Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ ПОД ВШЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ ПОД ВШЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ"

ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи

УДК 631.423.4

ДЁГТЕМ Маргарита Юрьевна

ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ШЦВСТВА ШНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ ПОД ШИЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ

Специальность 06.01.03 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА* 1984

Ршбота яьшодоена на кафедре общего почвоведения факультета Почвоведения Московского Государственного Университета иы.М.В .Ломоносова.

Научный руководитель - доктор биологический наук,

профессор Е.Г.РОЗАНОВ

Офицяалыше оппоненты - доктор биологических наук«

профессор А.Д.ФОКИН

кандидат сельскохозяйственных наук Н.А.ТИТОВА

Ведущая организадня - Укрсжгипро водхоз

Зящита состоится "2^5"" 1986"г. в 15.30 в

аудиторах И-П специализированного совета К 053.05.16 ИГУ зщ.М. В.Ломоносова.

С диссертацией мозно ознакомиться в библиотеке факультета Почвоведения МГУ.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Ученого а отзывы на автореферат в 2-х

экземплярах, заверенные печатью, направить по адресу: 119899, Москва, ГШ, МГУ, факультет Почвоведения, Ученый совет.

Автореферат разослан "/О" ФеВролА 1Э8^Гг.

еный секретарь -- « , И.П.Бабьева

лецмализнрованного 'овета V

Актуальность проблемы. русскжй чернозем бык

"кормильцем России". Черноземная зова ж сейчас является основной хитшщей страны. Более 8С(Х товарного зерна производится на черноземных почвах. Здесь сосредоточено около половины пахотных' земель СССР. Особая забота к вникание уделяются черноземам именно сейчас« когда наша партия, последовательно осуществляя курс аграрной политики, разработала Продовольственную программу СССР до 1990 г., главная задача которой - обеспечить в возможно сжатые сроки устойчивое снабжение населения всемнщцами продовольствия.

Государство вкладывает значительные капитальные средства и материальные ресурсы в повышение и поддержание плодородия черноземов, в частности, в развитие орошаемого земледелия на черноземах. Только в Украинской ССР предусматривается ввести в эксплуатацию дополнительно за десятилетие не менее I млн. гектаров орошаемых земель. Однако в ряде случаев орошение ве только не приводит к' повышение плодородия черноземов, во ж ■ ведет к отрицательным последствиям для самих почв в не дает эффективных экономических результатов. Одной ИЗ возможных причин етого негативного явления может служить изменение гумусного состояния черноземов прн орошении наряду с другими изменениями почв при орошении.

В этой свози большое научно-теоретическое и народнохозяйственное значение имеет изучение эволюции черноземов при орошении, процессов трансформации органического вещества, конечной,цель» чего является управление процессами гуыусообра-зоваввя и, следовательно, плодородием.

Цель работы. Целы» настоящего исследования являлось изучение влияния орошения на гумусовое состояние и трансфорнащт

Ычз*

Iii«.4t.» >- - ■ г. \

органического вещества юных черноземов, в наибольюей степени используемых в орошаемом зешеделжн на иге европейской части СССР. '

• Основные задачи:

1. Изучить влияние различите водов орошения в его различной длительности на содержание ж состав специфических н неоне-цнфхческих органических соединений «дит черноземов, ва степень- шлвххностк и дисперсность органического вещества, ва связь органического вещества с нидералышмж соединениями почвы.

2. Выявить тенденции эволюции гумусового состояния южных черноземов при орошены.

3. Изучить пригодность к достаточность существупвей система показателей гумусового состояния пота для прогнозирования изменения органического вещества орошаемых черноземов.

Натчная новизна. Впервые на единой научно-методической основе решена задача комплексного сравнительного изучения изменений гумусового состояния южных черноземов при орошении дождеванием в зональном полевом севообороте х аатонхением в специфическом рисовом севообороте при различной длительности оровения, что позволите: I) вскрыть механизмы трансформации органического! вещества ижннт черноземов при оро пенки дождеванием я затоплением в соответствуют севооборотах; 2) охарактеризовать вероятную эволюцию гумусового состояния 1шткт черноземов в условия! разных видов ородения х 3) сформулировать частную систему показателей гумусового состояния дота* достаточно эффективную х экономичную для его контроля в условиях ороняемого земледелия ва черноземах.

Практическая пенность. Полученные результаты научных ис-

следований служат основой для разработка практических рекомендаций по направленному упрааіешп) іумусонцм состоянием черноземов а его текущему контролю в условиях орошаемого земледелжя в целях длительного поддержаям пюдородия почв на достаточно шсокоы уровне, обесаечиваздем э ффе кг явность орошения.

АдгеЗЯ^я работа, Основнне положения диссертадхж доложены ва научно-практической конференции "Формированжв почвенно-ме-лноратхвных условий орошаемых земель ага Украины" (Киев, 1964); ва васеданж* кафедры общего почвоведения ШУ (Москва, 1984).

ПТіУпт'Я' Ео тем0 диссертанта опубліковано з научных работы і одна сдана в печать.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 2 разделов, вкдачааджх 12 глав, заключения и выводов. Работа изложена на 121 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 12 рисунков. Список литературы включает Х48 наименований, нэ них Ю ва иностранных языках.

СБЬЕКШ И МЕТОДУ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования послужили почва двух оросительных систем Одесской области: Нихне-ДнестровскоЙ и Кждийской. Ва Нжжне-Днестровской оросительной системе в І980-І98І гг. обследовались черноземы вхные среднемощвые мало гуму сны е тяжелосу-глквисхые неорошаемые к орошаемые дождеванием (9 лет я 19 лет орошеная); система действует о 1962 г.; норма поливов 500600 м^/га в 3-4 вегетационных полива; минерализация оросительных вод - 0,6 г/л; состав поливной воды — гядрокарбонатно-сульфітно-кальциевый» уровень грунтовых вод - 1,5-5,0 м.

На Кжлжйской оросительной системе в колхозе "Дружба" в те хе годы исследовались такие же пжные черноземы (среднемоц-

вые малогумусннэ тяжелосуглигистне) неороиаемые х орошаемые эагопленнем под рив (одна участок выбран на поле с 4-детними посевами риса« другой же - на поле люцерны 3-го года после 4-летнэпс посевов риса); система действует о 1969 г.; минерализация оросительных вод - 0,24 г/л; состав - гидрокарйонатно-кальцжевый, уровень грунтовых вод в пределах системы - 2,02,5 м В межполивной период; эа пределами системы - 4,5-5,0 м; после затопления почвы ее окислительно-восстановительный потенциал резко надает (до 0Ш=—140иТ ) > в почве весь перися затопления господствуют ярко выраженные восстановительные условия.

В 1969-1974 гг. эти же участки были обследованы Одесской экспедицией кафедры общего почвоведения ШУ, что позволило сопоставить полученные нами результаты с исследованиями, проведенными десять дет назад.

Для решения задач диссертационной работы йыля использованы ояедуодие виды и методы определений: содержание общего азота диффузионным микрометояом в чашках Конвея; фражционно-грун-аовой состав гумуса по схеме Ікрина в модификации Пономаревой 1964 г.; содержание лштядов путем экстракции навеска почвы смесью спирта с бензолом; содержание углеводов методом Дюбуа; молекулярно-массовое распределение гушшовых кислот (ПС) в фудьвокжслот (®0 метолом гель-хроматографии; содержание во-допептизируемого нла по методу Горбунова; содержание "активного* к "пассивного" гумуса по методу Соколовского; содержание связанных с гумусом соединений железа по Еаскомбу; степень ррч"упгпга гуиуса микроорганизмами методом посева на среду, содержащую препарат ПС; математическое описание профильного распределения содержанка гумуса методом аппроксимирующих

ыодеюв (Iterxxs х др.. 1981)*

ИЗМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ЛШХ ЧЕШШЮВ ПОЯ ВЛИЯНИЕМ ОРШЕШЯ ДОХДЕВШ&И

, I. Ивмевенхе гумусового состояв»* сопшх черноземов

ш пшпуи стягсям отютм_:_

Заваев ¿JWJua в почв» определяются соотношением интенсиэ-BOOTtft поступления а разложения растительных остатков, новообразования х разложения гумусовых веще отв. В первое годи оро-вения дохдеванхем корневая ¿хомасса культурных растеьхЗ зяачж-тельпо увеличивается, особенно в пахотном горизонте (Евдоюшо-ва, Новохшонова, I98Q). Наряду о ростом корневой биомассы рао-тенхй, прв оропенхх npoiсходит увеличение биомассы к развооб-рагхх кжхрооргагхзмов. Согласно давним Духв (1980) через 13 х«т ороиения дождеванием в изученных ваш почвах содерханхе азробннг бактерий увеличилось в два-четыре pasa, актиномхце-тов - в два раза, авазробвнх бахмржй - в два раза. Соответственно изменяется х запасов гумуса в noise.

В пахотном горжзовтв в первые года оровенхя количество раздагажщегося мякрофхорой rjMyca уравновеяхвает ся количеством новообразованного гумуса из поступащях остатков корней, х запасы его остаются таххнх хе, как х на неорошаемо* участке ххх даже несколько возрастах» (рже. I).

Одновременно в подпахотном горизонте имеет место существенное уцэныпенха запаса гумуса, что в цехом приведет к кн-танехЕЯому енхженхю sanaca гумуса в метровой тохце почва в цехом* Через- 9-10 дет оровенхя картина существенно хшеоается: начинается некоторое обеднение гумусом пахотного горизонта х обогащение дм подпахотных слоев. Соответственно, общий еапас гумуса в метровой толпе потом нахбохее резко уменьшается в

первые Ю лет оровенхя, в после того, хвх почва приодет в

}' N3}

УОвль (прибавка) гумусе в сдое т/га

срок орошения лет

-251

Рже. I. Изменение запасов гумуса в пквем черноземе при орошении доддеваниеы: а - гор. А_„; <3 - гор. АВ; в - метровая толща.

Рже. 2, Изменение относительного СОЛеркаНЕЯ О лжцидов (% к С^ ) при оровенхя пжшсс черноземов дохдеваннем:

I - неорошаемый; 2 - орошаемыЯ 9 лет; 3 - орошаемый 19 дет.

некое новое равновесное состояние в соответствии в измвнив-ве!ся ври орошении экологической обстановкой» запасы гумуса уменьшаются значительно медленнее (рис. I). Таким образом, за весь двадцатилетний срок орошения дождеванием происходит постепенное обеднение почвы гумусом, наиболее интенсивное в первое десятилетие.

Результаты анализа фракаионно-группового состава гумуса пахотных горизонтов исследуемых почв показали, что при орошении доспеванием отношение С^ к С^ в гумусе ™пти-г черноземов уменьшается и гумус трансформируется из гуматного в фульватно-гуматный. Особенно увеличивается фульвитность 2-1 ■ 3-4 ({ж>-дий гумусовых кислот. Содержание второй Фраяиж грдаювых кислот в пахотном горизонте уменьшается,

Б подпахотном горизонте микробиологическая активность несколько ослабевает* уменьшается аэрация, создамся более благоприятные условия для гумификации и закрепления новообразованных гумусовых веществ, а богатство почв кальцием приводит к накопления в подпахотном горизонте второИ фракция гумусовых кислот.

Ира орошении дождеванием наблюдается обеднение углеводами пахотных и обогащение подпахотных горизонтов (табл. I), особенно интенсивное в первое десятилетие орошения.

В пахотном горизонте при длительном орошены создается обстановка, благоприятствующая интенсификации разложения углеводов, а не хх продуцировании, В подпахотном хе горизонте продуцирование углеводов преобладает над хх разложением.

ТГиптитгц, по сравнению о углеводами, более устойчивы в почве благодаря особенностям своего строения. Следовательно, они могут служить индикатором тех или иных свойств, формирующихся

Таблица I. Ссдерхаяие углеводов в пптат черноземах, орошаешс дождеванием.

Срок оровенжя Т "--Г— " ¡Горизонт]^«^ 1 I ¡Углевода ¡1 к почвй}, 1 ! ^углеводов, Гк почве ,1 ^углеводов ЦГк « 1 собаи

Неороаае- '1§вх' 1,90 0.99 0,42 0,24 0,17 0,10 8,95 10,10

9 лет орооенхя ¡¡г- 1,77 0,80 0,23 0,36 0,09 0,14 5,08 18,75

19 дет оронвнжя ^пах. АВ 1,53 0.86 0.17 0,24 0,07 0,10 4,58 11,63

в результате изменения направленности потаенни процессов под влиянием жажит-джбо факторов (в частности, под влиянием орояе-нля дождеванием).

Относительное оодерхание хжпидов в первые годы орошения 1 дотаеваянем увеличивается ж затем остается на одном уровне; вероятно, создаются условия стабилизации биохимической активности почвы по разложению липждов, почва приходит в равнове-свое состояние с изменившейся апологической обстановкой: осуществляется равновесие ыедпу поступлением и количеством разложенных липидов (рис. 2).

То, что наиболее интенсивное влияние дождевания происходит в первые годи орошения, мы доказали, составив математические модели распределения содержания гумуса по профилю: разница между остаточными дисперсиями экспоненциальное и нормальной моделей минимальна для чернозема 9 лет оросения, а в последующие годы орошение почти не сказывается на характере гумусового распределения в профиле почва (разница между остаточными дисперсиями обеих моделей неорожаемой и орошаемой 19 лет

• почт почти одинакова).

2. Изменение гумусового состояния жшшх черноземов Р"* ^гтвппгйм орошения затоплением под того_

Ваш исследования изменений содержания к запасов гумуса в »иных черноземах при рисосеянии подтвердили литературные данные об обеднения органическим веществе» этих почв вследствие заторможенного гумус сю<5 раз ования в затапливаемых почвах.

Орлов и Воробьева (1962) преддолидя выделять классы почве нно9 деградации по скорости уменьшения гумуса в сдое 0-30 см» Согласно »тому критерию потеря гумуса в затопляемом швом черноземе при рисосеянии идет со средней скоростью деградации -почв.

1 Мы сравнили скорость потери запаса гумуса в сдое 0-50 см в первые пять дет действия системы (давнне Николаевой, Майна-тевой, 1974) я в иосдедукцие шесть лет (свои собственные данные ва 1980 г.).

Скорость потери запасов гумуса в первые пять лет значительно больше» чем в последуйте годы (рис. 3). Это согласуется о мнением Александровой о том, что "аназробиозис tojmo-зят процессы разложения, во наиболее него это торяоженне выражено в первый перлод инкубация...".

Наиболее существенные изменения при орошении черноземов затоплением происходят в груше гуминовых кислот. Б группе фулыю кислот выявлено чуть заметное уменьшение суммы всех фракций*

Количество гушновых кислот, связанных с кальцием (ГК2), значительно уменьшается как ь пахотном горизонте, так х в горизонте АВ.

Результаты определения хелеэа по Васкомбу показала увеличение количества лелеэа, связанного с органическим вецест-¿•/V3?

Оот«р1

1969

1974;

1980' года

Рио.З. Потеря запасов гукуса в слое 0-50 см при по годам.

15 % к С общ.

Рис.4. Изменение относительного содержания С: углеводов

( % к слд- ) при орошения 1ШТКТ черноземов методом ™и* за топления;

I - не орала емнй; 2 - рио 4-ый год; 3 - лхцерна 3-го

года после ряса.

І*

вом, в rop.ltftTi х AI - в два фаза, а в гор.АВ - в spa раза. Прж затопленим происходит накопление значительных количеств гкдратировашшх свободных полуторных окислов, ва поверхности которых после сброса воды возмолно химическое поглощение ГК. ■ Отсюда увеличение количества ГК, связанных о устойчивыми по-лутораокисями, х негидрохизуемого остатка. .

Более медленная минералжзацкя ж hjh^i«« ят^а органических остатков при избыточном увлажнении обусловливает увеличение лшидов почти в два раза постольку, поскольку разложение кг идет лучие в окислительных условиях. Содержание углеводов в черноземе прж затоплении падает в два-три раза по сравнение о неорошаемым участком (рис. 4).

Смена анаэробного рвжжма рисового севооборота ва а»роб-вай, когда после посевов риса сеется люцерна, приводит к увеличению относительного содержания углеводов, к увеличению запасов гумуса в пахотном горизонте, к улучшению состава гумуса по сравнению с затопляемш участком. Люцерна здесь играет восстановитальную роль. Однако нельзя сказать, что в результат© посева люцерны гумусовое состояние почвы, используемой в рисовом севообороте, становится таким же, как и неорошаемой почвы; в почве остается ряд необратимых изменений.

3. Влияние орошения ва дисперсность Цфчвенжрго гтнтеа

Гель-хроматогра$ическое определение молекулярных масс различных фракций гуминовых кислот, выделенных по методу Тю-рнна, показало, что при орошении дождеванием степень полидео-персности ГК уменьшается, а сами гель-хроматограммы гуминовых кислот смещаются в сторону более низких молекулярных касо (табл. 2).

Точно такие же закономерности выявляются и ори исоледова-

тг

Таблица 2. Молекулярные массы ГК2 орошаемых гдзпл- черноземов.

Дождевание ! 1 Затопление

неор. I I ! 19 лет ор.119 лет ор.| неор. ! I ! рис 4-й год {люцерна (3-й год

>100000 51000 29000 ' 13000 >100000 87000 65000 47000 27000 32000 >100000 65000 34000 14000 >100000 65000 42000 27000 18000 >100000 76000 15000 10000

них молекулярно-массовт распределений различные фракций фуль— вокислот. Этого следовало ожидать, так как известна относительно высокая доступность $К микроорганизмам.

Ранее, обсуждая изменение запасов гумуса в почвах про , орошении, мы говорили об увеличении биомассы и разнообразия микрофлоры при орошении дождеванием. В результате активизируются процессы разложения органического вещества. Эти процессы н приводят к постепенному уменьшению молекулярных касс как Ш, тая и ФК, причем анализ средневзвешенных величин молекулярных масс ФК показывает, что в первые годы уменьшение молекулярных масс происходит быстрее, чем в последущие (табл. 3).

Таблица 3. Величины средневзвешенных молекулярных иасо ФК ижных черноземов, орошаемых дождеванием.

С/х использова-! , м Молекулярные массы

ние чернозема , ФК1 1 Ш2 I ФКЗ

Неорошаемый 2000 2300 2700

9 лет орошения 1200 1000 2400

19 лет орошения 700 900 1800

В пахотном горизонте степного чернозема, попавшего в условия периодического поверхностного затопления при рисосеянии,

ведущего к ухудшению условий жизнедеятельности микроорганизмов, соотношение интенсивеостей новообразования и разложения гумусовых веществ будет складываться иначе, чем для почвы, орошаемой дождеванием, для которой небольшое количество влаги будет благоприятным, В южной черноземе, используемом поя рис, гумусообразование происходит таким образом, что ва фоне уменьшения общих запасов гумуса происходит накопление более полидисперсных и более высокомолекулярных гуминовых кислот. Для ФК такой чёткой закономерности не выявлено, но тенденция в этому тоже существует.

Таким образом, о помощью метода гель-хроматографии можно выявить различия качественного состава ГО и ФК, доделенных из южных черноземов различных способов а длительности орошения. Для сравнительной характеристики ФК по молекулярным массам можно использовать следующие параметры: I) диапазон молеку- -лярннх масс; 2) долю выхода фракций; 3) степень подвдисперс-ноотн; 4) величину средневзвешенной молекулярной массы.

Поскольку в ГК присутствует фракция о Щ> IOÜOOO, то подсчет средневзвешенной Й. лая ГК не будет правомерным, а следовательно, для сравнительной характеристики ГК по молекулярным массам можно использовать только три первых параметра.

4. Влияние орошения ва связь органического вещества с минеральной частью почвы

Орошение дождеванием■способствует повышению относительного содержания в почве активной форта коллоидного гумуса, происходит биологическая трансформация частя "пассивного" гумуса в "активную" фодоу, о чем свидетельствует увеличение количества "активного" гумуса в пахотном горизонте южного чернозема 9 лет орооеняя наряду с уменьаением доли "пассивного" гумуса. Гумус как бы "омолаживается", повышается реакционная

способность * пассивного" 1711703, образуется балде свежих органжтэсхнх коллоидов, содержащее активные коногенные группы, поввващие его поглотительную способность и адсорбционные свойства.

За 19 лет орошения южных черноземов дождеванием прожхсидит значительное уменьшение пассивного гумуса, но не наблвда-ется одновременно закономерного увеличения количества "активного" гумуса. Вероятно, равновесие двух фор< коллоидного гу- . муса устанавливается ухе на более низком уровне в связи с общим падением содержания гумуса в староорошаемой почве (табл. 4).

Таблица 4. Изменение содержания "активного" ■

"пассивного" гумуса в пахотном горизонте орошаемых вжных черноземов.

Способ орояения ;С/х использ снование ¡"Активный" ¡гумус,* ! "Пассивный" 1гумус, %

Дождевание Неорошаемый 9 лет оросенжя 19 лет орошения 1,30 1,40 1,20 1,98 1.65 1,44

Затопление Неорошаемый Рис 4 года 1,32 1,14 1,66 1,72

В условиях, неблагоприятных дня минерализации органического вещества при рисосеянии с затоплением наблюдается обратные эффект: увеличивается показатель реакционно! способности "активного" гумуса, уменьшается его количество, пополняя содержание "пассивной" формы гумуса.

Изменение содержания "активного" гумуса хорошо коррелирует о изменением содержания водолептхзхруемого вла "А* на

участках разных сроков орошения дождеванием. Ва расовой участке создается обратная зависимость.

5. Изменение условий гумификации под

Иное«« авторы указывали на переменный режим увлажнения как ря'рцд фактор* регулирушдй деятельность микроорганизмов, ответственных за гумификацию (Мишустин, 1979; Лхтнрцев, Самойлова, 1983).

Результаты проведенного вксперямеита по определению интенсивности роста микроорганизмов на гуматных средах показали увеличение зон разъедания препарата гумата кальция микроорганизмами образцов орошаемых дождеванием южных черноземов. Особо значительно его увеличение для ьжного чернозема 9 дет орошения (табл. б).

Таблица 5. Степень разложения микроорганизмами орошаемых южных черноземов препарата гумата кальция.

Способ • орошения ! ----- ! С/хисполь-I зование ! Количество зон разъедания (разведение 1:1000) 7-Й день на- {16-1 день наблюдения |блюдения

Дождевание Неорошаемый 41 51

9 лет орошения 84 102

19 лет орошения 18 23

Затопление Неорошаемый. Рис 4 года ЛюцернаЗ года 51 13 21 89 20 24

То, что интенсивность рааложения гумуса при орошении дождеванием действительно увеличивается, доказывает также тот . факт, что до мере увеличения длительности орошения уменьша-

шея молекулярные кассы отдельных фракций ГК при фракционирования на сефадексах.

Увеличение отношения зкетишщий при различных длинах волн для ПС2 свидетельствует об уменьшении ароматических соединений ж еще раз доказывает их разрушение (табл. 6).

' Таблица 6. Изменение величины Е^^сЕ^ ГК2 при орошении дождеванием.

Горизонт { Срок орошения чернозема

! — | орошаемый | ор 1 9 дет | 19 ошаемый дет

Апах. 3,6 4,1 5,0

¿В 4,8 5,1 5,0

4,9 4,9 5,0

При нанесении на препарат гумата кальция посевного материала из рисовой почвы количество зон лизиса уменьшается, а значит уменьшатся интенсивность разложения гумуса при затопле- , нии под рис. Этот факт подтверждает также увеличение молекудлр-ных пасс ГК, а такие уменьиение величины отношения Е465:Е665 для ГК2 пахотного горизонта при затоплении, что свидетельствует од увеличении количества ароматических соединение (тайн. 7).

Таблица 7. Изменение величины ГК2

при орошении затоплением.

Горизонт { Сельскохозяйственное использование читаема

( I неорошаемый ¡4-летние по- {лвдерна 3 года ¡севн риса ]после риса

Ашх. 3,0 2,8 2,9

А1 3,0 2.8 3,1

АВ 3,4 3,0 3,1

6. Применение системы показателей для диагностики

тчигятгая орОШеННЯ ВЭ ГуМуСОВОв СОСТОЯНИЙ ГХТДГС _;_

Сводная характеристика уровней признаков гумусового состояния *""тт черноземов в зависимости от - способа я дднтель-ност® оровенкя представлена в таблицах 8 е 9.

Таблица Показатели гукусного состояния неорошаемых ■ и орошаемых, дохдеванием ганых черноземов Няжяе-Днестровской оросительной системы.

Признак 1 | Неорошаемый ! 9 лет } орошения ! 19 дет | орошения

Содержание гумуса в гор. тих.* * Низкое 3,28 Низкое 3,05 Низкое 2,64

Запас гумуса, т/га вислое 20 см (чхслж-тель) и 100 см (знаменатель) Нлзый 225,8 Низкий 78.7 209,9 Нязххй 65.4 202,7

Профильное рао- Постепенно предвление гу- убывапцее муса в метровое -толще Постепенно убнгащее Постепенно убывающее

Обогшввнвость азотом, С:В Низкая 11,1 Низкая 10,9 Низкая 11,9

Степень гуми— нкческого вещества Очень высокая 53.0 Высокая 35,0 Высокая 38,4

I 1001 общ.

Тип гумуса. ГуматныЯ 3,69 Фульватяо— гуматный 1,46 Фудьватво-гуматзый 1,15

Продолжение таблицы 8

Признав \ I Неорошаемый { 9 дет | орошения ! 19 дет 1 орошения

Содержание "свободных" гушшошх кислот, % к£ 1К Очень низкое 1,9 Очень низкое 3,1 Очень низкое 6,6

Содержанке 17-МЕНОВЫХ кислот, связанных с Са, % К1 гк Высокое 77,1 Высокое 73,4 Высокое 75,4

Содержание прочноевязанных ГУМНЯОБЫХ КИСЛОТ, % к £ГК Высокое 20,9 Высокое 23,4 С|еднее

Содержание не-гидрелизуеыого остатка, % к Низкое 23,7 Низкое 36,6 Низкое 23,9

собщ.

Оптическая Высокая плотность гу- 0,132 ютовой кислоты Е0^01| Очень высокая 0,197 Очень высокая. 0,303

Таблица 9. . Показатели гумусного состояния орошаемых .

затоплением хм юых черноземов Кидийской.

оросительной системы "Дружба" 9

Признак I | Неорошаемый 1 | Рис 4 года !дщерна 3 года (после риса

Содержание гумуса в гор. Апах.* * Низкое 2,98 Вязкое 2,86 Низкое 3.20

Продолжение таблицы 9

Признак ! „ ! Неорошаемый Í 1 Рис 4 года 1Люцерна 3 года росле риса

Запас гумуса т/га в,слое 20 см (числитель) и 100 см (знаменатель) Низкий . 225,9 Низкий 57.2 204,2 Низкий 83.4 238,0

Профильное рас- Постепеняь вределение гу- убываодее муса в метровой толще Постепенно убывавшее Постепенно убывающее

Обогащенность азотом, C:S ЙГ" Средняя Средняя

Степень гумификации органического вещества Очень высокая 45,7 Высокая 39,8 Очень высокая 50,6

х ТОО* общ. '

Тип гумуса, Гуматный 5,03 Фульватно— гуматный 1,69 Гуматный 2,54

Содержание "свободных ГуМИНОБШС кислот, % к£ ГК Очень низкое 10,1 . Очень низкое 13,6 Очень низкое 17,0

Содержание гу-миновых кислот, связанных с Са, % кІІК Высокое 70,9 Cgegaee

Содержание прочносвязэнных гуминовнх Высокое зі,а Высокое

Продолжение таблжцы 9

Признак ! Неорошаемый 1 | Рис 4 года •Хюцерва З года [после риса

Содержание не-гидролизуемого остатка, % к Низкое 26,0 Низкое 33,1 Низков 28,5

собщ.

Оптическая Высокая плотность гу- 0,112 миновой кислоты Высокая 0,149 Высокая 0,122

Если рассматривать только качественные уровни показателей, то лишь по нескольким признакам орошаемые дождеванием давне черноземы достоверно отличатся от неорошаемых; I) по степени гумифжащш; 2) по содержанию лрочносвязанных гуминовых кислот; 3) по оптической плотности гуминовых кислот Е 4) по типу гумуса.

Орошаемые затоплением южные черноземы отличаются от неорошаемых по следухшим признакам: I) по степени гумификации органического вещества; 2) по содержании ГК, связанных с кадь- -цием; 3) по содержание прочное вязанных гуминовых кислот; 4) по типу гумуса.

' Если же рассматривать количественные характеристики показателей, то они будут более информативными для суждения о характере и направлении изменения гумусового состояния юиных черноземов при орошении. По содержащею ГК, связанных с кальцием, к по содержанию прочносвязанных ПС южные черноземы, орошаемые затоплением, в большей степени, чем южные черноземы, орошаемые дождеванием, отличаются от неорошаемых. Вероятно, при орошении затоплением трансформация органического вещества идет глубже. По изменении же количественной характеристики

2Г

типа гумуса и по содержанию гумуса (?) более неблагоприятная обстановка складывается на Ниине-Дне стровской оросительной системе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Отмеченные изменения гумуса южных черноземов свидетельствуют о не вполне благоприятном гумусовом СОСТОЯНИИ 8тих почв в условиях орошения как дождеванием, так н затоплением ПОД ряс.

Главенствующая роль в трансформации гумуса при орошених принадлежит деятельности микроорганизмов.

В соответствии с »той основной предпосылкой представляется, что в рисовые севообороты целесообразно вводить многолетние травы в течение 2-3 лет. Качество гумуса при этом значительно улучшается. При орошении же южных черноземов дождеванием многолетние травы не могут предоставить достаточного количества органического вещества в качестве питания микроорганизмам, поскольку слишком благоприятные условия складываются для минерализации. Здесь необходимо вносить дополнительной свежий органический материал в виде навоза.

ВЫВОДЫ

1. При длительном орошении гжчцт черноземов дождеванием происходят следящие качественные я количественные изменения гумусаі- возрастание фульватноетж гумуса при уменьшении отношения увеличение оптической плотности гуминовых кислот; уменьшение содержания углеводов и возрастание доли ли-пидов в составе гумуса; уменьшение общих запасов гумуса я количества гуминовых кислот, связанных с кальцием. '

2. Орошение путем дождевания не оказывает существенного -

тигиятп»ч на характер распределения гумуса по профилю; распределение содержания гумуса как неорошаемых, так к орошаемых кяюых черноземов описывается экспоненциальным уравнением.

3. При орошения южных черноземов затоплением при рисосеянии происходит уменьшение обккх запасов гумуса в пахотном горизонте; уменьшение количества гуминовых кислот при падении отношения Ср^Сф^; увеличение оптической плотности гуминовых кислот; уменьшение содержания углеводов и возрастание доли лшшдов в составе гумуса; увеличение содержания прочносвя— занныг гуминовых кислот и уменьшение количества гуминовых кислот, связанных с кальцием.

4. Введение травяного звена в рисовый севооборот приводит к восполнению потерь гумуса в пахотном горизонте.

5. Степень подидисперсности, характер изменения молекулярных масс гуминовых кислот и фудьвокислот, дохя выхода фракций по данным гельхроматографии являются хорошими показателями доя выявления различий в гуминовых кислотах н фуяь-вокислотах почв, относящихся к одному к тому же типу, но находящихся в различных экологических условиях.

6. Количественные и качественные изменения органического вещества при орошении коррелируют с изменениями интенсивности рааложения гумуса, о чем свидетельствует определение интенсивности роста микроорганизмов ва среде, содержащей гу-ыат кальция.

7. В целом эволюция гумусного состояния ютых черноземов при орошении такова, что наибольшие качественные и количественные изменения гумуса происходят в первые 5-10 дет орошения после резкого изменения условий гумусообра&ованжя

в сформировавшихся почвах, в последующие годы процессстаби-

длзжруется.

8. Дня определения тенденций ж направления изменений ху-нусного состояния почв прх орошении простая оценка показателей оо хх качественным уровням в.соответствии со схемой Л.А.Гришиной ж Д.С.Орлова не является достаточно информативной, будучи цреемхеыой более при характеристике различий гумусового состояния контрастных почв, в то время как конкретные количественные данные являются высокоинформативными для слабо контрастных почв.

9. Введение посевов лвдериы в,течение 3 лет в рисовый севооборот восиоляет запасы гумуса в пахотном горизонте орошаемого южного чернозема до уровня неорошаемого, тогда как при орошении дождеванием люцерна не восполняет запасы гумуса к ва участках, орошаемых методом дождевания, необходимо вносить свежий органический материал в виде навоза.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАШШ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ '

X. Влияние орошения на органическое вещество южных черноземов. - Тезисы докладов научно-практической конференции "МГУ -сельскому хозяйству", МГУ, 1962, с.29-30.

2. Особенности гумусного состояния орошаемых южных черноземов. - Почвоведение, 1983, Л I, 0.22-29 (в соавторстве).

3. Влияние орошения на характер профильного распределения содержания гумуса в южных черноземах Одесской области. - Вестник Московского университета, сер.почвоведение, 1933, Л 3,

с. 24-28.

Подписано і п«»т» имя Л- WW Форми Є0*3ф(> Etu«-«

Уев. вм, л. -І/Ґ У*.-«за. л. /,0

Тщиж НЮ иа. Зшэ Л'І ?

ИзДЛГ¥ЛЬСТВО Московского JlIHflCflntl

10300», Мосін. ул. Героев», S/7. Типография Изд-м МГУ, Моем», Лввпсхк» горы