Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА КРАСНОЗЕМОВ ДЛИТЕЛЬНО УДОБРЯЕМОЙ ЧАЙНОЙ ПЛАНТАЦИИ ЗАПАДНОЙ ГРУЗИИ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА КРАСНОЗЕМОВ ДЛИТЕЛЬНО УДОБРЯЕМОЙ ЧАЙНОЙ ПЛАНТАЦИИ ЗАПАДНОЙ ГРУЗИИ"

. ГОСУДАРСЯВйМЛ (СОШЛЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

ОРДЕНА ДРУЖЕН НАРОДОВ

УНИВЕРСИТЕТ ДРУ1Ш НАРОДОВ имени ПАТРИСА ЛУНУМШ

*

На правах рукописи

ПШЬ КРМ МИХАЙЛОВИЧ

3да-633.631.841.631.445.3/АУО. Ш

ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА КРАСНОЗЁМОВ ДЛИТЕЛЬНО УДОБРЯЕМОЙ ЧАЙНОЙ ПЛАНТАЦИИ ' ' ЗАПАДНОЙ ГРУЗИИ

(06.01.04 - агрохимия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА - 1991

Работа выполнена на кафедре почвоведения и.агрохимик -сельскохозяйственного факультета Университета дружбы народов имени Патриса Думуыбы и в лаборатории трансформации азота Всесоюзного научно-производственного объединения по чаю, субтропический культурам и чайной промыплекности в 1988-1991и|,

Научные руководители - доктор сельскохозяйственных

наук^профессор ТРЕЩОВ А.Г.,

кандидат биологических наук ЧЕТКИНСКИЙ А.Е,

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор ЧВШИКОВ В.А.

кандидат биологических наук ЮШШОВСКИЙ Е.Ю.

Ведущая организация --Всесоюзный научно-исследовательский институт удобрений и агропочвоведения имени Д.Н.Црянкв-никова.

Защита состоится 1991 г. в 15.00 на

заседании специализированного совета К 053.22.18 в Университете дружбы народов имени Патриса Луцумбц по адресу: 113093, Москва, №>93, ул.Павловская, д.8, корпус 5, аУД.340.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Университета дружбы народов имени Патриса Дуцумбы по адресу: 117198, Москва, ул.№клухо-иаклая,д;6.

Автореферат разослан гиуМмР 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат биологических наук, ^^/А^^В.М.Малофевв, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При интенсификации сельскохозяйственного производства проблема органического вещества почвы зани-' мает Ьедущее место в повшении почвенного плодородия. Внесение . больших количеств минеральных удобрения под культуру чая оказывает значительное влияние на свойства красноземной почвы. Определенное воздействие на эти изменения в почве оказывает растительный материал, остающийся в междурядьях чайных плантаций в результате ежегодных подрезок чайных кустов, спадов листьев и корней. Он составляет основу вновь формирующегося органического вещества почвы и является главным источником форииро* вания собственного гумуса. -

Эффективное регулирование состояния органического вещества, как и уровня почвенного плодородия в целом, должно опирать- -ся на знание различных конкретных процессов, механизмов трансформации гумусовых соединений. До сих пор недостаточно изучен вопрос об участии азота минеральных удобрений, а также азота растительных остатков чайного растения в формировании гумуса. ¿Неизученным является вопрос о доступности азота растительных Достатков растениям чая и доли участия этого азота в .формировании урожая чайного листа. '

| При интенсивном использовании красноземных почв под чайны-|ми культурами в почве происходит накопление гумуса. Этот факт отмечался в литературе неоднократно (Бзиава, 1973; Саризвижи, Егорашвили, 1974; Цанава, 1965). Применение азотных удобрений активизирует биохимические процессы в почве, результатом чего является усиление трансформационных процессов органического вещества красноземов. В.П.Цанава (1985) считает, что практически весь вымываемый в нижние слои почвы азот представлен не азотом минеральных удобрений, а азотом гумусовых веществ, подвергайте Минерализации под действием больших доз азотных удобрений. В • связи с этим изучение скоростей обновления гумусовых соединений и коэффициентов и* минерализации представляется особенно важным. Настоящая тема является частью Гос.темы "Изучить пути оптимиза-^ ции баланса азота под чаем и цитрусовыми в связи с дальнейшим | повдаением урожайности и охраной окружающей среды" (01,66. " ! 0100966), разрабатываемой коллективом кафедры почвоведения и агрохимии сельскохозяйственного факультета Университета дружбы народов им, Л.Дуцумбы» >

1 ЦЕНТРАЛЬНАЯ "

'..........' ' НАУЧНАЯ Л МОТЕК А

Моей, сег^ск::'-:'-

Чи>1 г '

Цель и задачи исследований, Целью настоящей работы является изучение трансформации органического веецества красноземных почв чайных плантация Западной Грузин при длительном применен« « высоких доз.минеральных удобрений. Д*я достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

■ - изучить влияние длительного удобрения^на гуцусное со* стояние красноземных почв;

- изучить характер изменения в молекулярной организации гумусовых веществ, вызванных воздействием минеральных удобрений;

- определить размеры иммобилизации азота различных форм азотных удобрений в гумусовых веществах; .

- изучить размеры включения азота растительных остатков чайного растения во фракции гумусовых веществ и доступность этого азота растениям чая; \ .-■

- определить скорость обновления гумусовых кислот "красноземов и коэффициенты их минерализации при длительном удобрении чайных плантаций. ' .„.'..

Научная новизна исследований. На основании исследований в длительном полевом опыте получены новые данные о характере изменений гуцуса при длительном внесении под чайные культуры ! больших норм азотных удобрений. Изучена доля азота разлагао- ' цихся растительных остатков в азотном питании чайных растений;{ Впервые применен метод радиоуглеродного датирования для изуче-■ ния вопросов трансформации гумусовых-кислот и определения ко- 1 вффициентов минерализации гуцуса красноземных почв Западной ' Грузии. .

Практическая ценность работы. Полученные результаты могут быть использованы при разработке мероприятий лооптиматизацин гумусового режима, а также для балансовых расчетов гуцуса в-красноземных почвах. 3 результате проведенной работы обоснова-( на оптимальная форма азотных удобрений'длявнесения под чай , аммонийная; получен ценный материал, который может Сыт? исполь-'зован при разработке мероприятий по оптимизации азотного пита- <ни* чайншсхустов,

| Апробация работы. Результаты исследований были доложены на научной конференции молодых ученых "Пути поаыоения эффективности сельскохозяйственного производства" (Москва, 19Э8), на научно-теоретической конференции "Вопросы интенсификации произ-

водства сельскохозяйственной продукции" (Ыосква, 19Э9).

Пуtfликания результатов исследований. По материалам диссер}-тации опубликовано три статьи.

Объем диссертации. Диссертационная работа изложена на стр.машинописного текста, включает 17 таблиц, 14 рисунков.1 Состоит из введения, пяти глав с разделами, выводов и рекоме»-даций произведетсу. Список литературы включает наименований, в том числе на на иностранных языках.

- СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ' " ■

Объекты н методы исследований •

Одним из объектов исследований служил длительный полевой опыт отдела агрохимии ЗНПОчСКичП (Оэургети, Анасеули, Груз.ССР заложенный в 1966 году. Схема посадки,растений 1,25x0,30 м. . Длина учетной делянки 7,5 м, ширина 8 м, площадь 60 *г. Площадь плиткой делянки 90 м^. Почва - типичный краснозем на эеб- , ровидноЯ глине. В момент закладки опыта почва характеризовалась следующими ^показателями (0-15 см): С0рГ>2,6£, Ыоб|Ц>0,4й6 обменная кислотность 6,8, гидролитическая кислотность 9,7 мг-экв.на 100 г почвы, подвижные фосфор и калий 3,0 и 7,5 мг/100г соответственно, кальций 16,1 мг/100 г, магний 9,5 мг/100 i* поч-!»ы. Схема опыта: I, Контроль (без удобрения); П. РК-фон, Ш, ^H-fMgQQí 1У. Целика. Норма.азота 300 кг/га взята в связи с |тем, что данная норма рекомендуется как оптимальная в данном регионе. 4-х летнюо норму фосфора вносили в виде суперфосфата и фосфоритной цуки. Одинарная норма фосфора 150 кг/га. Калий в виде KCl в норме 100 кг/га вносили четыре нормы раз в .четыре года. 3 1976 году провели полутяжелую подрезку, перед которой (зимой) внесли азотное удобрение (60& от нормы)* В 1977 г.внес-'ли магнезит в норме 100 кг/ra UjO.

I Отбор почвенных образцов проведен по генетическим горизонтам. Образцы целинной почвы взяты в 50 м к северу от опытного участка под пологом вторичного леса, состоящего из липы ( Т/ -, каштана ( Сазбалгл sa^Víj.) и лещины {Cotp&s в

отобранных образцах определяли С0 р^ по Тюрину, bIo6l4>- по Кьельдалв, групповой и фракционный состав гуцуса - по Тюрину в модификации Пономаревой-Плотниково1^)рлов, Гришина, 1981). t Для изучения характера изменений в молекулярной органйза-! ции гумусовых соединений, вызванных воздействием минеральных | удобрений, проводили анализ щелочной вытяжки почвы е помощью

гель-фильтрации, а также опредедяди элементная состав препаратов гумусовых кислот. 5ра1ЩиовиыЯ состав трудногхдролнэуеыдх соединений почвенного азотапроводили по методике Ерецпера (Лип/иг* 1965).

С целью изучения включения в состав гумуса азота раэляч-и» форм азотных удобрений нами бил заложен лабораторией спит с компостированием почвы с азотним удобрением. Исследовали три формм - аыидную (мочевина), нитратную (натриевая селитра), aj*i монийную(хлорид амыония)( меченные изотопом '^Н. Обогащение удобрений: 15ХЫН2)2С0 - 21,15 ат.*, 15ПН4С1- 54,30 атЛ, ' НаНО^ - 16,66 ат.*. Образцы отбирались через I, 3, 6, 12 месяцев на анализ фракционного состава гуцуса. Обогащение оораэ-| цов изотопом азота-15 определяли на приборе '200.

Для выяснения роли растительных остатков чая в формировании гуцуса красноземов и питании чайных кустов нами бмл зало* I же» лабораторный;опыт с почвенными компоста»«, где целинную j почву низкого уровня.плодородия компостировали с размолотыми ! растениями чая.■Растительный,материал готовили следующим обра-, эом. Саженцам чал давали двойную норму меченого по азоту суяь-фата аммони«:(0,2 г/кг). Содержание N в удобрении 22,75 ат.%. Через 7 месяцев растения высушивали, размалывали и ддяподго- , товки компостов использовали растительный-ыатериал, содержащий' 7,07 ат.Ки Н. На компостируемый материал сажали чайные растения, которым давали дополнительную подкормку в виде суперфосфата (0,03 г/кг), KCl (0,04 г/кг) и необогащенный (HH^jSO^, (0,10 г/кг).Повторность трехкратная* Через I, 3, 6, 12 мес. Орали образцы почвы и растений.

Для изучения скоростей обновления гуцусов»сг веществ красноземов в препаратах гуминовых и фулъвокиелот, выделенных из почвы полевого опыта, определяли удельную активность которая использована для расчета коэффициентов минерализации гуцу-совых кислот и 14С-возраста(Черкинекий, Бровкин, 1989, 1990).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Изменение гумусного состояния красноземов

Дкительное применение больоих норм азотных удобрений1(300 кг/га) увеличивает'содержание Сг по сравнению с вариантом без ^внесения удобрений'с Э,50й до 4,625 (табл. I). При закладке ¡опыта величина С0 равнялась 2,6i, Действие фактсра удобрения

на гу»$гсонакопление 8 нижнем горизонте А1Впогр> несущественно.

Применение азотных удобрений вшивает уменьшение обогащенности

гумуса азотом, на что указывает более широкое отношение С/П -

10,5 на контроле, 12.8 на варианте с применением азота.

Таблица I. '

Изменение группового состава гумуса красноземов(в числителе-% от веса почвы, в знаменателе-%от Сорг>)

Вариант Горизонт, глубина. сг- **обц с/и ► • Сг.к. : Сф.к ,Ск.г СТ.

см % ■ ■ .

{онтроль А1В удобрения),^10 3,50 1,17 0,38 0,19 10,5 7,02 0.93 27,9 0.22 16,6 1.6Г 46.1 0.61 51,9 0,6 0,4 0.91 26,0 0.34 29,3

РК-$он 3.86 1,46 0,37 0.23 12,02 7,24 1.08 29,1 0.28 18,9 1.53 39.6 0.90 61.7 0,7 0,3 1.25 32,3 0.28 19*4

«о^ПзОО А1Вантр. 0-25 А1ЙП0ГР. 25-50 4.62 1,13 0.41 0.20 12,79 7,58 1.72 37,3 0.15 13,0 2.22 48,0 0.72 63,7 0,8 0.2 0.69 Д4,7 0.26 23,3

Целика А1 . 0-25 31 25-60 2,69 0.60 0,26 0,14 11,84 4,98 0.84 31,2 0,06 9,2 1,33 4,94 0.50 80,9 0,6 0,1 0.52 19,4 0.06 9.9

НСР05 0,94« 0,92, 5,45(6 5,46£ . 7,5056

Основным источником органического материала для гуыусона-копления является подрезочный материал чайных кустов. Так,только в 1989 голу на плантации оставлено на контроле 4208 кг/га, на вариантах РК и РК+Из^ соответственно 4713 и 6410 кг/га подрезочного материала. При этом процесс новообразования гумусовых соединений изменяется. Общее количество гуминовых кислот ¡в гумусовом горизонте увеличилось с 27до 37,356 о* Сорг.(с .0,90$ до 1,72й от веса почвы). Количество фульвокислот на вари-акте с азотным удобрением увеличилось по сравнении с контролем ■с 1,61« до 2.22< от веса яочви, доля их в составе гумуса практически оставалась неизменной. В нижнем горизонте их доля нее-

колько увеличивается с 51,9% до 63,7% от С0рГ> Отношение Сг>ж/ сф.к. на варианте с внесением азота становится пире - 0,8 по ставненюо с хонтролеи, где это отношение равняется 0,6, что го ■ воритоб улучшении качества гумуса на удобренной варианте. До* ля негидролизуемого остатка при внесении удобрений снижается с 26,0% на контроле до 14,7% на варианте РК+Кгдо.

Данные фракционного состава гуцуса свидетельствуют о тон, что гумусное состояние красноземов в значительной мере определяется содержанием фракции ГК-1, связанной с подвижными полу-тор нши окислами. Количество этой фракции при применении азотных туков увеличилось с 0,59% до 1,06% (с 16,6% до 23,3% от Сорг>). Большая доля принадлежит фракциям ГК-3 и ФК-З, связан- . ними с глинами и устойчивыми полуторными окислами. И если коли- -чество №-3 увеличивается в гор, АЮ^ с 0,33% на контроле до 0,64% на варианте фон+Ыдод, то количество ФК-3 существенно не изменяется - 0,63% на контроле и 0,59% на варианте с применением азота. Доля'ЭД-З в состава гумуса практически не меняет-■ сл. Закономерна и небольшая доля или полное отсутствие фракции ПС-2 и <Ж-2, связанные с Са, что наблюдается из-за ненасицен-ности основаниями почвенно-поглощающего.комплекса* В варианте' фон+Ы^^ доля "агрессивной" (по определению В.В.Пономаревой, 1964) фракции несколько снижается - до 7,7% по сравнению с 9,8!. на контроле. На веек вариантах вниз по профилю доля этой фракции увеличивается.

Молекулярная организация гуцусовых, веществ

Элементный состав гуминовых кислот. В препаратах гуминовых. кислот водород преобладает на углеродом (39,09-43,31 ат.%Н про« тив 34,06-36,50 ат.%С).С применением азотных удобрений это от-, ношение практически не менялось, то есть степень конденсирован» ности молекул гуминовых кислот верхних горизонтов на всех вариантах опыта примерно одинакова. Содержание кислорода в препара! тах ПС варьирует в пределах 20,33-22,34 ai.lt, В верхних гори« зонтах АДОэд^р^ различий в содержании азота между вариантами опыта и целиной практически не наблюдалось. Имеет место только | сужение отношения С/Ы на варианте РК и РК+Иэдо с 14,38 (кон«! тронь) до 13,46 (РК) и 13,47 (РК+Н300), что указывает на некоторое увеличение обогаценности гуминовых кислот азотом при внесении минеральных удобрений. Однако в целом существенных различий в элементном составе гуминовых кислот под действием мине-

радьных туков не наблюдается.

Ыолвкулярно-массовое распределение гумусовых веществ. Одним т показателе» гуцусного состояния почвы является доля ще-лочнорастворимой фракции в составе гумуса. Гель-фильтрация это t группы гуцусовых веществ позволяет получить важную информацию о характере изменений в их ыолеиуифиой организации под влияни- • ем минеральных уг^брений. Гумусовьге соединения щелочной вытяжки красноземов с помощью сефадекса G -100 разделяются на 2 франции. В верхней части профиля (rop.AIBaHTpt) на всех вариантах опыта выделяется фракция со средневзвешенной молекулярном массой 124,2х103 Д. Ценяется только ее доля в составе гуцусовы: веществ. Так, на целинной почве ока составляет 41,85, на контр!» ле 35,2$, уменьшилась с применением азотных туков до 21,6Х. Доля ниэкомолекулярной фракции 2 увеличивается с 64,05 на контроле ОоиП.бТхПГ Д)~11 58,2* на целине 'ЧЫ-II,97х103 Д) до 78,45 на варианте Фон+Ы^оо (Ш»Х2,25х103 Д).

Подобное изменение аолекулярно-массового распределения гу-мосовых веществ свидетельствует о более глубокой трансформации органического вещества красноземных почв при длительном внесении минеральных удобрений. ,

Фракционный состав трудногидролизуемых соедине-* ний почвенного азота

Известно, что мееду содержанием трудногидролиэуемых соединений почвенного азота, состоящих в основном из азота аминокис-нот и аминосахаров С Рмлел , , 1974) и уровнем обеспече!

ности растений чая азотом существует экспоненциальная зависимость (Цанава, 1985). В условиях нашего опыта основная часть азота гидролизата (табл. 2) в верхнем горизонте почвы приходит-1ся на азот аминокислот. Его количество увеличивается с 85,4 ' г/100 г на целине и 121,0 мг/100 г на контроле до 160,0 мг/

00 г на варианте PK+H-jqq. | Однако, доля этого азота снижается с 60£ от Ы^^ на кон-¡гроле и 58,8? на целине до 46,9$ на варианте с внесением азотных удобрений. На вариантах с внесением минеральных удобрений Содержание общего азота гидролиэата значительно больше, чем на варианте без удобрения и целины, из чего можно заключить, что Их применение создает благоприятные условия для накопления доступного растениям азота.

i

Таблица 2.

Фракционный состав трудногвдролиэуемых соединений почвенного азота (в числителе - мг/100 г почвы, в знаменателе - % от общего гидролиэуеыого азота)

Контроль ~ТЯ РК+ГАзод Целина HCPqq 0-15 15-45 0-15 15-45 0-25 25-50 0-25 25-60m7JTO

Мобщ.гндрол.198'6 4б«6 54,0 341,2 75,4 147,0 37,6 61,2

Аммонийный 68.8 24.3 67.3 22.9 155.2 40.4 50.4 21,0 « ,

азот 3575 5271 3273 3575" 5375 3573 557В

Азот 8^5 3^3 25,6 1.3 9.В 0.8 - -

аминосаха- 4,3 7,1 V ~ 7,6. 1,7 6,7 2,1 ' ров

Азот : ■ 121.0 16.6 132.0 26.6 160.0 33.6 66.4 15.6 16 «

аминокислот 60,9 40,3 60,8 49,6 46,9 44,6 58,8 41,5 *

Аммонийный азот составляет в верхних горизонтах.от 34,656 от общэго азота'гидролизата на контроле до 45.5EÍ на варианте Фон+N^qq, то есть происходит достоверное увеличение легкогид-ролизуемых форм азота, которые при кислотном гидролизе ввделя^ ются в виде аммония. Доля негидролизуемого азота снижается, составляя на целине 42,3Í от общего азота почвы, 47,4£ на контро--ле и только 22,7Í на варианте с нормой азота 300 кг/га. Количество азота аминосахаров значительно колеблется, составляя 2-6Й от общего азота гидролизата. В пределах почвенных профиле); закономерности одинаковы. При общей снижении количества аммоний ного азота вниз по профили наблюдается повдаение его доли в об-j-щем азоте гидролизата.- Количество и доля азота АШ вниз по npo-j 'филю резко уменьшается. Аналогичные закономерности на различных |почвах были отмечены рддоы авторов ( , 1971, SLtcl&n*, ;

éUcA , 1967). Доля негидролизуемого азота во всех вариантах в нижнем горизонте (А1вП0Гр.) почвы значительно повышается, что происходит за счет возрастания доли устойчивы*: органических соединений, азот которых практически недьс?упен расгеникм»

Включение азота удобрений в состаь органического вещества красноземов

Наиболее интенсивна происходит включение азота в подвижную фракцию 1а фульвокислот. Следует отметить, что при данной методике фракционирования в эту фракцию попадают и неспецифические кислотopaстворимне вещества,, в состав которых также

'включается азот-15 удобрений.

Таблица Э.

Динамика включения азота удойрениП( Н) во фракции гумуса красноземов, мг/10С г почвы

Удобрение Экспоэи- Гуминовые кислоты Фудьвохислоты

ция,мес V I 2 3 1а I 2 3

15НаЫ0д I 0,37 - 0,40 5,61 - У,37 0,13

3 0,16 0,06 3,45 - 2,00 -

6 0,29 -. 0,15 5,18 0,95 1,58 0,27

12 0,49 - 0,03 2,74 0,03 0,53 -

15ЫН4С: 1 I 0,20 0,02 5,06 - 3,06 0,06

3 0,33 0,01 4,50 - 2,00 0,02

6 0,44 0,2в 0,05 4,42 - 2,00 0,06-

12 0,16 _ 0,20 3,60 0,08 1,29 0,16

15(ЫН2)2С0 I 0,23 _ 4,68 1,47 0,42 _

3 0,14 -. 0,03 3,79 - 2,09 о,ю.

6 0,35 0,02 0,24 4,30 - 2,03 0,04

12 0,07 . - 0,10 2,23 - 1,79 0,11

Большое количество азота иммобилизуется фракцией 8№>3, связанной'с подвижными полуторными окислами. Наибольшее количество азота было закреплено в этой фракции в варианте с внесением мочевины, наименьшее - с натриевой селитрой. Практически -не произошло включения азота во фракции.ГК-2 и ФК-1. О состав ^гуминовых кислот наибольшее количество азота включилось из на-.триевой селитры. По общему объему закрепления три форыы азотных удобрений располагаются в ряду: аммонийная>амццная> нитратная. То есть аммонийная форма является предпочтительнее для, . применения на данных почвах под чай в связи с тем, что объем непроизводительных потерь при внесении данной формы наименьший,

Включение Ы меченых растительных остатков в состав гучусовых веществ и доступность его растениям чая

В первый месяц компостирования азот меченой растительной массы включается почти во все фракции фуяьвокислот (рис. 2). Наличие его во фраотиях Ж-1 и 1а составляет от 11,02 до 28,75® от внесенного азота. Часть азота перешло в фульвокислоты $К-3, |

; .......:...........й

%

84

7

6'

5 4

3 2

I

. (

Л

л

У

у

V фракции

"

к—ч-г- и и» у I I г 11—I—

12 мвс.

Рис.! Динамика включения растительных остатков в состав гуыиновых кислот {% от содержащегося в растительных остатках N удобрения).

30

20

10

у V.

г .

г '

{у ^^ ^____

ч

\

V фракции

V

X ^ 3 * к ____— I

тч

Вю.2 Динамика включения N растительных остатков в состав фульвокислот 1% от содержащегося в растительных остатках Ы удобрения).

ш

связанные о глинистыми минералами и устойчивыми полуторными I окислами - 3,0Кб от азота удобрений* За год доля азота во фракции ФК-3 увеличилась с 3,01% до 12,7655. И если через месяц во | фракции №-2 не произошло закрепление азота, то через год в ней закрепилось 6,8& азота. То есть количество меченого азота в . течение года в составе устойчивых фракций гумуса увеличивается. Доля же азота в подвижных фракциях уменьшается. Во фракции ФК-1а содержание снижается с 28,75Й до 7,8Й от внесенного азота. Большой объем закрепления азота во фракции ФК-2 и ФК-3 следует отчасти объяснить характером почвенных глин, которые способны удерживать аммоний в обменной и необменной формах ( К., 1972). За 12 месяцев во фракции ГК-1 закрепилось

0,32 мг Ыуд /ЮО г, во фракции ПС-3 - 0,47 мгЫуД/100 г,что составляет 2^29 и 3,37? от внесенного азота удобрений.

Азот меченых растительных остатков уже через месяц обнаруживается в растениях чая. В корнях его содержание составляет 121,1 мг/100 г сух. в-ва( то есть 9,6® от в корнях), в

листьях - 45,52 мг/100 г сух. в-ва (2,15? от в листьях).

За год вгуминовые кислоты перешло 5,66? внесенного с расти* тельной массой азота удобрения; в фульвокислоты и неспецифические кислоторастворимые соединения - 32,76^ азота; растениями чая, посаженными на компост, утилизировано 1256 азота; в меченой растительной массе компоста сохранилось в иммобилизованном - состоянии 42,29$.аэота; а 7,29Ж меченого азота оказалось неучтенным, что является следствием его газообразных потерь в результате процессов минерализации.

Изменение скорости обновления гумусовых кислот

Пуминовые кислоты красноземов чайных плантаций; считающие-' ся, как правило, наиболее стабильной фракцией в этих почвах, имеют большое значение удельной активности, чем фуяьвокислоты, и. следовательно, обновляется с большей скоростью, чем последние, Это подтверждает высказанное предположение (ЧеркинскиЯ, Чичагова, 1984) о том» что наиболее устойчивой является преобладающая фракция в данном типе почв. Коэффициенты минералиэаци* гуминовьк кислот (КуГК) в верхнем горизонте максимальны, более

в год, а аремн их обновления составляет всего 20 лет. Это отражает высокую биохимическую активность в этих почвах и значите льну о нестабильность гумиковой составляющей органического вещества (табл. 4).

| if нижнем горизонте AI3norjK отмечаются различные значения ¡удельной активности гуминовых кислот в трех вариантах опыта, ;где по сравнению с горизонтом А1Вантр>более, чем на порядок меньше значение коэффициента минерализации и больше время их обновления.Циниыальмое значение К^^ на контроле 0,175+0,0136 в год и, следовательно, максимально время их обновления * 554+ 47 лет. На участке с применением высоких норм азотных удо • врений (300 кг/га) Кмгк уменьшается до 0,294+ 0,016® в год, а время обновления возрастает по сравнению с вариантом Pit до 333+ 20 лет.

Аналогичная зависимость выявлена для фулъвокислот. Для них характерны более низкие коэффициенты минерализации и более высокие значения времени обновления. Так, на контроле время обновления ОК в 2 раза вше, чем ГК и составляет 42+ 4 года, а а почве-с внесением азота » почти в 1,5 раза 30+ 5 лет. Соответственно для них и ниже значения коэффициентов минерализации

8 нижних горизонтах значение относительной удельной активности по ^С фулъвокислот резко убывает до 69,07+ 0,085 на контроле, 90,65+ 1,00% на варианте РК и 90,72+ 2,01% на вариан. те PK+Njqq. Аналогичным образом происходит изменение Км^х и резко увеличивается время их обновления.

Таблица 4.

Относительная удельная активность, коээфициенты минерализации и время обновления гуминовых кислот красно^

земов по "с.

Зарм&нт опыта Горизонт, глубина, см Относит.уд.ул^ акт-ть по 'С, % к активности -стандарта %Р0Д-1 нс кал. возраст

Без удобрения 132,47+ 1,01 5,369+ 0,531 1Э± 2

йг- 95,62+ 0,73 0,175+ 0,015 554+ 47

РК-фон 132,02+ 0,81 5,147+ 0,381 19+ I

»г?- 102,71+ 0,45 0,440+ 0,026 224+ 13

РК+Кзоо А1вантр. 0-25 132,07+ 0,57 5,504+ 0,325 18+ I

¡а аг*. 99,69+ 0,46 0,294+ 0,018 333+ '¿0 . „ *.....,.х

Продолжение таблицы 4,

Целина- Л1 ■ 0-25 109,66+'1,02 0,959+ 0,092 104+ 10

Таблица 5.

Относительная удельная активность, коэффициенты минерализации и время обновления фульвокислот красноземов по 14С.

Вариант опыта Горизонт, глубина, см Огносит.уд.т4 акт-ть по С X к активности -стандарта к т «год'1 14С -кал возраст

Без удобрения «Вантр; 0-15 121,3% 1,35 2,382+ 0,219 42+ 4

А1^югр. 15-45 ■ 89,07+ О,60 0,090+ 0,006 1041+ 66

РК-фон ' А1Вантр. 0-15 ' -

АЦтогр; 15-45 * 96,65^ 1,00 0,19би 0,025 490+ 69

.Г^Нэоо А1Вантр. 0-25 126,35+ 2,49 3,334+ 0,585 30+5

А^огр. 25-50 ■ 90,72+2,01 0,104+0,020 907+ 163 -

Целина А1 0-25 Х1в,59+ 0,69 1,964+0,096 51+ г

шзоды

1. Длительное (более 30 лет) применение больших норм аэот-г ных удобрений на красноземных почках по чайными плантациями потложительно влияет на гуцусонакопление в почве. По сравнение с | контролем (вариант без удобрений) в условиях полевого опыта произошло увеличение содержания Сорг> на Э2Ж. Улучшается и качеств во гуцуса, на что указывает расширение отношения Ср к /С» к с! 0,6 до О,в. Новообразованный гумус лабилен, легко подвергается' биохимической минерализации, являясь не только обменным фондом^ но и защитой-стабильной части гуцуса.

2. Под воздействием минеральных удобрений в составе свободной (селочнорастворимся) фракции гумуса, доля высокомолекуляр-

ной фракции (1Ш>1г4,Зх10'3 Д) снижается на 9,бЖ. Доля низкомолекулярной фракции увеличивается на 13,62 при одновременном увеличении средневзвешенных молекулярных масс с 11,64x10^ Д до 12,25*10 Д, хотя значительных изменений в элементном составе гуцусных кислот не наблюдается. Это свидетельствует о возрастании биохимической активности.при внесении больших норм азотнья удобрений й более глубокой трансформации органического вещества почв.

3. В красноземах длительно удобряемых чайных плантаций происходит значительное,накопление трудногидролизуемых соединений почвенного азота - повьпаетея количество азота аминокислот и аминосахаров вследствие активизации микробиологической деятельности. Доля негидролизуемого азота почвы снижается с 47,4% до 24,72 от общего азота почвы, то есть возрастает роль

- азота органического вещества как источника азотного питания растений'чая. ; '

4. Через 12 месяцев поеле внесения азотных удобрений в почву в органическом веществе закрепилось от 38,до 56,9% внесенного 'эота. По величине иммобилизации азота формы азотных удоорений располагаются в ряду аммонийная амидная ' нитратная : форма.

5. Выявлена важная роль растительных остатков в азотном ; | питании растений и гумусообраэоваяии. Через год в составе гу- ! миновых.кислот обнаружено 5,66$ от *5Ы удобрений, содержещегоД ся в растительной массе компоста, а в кислотораетворимой фракции 32,7$. В течение года происходит возрастание доли азота рас' тигельной массы компоста в состве устойчивых фракцийфульвокислот. Растениями цая использовано 122 азота удобрений из растительных остатков. Доля этого азота в-ластьях чайного растения составила 11,22.

6. Показано, что в красноземах чайных плантаций гуминовые кислоты обладают большой удельной активностью, чем фульвокислоты; и, следовательно, обновляются с большей скоростью, чем последние. ■

■ 7, Применение минеральных удобрений приводит к уменьшению времени обновления гумусовых кислот красноземов и улучшению нестабильности их гуиусного состояния, так как увеличивается скорость минерализации основных составляющих гумуса. Применение минеральных удобрений ЫРК, по сравнению с РК,' несколько снижа-

ет этот эффект, и в случав стаоильностигумуса нес коль (нГвозра тает. Поэтому необходимо оптимальное соотношение между количеством применяемых удобрений, урожайность» чайных плантаций и изменением устойчивости гумусовых компонентов, которые обеспечивают сохранность почвы от воздействия эрозионных процессов.

■ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ, '

На красноземных почвах Западной Грузии под чайные плантации целесообразно вносить* аммонийную форму азотных удобрений, в евреи с тем, что высокий уровень закрепления в почве азота этой формы удобрения обеспечивает меньшую долю непроизводительных потерь по сравнен™ с другими формами.

Представленную в диссертационной работе методику определен ния коэффициента минерализации с помощью радиоуглеродного метода рекомендуется использовать при балансовых расчетах гумуса в красноземных почвах.

'л Список публикаций по теме диссертации

" I. Изменение группового и фракционного состава гуцуса красноземов на длительно удобряемой чайной плантации// Материалы ¡научной конференции молодых ученых "Пути повшения эффективности сельскохозяйственного производства"»-Н.; Изд-во УДН, 1968.-С. 4.

2. Формирования гумуса красноземной почвы чайной плантации// Материалы научно-теоретической конференции "Вопросы интенсификации производства сельскохозяйственных продуктов".- ■ II.: Изд-во УДН, 1989.-С.45-46. (в соавторстве).

3. Влияние длительного удобрения на состав и свойствагу-цуса красноземов под чайными плантациями// В сб.: Плодородие и использование почв в различных почвенно-климатических зоНах;-11.: "Изд. УДН, 1991 (в печати). .' "

Тематжчеоквй план 1991 г., Я 241

Подписано х печати 26,04.91. Форшт 60x90/16, Ротапринтная печать, Усш.печ.л. 1,0, Уч.-иэд.л. 0.96. Усл.кр.-отт. 1,125. Тирах 100 экз. Заказ 342. Бесплатно Издательство Университета дружбы народов

__U793S, ГСП-I. Москва., ^.уОрионщшэв,.?,'_

• Типография издательства :

117923, ГС11-1, Москва, ул.0р]г*онякллзе,3