимой пшеницы Для этого были отобраны образцы почвы и зерна озимой пшеницы на полях севооборота

Содержание органического вещества в образцах почвы, отобранной на полях с озимой пшеницей, колеблется ог 3,14 до 5,55 %, то есть данные почвы относятся к слабогумусным и малогумусным На слабогумус-ных почвах с содержанием органического вещества 3,14-3,99 % (в среднем 3,5±0,12 %) отобраны растения озимой пшеницы, зерно которых содержит протеина в среднем 13,25±0,43 % и клейковины - 22,06±0,85 % В малогумусных почвах содержание органического вещества меняется от 4,01 до 5,05 % (в среднем 4,5±0,17 %), зерно озимой пшеницы, выращенной на этих нолях, характеризовалось лучшим качеством (по протеину -14,12±0,48 % и клейковине - 24,00±0,91)

Полученные нами данные показывают, что повышение содержания органического вещества в почве, начиная с уровня 3,5 %, без внесения минеральных удобрений обеспечивает повышение протеина в зерне пшеницы почти на 1 %, а клейковины - на 2 % Иными словами, с повышением уровня плодородия почвы по содержанию в ней органического вещества повышается качество продукции выращиваемых сельскохозяйственных культур

3 9 К вопросу о трансформации органического вещества До 90-х годов прошлого столетия поступление органического вещества в почву в основном определялось внесением по технологии навоза КРС (перегноя) в среднем 50-60 т за 5 лет В последние 15-18 лет поголовье животных в крае резко сократилось, и количество органического вещества, вносимого на поля, тоже уменьшилось Поэтому важным источником поступления в почву органического вещества являются солома, стерневые остатки, корни растений, опад многолетних растений (особенно люцерны) и т д (табл

9)

В среднем в год на посевах пшеницы поступает в почву до 10 т/га сухого органического вещества, а также вносится по технологии до 20 т/га навоза, примерно столько же органического вещества в почву поступает в посевах кукурузы на зерно Пшеница выделяется высокой концентрацией в соломе углеводистых веществ (до 79 %), но низким содержанием белка (около 2,5 %), что и определяет высокое соотношение в ней C/N (свыше 100) В соломе кукурузы относительно высокая концентрация и

белков, и углеводов и потому соотношение в ней С/И в два раза ниже (55), чем в пшенице (табл 10) Еще меньше уровень СЛМ в люцерне (26), в соломе которой ниже доля углеводов и заметно выше белков Чем ниже уровень С/Ы, тем скорость разложения ор(анического вещества меньше, тем медленнее проходит трансформация азотных соединений Иными словами, зерновые культуры способствуют ускорению перехода азота из одной формы в другую, усиливают его инфильтрацию в грунтовые воды, образование Ы2 и его переход в воздух, он активно вымывается дождевыми стоками в поверхностные воды (реки, озера и т д )

Таблица 9 Масса органического вещества, поступающая в почву в посевах пшеницы (среднее за 2001-2006 гг), т/га сухого вещества в год

Источник Среднее Варьирование

минимум максимум

Солома 4,93±0,16 3,17 6,24

Стерня 1,45±0,02 0,89 2,10

Корни 2,98±0,12 1,95 4,05

Подстилка 1,00±0,06 0,73 1,44

Сорные растения 1,02±0,0б 0,75 1,67

Навоз 20,0±1,02 15,00 25,00

Таблица 10 Химический состав органического вещества, поступающего в почву, % от сухого вещества

Культура Белок БЭВ С N С/Ы

Пшеница 2,43 78,5 45 0,40 112

Кукуруза 4,35 70,7 40 0,72 55

Люцерна 8,94 37,8 38 1,45 26

Концентрация углерода и азота в почве мало зависит от поступления в почву растительных отходов, но их доля заметно повышается при заделке всего урожая соломы и внесенного навоза, при заделке корней и стерпи просматривается тенденция снижения и углерода, и азота Понижение уровня С/Ы благоприятствует лучшему обеспечению растений подвижными формами азота Определяющим свойством почвы обеспечивать растения азотом является эффективность процессов аммонификации и нитрификации, усиливающихся при поступлении органического вещества При внесении минеральных удобрений (в частности, азота) отмечается усиление активности микробиологических процессов минерализации органического вещества Внесение в почву всего

урожая соломы и 20 т навоза благоприятствует нарастанию органического вещества в почве в среднем в год на 0,10-0,12 %, что способствует некоторому увеличению в почве и углерода, и азота В черноземе обыкновенном органические удобрения повышают (на 5-10 %) активность процессов аммонификации и нитрификации, о чем свидетельствует повышение в нем усвояемого азота на 12-20 кг/га Органическое вещество в почве активно трансформируется под влиянием многих экологических факторов - кислотности и влажности почвы, ее аэрации, температуры, насыщенности микробными сообществами, химизма органического вещества и т.д)

Выводы

На основании проведенных исследований по изучению содержания органического вещества в почвах при выращивании отдельных сельскохозяйственных культур в различных элементах агроландшафта были установлены некоторые различия его количественных характеристик по сезонам и годам

1 По результатам площадной съемки 2001 и 2006 годов уровень содержания органического вещества в агроландшафтной системе постепенно повышается, содержание органического вещества по полям заметно варьирует, что объясняется разнообразием рельефа, направленностью склона, чередованием культур и т д и по этому показателю почвы хозяйства можно отнести к слабогумусным (с содержанием органического вещества <4 %) и малогумусным (с содержанием органического вещества 4-6 %), максимальные уровни органического вещества выявлены в почвах лесных полос

2 Содержание органического вещества весьма заметно варьирует по профилю почвы и по сезонам года, наименьшим варьированием уровня органического вещества по профилю отличаются почвы аккумулятивной (от 2,64±0,28 до 4,27±0,2б %) и автономных систем, приуроченных к плакорным территориям (от 0,94±0,07 до 3,20±0,06 %), наиболее заметно варьируют уровни органических веществ в почвах транзитных систем (от 0,94±0,09 до 3,24±0,13 %)

3 По гранулометрическому составу почвы ландшафта относятся к глине легкой, содержание физической глины варьирует в пределах 63,28-71,87 % в пахотном горизонте, отклонения фактического уровня органики в почве от расчетной нижней границы оптимального содержания (зависящего от гранулометрического состава) свидетельствует о необходимости проведения мероприятий по повышению органического

вещества в пахотном слое почвы автономной и транзитной систем; уровень содержания органического вещества в аккумулятивной системе находится на нижней границе оптимума

4 Содержание органического вещества в почвах агроландшафта в значительной степени определяет уровень концентрации в них важнейших макро- (нитратный и аммонийный азот, фосфор, калий) и микроэлементов, снижение уровня органического вещества (от 4,30 до 0,88 %) коррелирует с сокращением содержания питательных веществ (нитратного азота от 20,4 до 5,0, аммонийного азота от 44,1 до 14,0 и фосфора от 119,0 до 1,5 мг/кг), что весьма четко проявляется в различных слоях почвенного профиля

5 С уровнем содержания органического вещества в почве тесно связана активность в ней микроорганизмов и почвенных животных, максимальная численность бактерий, грибов и почвенных животных выявлена в почвенных слоях аккумулятивной системы, что объясняется наиболее благоприятными для их жизнедеятельности условиями обитания, обусловленными наиболее высоким уровнем содержания в ней органического вещества

6 Заделка растительных остатков, включая весь урожай соломы, оказывает положительное влияние на накопление органического вещества в почве, на поддержание в ней благоприятного соотношения С/Ы и на развитие трансформационных процессов в направлении оптимизации расходования лабильных форм азота

Рекомендации производству

На основании выполненных исследований и анализа полученных данных считаем необходимым для повышения и поддержания высокого уровня органического вещества в почве рекомендовать производству следующее

1. Совершенствовать набор культур и их соотношение (по площади) в севообороте с учетом характера рельефа каждого поля

2 Шире применять различные отходы растениеводства в качестве органических удобрений, доведя последние до 20-25 т/га ежегодно

3 Рекомендовать для повышения плодородия почвы и поддержания высокого уровня содержания органического вещества в условиях региона более широкое возделывание многолетних бобовых культур (люцерны)

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Новопольцева О А Агрономическая оценка состояния почв аг-роландшафта /Гукалов В Н , Горбатенко Л И , Провизен Е В , Белючен-ко И С , Мочалова С.Б, Дашко Л Д, Гриценко С В , Новопольцева О А , Собкалов Г А , Чумакова Н В // Экологические проблемы Кубани, 2001 № 10 С 49-64

2 Новопольцева О А Содержание гумуса в почвах Ленинградского района /Гукалов В Н , Новопольцева О А // Экологические проблемы Кубани, 2002 №16 С 61-64

3 Мельник О А Агрономическая характеристика пойменных почв / Мельник О А // Экологические проблемы Кубани, 2005 № 28 С 167-169

4 Мельник О А Содержание органического вещества в пойменных почвах степных рек /Малиновская В И , Мельник О А // Экологические проблемы Кубани, 2005 № 30 С 13-17

5 Мельник О А Содержание органического вещества в пойменных почвах реки Челбас /Гукалов В Н , Мельник О А // Экологические проблемы Кубани, 2005 №30 С 17-18

6 Мельник О А Влияние растительного покрова на содержание органического вещества в почвах агроландшафта степной зоны Краснодарского края /Мельник О А // Экология и жизнь Сб статей IX Межд науч-практ конф Пенза, 2006 С 190-192

7 Мельник О А Содержание органического вещества по профилю почвы и его связь с содержанием тяжелых металлов (на примере ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района) /Белюченко И С , Гукалов В Н., Мельник О А // Экологические проблемы Кубани, 2006 № 32, С.153-157

8 Мельник О А Динамика органического вещества в почвах агроландшафта (на примере ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района) /Гукалов В Н , Мельник О А // Труды КубГАУ, 2007, вып 6 С 220-224

Подписано в печать 11 04.2007 г.

Бумага офсетная Печ л 1 Тираж 100 экз,

Формат 60x84 ^

Офсетная печать Заказ № 202

Отпечатано в типографии Куй АУ 350044, г Краснодар, ул Калинина, 13

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Мельник, Ольга Александровна

Специальность 03.00.16 - экология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор И.С. Белюченко

Краснодар

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ

I. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Органическое вещество в почвах как основной показатель их плодородия

1.1.1. Основные типы почв Краснодарского края и 10 содержание в их пахотном слое гумуса

1.1.2. Динамика гумуса по почвенным горизонтам

1.1.3. Запасы органического вещества в почвах различных природно-хозяйственных зон

1.1.4. Соотношение гуминовых и фульвокислот, их корреляция по горизонтам и сезонам года

1.1.5. Роль органического вещества в формировании почвенной структуры. Корреляция между гумусом, гранулометрическим составом почв и содержанием отдельных элементов питания в них

1.1.6. Связь органического вещества с микроорганизмами и мезофауной почв

1.1.7. Содержание органического вещества в почве и его связь с тяжелыми металлами

1.1.8. Зависимость между содержанием органического вещества в почве и урожаем сельскохозяйственных культур

1.2. Цель и задачи исследований 36 И. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Специфика природных условий района

2.2. Климатические условия в годы проведения исследований

2.3. Методика проведения исследований 53 III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Изучение органического вещества в почвах агроландшафта методом площадной съемки

3.2. Динамика органического вещества в верхнем слое почвы по годам и сезонам года на полигонах мониторинга

3.3. Содержание органического вещества по профилю почвы

3.4. Соотношение по массе органического вещества и физической глины в почвенных слоях

3.5. Корреляция между уровнем органического вещества и питательных веществ в почве

3.6. Связь органического вещества с микробным составом и мезофауной почв

3.7. Связь между содержанием в почве органического вещества и тяжелых металлов

3.8. Влияние плодородия почвы на качество сельскохозяйственных культур

3.9. К вопросу о трансформации органического вещества 108 ВЫВОДЫ 113 РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 115 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Содержание органического вещества и некоторые аспекты его трансформации в почвах агроландшафта"

Благодаря органическому веществу почва заселяется многочисленными микроорганизмами и почвенными животными, с которыми связано протекание в ней сложнейших и разнообразных биохимических процессов. Живое вещество почвы обусловливает биологический круговорот веществ и энергии, что делает возможным существование почвы и растений на Земле; оно оказывает также положительное влияние на многие физико-химические свойства почвы и является важнейшим накопителем и хранителем элементов питания для растений, во многом определяя качество и количество сельскохозяйственной продукции.

Изучению содержания органического вещества в почвах края посвящено много исследований (Симакин, 1962, 1988; Терпелец, 1999; Штомпель, 1999; Белюченко, 2003, 2005 и др.), однако вопросы комплексной оценки поведения органического вещества в конкретных условиях изучены мало. Именно это обстоятельство и обусловило наши исследования в пределах конкретного агроландшафта - ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района.

Цель и задачи. Целью наших исследований являлось изучение динамики органического вещества и особенностей его трансформации в системе агро-ландшафта. В плане выполнения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Проведена площадная оценка содержания органического вещества и определены тенденции его изменения в почвах всей территории хозяйства в течение 2001-2006 гг.

2. Изучена динамика органического вещества в почвах агроландшафта по сезонам и годам.

3. Установлено содержание органического вещества по почвенным слоям в различных элементах рельефа.

4. Выявлены связи:

- между содержанием органического вещества, физической глиной и макро- и микроэлементами в почвах ландшафта;

- между органическим веществом, микробным составом и мезофауной почв.

5. Проанализированы некоторые аспекты трансформации органического вещества почвы и его влияние на качество урожая пшеницы.

Научная новизна работы. В северной степной зоне Краснодарского края выполнены многолетние исследования динамики органического вещества в почвах агроландшафта по сезонам и годам, определена специфика в распределении органики по поверхностным слоям почвы, проведена оценка устойчивости связей в агроландшафте и между его различными составляющими, проанализированы некоторые проблемы трансформации органического вещества в почве.

Практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований дают возможность косвенной оценки содержания органики благодаря выявленным связям по целому ряду показателей (микробный состав, состояние мезофауны и др.) и позволят регулировать внесение необходимых элементов питания в почву в различные сезоны года и в зависимости от климатических условий года с целью получения оптимального по количеству и качеству урожая сельскохозяйственных культур (пшеницы).

Положения, выносимые на защиту. 1. Содержание органического вещества в почвах агроландшафта по годам и сезонам. 2. Оценка содержания и запасов органического вещества по почвенным слоям чернозема обыкновенного. 3. Определение корреляций между содержанием органического вещества, физической глины и элементов питания для растений. 4. Проанализированы некоторые аспекты трансформации органического вещества в почвах.

Апробация работы. Материалы диссертации, ее основные положения и выводы были доложены на научных семинарах и конференциях сотрудников и аспирантов НИИ прикладной и экспериментальной экологии и кафедры общей биологии и экологии Кубанского государственного аграрного университета в 2001-2007 гг.

Публикации. Опубликована 21 научная работа, из которых 8 по теме диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Общий объем работы 128 страниц машинописного текста, включая 39 таблиц, 9 рисунков. Список используемой литературы включает 148 источников, из них 11 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Мельник, Ольга Александровна

выводы

На основании проведенных исследований по изучению содержания органического вещества в почвах при выращивании отдельных сельскохозяйственных культур в различных элементах агроландшафта были установлены некоторые различия его количественных характеристик по сезонам и годам.

1. По результатам площадной съемки 2001 и 2006 годов уровень содержания органического вещества в агроландшафтной системе постепенно повышается; содержание органического вещества по полям заметно варьирует, что объясняется разнообразием рельефа, направленностью склона, чередованием культур и т.д. и по этому показателю почвы хозяйства можно отнести к слабо-гумусным (с содержанием органического вещества <4 %) и малогумусным (с содержанием органического вещества 4-6 %), максимальные уровни органического вещества выявлены в почвах лесных полос.

2. Содержание органического вещества весьма заметно варьирует по профилю почвы и по сезонам года; наименьшим варьированием уровня органического вещества по профилю отличаются почвы аккумулятивной (от 2,64±0,28 до 4,27±0,26 %) и автономных систем, приуроченных к плакорным территориям (от 0,94±0,07 до 3,20±0,06 %), наиболее заметно варьируют уровни органических веществ в почвах транзитных систем (от 0,94±0,09 до 3,24±0,13 %).

3. По гранулометрическому составу почвы ландшафта относятся к глине легкой; содержание физической глины варьирует в пределах 63,28-71,87 % в пахотном горизонте; отклонения фактического уровня органики в почве от расчетной нижней границы оптимального содержания (зависящего от гранулометрического состава) свидетельствует о необходимости проведения мероприятий по повышению органического вещества в пахотном слое почвы автономной и транзитной систем; уровень содержания органического вещества в аккумулятивной системе находится на нижней границе оптимума.

4. Содержание органического вещества в почвах агроландшафта в значительной степени определяет уровень концентрации в них важнейших макронитратный и аммонийный азот, фосфор, калий) и микроэлементов; снижение уровня органического вещества (от 4,30 до 0,88 %) коррелирует с сокращением содержания питательных веществ (нитратного азота от 20,4 до 5,0, аммонийного азота от 44,1 до 14,0 и фосфора от 119,0 до 1,5 мг/кг), что весьма четко проявляется в различных слоях почвенного профиля.

5. С уровнем содержания органического вещества в почве тесно связана активность в ней микроорганизмов и почвенных животных; максимальная численность бактерий, грибов и почвенных животных выявлена в почвенных слоях аккумулятивной системы, что объясняется наиболее благоприятными для их жизнедеятельности условиями обитания, обусловленными наиболее высоким уровнем содержания в ней органического вещества.

6. Заделка растительных остатков, включая весь урожай соломы, оказывает положительное влияние на накопление органического вещества в почве, на поддержание в ней благоприятного соотношения С/Ы и на развитие трансформационных процессов в направлении оптимизации расходования лабильных форм азота.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

На основании выполненных исследований и анализа полученных данных считаем необходимым для повышения и поддержания высокого уровня органического вещества в почве рекомендовать производству следующее:

1. Совершенствовать набор культур и их соотношение (по площади) в севообороте с учетом характера рельефа каждого поля.

2. Шире применять различные отходы растениеводства в качестве органических удобрений, доведя последние до 20-25 т/га ежегодно.

3. Рекомендовать для повышения плодородия почвы и поддержания высокого уровня содержания органического вещества в условиях региона более широкое возделывание многолетних бобовых культур (люцерны).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Мельник, Ольга Александровна, Краснодар

1. Агрометеорологический обзор по Краснодарскому краю // Краснодарский краевой центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 1997- 2005.

2. Агрохимия / Под ред. Б.А. Ягодина. М. Колос, 1982. 574 с.

3. Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края / На-учн. ред.: И.Т. Трубилин, Н.Г. Малюга. Краснодар, 1997. 236 с.

4. Айдинян Р.Х. Содержание и формы соединений серы в различных почвах СССР и её значение в обмене веществ между почвой и растением / Р.Х Айдинян // Агрохимия, 1964. № 10. С. 3-16.

5. Алексеева Г.А. К вопросу качественной оценки почв степного Зауралья Б АССР / Г. А. Алексеева // Тр. Горьковского СХИ. 1971. Т. 41.

6. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования /Т.В. Аристовская // М.: Наука, 1980. 187 с.

7. Атлас Краснодарского края и Республики Адыгея / Под ред. В.И. Чистякова Минск: Белгеодезия, 1996. 48 с.

8. Ахтырцев Б.П. Гумус подтипов среднерусских черноземов разного гранулометрического состава / Б.П. Ахтырцев, Е.В Ефанова // Почвоведение, 1998. №7.

9. Балтинь А.Э. Связь между агрохим. св-ми дерново-подзолистых почв и урожаем с.-х. культур / А.Э. Балтинь // Почва и урожай, 1969. Т. 14. С. 2135.

10. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России /О.С. Безуглова // Ростов-на-Дону: Издательство СКНЦ ВШ, 2001. 228 с.

11. Безуглова О.С. Почва, её место и роль в природе / О.С. Безуглова // Соро-совский образовательный журнал, 1999. № 12. С. 40-46.

12. Белюченко И.С. Введение в общую экологию / И.С. Белюченко // Краснодар: Изд-во КГАУ, 1997. 544 с.

13. Белюченко И.С. Проблемы развития агроландшафтных систем в богарной зоне Краснодарского края / И.С. Белюченко, В.Н. Гукалов // Экологические проблемы Кубани. Краснодар, 2003. № 21. С. 7-272.

14. Белюченко И.С. Физико-географическая характеристика Ленинградского района / И.С. Белюченко // Экологические проблемы Кубани. Краснодар, 2002. С. 7-35.

15. Белюченко И.С. Экология Кубани / И.С. Белюченко // Изд-во КубГАУ, ч. 1.2005.617 с.

16. Бирюкова О.Н., Орлов Д.С. Содержание и состав гумуса в основных типах почв России / О.Н. Бирюкова, Д.С. Орлов // Почвоведение, 2004. № 2. С. 171-188.

17. Благовидов Н.П. Качественная оценка земель (Бонитировка почв и оценка земель) / Н.П. Благовидов. М., 1960.79 с.

18. Блажний Е.С. Почвы равнинной и предгорно-степной части Краснодарского края / Е.С. Блажний // Труды Кубанского с.-х. института, вып. IV, Краснодар. 1958.

19. Булычев М.И. Земельный фонд Новосибирской области и его оценка / М.И. Булычев, В.М. Габов // 1972. 273 с.

20. Вальков В.Ф. Почвоведение (почвы Северного Кавказа) / В.Ф. Вальков, Ю.А. Штомпель, В.И. Тюльпанов // Краснодар: Советская Кубань. 2002. 728 с.

21. Вальков В.Ф. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана / В.Ф. Вальков, Ю.А. Штомпель, И.Т. Трубилин, Н.С. Котляров, Г.М. Со-ляник // Ростов на Дону: Изд-во СКНЦ ВШ. 1995. 192 с.

22. Вальков В.Ф. Генезис почв Северного Кавказа / В.Ф. Вальков // Изд-во Ростовского ун-та, 1977. 160 с.

23. Вальков В.Ф. Почвоведение / В.Ф. Вальков, К.Ш. Казеев, С.И. Колесников // Учебник для ВУЗов. Ростов на Дону. Издательский центр «МарТ». 2004.496 с.

24. Вальков В.Ф. Почвы Юга России: классификация и диагностика / В.Ф. Вальков, С.И. Колесников, К.Ш. Казеев // Ростов на Дону: Изд-во СКНЦ ВШ. 2002.168 с.

25. Вальков В.Ф. Справочник по оценке почв / В.Ф. Вальков, Н.В. Елисеева, И.И. Имгрунт, К.Ш. Казеев, С.И. Колесников // Майкоп: ГУПРИПП «Адыгея». 2004. 236 с.

26. Вальков В.Ф. Экологическое почвоведение / В.Ф. Вальков, Ю.А. Штемпель, Н.С. Котляров // Краснодар. Изд-во Советская Кубань, 2004. 400 с.

27. Вильяме В.Р. Основы земледелия. Культурные почвы / В.Р. Вильяме // Собрание сочинений. М., 1951. Т. С. 306-318.

28. Вильяме В.Р. Этюды о гумусе / В.Р. Вильяме // Советская агрономия. 1940. № 11-12. С. 238-253.

29. Воронин А.Д. Основы физики почв / А.Д. Воронин // М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986.244 с.

30. Гаврилюк Ф.Я. Зависимость урожайности растений от бонитета черноземов и каштановых почв при разных погодных условиях / Гаврилюк Ф.Я. // Биологические науки, 1977. № 3. С. 133-134.

31. Гаврилюк Ф.Я. О критериях бонитировки почв / Ф.Я. Гаврилюк, В.Ф. Вальков//Почвоведение. 1972. №2. С. 14-20.

32. Гайдамакина Л.Ф. Динамика обще численности и месячная продукция почвенных микроорганизмов на территории Нижне-Донского стационара / Л.Ф. Гайдамакина // Известия СКНЦ ВШ. Естественные науки, 1975. № 3. С. 30-33.

33. Гамзиков Г.Д. Изменение содержания гумуса в почвах в результате с.-х. использования / Г.Д. Гамзиков, М.Н. Кулагина // Обзор информ. /ВНИИТЭЦагропром. М. 1999. 48 с.

34. Ганенко В.П. Гумус почв Молдавии и его трансформация в процессе сельскохозяйственного использования / В.П. Ганенко // Автореф. дисс. канд. биол. наук. Баку, 1987. 16 с.

35. Гвоздецкий H.A. Физическая география Кавказа / H.A. Гвоздецкий // Курс лекций. Вып. II. Изд-во Московского ун-та, 1958. 264 с.

36. Герцых В.В. Сезонная динами гумуса в мощных черноземах / В.В. Гер-цых // Тр. ЦЧЗ им. Алехина. Воронеж, 1959. Вып. 5. С. 37-49.

37. Гиляров М.С. Жизнь в почве / М.С. Гиляров, Д.А. Криволуцкий // Ростов-на-Дону: изд-во РГУ, 1995. 240 с.

38. Гиляров М.С. Зоологический метод диагностики почв / М.С. Гиляров // М.: Наука, 1965. 228 с.

39. Гиляров М.С. Роль беспозвоночных в лесных почвах и пути повышения их полезной деятельности / М.С .Гиляров, Б.Р. Стриганова //В сб. «Тезисы Всесоюзного делегатного съезда почвоведов» Т. 1,1971. С. 188-190.

40. Гиляров М.С. Роль почвенных беспозвоночных в разложении растительных остатков и круговороте веществ / М.С. Гиляров, Б.Р. Стриганова // Зоология беспозвоночных. Том 5 (Почвенная зоология). Москва, 1978. С. 8-69.

41. Гиляров М.С., Роль беспозвоночных в разложении и гумификации растительных остатков / М.С. Гиляров, Т.С. Перель, Б.Р. Стриганова, Н.М. Чернова // В сб. «Тезисы 10-го Международного конгресса почвоведов. Т. 3. М.: «Наука». 1974. С. 35-42.

42. Гниненко Н.В. Некоторые аспекты эволюции черноземов при их длительном интенсивном сельскохозяйственном использовании / Н.В. Гниненко, В.Е.Коваленко, В.И. Чабан // Почвоведение, 1998. №6. С. 732-738.

43. Гончарова Л.Ю. Сезонная динамика содержания гумуса и ферментативной активности чернозема обыкновенного карбонатного / Л.Ю. Гончарова, О.С. Безуглова, В.П. Вальков// Почвоведение, 1990. №10. С. 86-93.

44. ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества. Комитет стандартизации и метрологии СССР. Москва.

45. Громыко Е.П. Микроорганизмы черноземов СССР / Е.П. Громыко //Черноземы СССР, 1974. Т. 1. С. 198-215.

46. Гукалов В.Н. Содержание гумуса в почвах Ленинградского района / В.Н. Гукалов, O.A. Новопольцева //Экологические проблемы Кубани. Краснодар, 2002. № 16 С. 61-64.

47. Гумус почв и его свойства //Отраслевое консультирование/Земледелие. Информационно-технический Центр МСХ. АПК PC, 2002.

48. Дергачева М.И. Органическое вещество почв: статика и динамика (на примере Западной Сибири) / М.И. Дергачева // Новосибирск, 1984. 152 с.

49. Дергачева М.И. Система гумусовых веществ почв (пространственные и временные аспекты) / М.И. Дергачева // Новосибирск. Наука. Сиб. отд-е., 1989. 110 с.

50. Добровольский В.В. Роль органического вещества почв в миграции тяжелых металлов / В.В. Добровольский // Природа, 2004. № . С.35-39.

51. Докучаев В.В. Русский чернозем / В.В. Докучаев // Избранные сочинения. Т. 1.М.: 1949. С. 21-476.

52. Дьяконова К.В. Изменение содержания состава и природа гумусовых в-в при с.-х. использовании и интенсивном окультуривании почв / К.В. Дьяконова, B.C. Бугаева, Б.М. Когут // Тез. докл. 6 Делигат. съезда о-ва почвоведов. Тбилиси, 1981, т. 2. С. 33-39.

53. Дьяконова K.B. Рекомендации для исследования баланса и трансформации органического вещества при с.-х. использовании и интенсивном окультуривании почв / К.В. Дьяконова // М., 1984. 96 с.

54. Енкина О.В. Микробиологические аспекты сохранения плодородия черноземов Кубани / О.В. Енкина, Н.Ф. Коробской //Краснодар, 1999. 150 с.

55. Заварзин Г.А. Микробная биолография / Заварзин Г.А. //Журнал общей биологии, 1994. Т. 55. № 1. С. 5-12.

56. Захаров П.С. Эрозия почв и меры борьбы с ней / П.С. Захаров // М.: «Колос», 1971. 191 с.

57. Звягинцев Д.Г. Биология почв / Д.Г. Звягинцев, И.П. Бабьева, Г.М. Зенова // Учебник. 3-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во МГУ, 2005. 445 с.

58. Зейлингер Д.О. Гуминовые соединения целинных и распаханных выщелоченных черноземов / Д.О. Зейлингер, А.Д. Трофимов // Сб. науч. работ. Саратов. СХИ. Саратов, 1976: Вып. 74. 64 с.

59. Ивантер Э.В. Основы биометрии / Э.В. Ивантер, A.B. Коросов. Петрозаводск, 1992. 164 с.

60. Ивлев A.M. Физика почв / A.M. Ивлев, A.M. Дербенцева // Учебное пособие. Владивосток. Изд-во Дальневост. ун-та, 74с.

61. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / В.Б. Ильин. Новосибирск: Наука, 1991. 151 с.

62. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. М.: Мир, 1989. 439 с.

63. Казеев К.Ш. Биологические свойства слитых черноземов / К.Ш. Казеев, С.И. Колесников // Слитые почвы: свойства, использование и социальное значение. Матер. Междунар. науч. конф. Майкоп, 1998. С. 26-27.

64. Казеев К.Ш. Биология почв юга России / К.Ш. Казеев, С.И. Колесников, В.Ф. Вальков. Ростов на Дону. Изд-во ЦВВР, 2004. 350 с.

65. Казеев К.Ш. Изменение гумусного состояния почв предгорий СевероЗападного Кавказа при сельскохозяйственном использовании / К.Ш. Казеев, С.Н. Алехин, С.И. Колесников, В.Ф. Вальков // Агрохимия, 1999. № 4. 18-23.

66. Кассанелли Д.П. Медоносный растения в бассейнах экосистем малых рек/ Д.П. Кассанелли, В.Я. Нагалевский, М.Р. Дюваль-Строев, Е.П. Бибкова// Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем малых рек, Ч. 1 ./КубГУ. Краснодар, 1992. С.55-56.

67. Кауричев И.С. Почвоведение /И.С. Кауричев, Н.Д. Панов, H.H. Розов // 4 изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1989. 719 с.

68. Качинский H.A. Почва, её свойство и жизнь / H.A. Качинский // Изд-во Академии Наук СССР. Москва, 1956. С. 309.

69. Качинский H.A. Физика почв / H.A. Качинский // Ч. 1. М.: Высшая школа, 1965.

70. Каштанов А.Н. Устойчивость земледелия: пути повышения / А.Н. Каштанов // М.: Знание, 1983. 64 с.

71. Кенебаль С.Б. Изменения плодородия черноземов Восточного Казахстана при их длительном с.-х. использовании / С.Б. Кенебаль // Автореф. дисс. канд. с.-х. наук, Алма-Ата, 1983. 21 с.

72. Кириченко К.С. Почвы Краснодарского края / К.С. Кириченко // Краснодар, 1952. 238 с.

73. Ковалева Г.В. Гумус как показатель продуктивности и качественной оценки почв / Г.В. Ковалева // Почвенные исследования и применение удобрений. Вып. 8. Минск, 1977. С. 82-89.

74. Коданев И.М. Повышение качества зерна / И.М. Коданев // М.: «Колос», 1976. 304 с.

75. Козин В.К. Определение нижней границы оптимального содержания гумуса / В.К. Козин // Земледелие, 1991. № 5. С. 31-32.

76. Кононова М.М. Проблема почвенного гумуса и современные задачи его изучения / М.М. Кононова // Изд-во Академия Наук СССР. Москва, 1951. 391 с.

77. Копейкин Ю.В. Гумус в почвах Ставрополья / Ю.В. Копейкин, М.Т. Ку-приченков, Н.С. Пищуга//Почвоведение, 1973. №8. С. 24-30.

78. Коробской Н.Ф. Агрохимические проблемы повышения плодородия черноземов Западного Предкавказья / Н.Ф. Коробской //Пущено: ОНТИ ПНЦ РАН, 1995.211 с.

79. Коробской Н.Ф. Изменение органического в-ва почв Западного Предкавказья при землепользовании / Н.Ф. Коробской, И.Б. Морозова // Докл. Рос. акад. с.-х. наук, 1995. №6. С. 20-22.

80. Косенко И.С. Определитель флоры Северо-Западного Кавказа и Предкавказья / Косенко И.С. // Москва: Колос, 1970. 613 с.

81. Красная книга Краснодарского края /Сост. В.Я. Нагалевский // Краснодар: Кн. Изд-во, 1994. 285 с.

82. Кружников И.Г. Корреляционная зависимость урожайности полевых культур от типов почв и их свойств / И.Г. Кружников, Р.И. Лукева // Вопросы исследов. и использ. почв Молдавии. Сб. 4. Кишинев, 1966. 149 с.

83. Крупенников И.А. Черноземы Молдавии / И.А. Крупенников // Черноземы СССР, 1974. Т. 1. С. 417-524.

84. Крыщенко B.C. Взаимосвязь между гумусностью почв и их гранулометрическим составом / B.C. Крыщенко, Р.В. Кузнецов, А.П. Самохин // Известия ВУЗОВ. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 1999. № 2. С. 54-60.

85. Кудряшова Е.А. К вопросу о бонитировке черноземов в Ставрополье / Е.А. Кудряшова // Научн. основы рационал. использ. почв чернозем. Зоны СССР и пути повыш. их плодородия. Кишенев, 1968. 213 с.

86. Кузьмичев В.Д. Главные принципы бонитировки почв / В.Д. Кузьмичев // Агрохимия и почвоведение. Вып. 8. Киев, 1969. С. 3-26.

87. Кулаковская Г.Н. Агрохимические свойства почв и их значение в использовании удобрений / Г.Н. Кулаковская // Минск, 1965. 207 с.

88. Куприченков М.Т. Агропроизводственная характеристика и оценка почв Ставрополья / М.Т. Куприченков // Почвоведение, 1970. №3. С. 42-49.

89. Лактионов Н.И. Органическая часть почвы / Н.И. Лактионов // Лекция /Харьк. с.-х. ин-т им. В.В. Докучаева. Харьков, 1988. 35 с.

90. Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении / И.Н. Лозановская, Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова // М.: Высш. шк., 1998. 287 с.

91. Лыков A.M. Гумус и плодородие почвы / A.M. Лыков // М., 1985. 192 с.

92. Маданов П.В. Соотношение азота и серы в гумусе почв степного типа / П.В. Маданов // Почвоведение, 1946. № 9. С. 517-528.

93. Марченко З.С. Динамика органического вещества в агрогенных почвах Предкавказья и его воспроизводство / З.С. Марченко // Автореф. дисс. канд. с.-х. наук Куб. ГАУ. Краснодар, 1992. 25 с.

94. Мельник O.A. Влияние растительного покрова на содержание органического вещества в почвах агроландшафта степной зоны Краснодарского края /O.A. Мельник // Экология и жизнь: Сб. статей IX Межд. науч.-практ. конф. Пенза, 2006. С. 190-192.

95. Миноранский В.А. Животный мир Ростовской области (состав, значение, сохранение биоразнообразие) / В.А. Миноранский // Ростов-на-Дону: изд-во ЦВВР, 2002. 360 с.

96. Мишустин E.H. Географический фактор, почвенные типы и их микробное население / E.H. Мишустин // Микрофлора почв северной и средней части СССР М.: Наука, 1966. С. 3-23.

97. Назарько М.Д. Микробиоценозы почв различных ландшафтов края / На-зарько М.Д., Белюченко И.С. // Экологические проблемы Кубани. Краснодар, 2000. № 6. С. 39-73.

98. Никитин Б.А. Опыт изучения сезонной динамики гумуса / Б.А. Никитин // Тр. Горьк. СХИ Горький, 1972. Т.49. С. 31-38.

99. Ю5.0вчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение / Овчаренко М.М. // Москва, 1997. 290 с.

100. Орлов Д.С. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / Д.С. Орлов, В.Д. Васильевская // М.: Изд-во Москв. ун-та, 1994.

101. Орлов Д.С. Химия и охрана почв / Д.С. Орлов // Соросовский образовательный журнал, 1996. №3. С. 65-74.

102. Орлов Д.С. Химия почв/ Д.С. Орлов // Изд-во Моск. ун-та, 1985. 376 с. Ю9.Паринкина О.М. Микрофлора тундровых почв / Паринкина О.М. // JI.:1. Наука, 1989.160 с.

103. Ю.Плотников Г.К. Животный мир Краснодарского края /Т.К. Плотников // Краснодар. Кн. изд-во, 1996. 453 с.

104. Полянская JT.M. Биомасса грибов в различных типах почв / JI.M. Полянская, В.В. Гейдебрехт, Д.Г. Звягинцев // Почвоведение, 1995. № 5. С. 566572.

105. Пономарева В.В. Сравнительное сопоставление гумусовых профилей типичного чернозема, темно-серой лесной и темно-каштановой почв / В.В. Пономарева, Т.А. Плотникова // Почвоведение, 1975. № 7. С. 54-65.

106. ПЗ.Почвенно-экологический атлас Краснодарского края. КубаньНИИгипро-зем. Краснодар, 1999.

107. Приходько В.Е. Изменение содержания гумуса в почвах при с.-х. использовании / В.Е. Приходько, Б.П. Чурсин // Тез. докл. Всесоюз. Конф. Пу-щино. 1988. С. 113-114.

108. Редькин Н.Е. Содержание и состав гумуса черноземов Кубани / Н.Е. Редь-кин, В.И. Сидоренко // Тр. КубСХИ. Краснодар, 1977. Вып. 141 (172). С. 7-15.

109. Роде A.A. Почвоведение / A.A. Роде, В.Н. Смирнов //Учебник для сельскохозяйственных ВУЗов. М.: «Высшая школа», 1972. 480 с.

110. Розанов Б.Г. Морфология почв / Б.Г. Розанов // М., 1983. 320 с.

111. Русанов A.M. Методическое пособие к курсу «Почвоведение и растениеводство»/ A.M. Русанов // Оренбург, 1999. 68 с.

112. Сдобников С.С. Органические удобрения в земледелии / С.С. Сдобников // Химизация сел. хоз-ва. 1991. № 8. С. 28-32.

113. Симакин А.И. Агрохимическая характеристика кубанских черноземов и удобрения / А.И. Симакин // Краснодар. Кн. изд-во, 1962. 280 с.

114. Симакин А.И. Удобрения, плодородие почв и урожай в условиях интенсивного земледелия / А.И. Симакин // Изд. 2-е, перераб. и доп. Краснодар. Кн. изд-во, 1988.270 с.

115. Система земледелия в Краснодарском крае на 1990-1995 годы и на период до 2000 года. Рекомендации. Краснодар. Кн. изд-во, 1990. 272 с.

116. Созинов A.A. Повышение качества зерна озимой пшеницы / A.A. Сози-нов, В.Г. Козлов // М.: «Колос»,1970. 134 с.

117. Тейт Р. Органическое вещество почв / Р.Тейт // М.: Мир, 1991. 397 с.

118. Тильба А.П. Растительность Краснодарского края /А.П. Тильба // Краснодар: КубГУ. 1981.84 с.

119. Томпсон J1. Почвы и их плодородие / JI. Томпсон, Ф. Троу // Пер. с англ. Э.И. Шконде. М.: Колос, 1982. 462 с.

120. Туев H.A. Микробиологические процессы гумусообразования / H.A. Туев // М.: Агропромиздат, 1989. 239 с.

121. Тюменцев Н.Ф. Бонитировка почв на генетико-производственной основе / Н.Ф. Тюменцев // Саратов, 1969. 76 с.

122. Тюменцев Н.Ф. О корреляции между бонитетом почв и урожаем / Н.Ф. Тюменцев // Проблемы экологии, 1971. Т. 2. С. 92-94.

123. Тюрин И.В. Органическое вещество и его роль в почвообразовании и плодородии/ Тюрин И.В. // M.-JL, 1937. 287 с.

124. Фокин А.Д. Идеи В.В. Докучаева и проблема органич. в-ва почв / А.Д. Фокин // Почвоведение. 1996, № 2. С. 187-136.

125. Шапошникова И.М. Изменение органич. в-ва почв при их с.-х. использовании / И.М. Шапошникова, А.Г. Новиков // Почвоведение. 1986, № 8. С. 58-63.

126. Шевченко Г.А. Гумусное состояние черноземов ЦЧО / Г.А. Шевченко, А.П. Щербаков // Почвоведение, 1984. №8. С. 50-56.

127. Шеин Е.В. Роль и значение органического вещества в образовании и устойчивости почвенных агрегатов / Е.В. Шеин, Е.Ю. Милановский // Почвоведение, 2003. № 1. С. 53-61.

128. Щербаков А.Д. Плодородие почв, круговорот и баланс питательных веществ / А.Д. Щербаков, И.Д. Рудай // М.: Колос, 1983. 189 с.

129. Bucle P. On the ecology of soil insects on agricultural land / P. Bucle // J. Ecol., 11, 1923. P. 93-102.

130. Follett R.F. Soil fertility and organic matter as critical components of production systems / R. F. Follett, J. W. Stewart // Madison, 1987. 166 p.

131. Fritsh M. Umdenken bei der zivi bisatorischen Umgestaltung dos Bodens / M. Fritsh // ETH Zurich Bull. 1994. № 253. P. 32-35.

132. Hatch D., Laboratory study of the effects of two Nitrification inhibitors on greenhouse gas emission from a slurry-treated arable soil impact of diurnal temperature cycle / D. Hatch, H. Trindade // Biol. Fertil. Soils, 2005. № 41. P 225-232.

133. Laegreid M., Agriculture, fertilizers and the environment / M. Laegreid, 0. C. Bockman // Norway, 1999.294 p.

134. Malzer G.L. Incorporation of nitrification inhibitors with urea and urea-ammonium nitrate for irrigated corn / G.L. Malzer // Fertilizer Research, 1989. № 18. P. 141-151.

135. Rao S.C. Urea Placement and Nitrification Inhibitors by No-Till Winter Wheat / S.C. Rao, Thomas W. Popham, Crop Soil, 1999. № 39. P.l 115-1119

136. Sahrawat K. L. On the criteria for comparing the ability of compounds for retardation of nitrification in soil / K. L. Sahrawat // Plant and Soil, 1980. № 55. P. 487-490.

137. Stevenson J. Nitrogen in agricultural soils / J. Stevenson // Agronomy, Madison, 1982, №22. P.53.

138. Tisdale S. L. Soil fertility and fertilizers / S. L.Tisdale, W.L. Nelsonl. New York, 1990. 754 p.