Влияние агрогенных факторов и рельефа на содержание и динамику микробной биомассы в черноземе типичном

Калужских, Александр Геннадьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние агрогенных факторов и рельефа на содержание и динамику микробной биомассы в черноземе типичном
ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Влияние агрогенных факторов и рельефа на содержание и динамику микробной биомассы в черноземе типичном"

О04Ы7857

На правах рукописи

1И

Калужских Александр Геннадьевич

ВЛИЯНИЕ АГРОГЕННЫХ ФАКТОРОВ И РЕЛЬЕФА НА СОДЕРЖАНИЕ И ДИНАМИКУ МИКРОБНОЙ БИОМАССЫ В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ

Специальность 03.02.13 - почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 6 ДЕИ 2050

Курск-2010

004617857

Диссертация выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте зем леделия и защиты почв от эрозии РАСХН (ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН).

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Масютенко Нина Петровна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Азаров Владимир Борисович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Мирошниченко Олег Николаевич

Ведущая организация:

Белгородский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита диссертации состоится «24» декабря 2010 года в 13.00 часов на заседании Диссертационного Совета Д 006.016.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте земледелия и защиты почв от эрозии по адресу: 305021, г. Курск, ул. К.Маркса, 70 б, ГНУ ВНИИЗиЗПЭ.

Факс: (4712)53-67-29. E-mail: vnizem@kursknet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан и размещен на официальном сайте Всероссийского НИИ земледелия и защиты почв от эрозии http://www. vnizem.k46.ru в сети Интернет « Ж'ъ/СЫМЛг 0Ю г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

М.Ю. Дегтева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с возрастанием антропогенной нагрузки на почвы наблюдается их постепенная деградация, которая приводит к падению урожаев сельскохозяйственных культур, снижению плодородия, биологической и экономической продуктивности почв. Важнейшим показателем плодородия почвы является её биологическая активность, характеризующая жизнедеятельность микробоценоза. Наибольшим изменениям при антропогенных воздействиях подвергаются активные фракции органического вещества. Микробная биомасса, являясь одним из главных компонентов активной фракции органического вещества чернозёма, играет важную роль в почвенном плодородии, питании растений.

Однако вопросы о влиянии агрогенных факторов на содержание микробной биомассы в почве, пространственно-временную изменчивость содержания микробиой биомассы в черноземах, зависимости содержания микробной биомассы от рельефа изучены недостаточно, несмотря на важность их решения для регулирования плодородия почв, увеличения урожаев сельскохозяйственных культур, получения новых знаний по почвоведению и экологии почв. Немаловажную роль изучение указанных вопросов играет в точном земледелии, где все технологические операции, производимые на поле, должны быть дифференцированы в пределах одного поля в соответствии с пространственной изменчивостью свойств почвы.

Целью исследований является изучение влияния агрогенных факторов, экспозиции склона, нано- и микрорельефа на изменчивость в пространстве и во времени содержания микробной биомассы в чернозёме типичном.

Задачи исследований:

1. Изучить пространственную изменчивость содержания микробной биомассы в черноземе типичном на целине и пашне в слое 0-20 см.

2. Изучить влияние нано- и микрорельефа на содержание микробной биомассы в пахотном слое почвы.

3. Исследовать динамику содержания микробной биомассы в пахотном и подпахотном слое чернозема типичного в зависимости от вида экспозиции склона, севооборота и системы обработки почвы.

4. Определить динамику содержания гумуса, лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот микробной биомассы в пахотном и подпахотном слое чернозема типичного в зависимости от вида экспозиции склона, севооборота и системы обработки почвы.

5. Провести оценку и выявить закономерности динамики содержания микробной биомассы биомассы в пахотном и подпахотном слое чернозема типичного в зависимости от различных факторов (содержания в почве гумуса, лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот, влажности почвы).

Научная новизна. Впервые в условиях ЦЧО изучены особенности пространственной изменчивости содержания микробной биомассы в черноземе типичном в зависимости от нано- и микрорельефа, экспозиции склона и вида землепользования. Оценены степень и характер связи содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозема типичного с компонентами органического вещества почвы в зависимости от экспозиции, севооборота, срока исследований.

Практическая значимость. Полученные результаты по пространственной изменчивости содержания в черноземных почвах микробной биомассы и влиянию на нее различных факторов могут быть использованы при разработке технологий точно-

го земледелия и в методических рекомендациях по регулированию плодородия черноземных почв.

Установленные особенности воздействия агрогенных факторов на содержание и динамику микробной биомассы и гумусовых веществ, а также выявленные закономерности связи между ними могут быть использованы при разработке систем управления биологической активностью и гумусным состоянием чернозёмных почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия.

Положения, выносимые на защиту:

1. Содержание микробной биомассы в слое 0-20 см чернозёма типичного, характер и степень её варьирования в пространстве изменяются в зависимости от вида землепользования и системы обработки почвы.

2. Особенности содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного в зависимости от нано-, микрорельефа и экспозиции склона.

3. Характер и направленность динамики микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного зависят от экспозиции склона, вида севооборота и системы обработки почвы.

4. Динамика микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного коррелирует с динамикой содержания в почве влаги, гумуса, лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены и получили положительную оценку на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса» (Курск, 2008), на научно-практической конференции «Актуальные проблемы агропочвоведения, земледелия и экологии» (Курск, 2009), «Пути сохранения плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального Черноземья» (Материалы территориального координационного совета, Воронеж, 2009).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 4 работы, из них одна в издании, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц и 14 рисунков, состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству и НИУ, списка литературы, включающего 167 источников, в том числе 20 на иностранных языках, 7 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 2. Объекты, условия и методика проведения исследований

Исследования проводились в течение 2006-2009 гг. в многофакторном полевом стационарном опыте ГНУ ВНИИЗиЗПЭ (Курская область, Медвенский район), заложенном в 1984 году, а также в некосимой степи и в 60-летнем бессменном черном пару Центрально-Чернозёмного государственного природного биосферного заповедника им. В.В. Алёхина. В многофакторном полевом стационарном опыте (МПО) изучали влияние на пространственную и временную изменчивость содержания микробной биомассы в черноземе типичном следующих факторов: 1) абиотических: рельефа (склоны до 5° северной, южной экспозиции, водораздельное плато, нано- и микрорельеф), эдафогенные (влажность почвы); 2) биотических-, сельскохозяйственные культуры в агроэкосистеме зернопаропропашного (ЗПС) [ячмень (2006 г.) - черный пар (2007 г.) - озимая пшеница (2008 г.) - кукуруза (2009 г.)] и зернотравяного (ЗТС) [однолетние травы (2006 г.) - однолетние травы (2007 г.) - озимая пшеница (2008 г.) -

ячмень + травы (2009 г.)] севооборотов; агрогенпыг. системы основной обработки почвы (отвальная и безотвальная). Отвальная и безотвальная обработки почвы проводились на глубину 25-27 см под кукурузу и 20-22 см - под остальные культуры севооборота.

Объектами исследования были черноземы типичные тяжелосуглинистые, сформированные на лессовидных отложениях. Предметом изучения являлись микробная биомасса и органическое вещество почвы.

Изучаемая территория расположена в средних широтах умеренного пояса на юго-западных склонах наиболее приподнятой часта Среднерусской возвышенности и входит в состав Центрально-Чернозёмной зоны. Такое географическое положение обусловливает умеренно континентальный тип климата, приподнятый расчлененный характер поверхности, сочетание чернозёмов с серыми лесными почвами.

Климатические условия. Средняя годовая температура воздуха в 2007 году была выше нормы на 2,5°С, осадки в течение года распределялись неравномерно. В 2008 году погода характеризовалась колебаниями температурного режима и неравномерным выпадением осадков.

Методика проведения исследований. Наблюдения, анализы проводились согласно существующим методикам, принятым в полевых, лабораторных исследованиях по почвоведению и общему земледелию. Для решения поставленных задач были проведены следующие полевые исследования.

Для изучения пространственной изменчивости биомассы микроорганизмов в черноземе типичном в июле в МПО ВНИИЗиЗПЭ в зернопаропропашном севообороте на водораздельном плато, северном и южном склонах на вариантах: 1) без удобрений, отвальная обработка, 2) без удобрений, безотвальная обработка; а также в заповеднике в некосимой степи, бессменном 60-летнем пару проводили отбор почвенных образцов на площади 90 м2 в узлах сетки 2,5x6 м (п=12) буром по глубинам 0-10,1020 см.

Сезонную динамику содержания микробной биомассы изучали в 6 ротацию ЗПС и зернотравяного севооборота в 2007- 2009 гг. в зависимости от экспозиции склона и системы обработки почвы. В течение вегетационного периода в 3-4 срока: после всходов культуры - в мае, в период выбрасывания колоса - конец июня и в период уборки урожая, - в блоке плодородия (поле 2) многофакторного полевого опыта на делянках многофакторного полевого опыта площадью 140 м2 (20x7) проводили отбор смешанных почвенных образцов по диагонали делянки из 5 точек буром по глубинам 0-10,10-20,20-30 см.

Для определения влияния нано- и микрорельефа на содержание микробной биомассы в почве были выбраны повышенные и пониженные (на 7-10 см, на 60 см) элементы рельефа. На них в 4-х точках были отобраны индивидуальные образцы почвы с глубины 0-10 см и 10-20 см.

В почвенных образцах изучали следующие характеристики почвы:

А. Биологические показатели:

Биомасса микроорганизмов - регидратациошшм методом (Благодатский, Пани-ков и др., 1987,1989).

Б. Показатели гумусного состояния почвы:

• Содержание гумуса - по методу И.В.Тюрина в модификации Б.А. Никитина со спектрофотометрическим окончанием по Д.С.Орлову и Н.М. Гриндель (1983).

■ Лабильные гумусовые вещества и их состав - в 0,1н вытяжке ИаОН по методике Почвенного института с предварительным компостированием (1983).

В. Агрофизические свойства:

Влажность почвы - весовым методом (Вадюшша, Корчагина, 1986).

Полученные данные обработаны методами математической статистики (Доспехов, 1985).

Глава 3. Содержание и пространственная изменчивость микробной биомассы в черноземе типичном на целине и пашне 3.1. Содержание микробной биомассы в черноземе типичном в различных угодьях

Содержание микробной биомассы в черноземе типичном различалось в зависимости от вида угодья. Установлено, что наибольшее содержание микробной биомассы (МБ) отмечалось (табл. 1) в слое 0-10 см чернозема типичного в некосимой степи, в среднем - 1160 мг/кг почвы. В слое почвы 10-20 см её количество было меньше на 20-25%, чем в слое почвы 0-10 см. Анализ содержания МБ в слое 0-10 см и 10-20 см чернозема типичного в некосимой степи показал, что выявленные различия в количестве МБ между этими слоями почвы являются достоверными при Р=95%, НСР составляет 170 мг/ кг почвы. Это очевидно связало с обильным развитием в поверхностном слое почвы корневых систем растений, выделением ими специфических веществ и поступлением большого количества растительного опада, что способствовало

Таблица 1

Содержание микробной биомассы и оценка её пространственной изменчивости в черноземе типичном (п=12) в зависимости от вида угодья, местоположения в рельефе и обработки почвы

Угодье, местоположение в рельефе Обработка почвы Слой почвы, см Среднее арифметическое Стандартное отклонение Коэффициент вариации (Квар), %

мг/кг почвы

Центрально-Черноземный биосферный заповедник им. проф. В.В. Алехина

Некосимая степь, целина - 0-10 1160 234 20

- 10-20 939 167 18

Бессменный пар Отвальная обработка 0-10 173 74 41

10-20 188 99 53

Многофакторный полевой опыт, зернопаропропашной севооборот

Пашня, склон южной экспозиции Отвальная обработка 0-10 573 87 15

10-20 556 81 15

Безотвальная обработка 0-10 581 52 9

10-20 569 47 8

Пашня, склон северной экспозиции Отвальная обработка 0-10 603 36 6

10-20 580 38 7

Безотвальная обработка 0-10 564 102 18

10-20 559 97 17

Пашня, водораздельное плато Отвальная обработка 0-10 465 67 14

10-20 457 74 16

Безотвальная обработка 0-10 553 70 13

10-20 494 82 17

накоплению в почве органических соединений, служащих пищей для микроорганизмов. Следует отметить, что относительно высокая растительность (около 0,5 м) в негасимой степи создает особый благоприятный микроклимат и защищает микроорганизмы от действия неблагоприятных факторов: иссушения, УФ-радиации, значительных колебаний температур.

Выявлено, что длительное ежегодное проведение отвальной вспашки почвы существенно снижает содержание МБ в пахотном слое. Так, в бессменном пару в слое 0-10 см почвы ее количество было в 3-38 раза ниже в зависимости от точки исследования, чем в черноземе типичном негасимой степи. Такие различия являются достоверными при Р=95%, НСР составляет 146 мг/кг почвы. Диалогичная закономерность наблюдалась и в слое почвы 10-20 см (НСР=115 мг/кг почвы). Однако влияние отвальной обработки на содержание микробной биомассы в рассматриваемом слое 1020 см чернозема типичного было несколько меньшим, чем в слое 0-10 см. Так ее количество в этом слое бессменного пара было ниже в 2-20 раз в зависимости от точки исследования выбранной территории, чем в аналогичной точке.

Различия между слоями почвы 0-10 см и 10-20 см по содержанию МБ в бессменном пару не являются достоверными при Р=95%. Вероятно, это обусловлено постоянным перемешиванием почвы в этих слоях в результате проведения вспашки.

На пашне в зернопаропропашном (ЗПП) севообороте содержание МБ в слое почвы 0-10 см на водораздельном плато в 2-2,5 раза меньше в зависимости от вида обработки по сравнению с таковым в негасимой степи. В слое почвы 10-20 см на водораздельном плато биомасса микроорганизмов ниже в 2 раза, чем в некосимой степи.

Установлено, что содержание в почве МБ зависит от вида использования земель, от степени антропогенной нагрузки на почву. Наибольшее ее количество отмечалось в слое 0-10 см чернозема типичного в некосимой степи Центральночерноземного заповедника при отсутствии агрогенной нагрузки на почву. При сельскохозяйственном использовании отмечается сокращение её содержания в черноземе типичном примерно в 1,6-2,5 раза в зависимости от слоя почвы по сравнению с целиной. Длительное парование чернозема типичного снижает содержание в нём микробной биомассы по сравнению с почвой в некосимой степи в 6,7 раз, нивелирует разницу в содержании биомассы микроорганизмов между слоями 0-10 и 10-20 см.

3.2. Пространственная изменчивость содержания микробной биомассы в черноземе типичном в зависимости от видаугодий, основной обработки почвы и местоположения в рельефе

В некосимой степи (табл. 1) в слое 0-10 см чернозема типичного содержание микробной биомассы (МБ) варьировало от 773 мг/кг почвы до 1580 мг/кг почвы. Коэффициент вариации составил 20,1 %, что соответствует среднему уровню пространственной изменчивости. В слое почвы 10-20 см содержание МБ изменялось от 642 мг/кг почвы до 1263 мг/кг почвы. Пространственное варьирование изучаемого показателя было несколько меньшим, но тоже средним, коэффициент вариации достигал 17,8 %.

В бессменном пару, ежегодно подвергающемся отвальной обработке почвы, содержание МБ в слое 0-10 см чернозема типичного в почве значительно варьировало и изменялось от 19 до 271 мг/кг почвы (Квар. = 41,3 %). Значительная пространственная изменчивость МБ выявлена и в слое 10-20 см. Коэффициент вариации составляет 52,6%. По-видимому, это связано с неоднородными условиями, складывающимися в

почве в результате проведения вспашки (образуются углубления, более длительное время сохраняющие имеющуюся почвенную влагу и более быстро высыхающие «возвышенности»), Неоднородность условий существования вызывает неоднородное распределение микробной биомассы в черноземе типичном. Различия между слоями 0-10 и 10-20 см в содержании МБ почвы в бессменном пару не являются достоверными при Р=95%. Вероятно, это обусловлено постоянным перемешиванием почвы в этих слоях в результате проведения вспашки.

На пашне в зернопаропропашном севообороте на водораздельном плато при отвальной обработке выявлена средняя степень варьирования МБ в почве (табл. 1). Различия между слоями 0-10 и 10-20 см в содержании МБ почвы в ЗПП, так же как и в бессменном пару, не являются достоверными при Р=95%.

Установлено, что влияние вида основной обработки на уровень варьирования содержания в почве микробной биомассы зависит от экспозиции склона (табл.Ц На северном склоне при безотвальной обработке отмечается средняя изменчивость, а при отвальной незначительная, на южном склоне, наоборот: при безотвальной - незначительная, а при отвальной - средняя. Коэффициент вариации содержания МБ в слоях 0-10 и 10-20 см чернозёма типичного на северном склоне в 3 и 2,4 раза выше, соответственно, чем при отвальной, а на южном склоне её коэффициенты вариации в 1,6 и 1,8 раза ниже. На водораздельном плато влияние вида основной обработки на уровень варьирования содержания в почве микробной биомассы не выявлено, коэффициенты вариации составляют 13-17 %.

Таким образом, пространственная изменчивость содержания микробной биомассы в черноземе типичном зависит от вида угодья, экспозиции склона и обработки почвы.

Глава 4. Влияние рельефа на содержание и динамику микробной биомассы в черноземе типичном

4.1. Влияние экспозиции склона на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном

Влияние экспозиции склона на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном зависит от вида севооборота, обработки почвы, слоя почвы. В зернотравя-ном севообороте (ЗТ) в 2007 году на склонах южной, северной экспозиции и водораздельном плато при отвальной обработке почвы содержание микробной биомассы в слоях 0-10, 10-20 см различается несущественно (табл. 2). А в зернопаропропашном севообороте выявлено влияние экспозиция склона на содержание микробной биомассы в почве.

В мае 2008 года (табл. 3) влияние экспозиции склона на содержание микробной биомассы в почве проявляется в ЗПП при безотвальной обработке почвы, где содержание МБ больше на водораздельном плато, по сравнению с южной и северной экспозицией на 29 и 27%, соответственно. При отвальной обработке почвы независимо от вида севооборота количество почвенных микроорганизмов в чернозёме изучаемых эксозиций примерно равное. В 2009 году в зернопаропропашном севообороте влияние экспозиции склона на содержание МБ в почве наблюдается при отвальной обработке почвы, когда показатель уровня МБ выше в почве северного склона по сравнению с южным склоном и водоразделом на 32 и 14%, соответственно. При безотвальной обработке чернозёма типичного количество почвенных микроорганизмов различается незначительно. В зернотравяном севообороте

независимо от системы обработки почвы влияние экспозиции склона на содержание МБ в чернозёме не выявлено.

Таблица 2

Содержание микробной биомассы в чернозёме типичном в зависимости

от местоположения в рельефе, вида севооборота и обработки почвы __в 2007-2008 гг. в пахотном слое

Зернопаропропашной севооборот Зернотравяной севооборот

в я м о Слой почвы, Отвальная обработка Безотвальная обработка Отвальная обработка Безотвальная обработка

о см 2007 2008 2007 2008 2007 2008 2007 2008

О Чёрный пар Озимая пшеница Чёрный пар Озимая пшеница Травы Озимая пшеница Травы Озимая пшеница

В 0-10 648 500 611 669 623 749 - -

2 10-20 619 417 596 641 596 655 - -

5 S о. 0-10 474 657 725 789 626 733 788 826

aj и aj О 10-20 452 628 645 697 596 555 781 796

& о я о о о 5 Й 0-10 742 420 766 783 655 766 739 759

ч и з о и с Я « 10-20 705 414 671 617 612 753 689 661

Таблица 3

Содержание микробной биомассы в чернозёме типичном в зависимости от местоположения в рельефе, вида севооборота и обработки почвы в мае 2007-2009 гг. в слое 0-20 см

Экспозиция склона 2007 2008 2009

ЗПП (черный __ пар) ЗТ (травы) ЗПП (озимая пшеница) ЗТ (озимая пшеница) ЗПП (кукуруза) ЗТ (ячмень + травы)

отв б/отв отв б/огв отв б/отв отв б/отв отв б/отв отв б/отв

Южная 860 693 1056 - 706 662 865 - 841 867 863 -

Северная 843 840 768 1046 820 759 688 979 769 882 1222 1112

Водораздельное плато - - - - 794 864 864 688 787 1221 777 794

ЗПП - зернопаропропашной севооборот; ЗТ- зернотравяной севооборот

Таким образом, влияние экспозиции склона на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном наиболее заметно в ЗПП при отвальной обработке почвы.

4.2. Влияние напо- и микрорельефа на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном

Исследованиями установлено, что содержание микробной биомассы в черноземе типичном закономерно изменяется в зависимости от нано- и микрорельефа. На повышенных (на 7-10 см) элементах рельефа в слое почвы 0-10 см содержание микробной биомассы было больше на 10-36%, чем в том же слое чернозёма типичного на пониженных (7-10 см) элементах рельефа. Такая же закономерность характерна для содержания лабильных гумусовых веществ (ЛГВ), лабильных гуминовых кислот (ЛПК) и лабильных фульвокислот (ЛФК) на 3-12%, 4-19% и 6-28%, соответственно. А в слое почвы 10-20 см наблюдается обратная закономерность. Содержание микробной биомассы на повышенных элементах рельефа чернозёма типичного в слое почвы 1020 см меньше, чем на пониженных элементах рельефа на 5-33% (рис. 1). Это не МБ МБ

ЛТК и ЛФК ЛГК и ЛФК

ШЕГКшгаьаиеяне ВЛГКашкжеийЕ »ЯФК««еш1ейие *ЛФ (Споняжекне

ЯДПСкош-шеУИй ЗЛГКпонижеште

аЛФКпйвьшзениг ■ ЛФКпоянжегГЕс

ТОЧИ!

Рис. 1 . Содержание микробной биомассы, лабильных гуминовых кислот (ЛГК) и лабильных фульвокислот (ЛФК) в пахотном слое чернозёма типичного в зависимости от ианорельефа (повышение и понижение на 7-10 см)

совпадает с содержанием в почве ЛГВ, ЛГК и ЛФК, содержание которых в слое 10-20 см на повышенных элементах рельефа больше, чем на пониженных на 3-37%, 5-35% и 6-21%, соответственно. Это может быть связано с влажностью почвы, которая на пониженных участках больше, чем на повышенных, а также с температурой почвы, которая с глубиной снижается.

На повышенных (более 60 см) элементах рельефа (рис. 2) в слое почвы 0-10 см содержание микробной биомассы было меньше, чем на пониженных (менее 60 см) элементах рельефа на 13%. А количество лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот в почве на повышенных (более 60 см)

элементах рельефа, наоборот, больше, чем на пониженных (менее 60 см). В слое 1020 см на повышенных (более 60 см) участках рельефа содержание и МБ, и ЛГВ, ЛГК, ЛФК больше, чем на пониженных (менее 60 см) элементах рельефа на 12, 11, 10 и 13%, соответственно. Выявлено, что на повышенных элементах рельефа разница в содержании микробной биомассы между слоями чернозёма типичного составляет 2277%, на пониженных элементах рельефа - менее 10%. Возможно, это связано с намывом в пониженные места верхнего слоя почвы.

В западине в слое почвы 0-10 см содержание микробной биомассы на 27 и 44% больше, а в слое 10-20 см на 139 и 114% меньше, чем в аналогичных слоях на повышении и понижении рельефа (60 см). По-видимому, в более низкие участки рельефа намыв верхнего гумусированного слоя почвы идет более интенсивно, поэтому и биомасса микроорганизмов возрастает.

0«МОсм

■ ¡о-ззи-к

ОО-Мсн ■10-20 см

Микробная &10ьасса

Рис. 2. Содержание микробной биомассы, гумуса, ЛГВ, ЛГК, ЛФК в слоях 0-10 и 1020 см чернозёма типичного в зависимости от микрорельефа (повышения и понижения на 60 см)

В почве на повышенных элементах рельефа отмечается тенденция к увеличению содержания гумуса, чем на пониженных в слоях 0-10 и 10-20 см (рис. 2). В западине и на повышенных элементах рельефа (более 60 см) наблюдали самое большое содержание гумуса в слоях 0-10 и 10-20 см, по сравнению с нанорельефом: 5,6% и 5,4%, соответственно. Отмечена тенденция к уменьшению содержания гумуса в почве на пониженных элементах (до 60 см) рельефа, что совпадает с понижением количества биомассы в слое 10-20 см.

Не вызывает сомнения и то, что характер рельефа (его понижения или повышения) оказывает влияние на содержание в почве лабильных гумусовых веществ. Так, на повышенных элементах рельефа (на 7-10 см) отмечена тенденция к увеличению содержания ЛГВ в черноземе типичном по сравнению с пониженными элементами рельефа, в слое почвы 0-10 и 10-20 см на 3-12% и 5-19%, соответственно. На повышенных элементах рельефа (более 60 см) в слое почвы 0-10 и 10-20 см, по сравнению

с пониженными элементами (менее 60 см), указанная закономерность по содержанию ЛГВ в почве сохраняется.

Интересно отметить, что в низине отмечено самое большое содержание ЛГВ из всех вариантов как в слое 0-10 см, так и в слое 10-20 см. Также в низине в слое 0-10 см содержится больше всего ЛГК, а в слое 10-20 см ЛФК.

Количество лабильных фульвокислот преобладает в черноземе типичном над количеством лабильных гуминовых кислот на повышенных и пониженных (7-10 см, 60 см) элементах рельефа. На повышенных элементах рельефа лабильных фульвокислот в почве содержится закономерно больше, чем на пониженных элементах рельефа: в слое 0-10 см на 6-28%, в слое 10-20 см - на 8-21% (рис. 2).

Показана связь микробной биомассы с ЛГВ, ЛГК, ЛФК и гумусом (табл. 4), которая в большей степени проявляется в слое почвы 0-10 см. Содержание МБ в слое

Таблица 4

Оценка связи (коэффициент корреляции, г) между микробной биомассой и гумусом с лабильными гумусовыми веществами в зависимости от нанорельефа и слоя почвы

Глубина, см Повышение (7-10 см) Понижение (7-10 см)

МБ-Г МБ-ЛГВ МБ-ЛГК МБ-ЛФК МБ- Г МБ- лгв МБ-лгк МБ-ЛФК

0-10 0,83 0,65 0,54 0,84 0,30 1 0,72 0,73 0,78

10-20 0,62 0,45 0,40 0,88 0,18 1 0,13 0,71 0,87

10-20 см не совпадает с выявленными закономерностями в содержании ЛГВ, ЛГК, ЛФК. Влажность почвы на пониженных элементах рельефа как в слое 0-10 см, так и в слое 10-20 см была выше, чем на повышенных элементах рельефа. Связь влажности почвы с содержанием МБ в большей степени проявляется в слое 10-20 см на пониженных элементах рельефа. При увеличении влажности почвы содержание биомассы в ней, как правило, тоже увеличивается. Однозначной связи между влажностью почвы и содержанием гумуса и лабильных гумусовых веществ не выявлено.

Таким образом, установлено изменение содержания микробной биомассы, гумуса, ЛГВ, ЛГК, ЛФК в почве в зависимости от нано- и микрорельефа.

4.3. Особенности динамики содержания микробной биомассы в почве в зависимости от экспозиции склона Исследованиями установлено, что характер и направленность сезонной динамики содержания МБ в черноземе типичном в зернопаропропашном севообороте различаются в зависимости от экспозиции склона, системы обработки и слоя почвы (рис.3).

На южном склоне (2007 г.) в черном пару при отвальной обработке в слоях 0-10 см, 20-30 см и на северном склоне в слоях 0-10 см, 10-20 см, 20-30 см чернозема типичного отмечена тенденция к уменьшению МБ к концу августа и последующее возрастание в послеуборочный период, к концу октября. Иной характер динамики на рассматриваемом склоне отмечен в слое 10-20 см независимо от системы обработки почвы, а при безотвальной обработке и в слое 0-10 см: тенденция к снижению в почве содержания МБ от июля к октябрю. На южном склоне выявлена средняя степень сезонного варьирования МБ в почве при безотвальной обработке, а на северном - при

отвальной (Квар=21-28% в зависимости от слоя почвы), а низкая, наоборот: на южном склоне - при отвальной обработке, а на северном - при безотвальной.

На северном склоне в черном пару во всех исследуемых слоях почвы при безотвальной обработке наблюдается тенденция к уменьшению содержания микробной биомассы к концу августа и сохранение ей показателя примерно на том же уровне к концу октября. При этом на северном склоне сезонное варьирование МБ в черноземе типичном было незначительным (Квар. - до 8 %) при безотвальной обработке (независимо от слоя почвы), а на южном склоне - при отвальной обработке в слое 10-20 см. В слое почвы 0-10 см в последнем варианте наблюдался средний уровень сезонной изменчивости МБ (Квар=14 %).

В черноземе типичном под озимой пшеницей (2008 г.) в агроэкосистеме зерно-паропропашного севооборота характер и направленность сезонной динамики МБ определялись экспозицией склона (рис.З). Так, на северном склоне, при отвальной обработке содержание МБ в почве уменьшалось в период активной вегетации растений на варианте с отвальной обработкой на 21% в слое почвы 0-10 см, и на 62% в слое 10-20 см, возрастало к уборке урожая, соответственно, на 41% и 52% и снижалось в послеуборочный период на 25% и 5%.

Такие изменения соответствуют среднему уровню сезонной изменчивости МБ (Квар=14% и Квар=20%). При безотвальной обработке сезонное варьирование содержания МБ в почве выражено слабее.

На южном склоне сезонная динамика содержания МБ в черноземе типичном под озимой пшеницей в целом в пахотном слое характеризуется одновершинной кривой с максимумом в середине июня. Так, количество МБ возрастало в период активной вегетации растений на 15-19% в зависимости от слоя почвы при применении отвальной обработки и уменьшалось в послеуборочный период на 58-67% (Квар=18-21%). Использование безотвальной обработки на черноземе типичном, во-первых, изменяло степень варьирования во времени содержания МБ со средней на низкую, во-вторых, в послеуборочный период содержание микробной биомассы в исследованных слоях почвы фактически не изменялось.

На водораздельном плато в 2007 году в черном пару содержание микробной биомассы увеличивалась в послеуборочный период в изучаемых слоях почвы независимо от системы обработки почвы. Исключением является слой почвы 0-10 см при безотвальной обработке, где наблюдается снижение количества микробной биомассы.

CößfpBua гххоя, черный ллр, (сдрйО-Мсн)

Даты: 1-15.07 2037;2-l S.«,2Ú07-3.25.102007.

¥ с |зоо Sí

8-5 "и i 8 гон |£ rfca • I зо»

CcsspjuuS cofjf, черный пар, (cw» 10.2a см)

Латы í-ít.mm.2-llCt2C?%.^_.

CWÍPIÍHS склеп 4CpRU81ГЯр,

(сяой 20-30 c«)

г C¡jm BS

9Í12W «|

|1ЗИ i 0

Я»т«1-|3 07.201!?;2-18.М2аЩ_____

lOxHUä awres, езяная шеяица. (тсЯ 0-1Ö см)

Я»« 1-31.0Í.2008; 3 1S.06 30«; ___

. НИтн.! ---------—. ет»,ЛТЯ

Í £|ЯМ

«0 Р «и>

зоо öS „

Юукый CKJK'H, 0311МЯЯ ПШСННЦЯ.

(ою» |&20си>

3 CeBftpKwft oísoh, Wim* mjíc¡ над.

£1530

|чоо

...............................................Ü!*.

Дте 1-3105.2MS 2 1Ш.38И; __

3-23,07 ЗЙВИ ■ 13.CS.305S. * ™

_ _ ....................■ &«тв,ЗЯП

_(ся«г.20:30сй________

-1 г ?

f S6

■ I § S 603

III™ 81 „

'—fw'Hv*" И-

Дата: I -3 E.ÖS 2008:2 -23.0720ÜS;

MS.M.JOOS, -—»—m®» ................................................................

g CcBtpKtiK сглои, пшениц»,

g 1500 ______М»Й.

900

¡I

ft Í; 600

| Северный аиюя.оэяюягстеявца, * о (Jod (слой !Q-2Qcm)

Двы:1-3|.05.2М8;Ыг.|>6.21Щ:___

3-23 07.2033;4-19.08.2008. ~Г Ш„!

Дим I-31.QÍ.20ÜS: 2-iS 0£ 2D03:

3-23.87.200S: 4-1» 08.20Ю_______га, ЯШ

б/от»,ЗПП

Даны: 1-31.05.2008,2-2207.2003: „,„ 3-19.082Ш *---««ЗИП

" *.......6/ст»,2ЛЛ

Рис. 3. Дш1амика содержания микробной биомассы в черноземе типичном в зернопа-ропропашном севообороте в чистом пару (2007 г.) и под озимой пшеницей (2008 г.) в зависимости от экспозиции склона

В зернотравяном севообороте в 2007 году при отвальной обработке почвы динамика содержания микробной биомассы в чернозёме типичном на южном и северном склоне под травами имела однонаправленный характер (рис. 4): содержание МБ в почве снижалось в период уборки урожая и возрастало в послеуборочный период в слоях 0-10 и 10-20 см почвы. Причём, количество МБ в исследуемых слоях почвы на южном склоне увеличивалось на 69-60% и на 27%, а на северном склоне на 23-11% и 52-43%, соответственно. При безотвальной обработке почвы характер динамики МБ на склоне северной экспозиции был неоднозначным. В слое 0-10 см чернозёма типичного количество МБ снижалось к августу на 33% и увеличивалось к октябрю на 18%. В слое почвы 10-20 см уровень микробной биомассы снижался от июля к октябрю на 23%, а в слое 20-30 см, наоборот, увеличивался на 31%.

На водораздельном плато отмечено увеличение содержания МБ в изучаемых слоях почвы в послеуборочный период при изучаемых обработках почвы.

В агроэкосистеме зернотравяного севооборота в почве под озимой пшеницей в 2008 году направленность динамики микробной биомассы была обусловлена экспо-

зицией склона (рис. 5). Так, в период активной вегетации растений содержание микробной биомассы в почве увеличивалось в слоях 0-10 и 10-20 см на южном склоне и водораздельном плато на 28 и 19%, соответственно. Такой же характер динамики МБ отмечен на северном склоне в слоях 0-10 и 10-20 см при безотвальной обработке почвы - тенденция к увеличению.

К июлю увеличение содержания МБ в почве отмечаем в слоях 0-10 и 10-20 см при отвальной обработке на южном склоне и безотвальной - на северном, а также при отвальной обработке в слое 0-10 см на северном склоне и 10-20 см на водоразделе.

Таким образом, наиболее сильно влияние экспозиции склона проявляется при отвальной обработке почвы, при этом различия в содержании микробной биомассы максимальны. При безотвальной обработке влияние экспозиции склона на динамику МБ в чернозёме типичном снижается. Варьирование МБ при указанной обработке менее сильное.

Глава 5. Влияние агрогеииых факторов на содержание и динамику микробной биомассы в чернозёме типичном

5.1. Влияние системы обработки почвы на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном

В 2007 году в зернопароиропашном севообороте (черный пар) на южном склоне в течение всего периода исследований, на склоне северной экспозиции в июле и октябре, отмечена тенденция к большему содержанию микробной биомассы при отвальной обработке почвы, по сравнению с безотвальной в слоях 0-10, 10-20 и 20-30 см. В августе на северном склоне содержание МБ в почве при отвальной обработке на 53-37% меньше в зависимости от слоя, чем при безотвальной. На водораздельном плато в августе отмечена тенденция к большему содержанию МБ при безотвальной обработке почвы; а в октябре - при отвальной.

В зернотравяном севообороте (травы) на северном склоне содержание микробной биомассы в чернозёме типичном при отвальной обработке почвы меньше, чем при безотвальной, в июле - на 36-45%, в августе - на 26-31% в слоях почвы 0-10 и 10-20 см. В слое почвы 20-30 см различия незначительны. В октябре влияние системы обработки почвы на содержание микробной биомассы в почве проявляется очень слабо как на северном склоне, так и на водораздельном плато.

В 2008 году в августе на южном склоне в ЗПП под озимой пшеницей при безотвальной обработке почвы содержание МБ в почве больше на 34-80%, чем при отвальной, в зависимости от слоя почвы. Подобная тенденция отмечена в мае и июне. На северном склоне влияние системы обработки почвы на содержание микробной биомассы в почве однозначно проявляется только в июне. При отвальной обработке почвы показатель МБ меньше на 36 и 30% в слоях почвы 0-10 и 10-20 см, чем при безотвальной.

На водораздельном плато в течение всего вегетационного периода, особенно в слоях 0-10 и 10-20 см, при безотвальной обработке почвы уровень МБ выше, чем при отвальной: в мае на 37 и 36%, в июне на 19 и 15%, в августе на 86 и 49%. В слое 20-30 см различия в содержании МБ незначительны, скорее всего, из-за минимального действия обработки, которая больше затрагивает верхние слои почвы.

Близкие показатели уровня биомассы при изучаемых обработках отмечены в мае и июле на северном и южном склонах. По-видимому, из-за хорошей увлажненности почвы и высокой температуры воздуха в шоле (95 мм и 19,9°С), мае (54 мм и 13,2"С)

при достаточном количестве пищевых ресурсов влияние на жизнедеятельность почвенных микроорганизмов других факторов минимизировалось.

В зернотравяном севообороте под озимой пшеницей на склоне северной экспозиции очень близкие значения МБ в почве отмечены в мае. В июне, июле и августе, при безотвальной обработке содержание МБ больше, чем при отвальной в слоях 0-10 и 10-20 см на 35-29%, 42-51% и 13-43%, соответственно. В почве на водораздельном плато в период июнь-июль содержание МБ выше при отвальной обработке почвы, по сравнению с безотвальной. Особенно сильно влияние обработки почвы проявляется в июле: разница составляет 25-46% в зависимости от слоя. В изучаемые годы невысокие различия в уровнях содержания МБ в почве (от 706 до 776 мг/кг почвы) отмечены в мае независимо от системы обработки почвы.

В 2009 году в зернопаропропашном севообороте под кукурузой на склоне южной экспозиции содержание МБ в почве при безотвальной обработке больше на 1766%, чем при отвальной, в зависимости от слоя почвы и срока. Причём в июне в слое почвы 0-10 см разница в содержании МБ в изучаемых обработках за весь период исследований была самой большой (отвальная 841 мг/кг почвы, безотвальная 1395 мг/кг почвы).

На северном склоне тенденция к большему содержанию МБ при безотвальной обработке по сравнению с отвальной отмечена в период июнь-июль. В мае отмечается обратная тенденция, а показатели МБ в почве очень близкие.

В почве на водораздельном плато отмечена тенденция к большему содержанию МБ при безотвальной обработке почвы по сравнению с отвальной. Исключением является слой почвы 0-10 см в июне и 20-30 см в июле, где показатель МБ выше при отвальной обработке на 5 и 41% соответственно.

В зернотравяном севообороте (ячмень+травы) на северном склоне в слое 10-20 см в период июнь - июль, показатель МБ при отвальной обработки выше, чем при безотвальной на 35-19% соответственно. В остальной период времени, несмотря на тенденцию к большему содержанию МБ в почве при отвальной обработке, показатели биомассы близкие.

На водораздельном плато влияние системы обработки почвы на содержание МБ в почве неоднозначно и меняется в зависимости от срока. Так, в мае и в июле в слоях почвы 10-20 и 20-30 см отмечена тенденция к большему содержанию МБ при отвальной обработке. В июне в указанных слоях почвы, а также в слое 0-10 см в июле, тенденция к большему содержанию МБ отмечена при безотвальной обработке почвы.

Таким образом, в ходе исследований было установлено, что система обработки почвы оказывает влияние на содержание МБ в почве на изучаемых экспозициях, особенно в зернопаропропашном севообороте, где безотвальная обработка почвы способствует большему содержанию в чернозёме микробной биомассы. В зернотравяном севообороте влияние обработки почвы на содержание МБ менее однозначно. Действие обработки почвы на уровень МБ изменяется во времени. В июне влияние системы обработки усиливается - различия в содержании МБ максимальны. Минимальное влияние обработки отмечается в мае - уровни содержания в почве МБ наиболее близкие.

5.2. Влияние вида севооборота на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном

Влияние вида севооборота на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном изменяется в зависимости от экспозиции склона, года и времени исследования.

В 2007 году на южном склоне при отвальной обработке почвы содержание МБ в чернозёме типичном в июле больше в ЗТ под травами на 23-34% в зависимости от слоя почвы, чем в ЗПП (черный пар). В августе влияние севооборота на содержание МБ в чернозёме типичном не проявляется, биомасса микроорганизмов находится примерно на одном уровне. В послеуборочный период отмечаем неоднозначный характер зависимости количества МБ в почве от вида севооборота. Так, в слое 0-10 см показатели близкие, в слое почвы 10-20 см в ЗТ уровень МБ больше на 36% по сравнению с ЗПП, в слое 20-30 см закономерность - обратная с разницей в 107%.

На северном слоне в период уборки и послеуборочный период в изучаемых слоях почвы при отвальной обработки чернозема, под травами содержание МБ больше, чем на черном пару на 32-42% и 37-23%, соответственно. При безотвальной обработке почвы тенденция к большему содержанию МБ в ЗТ, по сравнению с ЗПП сохраняется на протяжении всего периода исследований (разница составила 27-20% в зависимости от срока и слоя).

На водораздельном плато независимо от системы обработки почвы уровень МБ в ЗПП и ЗТ примерно одинаковый.

В 2008 году при отвальной обработке почвы содержание МБ в чернозёме типичном больше в ЗТ (озимая пшеница), чем в ЗПП (озимая пшеница) на протяжении всего периода исследований с максимальной разнице 22-37% и 50-95% в июле и августе, соответственно.

На северном склоне в мае и июне при отвальной обработке почвы отмечена тенденция к большему содержанию МБ в чернозёме типичном в ЗТ. В период с июля по август подобная тенденция отмечена в ЗПП. При безотвальной обработке почвы тенденция к большему содержанию биомассы микроорганизмов в черноземе с ЗТ, по сравнению с ЗПП прослеживалась на протяжении всего периода исследований, с максимальной разницей в июне в слое почвы 10-20 см - 35% и в июле в слоях почвы 010 и 10-20 см разница составила 29 и 25%, соответственно. По-видимому, высокая влажность и температура июля (95 мм и 19,9°С), а также продуктивная с точки зрения растительных остатков предшествующая культура (в ЗТ - травы) могли дать такой результат. Минимальное влияние вида севооборота на содержание МБ в почве отмечено в мае, когда ни влажность, ни температура, скорее всего не были оптимальны для деятельности почвенпых микроорганизмов.

В чернозёме типичном на водораздельном плато, в изучаемых слоях почвы, при отвальной обработке, содержание МБ было выше в ЗТ по сравнению с ЗПП на протяжении всего периода исследований. Минимальные различия в содержании МБ отмечены в мае, как на южном, так и на северном склонах. В августе разница в содержании микробной биомассы в чернозёме типичном на вариантах с зернотравяным и зер-нопаропропашным севооборотом составила 82-55% в зависимости от слоя почвы, т.е была максимальной. Это возможно связано с нехваткой пищевых ресурсов в ЗПП из-за предшественника - черного пара. При безотвальной обработке однозначной зависимости между видом севооборота и содержанием МБ в почве не выявлено.

В 2009 году на южном склоне при отвальной обработке почвы в ЗТ под кукурузой количество МБ было больше, чем ЗПП (ячмень + травы) на протяжении всего периода исследований: разница составила 27-51% в зависимости от срока и слоя почвы.

На склоне северной экспозиции при отвальной обработке почвы влияние вида севооборота на содержание МБ отмечено в период июнь-июль, уровень биомассы в почве был выше в ЗТ, чем в ЗПП на 59-17% в зависимости от срока и слоя почвы. При безотвальной обработке почвы в аналогичный период закономерность сохраняется,

хотя разница в содержании МБ менее существенна. В мае, независимо от системы обработки почвы отмечена тенденция к большему содержанию МБ в агроэкосистеме ЗПП по сравнению с ЗТ, причем с минимальной разницей (в зависимости от слоя почвы от 961 мг/кг почвы до 819 мг/кг почвы).

На водораздельном плато при отвальной обработке почвы в мае месяце отмечена тенденция к большему содержанию МБ в ЗТ, чем в ЗПП. В период с июня по июль влияние вида севооборота на содержание МБ в чернозёме типичном было неоднозначным. При безотвальной обработке почвы содержание микробной биомассы в ЗПП больше, чем в ЗТ: в мае-июне отмечена только тенденция, а в июле разница составила 54 и 61% в слое 0-10 и 10-20 см, соответственно.

В ходе исследований было выявлено, что вид севооборота меньшее влияние на содержание биомассы микроорганизмов в почве оказывает в мае, когда зафиксирована наименьшая разница в уровне МБ в почве между ЗПП и ЗТ, а также в период уборки урожая при отвальной обработке почвы на южном склоне и водораздельном плато 2007 году. В большей степени влияние севооборота отмечено в июне и июле, а также в августе 2008 года при отвальной обработке почвы, где уровень МБ был выше в ЗТ.

Таким образом, влияние вида севооборота на содержание микробной биомассы в черноземе типичном четко проявляется при отвальной обработке почвы и изменяется во времени. При отвальной обработке почвы на изучаемых экспозициях количество микробной биомассы в почве на вариантах с ЗТ выше до 95% в зависимости от года и срока исследований, чем с ЗПП. При безотвальной обработке четких закономерностей не выявлено.

5.3. Динамика содержания микробной биомассы в чернозёме типичном в зависимости от агрогенпых факторов

На содержание микробной биомассы в почве оказывают влияние различные аг-рогенные факторы. В данной работе рассматривается влияние вида севооборота и системы обработки почвы. В 2007 году с июля по август направленность динамики МБ в изучаемых севооборотах (ЗПП - черный пар; рис. 3; ЗТ - травы, рис. 4) одинакова: содержание микробной биомассы в чернозёме типичном при отвальной и безотвальной обработках, снижается в изучаемых слоях почвы южного и северного склонов. В послеуборочный период, идентичный характер динамики МБ в ЗПП и ЗТ не меняется, к октябрю месяцу содержание МБ увеличивается.

В 2008 году на склоне северной экспозиции в июне в ЗПП (рис. 3) и ЗТ (рис. 5) (озимая пшеница) при отвальной обработке содержание микробной биомассы в чернозёме типичном уменьшается, при безотвальной увеличивается, в июле возрастает и понижается к августу в изучаемых севооборотах независимо от системы обработки почвы, кроме варианта при безотвальной обработке почвы в ЗПП. Направленность и характер динамики содержания МБ одинаковы в изучаемых слоях почвы.

В период активной вегетации растений содержание микробной биомассы в чернозёме типичном на склоне южной экспозиции увеличивалось в ЗПП и ЗТ при отвальной и безотвальной обработках, снижалось к июлю независимо от вида севооборота, кроме варианта в ЗТР при отвальной обработки почвы, и продолжало снижаться к уборке урожая в изучаемых севооборотах при указанных обработках почвы.

На водораздельном плато от мая к июню динамика МБ однонаправлена: в ЗПП и ЗТ при отвальной обработке количество МБ увеличивается, при безотвальной обработке уменьшается. В июле в слое 0-10 см независимо от системы обработки почвы в

»ос || гор

|| «о гоо

Э8

а г

Южный сглсн, травы, (слой 0-10 с«)

У'-'*

Док I-1.3.07.:

зг>

юот.мтгмт

10.2007.

||1зоа

*8£юоо

|В гм

II 4И

§« 423 || 200

Южный склок, травы, (слой 10-20 см)

II12"5 »11000 1а гоо

II «о

I; "<">

|| 200 «I о £

Южнкй склок, трави, (сисй 20-30 см)

_ _

Дкч: 1-13 07 2007; 2-lS.03.2007.

3-25.10.2007. —«---оиЛ

Даш 1-13 07.2007,2-1Ш 20117: 3-25.10.2007. _

Ссасриый травы, (слой 0-10 см)

|=1203

Й-| юоо

I» 800

|| 400

Ш ги

1 2 3

Дюы 1.13.07.2017,2-lS.0S.2ein.

г-ндмот. —ота,зт

__—*— б/«в,3Т

Севкрлыа «пои. трлви (той 10-20 ск)

II 8 о

Даш:

—е-

зсо «00 400

200 0

1 2 1

1-13 07.2007; 2-18 05.2007;

3-25.16.2007. —»--- о-щЭТ __—1— «|Ч«.5Т

Северяый ехко^ травч (слой 20-30

1200 1000

400 209 О

¿5 12 3

Дки 1-13-И7.2007;2-1Ш.2007:

3-25.55.3503. —■— _ _ —*— Ь'»т».ЗТ|

Рис. 4. Динамика содержания микробной биомассы в черноземе типичном в зерно-травяном севообороте в зависимости от экспозиции склона и системы обработки почвы в 2007 году

ЗПП содержание МБ увеличивается, в ЗТ снижается. В слое 10-20 см направленность динамики одинакова в ЗПП и З'Г при изучаемых обработках - снижение количества микробной биомассы. Также снижение уровня МБ в почве отмечено к августу, направленность динамики идентична в ЗПП и ЗТ в изучаемых слоях и обработках почвы.

Южный (Хаоя.оэвыая кпенвца, (слоЯО-Юси)

I аз

¡38

! г

1 3

1200 11100 830 430 430 290 0

1 2 3

: 1.31.03.2008:3-18 Ов 2003; •23.Е17.2В32; 4-13. С8.300£.__\

Южный аикш, гавкая пигекнна, (слой 10-20 см)

Дэтъс 1-31.05.2008:2-13-05.2005,

3-23.07.2008.4-15 08.200!. —•---ота,ЗТ

\а 12С0 1И0 ;8 80» 83] ¡| 4011 209

ЗЭжнкйсклон, даииипшеаида, (слой £0-30 сар_

I 1 2

Двгьс 1-31.C5.200S. 2 33.07.2008;

Северный скяок, ошыде пшенйиа,(слой 0-10 ск)

12 3 4 1.05.2008,2 1 8.0d.2008.

7.2008;4 -190&2008---■—отя.ЗГ

_ * б/отТГ

е§

&! I,-

зы

Северкнй склон, озкмая пшекхцд. (слой 10-20 см)

1200 1000 «00 «00 400 200 0

Дв1*г 1-31.05 2003,2-1806-2003;

3-2 3 07.2005;4-19 08.2008.--■— оте.ЗТ

—А— 6/ота.ЗТ

за'

18 1

СикряыЯ аио* «звим пшеинча, (слой ¿0-30 £»0

100 £00 400 200 О

; I 1

Дли 1.31,0!.200«;2-2307Л»8:

— оти.ЗТ -б'оте.37

Водсроэдел, илмая шлснкиа, (слой 0-10 !М)

I 2 ! 4 г 1-11.05.2008.г18.0тго08: ■гЗ.ОгЗШ',4-!5.08.ИО! —■—Ч'»37 ........* ■ ?'оттЗТ

1200 ШЛО 990 ОНО 400

гоа о

Ведорюдел.овнкая лшеннца, (»«¡¡10-20 ш)

Л»ТЫ I ■ Л гооа-. 2-1!. 00.2008; 3-«5.0720аа;4-19 05.2008.---1

В одсрхздзл, озимая гщвнкца, (слоа 20-30 си)

| §1200 ршоо

5 -8110

ю I МО и«»

Й-3 гоо ЭЙ , иг о

Даты 1-31.05 2008; 2-23 07.3СО!; 3-19 08.2008.

Рис. 5. Динамика содержания микробной биомассы в черноземе типичном в зерно-травяном севообороте в зависимости от экспозиции склона и системы обработки почвы в 2008 году

В 2009 году на южном склоне динамика МБ в ЗПП (кукуруза) и ЗТ (яч-мень+травы) при отвальной и безотвальной системе обработке почвы совпадала: увеличение содержания биомассы в период активной вегетации растений и снижение к июлю (рис. 6).

—•— етв.ЗПП Дик 1-2303ЛИ»Л-1Я»200! ?

—•--ОЛ.5ПП

л1.23(И2п»;2.19М20ОТ '—®—птв.ЗТ_

з-)707зоо?. —*—».тэтп _—*— еУотЗТ

Д«1М 1-23.03.2009. 2-17.07.2009.

•Я | 1400 §£ 1200 §гШ0 а® гоа || «оо 8; «в &г гоо

Всдоржзжел. спой 0-10 см

Водоршяед, сявй 10-20 ск

5 £ И'11

1112И II 1000

»1 «00 II 400

Ц.Л 200

ЭЙ 0

Я.т1-23033109;219«20а9. . 3-1707201».

Рис. 6. Динамика содержания микробной биомассы в чернозёме типичном в зависимости от агрогенных факторов в 2009 году (ЗИП-кукуруза; ЗТ-ячмень+травы)

На северном склоне в ЗПП и ЗТ при отвальной и безотвальной обработке биомасса почвенных микроорганизмов увеличивалась в период активной вегетации растений, кроме варианта при отвальной обработке в ЗПП. К июлю количество МБ в чернозёме типичном снижалось в слое 0-10 см и увеличивалось в слое 10-20 см в ЗПП и ЗТ независимо от системы обработки почвы.

На водораздельном плато в период активной вегетации растений направленность динамики МБ идентична в изучаемых севооборотах при отвальной и безотвальной обработке почвы: количество МБ увеличивается, кроме варианта в ЗТ при отвальной обработке, где наблюдается снижение содержания МБ. К июлю в ЗПП и ЗТ при отвальной обработке в слое 0-10 см содержание МБ снижается, а в 10-20 см увеличивается. Противоположная направленность динамики МБ в севооборотах отмечена при безотвальной обработке: в ЗПП количество МБ увеличивается, в ЗТ уменьшается.

Таким образом, в ходе исследований установлено, что характер и направленность сезонной динамики содержания микробной биомассы в чернозёме типичном зависят от агрогенных факторов и изменяется во времени. В период активной вегетации растений в июне-июле влияние вида обработки на динамику МБ в почве проявляется на северном склоне (при отвальной обработке содержание МБ уменьшалось на 21-61%, при безотвальной отмечается тенденция к увеличению) и водораздельном плато (закономерность обратная). В июле на водораздельном плато наблюдается влияние вида севооборота на динамику содержания МБ: в ЗТ в слоях 0-10 см и 10-20 см оно уменьшилось на 7-25%, в ЗПП отмечается тенденция к увеличению в слое 0-10 см на 6-16%. В период уборки содержание МБ в почве уменьшается на южном склоне на 6-87%, на северном до 67%, на водораздельном плато на 10-89%, в послеуборочный период увеличивается на 19-44%, 4-53%, 2-45%, соответственно.

Глава 6. Оценка связи динамики содержания микробной биомассы в чернозёме типичном с изменчивостью различных факторов (влажностью почвы, содержанием в почве Г, JITB, ЛГК, ЛФК)

В процессах трансформации органического вещества почвы, его минерализации и гумификации главная роль принадлежит микроорганизмам (Паринкина, Клюева, 1995; Матаруева, 1998). Установлена связь между интенсивностью дыхания почвы и её плодородием (Б.Н. Макарова, Э.Я. Френкель 1956; Georg Muller (1978). Исследованиями В.М. Володина, Н.П. Масютенко, В.Ф. Юринской (1988) выявлена связь между содержанием и качеством подвижных гумусовых веществ и показателями биологической активности чернозёма типичного при различных системах обработки. Однако связь между микробной биомассой почвы и составом органического вещества, а также влажностью почвы и их изменения в динамике еще изучены недостаточно.

Установлена прямая связь между динамикой микробной биомассой в чернозёме типичном и влажностью почвы. Степень связи и её направленность зависят от экспозиции склона, года исследований и слоя почвы. На южном склоне в 2007 году в слоях почвы 10-20, 20-30 см коэффициент корреляции (т) между динамикой содержания биомассы и влажностью почвы изменялся от среднего до высокого, а в 2008 году связь была средней (табл. 5). Также средняя связь выявлена на северном склоне в слое 0-10 см в 2008 году и в слое 10-20 см в 2009 году. На водораздельном плато средняя и высокая связь биомассы и влажности почвы отмечена в слоях 0-10 и 20-30 см в 2007 году и в слое 10-20 см в 2009 году.

В слое почвы 0-10 см на склоне южной и северной экспозиции в 2007-2008 годах выявлена прямая средняя связь между влажностью почвы и количеством МБ, а в

Таблица 5

Оценка связи (коэффициент корреляции, г) между динамикой микробной биомассы и влажностью почвы в зависимости от экспозиции, года исследований, слоя почвы

Экспозиция 0-10 см 10-20 см 20-30 см

2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009

Южная 0,11 0,54 -0,31 0,78 0,64 0,06 0,37 0,39 0,01

Северная 0,19 0,42 -0,44 0,15 0,14 0,57 0,19 - 0,28

Водораздельное плато 0,59 0,25 0,30 0,06 0,10 0,49 0,82 0,28 0,27

2009 году - обратная средняя. В слое 10-20 см на южном склоне в 2008 году с увеличением влажности наблюдали увеличение МБ, в 2007 году наоборот (зависимость -обратная). На северном склоне и водораздельном плато при увеличении влажности почвы до 15% в 2007 году количество МБ падает, в 2009 году - увеличивается, в 2008 году при увеличении влажности почвы увеличивается и содержание МБ в ней.

На северном склоне в период активной вегетации растений (май-июнь) при отвальной обработке почвы в слоях 0-10 и 10-20 см характер и направленность динамики МБ и ЛТК одинакова в ЗПП и ЗТ, содержание в почве биомассы и гуминовых кислот уменьшается. К июлю в ЗТ в указанных слоя содержание МБ и ЛТК продолжает снижаться (рис. 7).

МБ

Сте?ркь4! склок, одимач пшеница, слой (О-10 см)

2000 ■

3 5

Дата: 1-31.05.2009,г-Ш.0«г008; — 3-23.07.20»

2000 1500

С«вернь$ склон, озимад шшледа, (ет<Я 10-20 см)

500

Даш: 1-31.05.200», 2-Ш0&2006; 3-23 07.200«

- отцЗТ

- отЗПП

Рис. 7. Динамика микробной биомассы и лабильных гуминовых кислот (ЛГК) на склоне северной экспозиции в зернопаропропашном и зернотраяном севооборотах при отвальной обработке почвы в период май-июнь-июль

При отвальной обработке почвы в ЗПП в период акгивной вегетации растений (май-июнь) в слоях 0-10 и 10-20 см чернозёма типичного на южном склоне и во до-

раздельном плато направленность динамики МБ и ЛФК идентична: их содержание в почве увеличивается (рис. 8).

При отвальной обработке почвы в ЗТ в слоях 0-10 и 10-20 см чернозёма типичного в период активной вегетации растений (май-июнь) динамика МБ и ЛФК также имеет идентичную направленность: на южном склоне содержание МБ и ЛФК увеличивается, на северном склоне - уменьшается. В аналогичных условиях к уборке урожая на склоне южной экспозиции содержание МБ и ЛФК уменьшается, в почве северного склона их количество увеличивается.

При безотвальной обработке в слоях почвы 0-10 и 10-20 см с июня по июль в З'Г характер и направленность динамики МБ и ЛФК одинаковы: на северном склоне количество лабильных фульвокислот и микробной биомассы увеличиваются, на водораздельном плато уменьшается. К августу при аналогичных условиях на северном склоне содержание МБ и ЛФК снижается, на водораздельном плато - увеличивается.

МБ

Южная экспозиция

:: Ь3ш.2с00;2-т.0£2003г —О-Югы 3-23.07.2003. —Ш—10-20 см

Водораздельное шшо

¡а

Даш:

1000 ■ 800 • 600 400 • 200 • 0 ■

1-31.05.200% 2-18.06,2008; 3-23 07 200&

Р--О-Юш

•— 10-20 СЦ

»3 2000 На 1500 юоо || 500

ЛФК

Южнья ЭКСПОЗИЦИЯ

Даты 1 -31.05,200«; 2-1аОй2СОЗ; — 3-23.072008.

7.000

(Ч

ней

1000

500

Зв 0

ВодсраааепькэчЕлаг^

1 г

Дли 1-31.05.20C8.2-IS.11S 2002; з-гз.07,гсзз.

—*— 0-18 и

... ~

Рис. 8. Динамика микробной биомассы и лабильных фульвокислот (ЛФК) на склоне южной экспозиции и водораздельном плато в зернопаропропашном севообороте при отвальной обработке почвы в период май-июнь-июль

К уборке урожая при отвальной обработке в ЗТ на южном склоне и водораздельном плато динамика МБ и ЛФК также однонаправлена - их содержание в почве уменьшается

Степень взаимосвязи МБ и ЛГВ зависит от срока исследований экспозиции и вида севооборота. Однако наиболее тесная связь установлена на южном склоне в ЗПП и ЗТ в период активной вегетации растений и к уборке урожая, а также на северной экспозиции в ЗПП в июле и августе (табл. 6). Связь МБ и ЛГК в большей степени проявляется в июпе-июле-августе на южной и северной экспозиции в ЗПП. На водораздельном плато высокий коэффициент корреляции отмечен в ЗТ.

В период активной вегетации растений (май-июнь) на южном и северном склоне в ЗПП и ЗТ (г =0,61-0,99,) и (г =0,71-0,98), а также в ЗПП на водораздельном плато (г= 0,74-0,63) связь динамики содержания МБ и ЛФК сильная, коэффициент корреляции высокий. В мае и августе на южном склоне в ЗПП и ЗТ, а также на северном склоне и

водораздельном плато в ЗТ связь МБ и гумуса очень сильная, коэффициент корреляции - 0,8-0,9 и 0,7-0,8, соответственно. В июле коэффициент корреляции высокий в изучаемых экспозициях и севооборотах.

Таблица 6

Оценка связи (коэффициент корреляции, г) содержания микробной биомассы в черноземе типичном с ЛГВ, ЛГК, ЛФК и Г в зависимости от срока исследований, экспозиции и севооборота в пахотном слое почвы

Экспозиция Севооборот Май Июнь

ЛГВ ЛГК ЛФК Г ЛГВ ЛГК ЛФК Г

Южная ЗПП 0,78 0,05 0,75 0,91 0,76 0,98 0,61 0,87

ЗТ 0,98 0,85 0,99 0,97 - - - -

Северная ЗПП 0,16 - 0,34 0,10 0,46 0,86 0,71 0,88

ЗТ 0,7 0,02 0,81 0,88 0,34 0,26 0,98 0,78

Водораздельное плато ЗПП 0,45 0,08 0,74 0,41 0,12 0,36 0,63 0,92

ЗТ 0,12 0,30 0,44 0,25 0,57 0,99 0,13 0,47

Экспозиция Севооборот Июль Август

ЛГВ ЛГК ЛФК Г ЛГВ ЛГК ЛФК Г

Южная ЗПП 0,44 0,56 0,36 0,15 0,83 0,96 0,50 0,87

ЗТ 0,37 0,53 0,98 0,88 0,93 0,85 0,76 0,98

Северная ЗПП 0,88 0,85 0,53 0,52 0,78 0,83 0,71 0,45

ЗТ 0,42 0,45 0,38 0,58 0,22 0,14 0,24 0,78

Водораздельное плато ЗПП 0,85 0,27 0,38 0,30 0,22 0,50 0,23 0,15

ЗТ 0,92 0,94 0,88 0,41 0,50 0,93 0,19 0,68

ЛГВ - лабильные гумусовые вещества; ЛФК - лабильные фульвокислоты

ЛПС - лабильные гуминовые кислоты; Г - гумус

Динамика микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного коррелирует с динамикой содержания в почве влаги, Г, ЛГВ, ЛГК, Установлена прямая связь между биомассой и влажностью почвы. Степень связи и её направленность зависят от экспозиции склона, года исследований и слоя почвы. Наиболее тесная связь между МБ и гумусовыми веществами почвы отмечена в период активной вегетации растений и уборки урожая, на южном склоне в ЗПП и ЗТ, на северном склоне, на водораздельном плато в период уборки (в ЗТ). Эта закономерность подтверждается совпадением динамики МБ и гумусовых веществ в указанные периоды.

Выводы

1. Содержание микробной биомассы в почве зависит от вида землепользования: на пашне в чернозёме типичном содержание микробной биомассы в зависимости от слоя почвы в 1,6-2,5 раза меньше, чем в некосимой степи. Длительное парование чернозема типичного снижает содержание микробной биомассы в слое 0-20 см по сравнению с почвой в некосимой степи в 6,7 раз, а на пашне в севообороте - в 2,7-3,5 раз, нивелирует разницу в её содержании в слоях 0-10 и 10-20 см.

робной биомассы по сравнению с зернопаропропашным севооборотом больше на южном склоне до 94%, на северном склоне до 58%, на водораздельном плато до 82% в зависимости от слоя почвы, года и срока исследований. При безотвальной обработке содержание микробной биомассы на протяжении всего периода исследований в зернотравяном севообороте больше, чем в зернопаронропашном до 40% только на склоне северной экспозиции.

3. Влияние системы обработки на содержание микробной биомассы в почве больше проявляется в зернопаропропашном севообороте, где её содержание при безотвальной обработке почвы значимо выше (на 11-86 % в зависимости от экспозиции), чем при отвальной обработке.

4. Содержание микробной биомассы в черноземе типичном закономерно изменяется в зависимости от нано- и микрорельефа. Содержание микробной биомассы в слое 0-10 см на повышенных (7-10 см) элементах рельефа на 10-36% выше, чем в почве на пониженных. Это прямо коррелирует с содержанием в слое почвы 0-10 см лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокис-лот, а в слое почвы 10-20 см - наоборот. На повышенных (более 60 см) элементах рельефа в слое почвы 0-10 см отмечена тенденция к уменьшению содержания МБ по сравнению с пониженными (менее 60 см) и к увеличению содержания лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот. В западине содержание микробной биомассы в слое 0-10 см больше на 27-44%, а в слое 10-20 см меньше в 2,4-2,1 раз, чем на повышенных и пониженных элементах рельефа (60см).

5. Степень варьирования содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного изменяется в зависимости от вида землепользования, местоположения в рельефе и системы обработки почвы. В почве на пашне в зернопапропаш-ном севообороте по сравнению с целиной отмечается тенденция к снижению степени пространственного варьирования содержания микробной биомассы в почве. Длительное парование чернозема типичного повышает пространственное варьирование содержания микробной биомассы со средней на значительную. Отвальная обработка на склоне северной экспозиции и безотвальная - на склоне южной экспозиции способствуют снижению варьирования содержания МБ в почве.

6. Характер и направленность сезонной динамики содержания микробной биомассы в чернозёме типичном зависят от агрогенных факторов, местоположения в рельефе, изменяется по годам. В период активной вегетации растений в июне-июле влияние системы обработки на динамику микробной биомассы в почве проявляется на северном склоне (при отвальной обработке её содержание уменьшается на 21-61%, при безотвальной отмечается тенденция к увеличению) и водораздельном плато (закономерность обратная). В июле на водораздельном плато наблюдается влияние вида севооборота на динамику микробной биомассы в почве: в зернотравяном севобороте в слоях 0-10 см и 10-20 см отмечается тенденция к её уменьшению на 7-25%, в зерно-паропропащном севообороте - тенденция к увеличению в слое 0-10 см на 6-16%. В период уборки содержание МБ в почве уменьшается на южном склоне на 6-87%, на северном до 67%, на водораздельном плато до 89%, в послеуборочный период увеличивается на 19-44%, 4-53%, 2-45%, соответственно.

её степень с значительной или средней на незначительную. На северном склоне при отвальной обработке отмечен средний уровень сезонной изменчивости микробной биомассы в почве.

8. Динамика микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного коррелирует с динамикой содержания в почве гумуса, лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, влаги. Степень связи и её направленность зависят от экспозиции склона, года исследований и слоя почвы. Тесная связь между микробной биомассой и гумусовыми веществами почвы установлена в период активной вегетации растений и уборки урожая на южном склоне в зернопаропропашном (г =0,87) и зернотравяном (г =0,91) севооборотах на северном склоне и водораздельном плато (г=0,68) в зернотравяном севообороте. В послеуборочный период связь микробной биомассы с гумусом ослабевает. Прямая связь отмечена между содержанием микробной биомассы и влажностью почвы.

Предложения ИИУ и производству

1. Включить в состав показателей, используемых для оценки эффективного плодородия почвы: микробную биомассу, лабильные гумусовые вещества.

2. Рекомендуется установленные особенности воздействия изучаемых факторов на сезонную и пространственную изменчивость микробной биомассы использовать при разработке систем управления биологической активностью и воспроизводством органического вещества черноземов в целях улучшения их экологического состояния.

3. Данные по содержанию углерода микробной биомассы и лабильных гумусовых веществ в почве в зависимости от нано- и микрорельефа могут быть использованы при разработке пространственно-дифференцированных агротехнологий.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Масютенко, Н.П. Пространственная и сезонная изменчивость содержания микробной биомассы в чернозёме типичном в зернопаропропашном севообороте. / Н.П. Масютенко, О.В. Лукьянчикова, А.Г. Калужских // Достижения науки и техники АПК. - 2010. - №2. - С.12-15.

2. Калужских, А.Г. Влияние обработок и севооборотов на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном. / А.Г. Калужских, Н.П. Масютенко, В.В. Ше-ховцова // Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса». Часть I. - Курск: КГСХА, 2008. - С. 143-145.

3. Калужских, А.Г. Динамика ЛГВ в чернозёме типичном в зависимости от агро-генных факторов и экспозиции склона. / А.Г.Калужских // Материалы заседания координационного совета «Пути сохранения плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно - ландшафтном земледелии Центрального Черноземья». - Воронеж: изд-во «Каменная степь», 2009. - С. 55-57.

4. Калужских, А.Г. Влияние экспозиции склона и агрогенных факторов на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном. / А.Г. Калужских // Материалы научно - практической конференции Курского отделения МОО «Общество почвоведов им. В.В. Докучаева» «Актуальные проблемы агропочвоведе-ния, земледелия и экологии». - Курск, 2009. - С. 24-27.

Сдано в набор 12.11.2010 г. Подписано в печать 12.11.2010 г. Формат 60x84 Vie- Бумага «Снегурочка». Гарнитура Times New Roman Суг. Печать ризография. Объем 1,0 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1027.

Издательство ГНУ ВНИИЗиЗПЭ РАСХН 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 70-6

Отпечатано: ПБОЮЛ Киселева О.В. ОГРН 304463202600213

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Калужских, Александр Геннадьевич

Специальность 03.02.13 - почвоведение

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Масютенко Нина Петровна

Курск

Оглавление

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Влияние агрогенных факторов на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном.

1.2. Влияние местоположения в рельефе на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном.

1.3. Влияние агрогенных факторов и экспозиции склона на содержание гумуса и лабильных гумусовых кислот в чернозёме типичном.

Глава 2. Объекты, условия проведения опыта и методы исследования.

Глава 3. Содержание и пространственная изменчивость микробной биомассы в черноземе типичном на целине и пашне.

3.1. Содержание микробной биомассы в черноземе типичном в различных угодьях.

3.2. Пространственная изменчивость содержания микробной биомассы в черноземе типичном в зависимости от вида угодий, основной обработки почвы и местоположения в рельефе.

Глава 4. Влияние рельефа на содержание и динамику микробной биомассы в черноземе типичном.

4.1. Влияние экспозиции склона на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном.

4.2. Влияние нано- и микрорельефа на содержание микробной биомассы в чернозёме типичном.

4.3. Особенности динамики содержания микробной биомассы в почве в зависимости от экспозиции склона.

Глава 5. Влияние агрогенных факторов на содержание и динамику микробной биомассы в чернозёме типичном.

5.1. Содержание микробной биомассы в чернозёме типичном в зависимости от системы обработки почвы.

5.2. Содержание микробной биомассы в чернозёме типичном в зависимости от вида севооборота.

5.3. Динамика содержания микробной биомассы в чернозёме типичном в зависимости от агрогенных факторов.

5.3.1. Динамика содержания микробной биомассы в чернозёме типичном в зависимости от системы обработки почвы.

5.3.2. Динамика содержания микробной биомассы в чернозёме типичном в зависимости от вида севооборота.

Глава 6. Динамика содержания в чернозёме типичном гумуса и лабильных гумусовых веществ, оценка её связи с изменчивостью во времени содержания микробной биомассы в почве.

6.1. Закономерности динамики содержания в почве гумуса, лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот.101"

6.1.1. Содержание гумуса в чернозёме типичном в зависимости от системы обработки почвы, вида севооборота и местоположения в рельефа.

6.1.2. Динамика содержания гумуса в чернозёме типичном в зависимости от агрогенных факторов.

6.1.3. Содержание лабильных гумусовых веществ в чернозёме типичном в зависимости от системы обработки почвы и вида севооборота.

6.1.4. Динамика содержания лабильных гумусовых веществ в чернозёме типичном в зависимости от агрогенных факторов.

6.1.5. Содержание лабильных гуминовых кислот в чернозёме типичном в зависимости от системы обработки почвы и вида севооборота.

6.1.6. Динамика содержания лабильных гуминовых кислот в чернозёме типичном в зависимости от агрогенных факторов.

6.1.7. Содержание лабильных фульвокислот в зависимости от системы обработки почвы и вида севооборота.

6.1.8. Динамика содержание лабильных фульвокислот в зависимости от агрогенных факторов.

6.2. Оценка связи динамики содержания микробной биомассы в чернозёме типичном с изменчивостью различных факторов (влажностью почвы, содержанием в почве гумуса, ЛГВ, ЛГК, ЛФК).

Выводы.

Предложения НИУ и производству.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние агрогенных факторов и рельефа на содержание и динамику микробной биомассы в черноземе типичном"

Актуальность темы. Общеизвестно, что почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ в природе, почвообразовании и формировании плодородия почв. Почвенные микроорганизмы, их биомасса, являясь наиболее активной и чувствительной составной частью почвы, служат своеобразными биоиндикаторами её экологического состояния. Они выполняют посредническую функцию в трансформации важнейших элементов питания. Микробная биомасса является одним из основных компонентов активной фракции органического вещества чернозёма и играет важную роль в плодородии почв и питании растений.

В настоящее время, несмотря на многообразие данных, свидетельствующих о тесной связи микробиологических процессов с трансформацией растительных остатков в почве, существует их определённая неоднозначность, требующая дальнейшего изучения проблемы.

Различные способы обработки почвы по-разному распределяют растительные остатки по её профилю. Как известно, при безотвальной обработке почвы растительные остатки локализуются в поверхностном слое почвы. При этом остающаяся на поверхности стерня задерживает снег и способствует большему накоплению влаги в почве, чем при отвальной вспашке, в почве создаются специфические гидротермические условия. Всё это, при прочих равных условиях, определяет различные уровни биологической активности почвы при разных обработках.

В зависимости от вида севооборота в почву поступают растительные остатки разного химического состава и в разном количестве, что также оказывает влияние на биологические процессы в почве, состав, численность и биомассу микроорганизмов. Почвы склонов северной и южной экспозиции отличаются количеством поступающей солнечной энергии, гидротермическими условиями и факторами плодородия, что сказывается на формировании почвенного микробного сообщества.

В связи с возрастанием антропогенной нагрузки на почвы наблюдается их постепенная деградация, которая приводит к падению урожаев сельскохозяйственных культур, снижению плодородия, биологической и экономической продуктивности почв.

Важнейшим показателем плодородия почвы является её биологическая активность, характеризующая жизнедеятельность микробоценоза. Наибольшим изменениям при антропогенных воздействиях подвергаются активные фракции органического вещества.

Микробная биомасса, являясь одним из главных компонентов активной фракции органического вещества чернозёма, играет важную роль в почвенном плодородии, питании растений. В точном земледелии все технологические операции, производимые на поле, должны быть дифференцированы и варьировать в пределах одного поля в соответствии с пространственной изменчивостью свойств почвы.

Поэтому изучение особенностей пространственной изменчивости содержания микробной биомассы в чернозёмах, в зависимости от экспозиции склона, агрогенных факторов актуально и необходимо для разработки технологий точного земледелия, а также для регулирования плодородия почвы. Изучение влияния агрогенных факторов на содержание микробной биомассы в почве является актуальным, теоретически и практически значимым для регулирования плодородия почвы и повышения эффективности земледелия.

Знание особенностей динамики основных компонентов органического вещества почвы в зависимости от местоположения в рельефе и антропогенных факторов, является необходимым условием для управления плодородием почвы и повышения продуктивности экосистем, длительное и плодотворное использование которых становится возможным только при грамотном подходе к регулированию их функций. Цели и задачи исследований.

Цель работы - изучение влияния агрогенных факторов, экспозиции склона, нано- и микрорельефа на изменчивость в пространстве и во времени содержания микробной биомассы в чернозёме типичном.

Задачи исследований:

2. Изучить влияние нано- и микрорельефа на содержание микробной биомассы в почве.

4. Определить динамику содержания в пахотном и подпахотном слое почвы гумуса, лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот в зависимости от вида экспозиции склона, севооборота и системы обработки почвы.

5. Провести оценку и выявить закономерности динамики содержания микробной биомассы в пахотном и подпахотном слое почвы в зависимости от различных факторов (содержания в почве гумуса, лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот, влажности почвы).

Научная новизна. Впервые в условиях ЦЧО изучены особенности пространственной изменчивости содержания в почве микробной биомассы в зависимости от нано- и микрорельефа, экспозиции склона и в биогеоценотическом (фитогенном) поле сельскохозяйственных растений. Оценены степень и характер связи содержания микробной биомассы в черноземе типичном с компонентами органического вещества в пахотном слое почвы, в зависимости от экспозиции, севооборота и срока исследований.

Практическая значимость работы. Полученные результаты по пространственной изменчивости содержания в черноземных почвах микробной биомассы и влиянию на нее различных факторов могут быть использованы при разработке технологий точного земледелия и в методических рекомендациях по регулированию плодородия черноземных почв.

Установленные особенности воздействия агрогенных факторов на показатели и динамику микробной биомассы и гумусовых веществ, а также выявленные закономерности связи между ними могут быть использованы при разработке систем управления биологической активностью и гумусным состоянием чернозёмных почв.

На основе полученных данных можно решать задачи о способах обработки почвы, принимать оперативные и стратегические решения.

Положения, выносимые на защиту:

3. Характер и направленность динамики МБ в пахотном слое^ чернозёма типичного зависит от экспозиции склона, вида севооборота и системы обработки почвы

4. Динамика микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного коррелирует с динамикой содержания в почве влаги, гумуса, ЛГВ, ЛГК, ЛФК.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены и получили положительную оценку на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса» (Курск, 2008), на научно -практической конференции «Актуальные проблемы агропочвоведения, земледелия и экологии» (Курск, 2009), «Пути сохранения плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно ландшафтном земледелии Центрального черноземья» (Материалы территориального координационного совета, Воронеж, 2009). Публикации. По результатам исследований опубликовано 4 работы, из них одна в издании, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Калужских, Александр Геннадьевич

Выводы

2. Содержание микробной биомассы в чернозёме типичном на пашне зависит от вида севооборота, системы обработки почвы, экспозиции склона и года исследования. При отвальной обработке почвы в зернотравяном севообороте содержание микробной биомассы по сравнению с зернопаропропашным севооборотом больше на южном склоне до 94%, на северном склоне до 58%, на водораздельном плато до 82% в зависимости от слоя почвы, года и срока исследований. При безотвальной обработке содержание микробной биомассы на протяжении всего периода исследований в зернотравяном севообороте больше, чем в зернопаропропашном до 40% только на склоне северной экспозиции.

4. Содержание микробной биомассы в черноземе типичном закономерно изменяется в зависимости от нано- и микрорельефа. Содержание микробной биомассы в слое 0-10 см на повышенных (7-10 см) элементах рельефа на 1036% выше, чем в почве на пониженных. Это прямо коррелирует с содержанием в слое почвы 0-10 см лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот, а в слое почвы 10-20 см -наоборот. На повышенных (более 60 см) элементах рельефа в слое почвы 0-10 см отмечена тенденция к уменьшению содержания МБ по сравнению с пониженными (менее 60 см) и к увеличению содержания лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, лабильных фульвокислот. В западине содержание микробной биомассы в слое 0-10 см больше на 2744%, а в слое 10-20 см меньше в 2,4-2,1 раз, чем на повышенных и пониженных элементах рельефа (60см).

5. Степень варьирования содержания микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного изменяется в зависимости от вида землепользования, местоположения в рельефе и системы обработки почвы. В почве на пашне в зернопаропропашном севообороте по сравнению с целиной отмечается тенденция к снижению степени пространственного варьирования содержания микробной биомассы в почве. Длительное парование чернозема типичного повышает пространственное варьирование содержания микробной биомассы со средней на значительную. Отвальная обработка на склоне северной экспозиции и безотвальная - на склоне южной экспозиции способствуют снижению варьирования содержания МБ в почве.

6. Характер и направленность сезонной динамики содержания микробной биомассы в чернозёме типичном зависят от агрогенных факторов, местоположения в рельефе, изменяется по годам. В период активной вегетации растений в июне-июле влияние системы обработки на динамику микробной биомассы в почве проявляется на северном склоне (при отвальной обработке её содержание уменьшается на 21-61%, при безотвальной отмечается тенденция к увеличению) и водораздельном плато (закономерность обратная). В июле на водораздельном плато наблюдается влияние вида севооборота на динамику микробной биомассы в почве: в зернотравяном севообороте в слоях 0-10 см и 10-20 см отмечается тенденция к её уменьшению на 7-25%, в зернопаропропашном севообороте - тенденция к увеличению в слое 0-10 см на 6-16%. В период уборки содержание МБ в почве уменьшается на южном склоне на 6-87%, на северном до 67%, на водораздельном плато до 89%, в послеуборочный период увеличивается на 1944%, 4-53%, 2-45%, соответственно.

7. Влияние экспозиции склона на характер динамики микробной биомассы в почве больше проявляется в слое 10-20 см. Использование безотвальной обработки почвы в зернопаропропашном севообороте под озимой пшеницей на южном склоне снижает сезонную изменчивость содержания микробной биомассы в почве, изменяя её степень с значительной или средней на незначительную. На северном склоне при отвальной обработке отмечен средний уровень сезонной изменчивости микробной биомассы в почве.

8. Динамика микробной биомассы в пахотном слое чернозёма типичного коррелирует с динамикой содержания в почве гумуса, лабильных гумусовых веществ, лабильных гуминовых кислот, влаги. Степень связи и её направленность зависят от экспозиции склона, года исследований и слоя почвы. Тесная связь между микробной биомассой и гумусовыми веществами почвы установлена в период активной вегетации растений и уборки урожая на южном склоне в зернопаропропашном (г=0,87) и зернотравяном (г=0,91) севооборотах на северном склоне и водораздельном плато (г=0,68) в зернотравяном севообороте. В послеуборочный период связь микробной биомассы с гумусом ослабевает. Прямая связь отмечена между содержанием микробной биомассы и влажностью почвы.

Предложения НИУ и производству

3. Данные по содержанию углерода микробной биомассы и ЛГВ в почве в зависимости от нано- и микрорельефа могут быть использованы при разработке пространственно - дифференцированных агротехнологий.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Калужских, Александр Геннадьевич, Курск

1. Авраменко, И.Ф. Микробиология / И.Ф. Авраменко. - М.: Колос. -176 с.

2. Акентьева, Л.И. Изменение гумусообразования чернозёмов при длительном применении плоскорезной обработки / Л.И. Акентьева, М.С. Чижова // Почвоведение.-1986. №2.- С. 69-74.

3. Акименко, A.C. Севооборот как информационная основа эффективного использования ресурсов земли / A.C. Акименко // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. доктора с.-х. наук. Курск, 2001. - 40 с.

4. Акулов, П.Г. Воспроизводство плодородия и продуктивность. Автореферат докторской диссертации / П.Г. Акулов. М.: ВИУА, 1994.-с.73.

5. Александрова, И.В. Об использовании гуминовых кислот микроорганизмами / И.В. Александрова // Почвоведение. 1953. - №6. -С. 15-21.

6. Александрова, Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации / Л.Н. Александрова. — Л.: Наука, 1980.- 286 с.

7. Ананьева, Н.Д. Пространственное и временное варьирование микробного метаболического коэффициента в почвах / Н.Д. Ананьева, Е.В. Благодатская, Т.С. Демкина // Почвоведение. 2002. - №10. - С. 1233-1241.

8. Ахметов, Ш.И. Изменение параметров биологической активности чернозёма выщелоченного при различных условиях антропогеннойнагрузки / Ш.И. Ахметов, A.C. Белебезьев // Материалы международной научно-практической конференции.- Пенза. 2002. С. 97-99.

9. Ю.Ахтырцев, Б.П. Влияние водной эрозии на агрохимические и агрофизические свойства типичных чернозёмов / Б.П. Ахтырцев, И.А. Лепилин // Научные основы повышения плодородия почв. Саранск, 1983.-С. 9-27.

10. Бакиров, Ф.Г. Влияние обработки почвы на плодородие Чернозёма Южного / Ф.Г. Бакиров // Земледелие. 2007. - №5. - С. 18-19.

11. Балаев, А.Д. Гумусное состояние и водно-физические свойства чернозёма типичного при его различном использовании / А.Д. Балаев, М.Ф. Бережняк // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки.-1987. №4.-С. 8-12.

12. Берестецкий, O.A. Влияние сельскохозяйственных культур на численность микрофлоры и биологическую активность дерново — подзолистой почвы / O.A. Берестецкий, Т.П. Зубец // Почвоведение. -1981. №1.-С. 94-99.

13. Берестецкий, O.A. Численность и биомасса микроорганизмов в дерново подзолистой почве под яровой пшеницей и горохом / O.A. Берестецкий, A.B. Ермолина // Почвоведение. — 1981.- №8. — С. 120-127.

14. Биленко, О.П. Влияние способа основной обработки на элементы плодородия слоев пахотного горизонта / О.П. Биленко // Автореф. На соиск. уч. ст. к.с.-х.н., 1993. -25 с.

15. Биленко, О.П. Влияние способа основной обработки на элементы плодородия слоёв пахотного горизонта / О.П. Биленко // Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. с.-х. н., Курск, 1993. -29 с.

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

17. Благодатский, С.А. Регидратационный метод определения биомассы микроорганизмов в почве С.А. Благодатский, Е.А. Благодатская, А.Ю. Горбенко, Н.С. Паников // Почвоведение. 1987. - №4. - С. 64-71.

18. Боглинская, Л.М. Исследования плоскостного смыва методом анализа почвенных профилей (Курская область) / Л.М. Боглинская, Е.К. Дайнеко // Геоморфология. 1985. - №2. - С. 52-58.

19. Болотских, Г.А. Особенности трансформации органического вещества чернозёма типичного при различных формах сельскохозяйственного использования земель / Г.А. Болотских // Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. канд. с.-х. наук. Курск, 2001. - 27 с.

20. Брескина, Г.М. Влияние экологических факторов на содержание, состав и устойчивость органического вещества чернозёма типичного и его биологическую активность / Г.М. Брескина // Диссертация на соиск. уч. ст. канд. с-х. наук. — Курск, 2005. 159 с.

21. Ваксман, С.А. Гумус. Происхождение, химический состав и значение его в природе / С.А. Ваксман. М.: Сельхозгиз, 1937. - 471 с.

22. Велюханова, О.В. Влияние экологических факторов на биологическую активность и состав органического вещества чернозёма типичного / О.В. Велюханова // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. с.-х. наук. -Воронеж, 2002. — 22 с.

23. Венчиков, А.И. Баланс гумуса в севооборотах с бобовыми травами при разных системах обработки / А.И. Венчиков // Земледелие. 2008. -№4.

24. Веретельников, В.П. Бездефицитный баланс гумуса и плодородие эродированных почв / В.П. Веретельников, В.А. Рядовой // Земледелие.- №1. С. 12.

25. Веретельников, В.П. Влияние способа обработки и удобрений на агрохимические свойства чернозёма типичного эродированного и урожай озимой пшеницы / В.П. Веретельников, В.А.Рядовой, Н.С.Родченко, Г.И.Уваров // Агрохимия.- 1995. №11. - С. 26-30

26. Витер, А.Ф. Системы обработки почвы в Центрально-Чернозёмной зоне / А.Ф. Витер, Н.Я. Кутовая // Земледелие. 1986. - №1. - С. 23-25.

27. Возняковская, Ю.М. Оценка биологического состояния южного чернозёма под разными севооборотами / Ю.М. Возняковская, Ю.Ф. Курдюков, Ж.П. Попова и др. // Почвоведение.-1996. №9. - С. 11071112.

28. Володин, В.М. Изменение состава гумусовых веществ и биологической активности эродированных чернозёмов при минимализации обработки / В.М. Володин, Н.П. Масютенко, В.Ф. Юринская // Вестник с.-х. науки.- 1988.-№2.-С. 55-59.

29. Гайдаш, Н.И. Влияние возрастающих доз полупревшего навоза на плодородие обыкновенного чернозёма / Н.И. Гайдаш, М.Х. Ширинян // Вестник РАСХН. 1997. - №6. - С. 49-52.

30. Ганжара, Н.Ф. Сезонная динамика органических веществ в дерново -подзолистых почвах / Н.Ф. Ганжара // Физико-химические свойства и плодородие почв. М. 1983.

31. Гармашов, В.М. Влияние различных способов и глубины обработки на плодородие чернозёма обыкновенного и урожайность ячменя иподсолнечника / В.М. Гармашов // Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. с.-х. н., Курск, 1993. — 26 с.

32. Гармашов, В.М. Различные способы обработки почвы под яровые культуры / В.М. Гармашов // Земледелие. 1996. - №5. - С. 26-27.

33. Гейдебрехт, В.В. Распределение микроорганизмов по профилю почв разных типов / В.В. Гейдебрехт // Автореф. к.б.н. М. 1999. - 26 с.

34. Герцых, В.В. Сезонная динамика гумуса в мощных чернозёмах / В.В. Герцых // Тр. Центр.-Чернозем. Госзаповедника. Вып.5. Курск, 1959.

35. Глущак, Н.М. Обработка почвы, гумус и урожай в южной степи Украины / Н.М. Глущак, И.Е. Щербак // Почвоведение 1984. - №8. -С. 78-89.

36. Головченко, A.B. Особенности годовой динамики микроорганизмов в почвах южной тайги / A.B. Головченко, JI.M. Полянская // Почвоведение. 2000. - №4. - С. 471-477.

37. Головченко, A.B. Сезонная динамика численности и биомассы микроорганизмов по профилю почвы. / A.B. Головченко, JI.M. Полянская // Почвоведение. 1996. - №10. - С. 1227-1234.

38. Головченко, A.B. Сезонная динамика численности и биомассы микроорганизмов по профилю почвы / A.B. Головченко, JI.M. Полянская // Почвоведение. 1996. - №10. - С. 1227-1233.

39. Горбачёва!, А.Е. Влияние длительного применения безотвальной обработки на содержание органического вещества в чернозёмах степной зоны УССР / А.Е. Горбачева // Почвоведение.- 1983. №10.-С. 84-88.

40. Гордиенко, В.П. Изменение содержания гумуса под влиянием длительной минимизации обработки почвы в севообороте / В.П. Гордиенко, A.B. Семенцов // Вестник с.-х. науки. 1988. №8. - С. 103106.

41. Гордиенко, В.П. Изменение содержания гумуса под влиянием длительной минимализации обработки почвы в севообороте / В.П.

42. Гордиенко, A.B. Семенцов // Вест. с.-х. науки. 1988. - №8. - С. 103106.

43. Гринченко, A.M. Трансформация гумуса при сельскохозяйственном использовании почв / A.M. Гринченко, В.Д. Муха, Г.Я. Чесняк // Вестник с/х науки. 1979. - №1. - С. 36-40.

44. Дедов, A.B. Трансформация послеуборочных остатков и содержание в почве подвижных гумусовых веществ / A.B. Дедов, Н.И. Придворев, Е.В. Морозова// Агрохимия. 2001. - №11. - С. 26-33.

45. Демкина, Т.С. Динамика микробиологических параметров минерализации органического вещества в почвах / Т.С. Демкина, Л:М. Мироненко // Агрохимия. 1996. - №10. - С. 65-73.

46. Дергачёва, М.И. Органическое вещество почв: статистика и динамика / М.И. Дергачева. Новосибирск, 1984. - 150 с.

47. Дергачёва, М.И. Участие углеводов в формировании гумусных кислот некоторых типов почв Алтайского края / М.И. Дергачёва, Э.Ф. Кузьмина // Специфика почвообразования В Сибири. Новосибирск: Наука, 1979.-С. 121-134.

48. Дергачева, М.И., Специфика почвообразования в Сибири / М.И. Дергачева, Э.Ф. Кузьмина//Новосибирск: Наука, 1979. С.121-123.

49. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. 5-е изд. доп. и перераб. -М.: Агропромиздат, 1985.- 351 с.

50. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. М.: Агропроиздат, 1965. - 351с.

51. Дудкин, В.М. Севообороты в современном земледелии России / В.М. Дудкин.- Курск: Изд-во КГСХА, 1997. 155 с.

52. Дусаев, Х.Б. Безотвальная обработка почвы в Предуралье / Х.Б. Дусаев // Земледелие.- 1990. №11. - С. 86-91.

53. Евдокимов, Г.А. Сезонные и кратковременны изменения численности микроорганизмов в ризосфере многолетних злаков в условиях Заполярья / Г.А. Евдокимов // В сб.: Динамика микробиологических процессов в почве, 4.1. Таллин, 1974.

54. Звягинцев, Д.Г. Почва и микроорганизмы / Д.Г. Звягинцев // М.: 1987,-С. 15-38.

55. Зезюков, Н.И. Влияние удобрений на содержание органического вещества в чернозёме выщелоченном / Н.И. Зезюков, A.B. Дедов // Агрохимия. 1997. - №12. - С. 17-12.

56. Иванец, Г.И. Влияние способов обработки на плодородие реградированного чернозёма / Г.И. Иванца // Агрохимия. 1979. - №8. -С.71-77.

57. Иванов, В.П. Растительные выделения и их значение в жизни фитоценозов / В.П. М.: Наука, 1973.

58. Иванов, В.П. Растительные выделения и их значения в жизни фитоценозов / В.П. Иванов. М., Наука, 1973.

59. Ивойлов, A.B. Изменение агрохимических свойств чернозёма выщелоченного тяжелосуглинистого под влиянием удобрений и различных способов основной обработки / A.B. Ивойлов // Агрохимия. -1992.-№4.-С. 64-68.

60. Кирюшин, В.И. Изменение содержание гумуса чернозёмов Сибири и Северного Казахстана под влиянием сельскохозяйственного использования / В.И. Кирюшин, И.Н. Лебедева // Доклады ВАСХНИЛ. 1984. -№5. - С. 4-7.

61. Кирюшин, В.И. Изменение содержания гумуса Сибири и Северного Казахстана под влиянием сельскохозяйственного использования / В.И. Кирюшин, И.Н. Лебедева // Доклады ВАСХНИЛ 1984. - №5. - С. 4-7.

62. Кирюшина, В.И. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство / В.И. Кирюшина, А.Л. Иванова // М.:ФГНУ «Росинформагротех», 2005. С.23-27. 784 с.

63. Когут, Б.М. Баланс и трансформация гумуса при сельскохозяйственном использовании типичного чернозёма / Б.М. Когут, // Проблемы гумуса в земледелии. Тезисы докладов. Новосибирск, 1986. - С. 32-34.

64. Когут, Б.М. Влияние длительного сельскохозяйственного использования типичного мощного чернозёма на изменение содержания и запасов гумуса / Б.М. Когут // Бюллетень ВНИИ удобрений и агропочвоведения. 1986. - №76. - С. 59-62.

65. Когут, Б.М. О некоторых изменениях гумусного состояния типичного чернозёма под влиянием плоскорезной обработки / Б.М. Когут, Н.П. Масютенко//Почвоведение. 1990. - №1. С.148-153.

66. Когут, М.Б. Сезоная динамика гумуса и его лабильных форм при сельскохозяйственном использовании чернозёмов / М.Б. Когут, В.П. Яковченко // Вестник МГУ. 1987. - №4. - С. 14-19.

67. Колмаков, П.П. Минимальная обработка почвы / П.П. Колмаков, А.М. Нестеренко.- М.: Колос, 1981. 240с.

68. Коломиец, Н.В. Минимизация обработки почвы в севообороте / Н.В. Коломиец // Земледелие, 1993. №2. С. 12-14

69. Кононова, М.М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения / М.М. Дергачева. М.: Наука, 1963.-315с.

70. Коржов, С.И. Влияние обработки почвы на её микробиологический потенциал / С.И. Коржов // Материалы международной научно-практической конференции. Пенза. 2002. - С. 144-145.

71. Коростелева, JI.A. Оценка экологического состояния выщелоченного чернозёма в садовых агрофитоценозах по его биологической активности / JI.A. Коростелева, A.A. Ворожбет. // Пенза, 2002. С. 146-147.

72. Корчагин, В.А. Агроэкологические принципы построения севооборотов / В.А. Корчагин, О.В. Терентьев // Земледелие. 1999. -№6.-С. 8-18.

73. Корчагин, В.А., Агроэкологические принципы построения севооборотов / В.А. Корчагин, О.В. Терентьев // Земледелие. 1995. -№6.-С. 18.

74. Котлярова, О.Г. Динамика биологической активности почвы в сидеральных прах / О.Г. Котлярова, Ю.И. Кудашов // Доклады Российской академии с/х наук 1999. - №2. - С. 26-28.

75. Котоврасов, И.П. Плодородие почвы зависит от культуры земледелия / И.П. Котоврасов // Земледелие 1992,- №9-10. - С. 11-12.

76. Куликов, А.Х. Эффективность основной обработки почвы под сидеральный пар / А.Х. Куликов, С.В. Шайкин, A.B. Карпов, Н.Г. Захаров // Земледелие. 2004. - №6. - С. 10-11.

77. Кутовая, Н.Я. Влияние возделывания культур в севообороте и бессменно на микробиологические процессы в обыкновенном чернозёме / Н.Я. Кутовая, В.В. Черенков // Почвоведение 1994. - №8. -С. 58-63.

78. Лазарев, В.И. Динамика плодородия типичного чернозёма при его длительном сельскохозяйственном использовании / В.И. Лазарев // Вестник РАСХН 1998. - №2. - С. 40-42.

79. Лазарев, В.И. Динамика плодородия типичного чернозёма при его длительном сельскохозяйственном использовании / В.И. Лазарев // Доклады РАСХН. 1998. - №2. - С. 22-25.

80. Ларионов, Г.А. Влияние крутизны склонов на впитывание воды в почву / Г.А. Ларионов // Вестник сельскохозяйственной науки 1981. - №7. -С. 12-18.

81. Листопадов, И.Н. Севооборот и плодородие почвы / И.Н. Листопадов, И.М. Шапошникова // Вестник сельскохозяйственной науки — 1981. -№7.-С. 12-18.

82. Лобков, В.Т. Биоразнообразие в агроэкосистемах как фактор оптимизации биологической активности почвы / В.Т. Лобков // Почвоведение 1999. - №6. - С. 732-737.

83. Лучицкая, O.A. Влияние рельефа на плодородие почвы / O.A. Лучицкая, В.Н. Башкин // Агрохимия — 1995. — С. 109-114.

84. Лыков, A.M. Гумус плодородие почвы / A.M. Лыков. М.: Московский рабочий, 1985.- 191с.

85. Лыков, A.M. Методологические основы теории обработки почвы в интенсивном земледелии / A.M. Лыков, И.П. Макаров, А.Я. Рассадин // Земледелие 1982. - №6. - С. 14-17.

86. Макаров, И.Б. Сезонная динамика содержания гумуса в почве / И.Б. Макаров //Вестник МГУ Почвоведение. 1986. №3. - С. 25-32.

87. Масютенко, Н.П. Энергетические функции органического вещества чернозёмов / Н.П. Масютенко, Т.И. Панкова // Земледелие. 2004. - №3. -С. 11-12.

88. Масютенко, Н.П. Энергетический потенциал органического вещества чернозёмов и управление его воспроизводством / Н.П. Масютенко // Автореф. На соиск. уч. ст. доктора с.-х.н., 2003. - 47 с.

89. Мишустин, E.H. Влияние длительного севооборота, монокультуры и удобрений на состав почвенной микрофлоры / E.H. Мишустин, Е.З. Теппер // Изв. ТСХА 1963. Вып 7 (55).

90. Мишустин, E.H. Микроорганизмы и плодородие почвы / E.H. Мишкстин. М.: АН СССР, 1956. - 247 с.

91. Морозов, В.И. Влияние севооборотов на баланс гумуса в выщелоченном чернозёме лесостепи Поволжья / В.И. Морозов, А.Х. Куликова, М.И. Подсевалов, Е.А. Петухов, И.А. Вандышев // Агрохимия 1994. - №4. - С. 3-10.

92. Морозов, В.И. Влияние севооборотов на баланс гумуса в выщелоченном чернозёме лесостепи Поволжья / В.И. Морозов, А.Х. Куликова, М.И. Подсевалов, Е.А. Петухов, И.А. Вандышев // Агрохимия 1994. - №4. - С. 3-10.

93. Н.К. Шикула // Вестник сельскохозяйственной науки. 1987. - №7.- С.

94. Наконечная, М.А. Потери гумуса на склоновых землях ЦЧО / М.А. Наконечная, В.Е. Явтушенко // Почвоведение. 1989. - №5. - С. 19-26.

95. Наконечная, М.А. Различия агроэкологических условий на склонах южной и северной экспозиции ЧЧО / М.А. Наконечная, В.Е. Явтушенко // Почвоведение 1988. №10. - С. 27-36.

96. Никитаева, H.H. К балансу гумуса чернозёма типичного в зерносвекловичном севообороте / H.H. Никитаева // Агрохимия 1992. -№2. - С. 83-86.

97. Никитин, Д.И. Разложение почвенных гуминовых кислот микроорганизмами / Д.И. Никитин // ИЗВ. АН СССР. Сер. Биол. 1960. №4.

98. Никифоренко, Л.И. Безотвальная обработка и гумусовое состояние эродированного чернозёма / Л.И. Никифоренко // Земледелие. 1989. - №3. - С. 27-29.

99. Никифоренко, Л.И. Безотвальная обработка и гумусное состояние эродированного чернозёма / Л.Н. Никифоренко // Земледелие. 1989. -№3. - С. 27-29.

100. Опенлендер, И.В. Потери и накопление гумуса в эродированных почвах / И.В. Опенлендер // Вестник сельскохозяйственной науки -1980.-№9.-С. 34-39.

101. Орлов, Д.С. Гумусовые кислоты почв / Д.С. Орлов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1974. - 333с.

102. Орлов, Д.С. Практикум по химии гумуса / Д.С. Орлов, Л.А. Гришина. -М.: Из-во Моск. ун-та, 1981. 272с.

103. Паринкина, О.М., Микробиологические аспекты уменьшения естественного плодородия почв при их сельскохозяйственном использовании / О.М. Паринкина, Н.В. Клюева // Почвоведение -1995.- №5.-С.573-581.

104. Пономарёва, B.B. Гумус и почвообразование (методы и результаты изучения) / ВВ. Пономарёва, Т:А. Плотникова. JI.: Наука, 1980.-222с.

105. Пыхтин, И.Г. Систематические отвальные и безотвальные обработки в севообороте и бессменных посевах / И.Г. Пыхтин, Е.В. Шутов // Земледелие. 2004. - №3. - С.18-19.

106. Райченко, Г.И. Гумусовый фонд и динамика органического вещества пахотных почв Правобережной лесостепи УССР / Г.И. Райченко, Н.М. Глущук // Почвоведение. 1981. - №3. - С. 21-34.,

107. Ройченко, Г.И. Гумусовый фонд и динамика органического вещества пахотных .почв правобережной лесостепи УССР / Г.И: Ройченко, Н.М. Глущук //Почвоведение 1981.- №3. - С. 21-34.

108. Рюбензам, Э. Земледелие / Э. Рюбензам, К. Рауэ Перевод с немецкого А.МШыкова.- М.: Колос. 1969; 520с.

109. Савич, В.И. Агрономическая оценка органического вещества почв / В.И. Савич, С.Б. Диало // Изв. TCXA 1989. Вып;3. - С. 61-68. .

110. Свиридов, А.К. Повышение плодородия/ чернозёмов и агротехника возделывания с.-х. культур / А.К. Свиридов, Н.Д. Верзилина. Каменная Степь. — 1984. — С. 31-39.

111. Сидоров, М.И. Плодородие почвы и. севооборот (к постановке вопроса) / М;И. Сидоров // Севообороты и обработка почвы в Центрально-чернозёмной зоне.-Воронеж, 1974.-С. 147-159.

112. Сидоров, М.И. Севообороты биологической системы земледелия / М.И. Сидоров // Сборник научных трудов. Научные основы совершенствования севооборотов в современном земледелии. Курск: 1992.-С. 3-15.

113. Сурмач, Г.П. Роль микрорельефа пашни на серых лесных почвах центральной лесостепи / Г.П. Сурмач, А.Г. Барабанов // Водная эрозия почв и борьба с ней. М.: Колос, 1977. - С. 93-102.

114. Сусьян, Е.А. Микробная активность разных типов почв и экосистем / Е.А. Сусьян // Автореф. к.б.н. Москва, 2006. - 24 с.

115. Тюрин, И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии /И.В. Тюрин. М.: Наука, 1965. 319с.

116. Уваров, Г.И. Динамика и баланс гумуса в почвах разной интенсивности' использования в условиях северо-восточной части Украины / Г.И. .Уваров, А.И. Иванов // Агрохимия 1992. - №5. - С. 96101.

117. Фокин, А.Д. Устойчивость почв и наземных экосистем: подходы и систематизация понятий и оценки / А.Д.Фокин. // Известия ТСХА -1995.-вып.2.-С. 71-85.

118. Фокин, Д.В. Участие микроорганизмов в трансформации гумусовых веществ / Д.В. Фокин, JIM. Дмитраков, O.A. Соколов // Агрохимия. 1999. - №3. - С.79-90.

119. Хазиев, Ф.Х. Содержание органического вещества в почве в зависимости, от обработки, севооборота и урожайности культур / Ф.Х. Хазиев, А.Х. Багаутдинов, Ф.Я. Мукотанов // Агрохимия. 1985. - №8. -С. 74-78.

120. Чагина, Е.Г. и др. Изменение плодородия почв при интенсивном земледелии / Е.Г. Чагина, Н.В. Хацевич и др. — Новосибирск.: Наука, 1986.- 118 с.

121. Черников, В. А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Книга'3. Устойчивость почв к антропогенному воздействию /

122. В.А. Черников, Н.З. Милащенко, O.A. Соколова // Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001.- 203с.

123. Чуян, Г.А. Агрохимические свойства типичного чернозёма в зависимости от экспозиции.склона / Г.А. Чуян, В.В. Ермаков, С.И. Чуян // Почвоведение 1987. - №12. - С. 39-46.

124. Чуян, Г.А. Плодородие типичного чернозёма в зависимости от рельефа / Г.А. Чуян, В.В. Ермаков, С.И. Чуян, М.И. Хмоленко, Ю.А. Виноградов // НТБ. №3(4) Курск; 1989. - С. 12-18.

125. Шапошникова, И.М. Изменение органического вещества почв при их сельскохозяйственном использовании / И.М. Шапошникова, A.A. Новиков // Почвоведение. 1986. - №8. - С.58-62.

126. Шапошникова, И.М. Изменение органического вещества почв при их сельскохозяйственном использовании / И.М. Шапошникова, A.A. Новиков // Почвоведение 1986. - №8. - С. 58-62.

127. Шапошникова, Содержание и состав гумуса в обыкновенном (мицелярно-карбонатном) чернозёме при систематическом удобрении / И.М. Шапошникова, И.Н. Листопадов // Почвоведение 1981.- №9. - С. 134-136.

128. Швебс, A.B. Влияние экспозиции склона на запасы влаги в почве / Швебс A.B. // Тр. Одесского гидрометеоролог. Ин-та. 1960. №22. - С. 49-56.

129. Шевченко, Г.А. Гумусное состояние чернозёмов ЦЧО / Г.А. Шевченко, А.П. Щербаков // Почвоведение — 1984. №8. - С. 50-56.

130. Шикула, Н.К. Минимальная обработка чернозёмов и воспроизводство их плодородия / Н.К. Шикула, Г.В. Назаренко // М.: Агропромиздат. 1990.

131. Шикула, Н.К. Воспроизводство гумуса прр почвозащитной системе земледелия / Н, К. Шикула, П.Б. Гнатенко // Земледелие. -1991.- №2.-С. 40-42.

132. Шикула, Н.К. Минимальная обработка чернозёмов и фактор времени/

133. Щапова, Л.Н. Микробная сукцессия при трансформации органического вещества / Л.Н. Щапова // Почвоведение. 2004. - №8. -С. 967-975.

134. Щеглов, Д.И. Гумусовый профиль чернозёмов: процессы формирования и направления эволюции / Д.И. Щеглов // Антропогенная эволюция чернозёмов. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2000. - С. 71-100.

135. Юринская, В.Ф. Особенности микробиологической деятельности в типичных чернозёмах в зависимости от их смытости, элемента и экспозиции склона / В.Ф. Юринская. НТБ Курск - №1. - 1983. - С. 5460.

136. Юринская, В.Ф. Связь биологической активности почвы с урожаем пшеницы и обработкой почвы / В.Ф. Юринская, В.М. Володин, Н.П. Масютенко // НТБ ВНИИЗиЗПЭ, Курск, вып. 3-4 (62-63) 1989. -С. 23-25.

137. Gates, M. Energy, plants and ecology / M. Gates // Ecology. 46, 114. - 1965 - №46.-P. 1-14;

138. Jenkinson, O.S. Quantifying the effect of soil organic matter on yield of arable crops / O.S; Jenkinson // J. of the Sci. ofFood and Agriculture. 1988. Vol. 45, №2.

139. Krzysch, G. Zur Beeinflussung der Bodenatmung durch Langjahrige Dungungs und Bodenbetungsmassnahinen / G. Krzysch // Z. Acker und Pflanzenbau. 1964. B. 120. №4. S. 197.

140. Neely, C.L. Relationships between fungal and bacterial Substrate-induced respiration, biomass and plant residued ecomposition / C.L. Neely, M.H. Beare, W.L. Hargrove, D.S. Coleman // Soil. Biol, and Biochem. 1991. Vol. 23,-№10.

141. Rochette, P. Spatial and temporal variability of soil respiration in agricultural fields / P. Rochette, R.L. Desjardins, E. Pettey // Can. J. Soil Sci. 1991. V. 71.-№2. P. 189.

142. Rovira, A.D. Plant root excretion in relation to the rhizospher effect / A.D. Rovira // I. The nature of root exculpate fjm oats and peas. Plant and Soil, v. 7,-№2, 1956.

143. Sparling, G. P. Microbial biomass in organic soils-estimation of biomass C, and effect of glucose amendments on the amount of N and P release by fumigation / G.P. Sparling, B.L.Williams // Soil Biol, and Biochem. 1986. Vol 18, №5.

144. Stevenson, F.J. Humus Chemistry Genesis, Composition, Reaction. / F.J. Stevenson // John Wiley S. Song, 1982. New York. 443 p.

145. Swaby, R.J. Chemical nature, microbial resistance and origin of soil humus / R.J. Swaby, J.N. Lsdd .-In: Intern, soil conf. Wellington, 1962.

146. Tate, R.G. Soil organic matter / R.G. Tate // Biological and ecological effects.- New York: John Wiley Sons, 1982, 1987. 291pp.

147. Verbine, E.L.T. Modeling organic matter dynamics in different soil of Nitherlands / E. L. T. Verbine, T.R. Hassink de Wilfegen, T.T.L. Croot, // Journal of Agricultural Sciens.- 1990. №38. № 3 (A). -P. 221-238.

148. Vriggink, H. Influence of agriculture crops on the actinomycetes flora in soil / H. Vriggink // Plant and Soil, v. 44, №3, 1976.

149. Wu, J. Microbial biomass and organic matter relationships in arable soils / J. Wu, P. Brookes // J. of the Sch. Of Food and Agriculture. 1988. Vol. 45, №2.

Информация о работе

Калужских, Александр Геннадьевич
кандидата сельскохозяйственных наук
Курск, 2010
ВАК 03.02.13

Диссертация

Влияние агрогенных факторов и рельефа на содержание и динамику микробной биомассы в черноземе типичном - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы