Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ НАВОЗА НА СТРУКТУРНОЕ И ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО ЛЕСОСТЕПИ УССР

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ НАВОЗА НА СТРУКТУРНОЕ И ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО ЛЕСОСТЕПИ УССР"

А-гяад 9

всесошная - ордена ленина и ордена трудового красного 9шшни акадкшя сеи^озшйсхвишх наук иы.в.и. ленина ^

ордена тгадсеого красного энашш почвенный институт им.В В.докучаева

На правах рукописи

лактионова татьяна николаевна

♦ ^ ^ ' *

' ■ 631.«3.4: 631.425.4

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ НАВОЗА НА СТРШУгеОЕ И ГУМУСОВОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНСГО ЛЕСОСТЕПИ УССР

Спвцимьноеть 06.01.03 - лочвоввденио

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидат» олдьснохоаяйстввнных наук

Москва - 1986

Работа выполнена-в л'^'^тивкоро

ка^Гчао-кесяедовательского. кнзди^ ^ " -агрохимии

< . - • ' , . * Г'

Нау*я«й руководитель . , > - [

доктор биологических неук " [ ¿.В.МВДВВДЕВ

Оффицнальнмв оппоненты: ' -

доктор сельскохозяйственных наук. А,Г.БОНДАРЕВ - кмадидат биологических ваук Г.И.ГЖБОВА

Ведуцая органиаацял - Йюкотокая сельскохозяйственная •кадвми им* К. А*Тимирязева

Зацита состоятся щ3£> * 19в£г. на заседании

Специаливированного совета Д 020.25.01 при Почвенном институт« им. В.В.Докучаева Адреа: Москв*^ 109017, Пыжевский пор., 7

С диссертацией можно^ ознакомиться в библиотеке Почвенн'го институте км. В.В.Докучаева

Автореферат разослан

Ученый секретарь ; „' .

Специализированного совете, доктор биологических нау?,

' профессор В.С.0ДИНЦ0В

ОБЩАЯ :ХАРАКГ£ИСТ-НА РАБОТЫ

Актуальность темы. Наиболее характерной чертой современного сельскохозяйственного производства является интенсификация» основанная на применении новейших технологий возделывания, сельскохозяйственных культур, использовании большого количества техники и химических средств. Все это направлено На получение высоких а устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур, однако зачастую поваляются и негативные последствия (переуплотнение и распыление почв, уменьшение содержания гуцуса и т.п.), отрицательно сказывающиеся на почвообразовательном процессе, в част- , ностя на структурном состоянии-лочв.

В^ъккьич средством снижения степени отрицательного антропогенного воздействия на почву сцужит систематическое лримененке ор- ■ гаиических удобрений. В этом аспекте удобрения следует рассматривать как мелиорант для улучшения физических свойстр почвы,которое возможно только благодаря улучшению ее структурного состояния. Как известно, струтаурообразование во многом обусловлено содержанием и качеством органической части -почвы. В связи о этим определенную актуальность приобретают исследования .уточняющие характер влияния органических удобрений на гумусовое и структурное состояние почв. На менее актуальный, нуждающемся в корректировке представляется вопрос о нормативах внесения органических удобрений, в частности навоза, при его использовании на черноземных почвах а качестве мелиоранта, т.е. для стабилизации иди улучшения их физических свойств.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - количественно определить роль почвенного гумуса и различных его составных частей в создании водоустойчивой, Агрономически пенной структуры унавоживаемых черноземов, а также установить эффективность навоза как средства регулирования гумусового состояния и структуры почвы. Для достижения указанной пели были- сфорцулмро-ваны сдедущиа задачи: I) изучить влияние длительного применения различных норм навоза на содержание гуцуса и его состав,количество подвижных гуцуоовых веществ, содержание детрита;2) с помощью аналитических и расчетных методов получить ряд характеристик структурного состояния и выработать оптимальный способ оценки качества структуры унавоживаемых черноземов; 3) выявить особенности действия навоза на черноземные почвы различных фа-Ш1Й, механического состава, показателей плодородия; 4) устано-

г

вить оптимальные нормы навоза для стабилизации структурного состояния черноземов. ' , - -

Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие положения:!} при интенсивном земледельческом использовании черноземов систематическое применение навоза в оптимальных нормах след/ег ' рассматривать как исключительно важный фактор, улучшающий характер взаимодействия в системе "органическое вещество - почьен-лая структура", сдерживающий потер» почвенного гумуса,'сохраняющая и улуч^аиций физическое состояние пахотных черноземов;

2) под влиянием длительного применения навоза происходит относительное уменьшение содержания подвижных гумкшвых кислот;

3) особая роль в структуреобразовании унавоживаемых черноземов отводится-детриту - полуразложившимся органически» остаткам,количество которых увеличивается при внесении навоза.Показано,что детрит с адсорбированными на его поверхности собственно гумусовыми веществами играет роль связующего элемента в процессе формирования 1'Л«роагрегатов; 4) характерным следствием действия навоза является закономерное увеличение содержания водоустоЛчи-вых манроагрегатов крупнее I мм; 5) для поддйр:кйния на оптимальном уровне структурного состояния черноземов необходимо систематическое внесение навоза в дозах 20-30 т/га с периодичностью три-четыре года.

Научная новизна. Использован не применявшийся ранее комплекс методов доя изучения влияния иаьоза на органическую часть почвы и на процесс формирования почвенных агрегатов. Установлена неоднозначность воздействие навоза на гумусовое и структурное состояние черноземов в зависимости от их механического состава, исходного содержания органического вещества в почье,уровня культуры земледелия и длительности опыта.Определена средняя э^ек-' тивность (норматив) навоза как средства улучшения агрофизических свойот» черноземов и стабилизации состояния их плодородия (по урожаю). Внесены уточнения в методч изучения качества структуры черноземов, применяемые для оценки воздействия навоза.

Практическая значимость. Разработаны основные подхода к изучении количественных эакономерностей трансформация органического вещества в пахотных черноземах в системе "органические удобрения - органическая часть почвы - структура". Установлены оптимальные уровни применения органических удобрений на черкозе-

мах с цель» стабилизации их физического состояния.Результаты исследований могут быть использованы при разработке системы методов контроля (мониторинга) черноземов,'интенсивно используемых в сельскохозяйственном производстве, для оценки и прогнозирования их структурного состояния.

Агтообктш, Осовкые положения диссертации доложены к обсуждены на Первом делегатском съезде почвоведов к агрохимиков Украины (Днепропетровск,1982), Всесоюзном совещании, посвящегдаом 100-летию книги В.В.Докучаева "Русский чернозем"(Полтава,1933), республиканской научной конференции на тему "Повышение эффективности использования удобрений и плодородия почв Украинской CCI' (Харьков,1535),на научных конференциях молодых ученых и специалистов (Харьков,1982,1923; Минск,1983; Львов,1904; Москва,ИГУ, 1986)• Диссертация рассмотрена и рекомендована к защите Ученым советом Украинского НИИ почвоведения и агрохимии имени А.И.Соколовского. .

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть работ, . Объем и структур* работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общего заключения, списка литературы и приложения. Изложена на /<У страницах машинописного текста, иллюстрируется ^таблицами и /¿7 рисунками. Приложение содержит В таблиц,

______: Список литературы вкличает^/^ наименований, иэ них

Jf на иностранных языках.

Глава I. ГУ МУС КАК ФАКТОР СТЕШУРООБРАЗОВАЩЯ В УНАВСКИБАЕШХ ПОЧВАХ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ По мнению большинства исследователей, среди факторов, имеющих важное значение в создании агрономически ценной структуры почвы,наиболее существенным является почвенное органическое вещество. Воггаоо о роли органического вещества в формировании почвенной структуры, начиная от работ ГОлевинга (1874) и Вольни (1897), интересовал многих ученых.Роль гумусовых веществ в структурой бразовании раскрывали в своих Трудах П.А.Костычев.В.Р.Вм-хьамс,К.К.ГеяроЯц,А,Н.Соколовсжий,Л.9.Тпжш! н другие. Су чествует много методических подходов к изучению -участия составных частей почвенного органического вещества в процессах структурооб-разования.Однако этот вопрос не рассматривался параллельно в проблемой трансформации органического вещества под влиянием сельскохозяйственного производства.

Кая известно, одним из наиболее деятельных способов пополнения- запасов гумуса почвы и, следовательно, поддержания ее структурности на достаточно высоком уровне" является систематическое применение органических удобрений, Мнения исследователей о роли навоза в накоплении органического вещества в чернозема* весьма противopeoкем - от. отрицания или недоопенки его действия ■ (И.А.СтебутД957; Л.А.Косгычев,1090; В.Р.Видьяис,1933)до подтверждения высокой ;4фективноста(В,А.Фрамцесон;19бЗ;А.Н.Рриниен-ко и др.,1964,1965,1967,1973; О.А.Чесняк,1970; Г.Я.Чесняк,1930; Л.К.Еевиова,19б4,196б} А.Я.ГетманеЯ, 1968; . Н.И.Лаятиокоя, 1977 и др.). Исследс-зниями этих и други* авторов установлено, что длительное применение навоза на черноземах почвах способствует как накоплена» ryio'ca, так и увеличению содержания гуминовых . кислот в его составе.Результаты работ И.А.Егорова'(IS30),а затем Ы.М.Кононовой (1949), Э.И.Еконде (1959), А.М.Гринченко о сотр.{1970) показали, что под влияние« нааоэа в почве увеличивается содержание подвижных органических веществ (выделяемых 0,1 н раствором ЛаОН без декальцинирования), что расценивается ' некоторыми авторами как показатель окультуренноета чернозема (М.А.Егоров,193Э; О.А.Чесняк и др.,1970; А.М.Гринченко и др., 1970). ■

Бели положительное влияние навоза на состояние органического вещества почвы довольно широко освещено в литературе, то изучении воздействия унавоживания на структуру почвы, особенно черноземов, удедяется значительно меньше внимания. Авторы, ведущие исследования на этих почвах,етмечапт положительное действие навоза на их структурное состояние (И.И.Кенивег,Н.Т|.Кормеева,193б; Д.Г.Виленский,I945; 0,3.Гурьянова,1956; S.C. Соболев, I9G0; Н.В.Гниненко,1070).Что же касается зависимости между качественными изменениями почвенного органического вещества и структурного состояния черноземов под влиянием органических удобрений, то эта проблема еще далека от своего окончательного решения.Пенс следованным остается вопрос о действии.на структуру черноземов различных норм навоза.

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗУЧАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ И Ш'ОДЦ . . ШУЩДСШМЙ

При выборе объектов исследований ми руководствовались следующими требованиями! исследуемое участки долями быть хорошо sa-

документированы и доли« иметь как можно более широкий диапазон Применяемых норм, органических удобрений.В соответствии с этим были выбраны длите л мыв опыты на черноземных почеах, расположенные в Лесостепи УСС?; I}чернозем "типичный мощный малогучус-кыЯ крупнопылевато-среянесуглинистый;опат [Ьфоновского научно-исслеАо&ателъского института селекции и семеноводства пшониаы (Киевская область); стационар заложен в 1929 г., вырясизается бессменная озимая пэенииа; 2)чернозем типичный влажный мо(цный малогукусний крупнотдллевато-среднесу глинистый; сталионар Тевно-подьскоЯ с.-х. опытной станши, заложен в 1963 г., представляет собой Ю-лольмыЯ половой севооборот; 3)чернозем типичный моечный средневыщелоченный легкоглинистый; стационар Грановского опытного поля Украинского НИИ почвоведения и агрогммяи (Харьковская область), заложен в 1967 г., представляет собой четырех-польное звено севооборота. Сведения о содержании иеедедуекых вариантов представлены'» табл.1.

X. Общие сведения об объектах исследования

■' Стационары, Перио- Варианты Внесено навоза. т/га

длительность дичность

опыта внесения за весь за один в среднем

нэвооа период прием за год

Мироновский I- раз в I.Контроль ' - _ -

50 лет 5 лет 2.Навоз 3 150 15 3

3.Навоз 6 300 30 е

4.Навоз 12 600 60 12

Тернопольский Через I.Контроль " - -

17 лет 3-4года -

3.Навоз 9 ' 153 30 9

4,Навоэ 6+ фон 102 20 б

5.Навоз 9+ фон 163 30 9

б.Навоэ 12+Фон 204 40 12

Граковский Еже- I.Контроль ■ ■ ч ■ - . -

14 лет годно 2. Навое 13 190 13 - . 13

В главе рассмотрены природные условия районов расположения участков, отмечены элементы их сходства и различия,дана оценка естественного плодородия почв по урожаям, приведены ссылки на

литературные источники, в которых описаны данные объекты.

Для исследования гумусового и структурного состояния черноземов использовали в основном известны© метода. Образцы отбира-_ ли в пахотном слое почвы. Все. лабораторные анализы выполнены в четырех-кратной ловторности.Аналитические данные подвергали математической обработке методом дисперсионного анализа. Существенность различий между показателями контрольных и разноудобренных вариантов определяли по величине НСР при 9с& уровне значимо ст и.

Глава 3. ГУЮГС030Б СОСТОЖЕ УНАЗСКИЗ АЕШХ ЧЕРЖОЕЖЗ В главе' обсуадекы результаты изучения длительного воздействия унавоживания на показатели гумусового состояния черноземов.

Обдео содержание гумуса. Длительное систематическое внесение ■навоза является эффективным приемом для увеличения ебцэго содержания гумуса в'черноземах. Более.заметные изменения приозошли в черноземе Мироновского стационара, где длительность опыта наибольшая. Оке сен/в навоза в дозе 60 т/га один.раз в пять лет вызвало увеличение содержания гумуса до. 4,51% (на контроле - 3,90£Х До&ы 15 и 30 т/га дали менее заметный эффект. На других объектах -также наблюдается увеличение содержания гумуса (табл.2,)» Сопоставление данных наших исследований с данными И. Г. Гулало и др.(1964),А.М.Гринченко и др.(1970),полученными ранее на 'Мароновском и Тернопольском стационара*, показало,.что существует тенденция снижения содержания гумуса в почве неудобряемых вариантов и ' -' » роста его в унавоживаемых почвах, '

-Отмечена важное значение длительности опыта и необходимость учета этого фактора при сценке действия агроприемов на гу^со-вое состояние почвы, в подтверждение чего приведены ссылки на ряд литературных источников. ,

Содержание собственно| гумусовых веществ.Роль детрита в ' структутюоСразовании. Органическая часть почвы содержит в своем составе полуразложившиеся, потерявшчв форцу и анатомическое строение органические остатки, известные под названием дечрита. В литературе практически отсутствуют .сведения об этой части органического вещества, которую невозможно отделить при подготовке образное к определению содержания гумуса методом Тюрина.Недостаточно изучены роль чтого компонента и его значение для плодородия почв«. Известно, однако, что интенсивное уменьшение

запасов гумуса при распашке целинных черноземов происходит в значительной степени эа счет минерализации детрита и сопровождаемся деградацией структуры, хотя последний процесс иде* несколько медленнее.

Дм определения содержания собственно гумусовнх веществ и детрита нами был принят метод, основанный на скигакии детрита в почвенных образцах кислотной смесью, состоящей из ледяной уксусной кислоты, серной кислоты и уксусного ангидрида* н последующем определении количества собственно гумусовых веществ в остатке методом Тюрина. Учитывал жесткость применяемого метода, способствующую, очевидно, сжиганию части собственно гумусовых веществ вместе с детритом, не представляется возможным п&лучн'.'ь абсолютное содержание детрита., Однако для всех изучаемых обздх-тоа констатируется увеличение содержания детрита при внесении навозе. Наиболее высокие корми навоза приводят к более заметному увеличений. Следовательно, увеличение содержания гумуса при длительно** применении органических удобрений сопровождается накоплением детрита. ^ ......

Известная из литературы способность детрита адсорбировать на своей поверхности собственно гуцусовае вещества используется для трактовки роли детрита в структурой браэов ании. Высказав ает ся предполояение о том, что, во-первых,.функцией детрита в процессе фор!$угроваиия ыакроагрегатоЕ является фуккшя связущего элемента, определяющая его чисто механическое участие; во-вторых, наличие на поверхности дгтрита адсорбированных собственно, гумусовых Ееществ определяет его роль в физико-химических процессах структурообраэовгяия. 1 •.......''

■ Групповой состав органического вещества и степень его экстрагируемо сти Проведено исследование группового состава гумуса по методу Кононовой и БельчиковоЙ с получением пирофосфатно-щехочной вытяжки (рН=»13), а также определено количество наиболее подвижных гуминовых кислот Чв 0,1 н №аОН).

' Количество органических веществ*; извлекаемых пирофосфатно-щелочноВ смесью, на всех объектах увеличивается пропорционально увеличению общего количества гумуса под действием унавоживания (табл.2). Изменение качественного состава (учуса проявляется преяще всего в увеличении абсолютного и относительного количества гуминовых кислот, которым, по мнение многих исследователей.

2. Грушевой сосив оргшжч.'сгого вацзстеа (Л от веса почгы) к " содёряаняеподвктис гующовых мслот' .(<) "

Стационары, варианты Содержание " гухуса Пнрофосфатно-щелочная еитига Подвкош Гх. (0,1 н £аОН) .

измекаехое органическое вещество Гк 01 Ееса ЯОЧВН''■ о; содержани ■ гукуса / ■ я! от обцего . количества 1 Гк'

, ¡¡ЕрОКОВСЕЛЙ

I; Контроль^ 3,99 1,60 0,86 0,72 0,19 4,8' 22

2;Нвдоз 3 . 4,15 1,64 1.14 0,50 0,19 4,5 17

3; Навоз б 4;17 1,75 1,20 0,55 0,20 4,8 ■17

4. Навоз 12 4,51 1,90 1,44 0,46 0,22 4,8 15 «

и^Сб 0,10; 0,04 0.07 0,07 - - ■ -

Тернопогьсгаа -

I, Контрой. 3,59 1.31 0,83 . 0,48 0,10 2,8 12

2* Г64?66К66 " ' 3,54 ' 1,60 0,65 0,95 0,13 3,7 ' 20

3. Навоз 9 3,69 1,68 1,01 0,67 0,17 4,6 17

4. Навоз б-+ фон 3,61 1,58 1,10 0,48 0,18 4,9 16

5* Навоз 9 + фов 3,72 1,68 1,19 0,49 0,20 ■5.4 .17

йср05 0,20 0,06 0,04 0,05 - -

ГраковскяЯ

I. Контроль • '5,46 г.оо . 1,15 0,85, 0,34 6,2 ,29

2. Навоз 13 5,79 2,41 1,70 0,71 0,35 6,0 20

^05 0,09 0,12 1 0.04 - - -

отводится особая роль в процессах структуройбраэогания. Существует тенденция увеличения абсолютного содержания подзижих гу-миновых кислот, выделяемых ОД н JfaOH без декадькшировакия.Однако их доля в содержании гумуса, за" исключением чернозема Тер-напольекого стационар«, не изменяется при внесении навоза, а их доля в общем количестве гуминовых кислот, извлекаемых пнрофос-фатно-щэлочной смесь», даяе снижается. Иначе говоря,под влиянием внесения навоза не увеличивается степень подвижности гу-, мнновых кислот.

Для характеристики гумуса о точки зрения распределения его * ' коллоидных форм определяли количество активного и пассивного гу* иуса по а.И.Соколовскому. Установили, что длительное внесение навоза вызывает накопление активной части почэениого гутуса» ■-■ что особенно заметно проявляется в почве Мироновского стационара. .

Глава 4. ИЗМЕШНИЗ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ 4EPH03EÍQ3 ПОД.

ВЛИЯНИЕМ УДОБРЕНИЯ НАВОЗОМ .....

В главе странны результаты исследований,- характеризуй?!» изменения почвенной структуры под влиянием длительного внесения различных корм навоза. . ' ■ * - ......

У.акростстктутэдцй состав черноземов. Определение веля методом сухого просеивания по Соввинову. Оценку ыакроструктурного состояния проводили несколькими способами. Кроме определения фракционного состава структурных отдзльностеВ к коэффициента структурности, для установления изиенеиий в.размерах агрегатов применили балансовый метод расчета. Численная характеристика ка-' чествэнного состава воздушно сухих почвенных коыхое дана также на основании определения показателя агрегатного состояния по' Клкмес-Чмику и Дворачеку.Применение различных способов опенки макроструктурного состава пахотного слоя черноземов позволило установить, что в почве Мироновского стационара положительные изменения происходит под действием норм навоза 6 и 12 т/га в год, для чернозема Терыопольского стационара оптимальным вариантом следует считать 9 т/га навоза на фонд минеральных удобрений, в черноземе Грановского стационара положительные изменения вызывает норма навоза 13 г/га.

Водоустойчивость структуры черноземов .Для исследования использовали два метода, отллчащкхся по способу подготовки образ-

цоп к мокрому просеивани»: метод Саввинова с быстрым погружением сухого образца s коду и более мягкий метод - о капиллярным увлажнением образца в условиях частичного вакуума. Сочетание двух методов позволило выделить из общего количества водоустойчивых агрегатов так называете условно водоустойчивые агрегаты (УВА), которые проявляют устойчивость по отношению к воде только при условии устранения разрушаемого действия защемленного в их лорах воздуха. Под влиянием длительного воздействия унавоживания происходит увеличение количества истинно водоустойчивых агрегатов всех фракций. При этом уменьшатся количество УВА.что свидетельствует об усилении прочности езяэей, левадах в основ« водоустойчивости агрегатов (табл.3).

Особое вначение для улучшения структуры почвы имеет воздействие навоз«, на крупные фракции макроагрегетсв,' показателем чего могтет служить увеличение количества' родоустоЛчи'вых агрегатов крупное I мм. Констатируемое явление особенно четко проявляется в почве наиболее деятельного Мироновского опыта. При сравнении водоустойчив ости комков разных размеров установлено, что в чер-" ноземз Миреноэского стационара навоз способствуем усилени водоустойчивости всех исследуешх фракций крупнее I ми, в то время хек в черноземе Грановского стационара, обладающем более высоким плодородием (выше содержание гумуса к тяжелее меха- мчес-KJtft состав), существенное усиление водоустойчивости происходи* лишь во фракции размером 7-10 мм. ■

Таким образом различный характер действия унавоживания на качество структурных отделькостей объясняется не только разной длительность» опыта,' но и различным уровнем естественного пло- . дородия изучаемых черноземов. Кроме того, не последнюю роль.играет общий уровень культуры земледелия, что следует иэ анализа качества структуры почвы на опытных и прилегающих к'ним производственных полях Мироновского и Граковского стационаров.

Ь'икроагрегированность черноземов. Размеры микроагрегатов и их соотношение представляют собой важнейшую* характеристику почвы. 'Для выявления влияния длительного унавоживания на эти показателя проводили определение миироагрэгатмзго и механического состава черноземов. Сопоставление данных двух анализов позволило установить уровень дисперсности почв (фактор дисперсности по Качинскому,-определяемый иэ процентного отношения содержания . tua при микроагрегатном к илу при механическом анализе),» также

3." Агрегатный"состав черяоэемов '

Стащонари, варианты Количество водоустойтавах агрггатов, % '

^3* 3-1 1-0,25 >0.25 >1 УВА >0,25

МкрОНОВСЕИЙ

I. Контроль 0,3 0,5 23,8 24,6 0,8 50,1

г. Навоз 3 0,2 0.3 . 37,9 33,9 " ' 1.0 37,5

3. Навоз б 0,6 0.9 - 32,0 * 33.5 1,5 45.4

4. Навоз 12 0.9 1.0 * 34.1 ' 36,0 1.9 40,9

ТернопольскиЭ

и Контроль 1.2 34,4 , 36,0. ■ 1.6 55,5

2. 0,4 0,7 : 36,2 37,3 ХД 49.5

3, Навоз 9 * 0,3 1,1 43,0 44.4 м 42,0

4. Навоз б + фон 0,6 1.1 41,3 ■ 43,0 1.7 39,6

5. Навоз 9 + фон 0,3 1.9 45,2 47,4. 2,2 42,г

б. Навоз 12 + фон : 1,0 2,0 44,5 . 47,6 3,0 37,5

Граговсвяй

I. Контроль 3,1 6.8 48,4 ,58,3 9,9 32,2

г. Навоз 13 ' .2,6 12,4 49,7 64,7 15,0 25,4

* Размеры агрегатов, ии

уровень (»структуренности (фактор структурности по Соколовскому как отношение разности между содержанием ила при механическом и при иакро&грегатном анализах к - содержанию ила при механическом анализе). При сравнении контрольных и удобренных вариантов не обнаружено существенных различий как в распределении механических гяеыэнтов, так и в микроагрегатном составе.

Установлено также, что под влиянием унавоживания мало изменяется групповой состав микроагрегатов, определявший методой дробной пептизации по Тюлину. Количество микроагрегат ов, образов авоихся при участии кальция (I группа), превалирует над агрегатами, образовавшимися с участием полуторных окислов (II группа), к не зависит от степени укавожениоеги почвы.Причина етого состоит, по-вид>шо;^у, в стабильности состава поглощенных катионов. В частности, абсолютное количество кальция ыожет^несколько уьвличиэаться под влиянием навоза "(Мироновский и Граков-ский стационара), однако его долевое участие в суше поглощенных катионов остается постоянный. Стабильность, устойчивость -ко всякого рода сдвигам характерны дня черноземов, и, очевидно, внесение одних только органических удобрений не приводит к перестройке механизма агрегирования. Показано, что те изменения, которие претерпевает структура черноземов под влиянием длительного удобрения навозом, происходят, главным образом на макроагрегат ком уровне н не проявляются на уровне микроагрегатов, - а тем более механических элементов. Это подтверждается также -отсутствием различий в величинах удельной поверхности почв,

определяемой по сорбции влаги, ...........

Механическая прочность водоустойчивых агрегатов и обратимость водоустойчивости структуры. Определение механической прочности водоустойчивых агрегатов крупнее I мм проводили о помощь» ультразвуковой установки. Во разности между результатами контрольного просеивания и просеивании образцов, обработанных ультразвуком, определяли количество механически непрочных агрегатов. Установили, что длительное применение навоза снижает;механическую прочноотъ крупных водоустойчивых &грепсов(:>1 мы). После обработки ультразвуком такие агрегаты лучше сохраняются-в контрольных вариантах.-

Явление обратимости водоустойчивости отруктуры представляет собой,как вам кажется, одно яз физических свойств почвы, кмею-еде больное прздтичееаое значение.. Если почва растертая или

разрушенная обработками, способна при создании благоприятных условия (проведение обработок в состоянии Физической спелости) восстановить структурность и водоустойчивость структуры, то это свойство должно бить использовано с целью послпения ее плодородия, Явление обратимости объясняется автологезией почвенных органических клеящих вецеств, обладающих вы со комолехулярным * строением (П.В.Вершинин,1953). Киогие авторы склонны считать, что чем более водоустойчивой является почва в естественном сложении, тем сильное проявляется ее способность к сохранение во-, доустойчивости в искусственно сформированных агрегатах. Нами было проведено сравнение водоустойчивости искусственных агрегатов из двух контрастных вариантов на кащдо« объекте. В результате анализа установлено, что искусственнее агрегаты из воч-> вы контрольных вариантов обладает более высокой водоустойчивостью, чем иа унавоженных. Снижение обратимости водоустойчивости структуры, так же как и механической прочности агрегатов, объясняется увеличением пористости агрегатов ■ благодаря разрьгх- ; лявдему действию волокнистых компонентов навоза, а также накап-ливащегося детрита.

Для косвенной оценки структурного состояния почв приводятся-результаты исследований некоторых водно-физических свойств (максимальной гигроскопичности, влажности заведения, влажности- ра- -эрыва капилляров).-Показано, что водно-фиэичесхио свойства почв на унавоженных вариантах более благоприяткц, в связи с чем расширяется диапазон активной влаги (на 1-2 %).

Микроскопическое изучение структуры унавоживаемых черноземов, проведенное в почвенных шлифах, показало, что- положительное действие навоза сказывается в первую очередь на укрупнении arpera- . тов. Кроме того,агрегаты из почвы унавоженных участков имеют, гумусовые пленки на периферийной части. Гумусовая окантовка агрегатов способствует усилении их ок^тлости, а также водоустойчивости за счет гидрофобизации поверхности. .....' *' -------:

Применения кадьциЯсояержппмх соединений для усиления мехио-титтиегд. действиеiнавоза.В условиях медального лабораторного* опыта с растениями изучали*действие гипса (в кормах соответствующих 3 и 14 т/га) и гипса на фоне навоза (20 г/га) на показатели структурного и гумусового состояния чернозем«. После трех* месяцев воздействия гипса произошли положительные изменения,ко-

торые выразились в усилении водсустойчивости всех фракций агрегатов и особенно крупнее I ш, что сильнее проявилось на фоне навоза. Внесение гипса не сказалось существенно на содержании гуцуса, однако вызвало снижение степени подвижности органического вещества и количества подвижных гуминовых кислот, которое определяли по Ы.А.ЕгорОву в 0,2 н вытяжке №аОН (тайл,4).Закрепление гумуса с помощью кальция и вызвало улучшение показателей структурного состояния почвы.

. 4. Действие гипса на органическое вещество м структуру чернозема (лабораторный опыт)

* Варианты Содержание гуц/са, % Содержание водоустойчивых агрегатов >1 мм. %

обцего подвижного подвязных Гв

Исходная почва 3.52 0.209 0,049 16.4

Контроль 3,35 0,173 0,059 9,3

Гиле 3 т/г*к 3,42 : 0.152 0,036 15,1

Гипс 14 т/га 3.43 0.119 0,024 15,6

Навоз 30 т/га. - фон .3,59 0,168 0,032 18,0

Гипс 3 + фон 3,33 0,169 0,043 19,5

Гиде 14 + Фон 3,37 0,156 - 0,036 / 19,3

м Гипс вносклм в количестве 0,35 и 1,67 г, навоз - б г на 500 г почвы

Глава 5. К вопросу о нормах внеседоя навоза на черноземах

для стабилизации структурного и гумусового состояния В главе обобщаются ммеэдиеся литературные и полученные автором данные о влиянии различных корм и сроков внесет« навоза на -изменение содержания гумуса и водоустойчивости структуры черноземов. Анализ представленного материала показывает, что в длительных опытах, где навоз вносится регулярно.(не реже одного раза е пять лет), даже инициальные'из исследуемых дозы навоза оказывается аффективными для стабилизации (поддержания на определенном уровне) гумусового н структурного состояния черноземов. Расчеты показывают, что эффективность одной тонны навоза в отношении накопления гумус* н водоустойчивых агрегатов при норме

6-9 т/га выше; чем при норма*, превытавирос 9 т/га назоеав год. При всей очевидности общепринятого мнения об увеличении в$фек-тивности навоза с повышением норм его внесения отмечается, что на черноземных почвах стабилизирующий эффект возможен на уровне низких и средних доз.

Существует закономерность, согласно которой заметные измене-^ кия в структурном состоянии почв под влиянием навоза происходят в начальный период его действия, в последнем роль навоза сводится к поддержанию на определенном уровне достигнутого состояния, В изучаемых нами вариантах длительное систематическое применение навоза, стабилизируя содержание гумуса и благоприятствуя хорошее структурно^ состоянию почвы, не приводит все же" к значительном/, коренному улучшению структуры. Следовательно, яриме-нениз на черноземах высоких норм навоза в качестве мелиоранта может в/ряде случаев оказаться неоправданным, экономически необоснованным; В связи с этим агрохимический подход к расчету норматива внесения навоза (по содержанию питательных веществ в нем) наиболее распространенный в сельскохозяйственном производстве, с позиций структурообразования нельзя считать правильным.

. В условиях современного интенсивного' сельскохозяйственного производства, когда на повестку дня встаэт вопросы восстанови ления почвенного плодородия, навоз должен рассматриваться не ■ только как универсальное удобрение, источник питательных веще* ств для растений, ко и как мелиорант, средство для улучшения почвы. В тех случаях когда необходимо стабилизировать физические свойства чернозема, аффективными" могут бить дахэ шшмаль- . ные количества навоза. Для создания близких к благоприятные условий физического состояния черноземов, предотвращения или' существенного уменьшения физической деградации на пакте ориентировочно достаточном может Суть внесение навоза в нормах около 6-9 т/га в год, т.е. по 20-30 т/га гэреэ три-четыре года.

вшзоды ■

-I. Под влиянием многолетнего систематического унавозегаания в черноземе увеличивается содержание органического вещества. Существенную роль в атом процессе играет фактор*времени.В наиболее длительных экспериментах эффективными оказывается даже " малые (б т/га в год) кормы навоза. Для стабилизации структурного и гумусового состояния черноземов целесообразно применение

корт» 6-9 т/га в год, что соответствует разовой дозе 20-3От/га при периодичности три-четыре года, ■ .1 '

к. Одновременно с увеличением содержания гумуса в черноземах происходит накопление детрята - полуразложившихся органических остатков. Изучение литературы и анализ результатов собственных исследований позволили установить, что детрит с адеорбировгилыки на его поверхности собственно гумусовые веществами может вовлекаться в процессы агрегирования твердой фазы почеы, выполняя роль связующ:«о материала при образовании какроагрегатов.

■ 3« Количество органических веществ,- извлекаемых кэ почвы пн-рофосфатно-цалочноН смесью, на всех объектах увеличивается пропорционально увеличен:!» общего количества гуцуса.Изменение качественного состава гуцуса проясляется в увеличении количества гучлнозых кислот и значительном расширения отношения Гк;Ск.„ . Унавоамзание способствует увеличении абсолютного количества подахшшх гуминовых кислот. Однако их доля в общем содержании гуцуса практически не меняется, а в общем количестве гуминових кислот даже снижается, т.е. степень экстрагируемое«! Гк не увеличивается. ...

Определен-лв содержания коллоидных форм гумуса покьоало, что под влиянием навоза, увеличивается количество активного (по Соколовскому) гумуса, что евкдетельствует об усилении агрегирующей функции органического вещества,'

4. Под влиянием длительного систематического применения на-гоза улучшается структурное состояние почвы, что выражается в накоплении более крупных агрономически ценных комков от I до 5-7 мм. Общее- усиление водоустойчивости почвы сопровождается уменьшением количества условно водоустойчивых агрегатов. -

5. При микроскопическом изучении структуры унавог^ваеиых черноземов установлено образование более крупных структурных отдельностой, более совершенных по форме, а также появление на поверхности агрегатов гумусовых пленок, которые определяют их сферичность к повыла»? водоустойчивость ва спет гадрофобиаации.

6. Установленное в отношении накопления органического вещества высокомерное влияние фактора времени (длительности опыта) проявляется я в отношении струк»/ры. Наиболее заметное отличив мзклу параметра!« структурного состояния черноземов контрольных и удобренных вариантов установлено в образцах иа Мироновского

стационара, тдч длительность опыта наибольшая. В Тернопольеком стационаре положительное влияние навоза менее заметно. На Грановском опытном поле, с наименьшей продолжительностью опыта, по многим показателям удобренный вариант не отличается от контрольного. Различия в проявлении слияния навоза на разных объектах объясняются такяге фациадьными особенностями иссяедуежх чер нбэемов, исходным уровнем их фактической оструктуренности и гу-мусировапности, уровнем культуры земледелия.

7. Не установлено существенных изменения в механическом и ' шкроагрегатном составе.унавоживаемых черноземов, а также в и-рактере микрооструктуре:шости, определяемом содержанием двух групп никропгрегатов по Ткжину. Это объясняется стабильностью • состава поглощенных оснований. . .

8. Установлена тенденция к снижения» механической прочности" водоустойчивых агрегатов унавоживаемых черноземов, а также к ос давлению свойства обратимости водоустойчивости в искусственно сформированных агрегатах вследствие усиления их пористости.

9. Показано, что внесение гипса вместе « навозом усиливает мелиорирующее действие навоза,'. . ■ ■ .

10. Комплексный подход к изучению воздействия унавоживания черноземов на их гумусовое и структурное состояние позволил'определить систему показателей для'оценки такого агроприемя (оо^ новны^я следует считать структурно-ДгрегагнаД состав по Савои-нову, содержание гуцуса по Тюрину я"экстрегируемость его 0,1 н *аОН без декальцинирования), а также уточнить норка навоза для улучшения агрофизических свойств.

По томе диссертации оеубдикоиани следугцяе работы:

1. Изменение макроструктуры черноземов под влиянием внесения органических удобрений// Тез. дохл. I делегат, съезда почвоведов И агрохимиков УССР, Харьков, 1932. С.95 (всоавт.К

2. Об оценке гумуса как струхтурсебр&оов&тедя в черноземах в зависимости от,внесения навоза// Проблемы повышения продуктивности черноземных почв/ Тез. совещания посвященного 100-дети» книги В.5.Докучаева "Русский чернозем"* Харьков,.1933* С.51. .

3. Влияние длительного применения органических удобрений на макроструктуру черноземов// Вестник сельскохозяйственной наукя. 1983. № 8. С. 75-7е {на укр.я».). -

4. Влияние длительного применения органических удобрения на изменение структурного и гумусового состояния чернозема типичного// Тез. докл. I респ. науч.-проиэвод, конф."Вклад молодых ученых и специалистов в интенсификацию с.-х. производства", Львов, 1961. С.14.

> 5. Влияние органических удобрений на.гуцусовое состояние и физические свойства чернозема типичного Лесостепи УССР// Тез. дохл.реси.конф."Повышение эффективности использования удобрений и плодородие почв в Украинской ССР", Харьков, 1965. С.118 {в соавт.).

■' 6. Структура чернозема,как фактор стабилизации системы "человек-почва"// Философские и социальные вопросы екологик/ Тез, докл. обл. шуч. конф.,Харьков, 1985. С.75-77.

Щ 10142 Подписано к печати 11.07*06 г.

Формат 60x84 1/16. Объем 1,0 печ. л. Тирах ХОО.З&газЗЭЗ

—т--1 "--. . , — к . ,

Ротапринтный участок Харьковского СХИ. им. В.В.Докучаева, 312131, г.Харьков, п/о"Коммунист^!", учевниЭ городок.