Влияние длительного применения удобрений на содержание и качественный состав органического вещества в дерново-подзолистой почве

Хайдуков, Константин Петрович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние длительного применения удобрений на содержание и качественный состав органического вещества в дерново-подзолистой почве
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние длительного применения удобрений на содержание и качественный состав органического вещества в дерново-подзолистой почве"

005056674

На правах рукописи

ЯЬидси^

Хайдуков Константин Петрович

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА СОДЕРЖАНИЕ И КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ

Специальность 06.01.04 - Агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

6 ДЕК 2012

Москва 2012

005056674

Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова Россельхозакадемии.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Шевцова Людмила Константиновна

Официальные оппоненты: Лукин Сергей Михайлович

доктор биологических наук, ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа, директор

Надежкин Сергей Михайлович

доктор биологических наук, профессор, ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур, заведующий лабораторией применения агрохимических средств

Ведущее учреждение: ГНУ Ленинградский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства «Белогорка» Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится «20 »<Xti:Q<djlJ. 2012 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 006.029.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова Россельхозакадемии: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 31а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова

Автореферат разослан « /fl »¿¿ДЯ^Д 2012 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета. Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 31а, учёному секретарю диссертационного совета. E-mail: dissovet_vniia@mail.ru

Ученый секретарь ^ ¿-у

диссертационного совета --Никитина Любовь Васильевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Роль длительных опытов, как уникальной экспериментальной базы, позволяющей проводить исследования комплекса компонентов агроэкосистем в их взаимосвязи с природными и агрогенными факторами, а также их изменения во времени с учетом разнообразных зональных условий хорошо известна ученым и специалистам всего мира. Длительные полевые опыты являются основным научным фундаментом, позволяющим адекватно оценивать изменения медленно текущих во времени процессов, свойств, режимов, состояний различных показателей почв, особенно таких фундаментальных, как гумус, азотный фонд, гранулометрический и минералогический составы.

В большинстве длительных опытов России не проводились системные исследования органического вещества почв по единой научной программе с использованием унифицированных для различных природных зон методов. Изучение гумуса почв в опытах носили случайный характер.

Изучение органического вещества в длительных опытах позволяет характеризовать реальные изменения его состава и свойств, а также их многолетнюю динамику, которые отражаются практически на всех физических, химических, биологических процессах и режимах почв, а в итоге, на урожае и качестве сельскохозяйственных культур.

Цель и задачи исследований

Изучить количественные и качественные изменения состояния гумуса дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава в длительных опытах при применении различных систем удобрения с использованием современных подходов и методов.

Задачи исследований:

1. Изучить содержание гумуса и его многолетнюю динамику в длительных опытах ВНИИ льна и ЦОС ВНИИА.

2. Исследовать фракционно-групповой состав гумуса в опытах.

3. Определить содержание активных компонентов гумуса, используя методы, рекомендованные комиссией Географической сети опытов с удобрениями.

4. Изучить потенциальную биологическую активность почв разных вариантов длительного опыта ВНИИЛ.

5. Дать аналитическую оценку изменений органического вещества почв с использованием дискриминантного анализа.

Научная новизна работы. При исследовании органического вещества почв в настоящее время уделяется мало внимания его качественному составу, содержанию подвижных, лабильных форм, биологической активности почвы, динамики по годам проведения опытов. В большинстве случаев авторы ограничиваются определением общего углерода. По полученным данным трудно судить о направленности и глубине происходящих изменений состояния органического вещества почвы под воздействием интенсивного сельскохозяйственного производства, выявить признаки изменения его параметров на ранних стадиях, определить приемы оптимизации его состояния.

В данной работе нами использованы различные подходы и методы для более полной характеристики гумуса и диагностики направленности его количественных и качественных изменений в процессе трансформации за многолетний период. Впервые показана взаимосвязь между различными параметрами, характеризующими качественный состав гумуса, биологическую активность, урожаем возделываемых культур и продуктивностью севооборота.

Практическая значимость работы. Исследования показали, что при оценке состояния гумуса, дополнительно к величине его содержания необходимо использовать показатели активного пула органического вещества: подвижное органическое вещество I фракция, извлекаемая 0,1 н. ИаОН по схеме Тюрина; лабильные гумусовые вещества, вытяжка 0,1 М Ка4Р207, рН 7,0 - метод Дъяконовой, углерод, экстрагируемый горячей водой (ЭГВ) - метод Шульц, которые дают ценную дополнительную информацию об изменении качественных параметров органического вещества на ранних стадиях проведения опыта, отражают взаимосвязь с продуктивностью почв, её плодородием и должны использоваться при характеристики состояния гумуса в длительных опытах и мониторинге почв для разработки приемов его оптимизации.

Положения, выносимые на защиту

1. Изучение органического вещества в длительных опытах позволяет характеризовать реальные изменения его состава и свойств при применении различных систем удобрения, а также их многолетнюю динамику, которые отражаются практически на всех физических, химических, биологических процессах и режимах почв, а в конечном итоге, на урожае сельскохозяйственных культур.

2. Длительное применение органических и органо-минеральных систем удобрения на дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава поддерживали более высокий уровень содержания гумуса, чем варианты с

минеральной системой.

3.Уменьшение содержания гумуса сопровождается изменением основных параметров качественного состава: снижением содержания гуминовых кислот, усилением фульватизации, обеднением органического вещества почвы активными, легко трансформируемыми соединениями.

4. Снижение уровня содержания химически и биологически активных органических веществ в составе гумуса приводит к разрушению центральной части макромолекулы ГК, потери устойчивости органического вещества, что в свою очередь определяет снижение уровня гумуссированности почвы и потерю её плодородия.

5. При исследовании органического вещества почв в длительных опытах нельзя ограничиваться определением только общего углерода почвы. Необходимо исследовать качественные показатели гумуса, как надежные диагностические ориентиры направленности трансформации органического вещества и разработки приемов управления процессом гумусообразования в пахотных почвах.

Личный вклад автора. Соискатель принимал непосредственное участие в отборе и исследовании почвенных образцов в опытах. Проводил анализ архивных почвенных образцов двух длительных опытов. Все аналитические ра-

боты, статистическая обработка, интерпретация полученных данных, были выполнены в лаборатории изучения географических закономерностей действия удобрений и информационного обеспечения Геосети Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова лично.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы были представлены на 45-ой научной конференции молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Применение средств химизации для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур» (г. Москва, ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова, 2011 г.); Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения «Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов» (г. Санкт-Петербург, СпбГУ имени В.В. Докучаева, 2011 г.); Международной конференции «100 лет почвенной науки в Болгарии» (г. София, 2011 г.); 46-ой Международной научной конференции молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (г. Москва ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова, 2012 г.); Всероссийской конференции учреждений-участников Географической сети опытов с удобрениями «Состояние и пути повышения эффективности исследований в системе Географической сети опытов с удобрениями» (г. Москва ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова, 2012 г.); Всероссийской школы молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства» (г. Воронеж, ГНУ Воронежский НИ-ИСХ имени В.В. Докучаева, 2012 г.); VI съезде общества почвоведов им. В.В. Докучаева (г. Петрозаводск, 2012 г.).

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикаций результатов исследований соискателями ученых степеней.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания схем и методик проведения опытов, экспериментальной части, выводов, списка литературы, приложения. Работа изложена на 116 страницах машинописного текста, включает 23 таблицы и 25 рисунков. Список литературы включает 156 наименований, в том числе 16 на иностранных языках.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

В России в 20-м веке изучение химического состава, генетических особенностей и роли органического вещества в плодородии почв привлекало внимание многих ученых: И.В. Тюрина (1965), М.М. Кононовой (1963), JI.H. Александровой (1980), В.В. Пономаревой (1980), Д.С. Орлова (1974), Л.А. Гришиной (1966), а также их последователей. Труды этих исследователей, раскрывающие ведущую роль гумуса в формировании почв различных генетических типов, уровня плодородия, экологических функций почв в биосфере, являются классическими и изучаются до сих пор. Ими предложен комплекс подходов и

методов для оценки содержания гумуса, его качественного состава, степени взаимосвязи с минеральными компонентами почв, устойчивости к физико-химической и биологической деструкции, а также исследования химического строения и свойств гумусовых кислот.

С развитием интенсификации сельского хозяйства, расширением Географической сети длительных опытов появляется все больше работ по исследованию органического вещества почв. Это работы В.Е. Егорова, A.M. Лыкова, А.Д. Фокина, В.А. Черникова, Н.Ф. Ганжары в длительном опыте РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева; П.Н. Кошелькова, В.П. Бугаева, А.Д. Хлыстовского в опыте ДАОС; E.H. Мишустина, В.Н. Прокошева в опыте Соликамской опытной станции; Л.И. Петровой, Э.С. Карповой, А.П. Лимонова в длительном опыте ВНИИ льна, а также Шевцовой Л.К., Бакиной Л.Г., Овчинниковой М.Ф., Володарской И.В., Лукина С.М., Надежкина С.М., Семенова В.А. и др.

Анализ современных публикаций показывает, что многие авторы, изучая разные компоненты гумуса почв, используют неодинаковые методы, что затрудняет проведение обобщений и сравнение результатов, полученных в разных опытах и регионах по этому вопросу. Поэтому при оценке органического вещества почв необходимо, кроме общего содержания гумуса, учитывать параметры, характеризующие качество органического вещества, особенно обога-щенность его активными компонентами унифицированными методами.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследования были длительные полевые опыты, расположенные на дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава: дерново-среднеподзолистой песчано-легкосуглинистой почве - опыт ВНИИ льна (Тверская область, г. Торжок) и тяжелосуглинистой почве Центральной опытной станции ВНИИА (Домодедовский район Московской области) опыт СШ-2.

Опыт ВНИИ льна

Опыт заложен в 1948 г. А.Д. Костюченко. Название опыта: «Обосновать оптимальный уровень насыщенности льняного севооборота органическими и минеральными удобрениями на основе изучения длительного их воздействия на агрохимические свойства почвы».

В опыте изучается эффективность органической, минеральной и органо-минерапьной систем удобрений в эквивалентных по количеству элементов питания за севооборот дозах в 8-ми польном льняном севообороте со следующим чередованием культур: пар чистый - озимые с подсевом многолетних трав (клевер и тимофеевка) - многолетние травы 1 г.п. - многолетние травы 2 г.п. - лен-долгунец - картофель - яровая пшеница (ячмень) - овёс.

1. Агрохимическая характеристика почвы пе

Гумус, % 1,91-2,03

рНксі

5,0-5,5

Нг мг-экв/100 г 2Д6

S мг-экв/100 г 2/76

V, %

ред закладкой опыта Р205 мг/кг К20 мг/кг

100

105-266

Дозы удобрений в опыте: навоз - 40-80 т/га за ротацию севооборота в соответствующих вариантах; минеральные удобрения вносили в дозах, эквивалентных содержанию NPK в 5 т навоза/га.

С 1987 года в опыт для улучшения условий питания культур севооборота введены дополнительные варианты с повышенными дозами органических и минеральных удобрений, которые составили 80-100 т навоза/га/севооборот и минеральные удобрения (NPK) 230-400 кг/га. В этих вариантах в течение предыдущих двух ротаций удобрения не применяли, перед их закладкой было проведено известкование почвы по 'Л г.к. В 2004 г. на всех вариантах опыта, кроме контроля, (без удобрений), была внесена известь в дозе по 0,5 Нг.

Размер общей делянки в опыте составляет 90, учётной 50 м2, повторность - четырёхкратная, расположение делянок рендомизированное. Опыт проводится в одной закладке.

Схема опыта: контроль (без удобрений); навоз 5 т/га; навоз 10 т/га; NPK 67,5эквивалентно 5 т/га навоза; навоз 5 т + NPK 67,5 эквивалентно 10 т/га навоза. Варианты с 1988 г.: навоз 10 т/га + (NPK)100; навоз 10 т/га + (NPK)200; Навоз 10-12,5 т/га + (NPK)250.

Нами в 2009 - 2012 гг. исследованы архивные почвенные образцы после завершения 5-й ротаций севооборота в 1987 г., 7-й - в 2003 и на пятом году 8-й ротации (2008 г.) после уборки учетной культуры льна-долгунца, а также дополнительных вариантов опыта, заложенных в 1988 г.

Опыт ЦОС ВНИИА (СШ-2)

Опыт заложен в 1960 г. A.M. Алиевым на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве ЦОС ВНИИА Московской области и проводится с целью повышения продуктивности культур и эффективности удобрений путём совместного применения систем удобрения и химических средств защиты растений (ХСЗР).

2. Агрохимическая характеристика почвы перед закладкой опыта

Гумус рНксг нг S V, р2о5 к2о

мг-экв/100 г мг-экв/100 г % мг/кг мг/кг

1,58 4,3-4,5 4,6 8,4 64,3 210 113

За период опыта схема менялась несколько раз. В первых трех ротациях изучалась эффективность совместного применения органо-минеральных систем удобрения и разных сочетаний гербицидов. С 4-ой ротации введен вариант фон-2 минеральная система удобрений, с 5-ой - абсолютный контроль.

В восьмой ротации (2002-2008 гг.) севооборот был следующим: вика с овсом — вика с овсом — озимая пшеница — овес — ячмень.

Повторность четырехкратная, общая площадь делянки 90 м2, учетная - 24 м2. Число полей 3.

Системы удобрения по содержанию №К эквивалентны. Дозы удобрений определяли по выносу питательных элементов основной и побочной продукцией культур с учетом повышения плодородия почвы.

3. Схема комплексного внесения удобрений и ХСЗР с 5-8 ротации (1984-2008 гг.)

№ п/п Вариант опыта*

I Фон 1 + 2-3 разовое внесение Г+Р+Ф

II Фон 1 + 2-3 разовое внесение Г+Ф

III Фон 1 + 2-3 разовое внесение Г

IV фон 1 - Навозно - минеральная система удобрения

V Фон 2 + 2-3 разовое внесение Г+Р+Ф

VI Фон 2 + 2-3 разовое внесение Г+Р

VII Фон 2 + 2-3 разовое внесение Г

VIII фон 2 - Минеральная система удобрения

IX Без удобрений и химических средств защиты растении

*Г-гербицид; Р-ретардант; Ф-фунгицид.

Навоз вносили по 30 т/га под пропашные культуры, что составляет в среднем 10 т/га в год. Ежегодные дозы удобрений за период освоения севооборота с учётом питательных элементов, содержащихся в навозе, равны 109 кг/га

азота, 66 Р205 и 130 кг/га К20.

Известкование проводилось в дозах 6, 4, 4 т/га, соответственно в первой, второй и восьмой ротациях севооборота. В вариантах с ХСЗР использовали следующие препараты: под озимую пшеницу: Г-гранстар (20 г/га), Р-ЦЕ-ЦЕ-ЦЕ (3 л/га), Ф-тилт (0,5 л/га), на ячмене и овсе ретарданты не применяли.

Нами исследованы почвенные образцы 2006 (1 поле), 2007 (2 поле) и 2008 (3 поле) гг. после окончания 8-ой ротации севооборота.

Исследования органического вещества почв проводили следующими методами:

- определение содержания углерода органического вещества почвы методом Тюрина в модификации Никитина (титрометрическое окончание);

- фракционно-групповой состав гумуса методом Тюрина в модификации Пономаревой, Плотниковой;

- содержание активных компонентов в составе гумуса следующими методами: непосредственная 0,1н. NaOH вытажка-№1 (подвижный углерод по Тюрину); 0,1М Na4 Р2 07 рН 7,0 (лабильное органическое вещество по Дьяконовой); горячая водная вытяжка (ЭГВ) методом Шульца (Методика определения активных компонентов..., 2010).

Определение кислотности почвы потенциометрически на универсальном

иономере ЭВ-74.

Оптическую плотность гуминовых кислот определяли на спектрофотометре «Helios Omega»; коэффициент цветности Q4,6 по Вельте определяли расчетным методом.

Содержание инертного и легко трансформируемого углерода определяли расчетным методом по уравнению Кершенса (Шульц, Кёршенс, 1998):

п = г . + с CD

^общ Чип 1 ^trans, V '

Cmin _ содержание гумуса в почве многолетнего чистого пара или абсолютного контроля (без удобрений) длительного, не менее 10-20 лет, опыта, когда содержа-

ние гумуса достигло равновесного состояния при данной системе земледелия и практически не меняется; С^-легкотрансформируемый органический углерод.

Исследование потенциальной биологической активности органического вещества почвы проводили в инкубационном эксперименте при оптимальных условиях влажности и температуры.

Математическую обработку полученных данных проводили по Б.А. Дос-пехову (1985) и программе (^айяйса 6,0» (Дискриминантный анализ,1997).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние длительного применения удобрений на содержание органического вещества и кислотность почвы

Динамика содержания гумуса (Сорг почвы) при применении различных систем удобрений в вариантах опыта ВНИИ льна за 60 лет представлена в таблице 4.

4. Динамика содержания общего углерода и кислотности почвы по вариантам _длительного опыта ВНИИ льна

Показатель Год отбора почвенных образцов Варианты опыта с 1948 года

Без удобрений Навоз 5 т/га Навоз 10 т/га М>К экв. 5 т/га навоза Навоз 5 т/га + КРК экв. 10 т/га навоза

Спбщ /о 1956* 1,13 1,10 1,02 0,97 1,06

1963* 1,00 1,06 1,32 1,15 1,30

1979* 1,04 0,88 0,94 0,91 1,13

1987 0,70 0,67 0,71 0,62 0,76

2003 0,62 0,62 0,72 0,55 0,68

2008 0,58 0,65 0,66 0,58 0,66

PHkci 1948* 5,4 - - - -

1963* 4,7 4,8 5,0 4,5 4,6

1971* 4,4 4,6 4,8 4,3 4,5

1987 4,2 4,4 4,6 4,1 4,2

2000* 3,8 4,5 4,6 3,8 3,9

2003 4,2 5,1 5,6 4,6 4,7

2008 5,0 5,1 5,2 4,6 4,6

*по данным Кузьменко Н.Н.

Наиболее заметные изменения содержания общего углерода наблюдались в первые 40 лет, когда на всех делянках уровень гумуса снизился на 30-40 % от исходного содержания. Наибольшее снижение наблюдалось на вариантах контроль (с 1,13 до 0,58 %) и минеральной системе удобрений (с 0,97 до 0,58 %) (табл. 4). Это связано главным образом с увеличением глубины вспашки к концу третьей ротации севооборота на 3-4 см для улучшения условий питания рас-

тений севооборота (Лимонов, 1974). За последние две ротации восьмипольного льняного севооборота процесс снижения органического углерода замедлился. Внесение навоза незначительно повышало содержание гумуса по сравнению с

контрольным вариантом.

Данные по динамике кислотности почвы показали, что величина рН в 1948 г. составляла - 5,4. В связи с возделыванием культуры льна, устойчивой к почвенной кислотности, на всем протяжении опыта до 2004 г. известкование не применяли, что привело к тому, что исходная величина рН почвы снизилась на всех вариантах и к 2000-2003 гг. достигла на контроле минимального значения - 3,8 ед. рН. На вариантах с внесением навоза показатели рН более высокие -4,5-5,6. После известкования почв всех вариантов, кроме контроля, кислотность составила 4,6-5,2 ед. рН, но даже при применении навоза не достигла исходной величины.

В опыте СШ-2 влияние комплексного, длительного применения удобрений с ХСЗР на содержание органического углерода представлено в таблице 5.

Данные таблицы показывают, что до реконструкции опыта (4-ая ротация) содержание углерода при применении органо-минеральной системы удобрения повысилось на всех вариантах на 0,16-0,20 % в сравнении с исходной (0,90%С).

В последующие годы, после реконструкции опыта в 4 и 5 ротации (1984 г.) наметилась тенденция к снижению содержания углерода почвы, особенно на вариантах с применением минеральных удобрений без навоза, на 0,06-0,14 %. На контроле (без удобрений) содержание общего углерода стабилизировалось. На фоне навоз+КРК уменьшилось лишь на 0,01-0,06 %.

5. Динамика содержания

Вариант опыта

Исходное содержание 1960 г.

общего углерода по ротациям севооборота

Ротации севооборота (среднее по 3 полям) +/-

4-я* 1978 5-я* 1984 6-я* 1990 7-я* 2001 8-я 2008 дс

1,08 1,12 1,03 0,99 1,08 0

1,10 1,20 1,22 1,08 1,04 -0,06

1,06 1,23 1,21 1,10 1,05 -0,01

1,10 1,11 1,21 1,09 1,04 -0,06

1,09 1,10 1,18 1,10 0,95 -0,14

- - 0,05 -

Контроль

Фон 1-навоз+>5РК

Фон 1+ХСЗР

0,90

Фон 2-NPK

Фон 2+ХСЗР

НСРо

*по данным A.M. Алиева

К началу четвертой ротации севооборота при периодическом внесении извести заметно снизилась исходная кислотность почвы с 4,3 до 5,73-6,12 ед. рН (табл. 6).

В дальнейшем кислотность почв повышалась, и на минеральном фоне достигла 4,40-4,90 ед. рН. При проведении известкования из расчета 4 т/га известняковой муки в 8-ой ротации в 2008 году кислотность снова снизилась и составляла 5,47-5,77 ед. рН.

6. Изменение кислотности почвы в опыте ЦОС ВНИИА (СШ-2)

Вариант опыта Исходное содержание 1960 Ротации севооборота (среднее по 3 полям)

4-я* 1978 5-я* 1984 6-я* 1990 7-я* 2001 8-я 2008

Контроль 4,30 5,73 5,73 5,80 5,30 5,72

Фон 1-навоз+ЫРК 5,83 5,34 5,67 5,03 5,77

Фон 1+ХСЗР 6,12 5,51 5,77 5,40 5,47

Фон 2-№К 6,00 5,25 5,40 4,40 5,52

Фон 2+ХСЗР 5,90 5,40 5,30 4,90 5,77

*по данным А.М. Алиева

Результаты изучения содержания органического углерода в двух длительных опытах, заложенных на дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава, показывают, что наибольшие изменения отмечаются в первые годы после закладки опытов. В обоих опытах применение минеральных удобрений способствует снижению содержания органического вещества почвы. В опыте ВНИИ льна снижение составило 50% от исходного содержания, а в опыте СШ-2 после значительного повышения в период с 1-4 ротации при совместном применении органических и минеральных удобрений вернулось на исходный уровень. Внесение органических удобрений и их сочетаний с минеральными, при периодическом известковании стабилизирует, а в некоторых вариантах опытов и повышает уровень содержания органического вещества почвы.

Влияние длительного применения удобрений на фракционно-групповой состав гумуса почв

Результаты исследования фракционно-группового состава, по годам отбора почвенных проб в опыте ВНИИ льна представлены на рисунках 1-3.

Полученные данные показывают, что качественный состав гумуса этого опыта является типичным для дерново-подзолистых почв с ярко выраженным преобладанием фульвокислот, которые составили 50,0-64,5 % от органического углерода почвы.

После проведения известкования на всех делянках опыта, кроме контрольных, в 2004 г. содержание общего углерода суммы трех фракций фульвокислот к 2008 г. снизилось до 39,3-46,0 % от Собщ почвы. Существенное преобладание фульвокислот над гуминовыми определило крайне низкое соотношение Сгк:СФК, составившее 0,10-0,26 до известкования и 0,20-0,50 после.

Среди исследованных вариантов опыта четко проявилось отрицательное воздействие минеральной системы удобрения на показатели состава гумуса. Суммарное количество трех фракций гуминовых кислот в почве этого варианта было значительно меньше, чем в других, в том числе и в контроле. В то же время содержание фульвокислот было в несколько раз больше, особенно в образцах 1987 и 2003 гг., и только после проведения известкования почвы сумма

Контроль {без удобрений)

Навоз 10 т/га 2-у}:, '

ОТК 67,5 экв. 5 т навоза/га

ІЖ.

Рис.1 Доля ГК, ФК и негидролизуемого остатка в составе гумуса (1987 г.) Контроль (без удобрений) навоз 10 т/га

'Ш.

ФІС

М>к 67,5 экв. 5 т навоза/га

Рис. 2 Доля ГК, ФК и негидролизуемого остатка в составе гумуса (2003 г.)

Контроль (без удобрений) Навоз 10 т/га

ОТК 67,5 экв. 5 т навоза/га

Рис. З Доля ГК, ФК и негидролизуемого остатка в составе гумуса (2008 г.)

фульвокислот в этом варианте снизилась, но содержание фракции ФК-1а - «агрессивных фульвокислот» - сохранилось высоким, превышая не известкованный контроль (10,3 и 8,6 % от С0бщ почвы соответственно).

Наши исследования оптической плотности гуминовых кислот (суммы I-й+П-й фракций) показали, что наиболее высокими были показатели экстинкции в почве при внесении навоза 10 т/га, наиболее низкие - в почве с применением минеральной системы удобрения и контроле (рис. 4).

Длина волны, нм

Рис. 4 Оптическая плотность гуминовых кислот (сумма ГК-1+ГК-2) при разных длинах волн в образцах 1987 г.

В соответствии с концепцией М.М. Кононовой и В.В. Пономаревой это предположительно указывает, на то, что ГК почв вариантов с минеральными удобрениями отличались менее сложной, более размытой структурой центральной части макромолекулы гуминовых кислот. Расчет коэффициента цветности по Вельте ((34/6) также указывает на слабую выраженность алифатических компонентов в структуре ГК контроля и вариантов с минеральной системой удобрения. Это говорит о неблагоприятном развитии трансформации органического вещества на варианте №К, проявлении деградационных процессов ведущих к разрушению устойчивой центральной части макромолекулы.

Опыт ЦОС ВНИИА (СШ-2) проводится с сочетанием органических, минеральных удобрений и средствами химической защиты растений (ХСЗР).

В этом опыте изучали все три поля последовательной закладки в 20062008 гг., различающихся в пространстве и во времени.

Несмотря на варьирование содержания общего углерода по полям, четко прослеживается одинаковая направленность воздействия различных систем удобрения и их сочетания с химическими средствами защиты растений на показатели фракционно-группового состава гумуса (рис. 5).

Они показывают, что состав гумуса, как и в опыте ВНИИ льна, является типичным для дерново-подзолистых почв, на что указывает высокое содержание гумусовых веществ 1 фракции (свыше 30 % от С^ почвы), высокое содержание фульвокислот в составе всех 3-х фракций и низкое соотношение Сгк:Сфк. В то же время длительное окультуривание почв за счет внесения органических,

минеральных удобрений в качестве фона при изучении различных видов ХСЗР, на всех делянках в первые годы опыта и периодического известкования в севообороте с многолетними травами, обеспечивали высокую продуктивность культур и значительную биомассу корневых и пожнивных остатков, что способствует накоплению органического вещества почвы.

В сравнении с фракционно-групповым составом почв длительного опыта ВНИИ льна, почвы опыта СШ-2 отличаются по всем основным параметрам: более высоким содержанием гумуса 0,98-1,09 %С; большим содержанием в составе гумуса ГК по сумме 3-х фракций; меньшим содержанием группы ФК по сумме 3-х фракций; более высоким соотношением СпоСфк.-

Контроль Фон 1+Г-1-Р+0

Рис. 5 Доля ГК, ФК и негидролизуемого остатка в составе (в среднем по трем полям)

Общим для обоих опытов является отрицательное воздействие систем минеральных удобрений. В опыте ВНИИ льна при этой системе в условиях крайне низких значений рН, и недостаточного поступления органического углерода с растительными остатками в льняном севообороте с чистым паром четко выражены признаки деградации органического вещества, приводящее к снижению продуктивности севооборота. В то время как на хорошо окультуренных почвах ЦОС ВНИИА, негативное влияние минеральных систем проявляется пока в виде слабой тенденции: более низкие значения содержания гумуса, гуминовых кислот и соотношением СпоСфк, а также величинами оптической плотности в сравнении с другими вариантами опыта (рис. 6).

Влияние длительного применения удобрений на содержание активных компонентов в составе гумусовых веществ дерново-подзолистых почв Изучение содержания подвижных гумусовых веществ (1-й фракции) по Тюрину. Результаты детальных исследований этой фракции в почве длительного опыта института льна с определением в ней ГК, ФК и их соотношения представлены в таблице 7. Полученные данные показали, что содержание гуминовых кислот первой фракции значительно различалось в почве вариантов

этого опыта. Если применение органических удобрений повышало их содержание в сравнении с контролем во все годы проведения исследования, то в почве вариантов с применением минеральных удобрений содержание гуминовых кислот было значительно ниже, фульвокислот значительно выше, чем в контроле. Соотношение СпоСфк в варианте с применением минеральных удобрений в образцах 1987 и 2003 гг. в 6 раз меньше, чем в других. Известкование (проведенное в 2004 г.) несколько улучшало этот показатель. Уменьшилась подвижность гумусовых веществ (содержание С, извлекаемого 0,1 н. ЫаОН вытяжкой), что для дерново-подзолистых почв является положительным моментом.

0.15 г „

-♦"-Контроль -Х'-Фон 1 -навоз+МРЫ -■-Фон 1 + Г+Р+Ф -т^-Фон 2-ЫРК

0,05 ..........-.....................................—...................~ ~ ~*-фон 2 + Г+Р+Ф

0,00

^ ЬР ^ л51 ^ ^

I? Р >Р I? 9 ь1 В3 л^ V Длина волны, нм

Рис. 6 Оптическая плотность гуминовых кислот (ГК-1+ГК-2) при разных длинах волн в опыте ЦОС ВНИИА

Содержание гуминовых кислот в этой вытяжке при применении КРК увеличивалось почти в 2 раза по сравнению с предыдущими годами, фульвокислот - уменьшалось с 50 до 36 %, повысилось соотношение СГК:СФК. Соотношение гуминовых и фульвокислот (СпоСфк) в первой фракции является важным показателем направленности трансформации органического вещества почвы. Понижение этого соотношения является признаком развития процессов деградации органического вещества, снижения уровня плодородия почвы (Овчинникова М.Ф.). Показатели соотношения СГК:СФК 1-й фракции в почвах вариантов с внесением минеральных удобрений во все годы наблюдений были значительно ниже, чем в контроле, что свидетельствовало о неблагоприятном воздействии многолетнего применения минеральной системы удобрения, вызывающее развитие процессов минерализации органического вещества за счет устойчивых компонентов, даже в большей степени, чем в контроле, на что указывают низкие значения коэффициента экстинкции Е.

7. Содержание подвижного углерода и групповой состав 1-ой фракции по Тюрину. Опыт ВНИИ льна*

Вариант 1987 г. 2003 г. 2008 г.

^общ СыаОН Сгк СфК Спо СФК Со5д СиаОН Спс СФК Сгк: СФК Собщ СыаОН Спс СФК Сгк: Сфк

Варианты опыта с 1948 года

1.Без удобрений 0,70 0,32 45,7 0,03 4,3 0,29 41,4 0,10 0,62 0,28 45,2 0,06 9,7 0,22 35,5 0,27 0,58 0,27 46,6 0,03 5,2 0,24 41,4 0,13

9.Навоз 5 т/га 0,67 0,33 49,3 0,03 4,5 0,30 44,8 0,10 0,62 0,28 45,2 0,05 8Д 0,23 37,1 0,22 0,65 0,25 38,5 0,05 7,7 0,20 30,8 0,25

Ю.Навоз Ют/га 0,71 0,34 47,9 0,05 7,0 0,29 40,9 0,17 0,72 0,31 43,1 0,03 4,2 0,28 38,9 0,11 0,66 0,27 40,9 0,04 6,1 0,23 34,8 0,17

11 .№К экв. 5 т/га навоза 0,62 0,32 51,6 0,01 1,6 0,31 50,0 0,03 0,55 0,26 47,3 0,01 1,8 0,25 45,5 0,04 0,58 0,23 39,6 0,02 3,4 0,21 36,2 0,10

12.Навоз 5 т/га+ЫРК экв. 10 т/га навоза 0,76 0,38 50,0 0,03 3,9 0,35 46,1 0,09 0,68 0,30 44,1 0,05 7,4 0,25 36,8 0,20 0,66 0,26 39,4 0,02 3,0 0,24 36,4 0,08

НСРо,5 0,04 0,03 0,02 0,03 - 0,03 0,03 0,02 0,03 - 0,04 0,03 0,02 0,03 -

*в над чертой - С, % к возд. сух. почве, под чертой - С, % к С0бщ. почвы

В опыте СШ-2, как и в опыте ВНИИ льна, состав гумуса 1-ой фракции представлен в основном подвижными гумусовыми веществами (I фракция составляет 26,5-37,1 % от Собщ. почвы) с преобладанием фульвокислот, которые составляют 23,4-31,9 % в зависимости от расположения поля опыта. Содержание группы наиболее ценных гуминовых кислот в составе 1 фракции на контрольных вариантах составляет от 5,4 до 8,2 %, тогда как на делянках с применением минеральных удобрений и ХСЗР - 3,0-5,2 % от Собщ. почвы. Отношение Сгк-СфК, было особенно низким на минеральном фоне с ХСЗР и составляло 0,10-0,20, а на вариантах органо-минеральной системы - 0,21-0,35 (табл. 8).

8. Содержание подвижного углерода и групповой состав 1-ой фракции _гумусовых веществ по Тюрину в опыте СШ-2*_

Вариант опыта Собщ % СыаОН Сгк СфК СпоСФК

Поле 1

Контроль 1,10 0.39 35,4 0,06 5,4 0,33 30,0 0,18

Фон1+Г+Р+Ф 1,05 0,39 37,0 0,07 6,6 0,32 30,4 0,22

Фон 2+Г+Р+Ф 0,94 0,33 35,0 0,03 3,1 0,30 31,9 0,10

Поле 2

Контроль 1,09 0,37 33,8 0,09 8,2 0.26 25,6 0,32

Фон 1-(Навоз+ЫРК) 1,04 0,35 33,6 0,09 8,6 0,28 25,0 0,35

Фон1+Г+Р+Ф 1,03 0,37 35,9 0,08 8,7 0,28 27,1 0,32

Фон 2-(ЫРК) 1,00 0,36 36,0 0,05 8,0 0,25 28,0 0,29

Фон 2+Г+Р+Ф 0,96 0.30 31,2 0,06 5,2 0,28 26,0 0,20

Поле 3

Контроль 1,06 0,34 32,0 0,06 5,6 0,28 26,4 0,21

Фон 1-(Навоз+ЫРК) 1,06 0,34 32,0 0,06 5,6 0,28 26,4 0,21

Фон1+Г+Р+Ф 1,09 0,35 32,1 0,06 5,5 0,29 26,6 0,21

Фон 2-(ЫРК) 1,09 0,37 33,9 0,07 6,4 0,30 27,5 0,23

Фон 2+Г+Р+Ф 0,98 0,26 26,4 0,03 3,0 0,23 23,4 0,13

НСР05 0,06 0,04 0,02 0,05 -

♦над чертой - С, % к возд. сух. почве, под чертой - С, % к Со6щ. почвы

Таким образом, состав подвижных гумусовых веществ в опыте ЦОС ВНИИА был более благоприятным, чем в опыте ВНИИ льна, но наблюдается тенденция отрицательного воздействия применения минеральных систем и их сочетания с ХСЗР.

Определение содержания лабильного углерода (вытяжка 0,1М Ш4Р207 при рН 7,0).

Пирофосфатная вытяжка в опыте ВНИИ льна не выявила значимых различий, как в вариантах опыта, так и в разные сроки наблюдения. Количество углерода, извлеченного этой вытяжкой, менялось от 23,9 до 31,5 % от Со6щ. Взаимосвязи содержания лабильного углерода с Соби с продуктивностью севооборота не установлено (табл. 9).

9 Содержание лабильного и извлекаемого ЭГВ углерода в длительном опыте

ВНИИ льна* _

Вариант 1987 г. 2003 г. 2008 г.

Собщ % Сма4Р207 рН 7,0 Сэгв С^щ % рН 7,0 1 Сэгв С^щ % С^а4Р207 рН 7,0 Сэгв

Ва эианты опыта с 1948 года

1 .Без удобрений 0,70 0.18 26,0 0.03 4,7 0,62 0.18 28,7 0,02 4,0 0,58 0,17 29,2 0,02 3,8

9.Навоз 5 т/га 0,67 0.16 23,9 0.03 4,8 0,62 0.17 27,3 0,03 4,5 0,65 0.16 24,6 0.02 3,4

Ю.Навоз 10 т/га 0,71 0.18 25,6 0.04 5,8 0,72 0.17 24,0 0,02 ЗД 0,66 0.16 24,8 0,03 3,9

П.ЫРК экв. 5 т/га навоза 0,62 0.17 27,4 0.04 5,8 0,55 0.17 31,5 0.02 3,3 0,58 0.16 28,2 0,02 4,1

12.Навоз 5 т/га+ЫРК экв. Ют/га навоза 0,76 0,19 25,4 0.04 5,8 0,68 0.20 28,8 0.02 3,4 0,66 0.17 25,5 0,03 3,9

НСРо.5 0,04 0,02 0,02 0,03 0,02 0,02 0,04 0,02 0,02

♦над чертой - С, % к возд. сух. почве, под чертой - С, % к Со5щ. почв

Количество углерода, переходящего в эту вытяжку в опыте СШ-2, составляло от 18,4 до 26,8 % от СобЩ почвы и изменялось в зависимости от поля и варианта опыта. Наименьшее содержание отмечалось на варианте с минеральной системой удобрения с ХСЗР и составляло 0,18 % С почвы на поле 2 (табл. 11). Действия различных вариантов опыта на этот показатель проявляется слабо.

Органическое вещество, извлекаемое горячей водой (ЭГВ).

Содержание углерода ЭГВ незначительное в почве опыта ВНИИЛ, оно составляло всего 33-44 мг/100г почвы (3,4-5,8 % от Со6щ почвы), табл. 9, но его роль в формировании урожая возделываемых культур весьма важна. Установлены взаимосвязи между содержанием Сэге и содержанием гумуса, С подвиж-

ной фракции гумуса, а также продуктивностью севооборота. Взаимосвязь общего углерода с продуктивностью уменьшалась по годам по мере снижения плодородия почвы, в связи с неблагоприятным воздействием длительного применения систем удобрения без известкования.

В 5-й ротации (1980-1988 гг.) продуктивность севооборота составила 23,4-45,4 ц з.е./га/год, коэффициент корреляции г равен 0,81. В 7-ой (1996-2003 гг.) ротации при продуктивности 15,0-30,1 ц з.е/га - г = 0,40 (табл. 10). При этом в обеих ротациях продуктивность севооборота в варианте с применением минеральной системы удобрения меньше, чем при органической системе (навоз 5 т/га), эквивалентной по содержанию элементов питания.

10. Продуктивность севооборота, ц/га з.ед. (опыт ВНИИ льна)

Вариант Ротация

5 6 7

1.Без удобрений 23,4 20,6 15,0

9,Навоз 5 т/га 36,7 48,3 24,7

Ю.Навоз 10 т/га 42,3 60,2 29,7

11 .МРК экв. 5 т/га навоза 32,0 33,1 23,7

12.Навоз 5 т/га+ЫРК экв. 10 т/га навоза 45,4 58,0 30,1

Вместе с тем продуктивность севооборота и урожайность основной культуры - льна-долгунца в варианте с минеральной системой удобрения заметно превышали контроль, но уступали варианту с внесением навоза с эквивалентной дозой питательных веществ.

Содержание углерода, экстрагируемого горячей водой, в почве опыта СШ-2 составляет близкую величину: 3,8-5,8 % от С0бщ почвы или 36-58 мг С на 100 г почвы (табл. 11). В сравнении с данными других опытов - это достаточно высокое содержание, указывающее на хорошую окультуренность почв. На контрольном варианте количество водорастворимого углерода не уступает исследуемым вариантам с внесением органических и минеральных удобрений. Видимо это связано с высоким последействие органо-минеральных систем удобрений, применяемых в течении первых 4-х ротаций, а также наличие в составе севооборота многолетних трав, оставляющих в почве большую биомассу органического вещества. Наиболее высокие урожаи на делянках с внесением ХСЗР как на навозно-минеральном, так и на минеральном фонах значительно улучшали условия минерального питания растений за счет подавления жизнедеятельности сорных растений и защиты посевов от вредителей и болезней.

Исследование содержания активных компонентов органического вещества почв длительного опыта ВНИИ льна четко показало, что примененные системы удобрения в льняном севообороте не позволили сохранить естественное плодородие почв в исходном состоянии. Если органические удобрения поддерживают уровень содержания гумуса и несколько улучшали качественные показатели органического вещества по сравнению с контролем, то применение ми-

неральной системы удобрения усугубляет неблагоприятные природные свойства гумуса, ухудшая его состав.

В длительном опыте СШ-2, на всех вариантах, где на протяжении 18 лет использовали органоминеральную систему удобрения и проводили периодическое известкование, создана хорошо окультуренная почва.

11. Содержание лабильного и извлекаемого ЭГВ углерода в опыте СШ-2"

Вариант опыта Со6щ% Сма4Р207 рН 7,0 Сэгв Урожайность ячменя, ц/га

Поле 1

Контроль 1,10 0.29 26,3 0.05 4,7 13,8

Фон 1+Г+Р+Ф 1,05 0.28 26,5 0.05 4,8 41,7

Фон 2+Г+Р+Ф 0,94 0.25 26,8 0.05 5,5 41,5

Поле 2

Контроль 1,09 0,20 18,4 0.06 5,3 16,3

Фон 1-Навоз+ЫРК 1,04 0.21 19,9 0.05 4,6 31,1

Фон1+Г+Р+Ф 1,03 0,20 19,9 0.05 4,7 44,6

Фон 2-(ЫРК) 1,00 0,20 20,1 0.04 4,4 26,3

Фон 2+Г+Р+Ф 0,96 0.18 19,0 0.04 3,8 43,9

Поле 3

Контроль 1,06 0.20 18,4 0,04 4,0 17,9

Фон 1-Навоз+ЫРК 1,06 0.22 20,6 0.04 4,1 34,6

Фон1+Г+Р+Ф 1,09 0.22 20,1 0.05 4,3 42,9

Фон 2-(ЫРК) 1,09 0.23 21,1 0.05 4,9 33,9

Фон 2+Г+Р+Ф 0,98 0,20 20,0 0.04 4,5 41,4

НСРо.5 0,06 0,05 0,06 -

♦над чертой - С, % к возд. сух. почве, под чертой - С, % к Собщ почвы

Введение фона с минеральными удобрениями и варианта «контроль без удобрений» за 30 лет (1978-2008 гг.) привело к появлению отрицательных тенденций в состоянии органического вещества почвы; уменьшению содержания гумуса, увеличению степени его подвижности, снижению содержания гумино-вых кислот в его составе. В дальнейшем эти неблагоприятные тенденции могут усиливаться и привести к деградации качественного состава гумуса, снижению плодородия почв.

Показатель содержания активных компонентов дает дополнительную ценную информацию о состоянии органического вещества почв при использовании различных систем удобрения реагируя на это воздействие, значительно раньше, чем показатели содержания гумуса (Сорг почвы), что позволяет во время выявить признаки деградации и скорректировать системы удобрения для сохранения содержания и улучшения качественного состояния гумуса.

Потенциальная активность окисления органического вещества в зависимости от системы удобрения в опыте ВНИИ льна

Для оценки качества органического вещества по доступности его микробиологическим сообществам в аэробных условиях был проведен инкубационный эксперимент. Время инкубации с измерением динамики выделения С02 составило более 1 месяца. Для почв вариантов полевого опыта скорость окисления органического углерода уменьшалась в течение инкубационного эксперимента. Через 8 суток после начала инкубации скорость на разных вариантах составляла 6,4-15,7, через 31 сут. -2,9-4,0 мкг С на 1 гсухой почвы в сутки.

Коэффициент скорости окисления органического углерода для разных вариантов составлял от 0,042 до 0,058 сут'в 1987 году. Более низкое значение отмечалось на варианте с минеральной системой удобрения. На всех вариантах опыта в образцах, отобранных в 2003 году, константа скорости окисления органического углерода была ниже по сравнению с 1987 г. и составляла 0,020-0,035 сут"1. Известкование почвы (2004 г.) отразилось и на кинетических параметрах, коэффициент скорости окисления органического углерода составил 0,032-0,039 сут" . Проведенные исследования подтверждают направленность изменений состояния органического вещества на разных вариантах опыта, наблюдаемую при использовании химических методов.

Комплексная оценка длительных изменений органического вещества почвы с использованием дискриминантного анализа

Дискриминантный анализ (ДА) - комплекс методов многомерного статистического исследования, позволяет построить одну или несколько дискрими-нантных функций, которые наилучшим образом характеризуют различия между выбранными группами анализируемых объектов.

Из данных, полученных разными методами химических анализов при исследовании органического вещества почвы, выбраны 8 переменных, наиболее полно характеризующих состояние органического вещества вариантов опыта исследуемых дерново-подзолистых почв. Первоначальное разделение проводили на следующие группы: 1 группа - Контроль (ВНИИ льна), Навоз 5 т/га; 2

группа - №К 67,5 эквивалентно 5 т навоза/га, Фон 2+ХСЗР; 3 группа - Контроль (СШ-2), Фон 1 (органо-минеральная система удобрения), Фон 1+ХСЗР, Фон 2 (минеральная система удобрения), Навоз 10 т/га, Навоз 5 т/га+КРК 67,5 эквивалентно 10 т навоза/га. Вариант опыта «Навоз 5 т/га» был отнесен к первой группе т.к. полученные значения были близки к варианту «Контроль (ВНИИ льна)», а включение варианта «Контроль (СШ-2)» в 3 группу объясняется тем, что до 5-ротации на нем применялась органо-минеральная система удобрения. В третью группу входили варианты с минеральной системой удобрения, однако полученные данные при применении данной системы удобрения в опыте СШ-2 без ХСЗР практически не отличались от вариантов с органической и органо-минеральной системами.

В качестве независимых переменных использованы полученные значения данных, наиболее полно характеризующие органическое вещество почвы: Собщ, Смаон, Сгк:Сфк1 фракции, СЭгв, Спс:СФК (сумма 3-х фракций), СНа4Р207, рН 7,0, негидролизуемый остаток, рНк(л. Сравнение проводили с использованием относительных значений, которые приводились в процентах от максимального значения каждого показателя.

Первая дискриминантная функция определяется главным образом переменными Со6щ, Сгк:Сфк (суммы 3-х фракций), Сэгв, СЫаОН и разделяет в основном группы вариантов 2 и 3 (рис. 7). Доля этой функции в разделении вариантов опыта наиболее важна и составляет 91 %. Изменение четырех перечисленных выше переменных однонаправленно, о чём можно судить на основе стандартизованных коэффициентов - с общей потерей гумуса снижается доля ГК в составе фракций и содержание подвижных фракций. Дискриминантная функция 2 разделяет группы вариантов 1 и 2. Существенными для дифференциации контроля и минеральной системы удобрения являются следующие переменные: с0бщ, СМа0Н, Сгк:Сфк1 фракции, негидролизуемый остаток (гумин).

Дискриминантная функция 1

Рис. 7 Положение выделенных групп в осях дискриминантного анализа.

Данные анализа показывают, что изменения в состоянии органического вещества дерново-подзолистых почв при длительном применении различных систем удобрения определяются комплексом показателей, наиболее информативными среди которых являются Сэгв, Со6щ., Спс:СФК (суммы фракций). Влияние фактора кислотности, лабильного углерода извлекаемого пирофосфатной вытяжкой, негидролизуемого остатка на сопряженное изменение данных показателей не выявлено. При длительном применении только минеральных удобрений по сравнению с органической и органо-минеральными системами происходит общая потеря гумуса, снижается доля ГК в составе фракций. Использование дискриминантного анализа в обработке полученных данных длительного полевого опыта позволило уверенно классифицировать каждую из систем применения удобрений на основе комплекса показателей состояния органического вещества почвы.

ВЫВОДЫ

1. Длительное (60 лет) применение органических, минеральных удобрений и их сочетания в 8- польном льняном севообороте с чистым паром на легкосуглинистой дерново-подзолистой почве ВНИИ льна без применения извести в течение 6 ротаций, не сохранило исходный уровень гумуса, который снизился на 30-40% в вариантах «контроль» и «минеральные удобрения». Варианты с применением навоза и его сочетания с минеральными удобрениями поддерживали более высокий уровень содержания гумуса, но не сохраняли исходный (до закладки опыта). Кислотность почвы за 55-летний период опыта (до проведения известкования) снизилась во всех вариантах, достигая минимальных значений 3,8 ед. рН на варианте с применением минеральной системы удобрения.

2. В длительном опыте СШ-2, на тяжелосуглинистых дерново-подзолистых почвах с применением ХСЗР на фоне ежегодного внесения навоза (9 т/га) в сочетании с минеральными удобрениями в эквивалентных дозах в течение первых! 8 лет при периодическом известковании уровень содержания гумуса достиг 1,08 % С, что превысило исходный на 0,18.%. Введение в 1978 г. фона -2 «минеральная система удобрения» и новых вариантов опыта: «минеральная система+ХСЗР» и «контроль (без удобрений)» за последующие 30 лет привело к снижению содержания гумуса и повышению кислотности почв.

3. Изменение уровня содержания гумуса в почвах различных вариантов отражается на динамике содержания и соотношении групп и фракций качественного состава гумуса. Направленность этих изменений не одинакова на разных вариантах. Длительное применение навоза и его сочетания с минеральными удобрениями в обоих опытах улучшает показатели качества гумуса: повышается содержание гуминовых кислот (по сумме трех фракций), снижается содержания фульвокислот, увеличивается соотношение Сгк:Сфк. В то же время, направленность воздействия длительного применения минеральных систем прямо противоположна органическим, что особенно четко проявляется в легкосуглинистой почве, где минеральные удобрения применяются в неблагоприятных условиях: без известкования, без внесения органических удобрений в льняном севообороте с чистым паром. В почве этих вариантов в составе орга-

нического вещества увеличивается содержание как «агрессивных» фульвокис-лот так и фульвокислот (суммы трех фракций). При этом снижается содержание гуминовых кислот и соотношение Сгк:Сфк> что приводит к изменению типа гумусообразования от гуматно-фульватного к фульватно-гуматному.

4. Известкование кислых почв, проведенное в опыте ВНИИ льна впервые в 2004 г. (55 лет опыта) значительно улучшает качественные параметры гумуса

почв.

5. Исследование подвижных органических веществ (0,1 н. №ОН по Тюрину) в дерново-подзолистых почвах показало, что системы минеральных удобрений приводят к ухудшению качественных параметров гумуса, проявляющихся в дальнейшем (в сравнении с контролем) увеличении подвижности органического вещества, уменьшении содержании углерода гуминовых кислот и соотношения Спс:Сфк в первой фракции до уровня ниже «контроля», что является существенным признаком развития деградационных процессов в трансформации гумуса и снижения уровня плодородия почвы. Признаки деградации особенно четко проявляются в почве длительного опыта ВНИИ льна, в варианте с экстремальным использованием систем минеральных удобрений. В опыте СШ-2 ЦОС ВНИИА на хорошо окультуренных почвах признаки деградации проявляются в виде тенденции в вариантах «фон-2» и «фон-2+ ХСЗР».

6. Исследование содержания органического вещества ЭГВ, позволяет оценить разный уровень окультуренности почв исследуемых опытов. В опыте ВНИИ льна уровень окультуренности очень низкий, снижается от ротации к ротации что коррелирует с урожаями, продуктивностью севооборотов, качественными показателями гумуса. Исследование лабильных органических веществ не позволило выявить различия по вариантам длительного опыта. В опыте СШ-2 окулыуренность почвы значительно выше, что отражается на величине содержания С, количество которого до 1,5 раза выше, чем в опыте ВНИИ льна.

7. Оценка биологической активности почв вариантов длительного опыта ВНИИ льна методом учета скорости и кумулятивного эффекта эмиссии С02 при 31 дневной инкубации почвы в оптимальных условиях влажности и температуры подтвердила различную направленность процессов трансформации органического вещества в почвах с применением разных систем удобрения, определяемых указанными выше химическими методами. Наибольшей биологической активностью отличались варианты с применением повышенных (10 т/га) доз органических удобрений и совместного применения органических и минеральных. „ .

8. Использование дискриминационного анализа в статистическои обработке полученных данных, позволило уверенно классифицировать разную направленность воздействия исследуемых систем удобрений на основе комплекса показателей состояния органического вещества почвы.

нения этих процессов при применении различных систем удобрения на ранних этапах их развития, в отличии от общего углерода, для оценки динамики которого требуются десятилетия. Поэтому содержание углерода активных компонентов в составе гумуса является необходимым дополнением к показателям общего уровня гумуссированности почв при разработке приемов оптимизации параметров и управления состоянием органического вещества в пахотной почве.

Предложения для совершенствования исследований в длительных опытах

Для оценки состояния органического вещества в длительных опытах и в целях мониторинга пахотных почв недостаточно исследовать только один показатель - содержание гумуса % в почве.

Необходимо включать показатели оценки качества гумуса, в первую очередь содержание в его составе активных компонентов, определяемых по единым, унифицированным методам, рекомендуемым методической комиссией Географической сети опытов. Это позволит получить необходимую информацию для разработки мер по оптимизации гумусного состояния почв, повышения их плодородия.

Список опубликованных работ

1. Хайдуков К.П. Содержание активных компонентов в составе гумуса при длительном применении удобрений в льняном севообороте. В сб. Материалы 45-й международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Применение средств химизации для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур». М.: ВНИИА, 2011. - С. 189-192.

2. Merzlaya G.E., Shevtsova L.K., Shapoval O.A., Khaidukov K.P. Humus and organic fertilizers as the basis of soil fertility. In. 100 years Bulgarian soil science. Sofia, 2011. pp. 382-386.

3. Хайдуков К.П. Изменение содержания общего и подвижного углерода при длительном (60 лет) применении различных систем удобрений на легкосуглинистой дерново-подзолистой почве. В сб. Материалы XIV Докучаевских молодежных чтений «Почвы в условиях природных и антропогенных стрес-сов».СПб.г Издательский дом С,- Петербургского государственного университета, 2011.-С. 244-245.

4. Хайдуков К.П. Шевцова Л.К., Кузьменко H.H. Влияние длительного применения различных систем удобрения на содержание подвижных гумусовых веществ в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве. Плодородие -2012. - № 3 (66). - С.11-13.

5. Шевцова Л.К., Хайдуков К.П. Исследование содержания активных компонентов в системе оценки трансформации органического вещества почв при длительном применении удобрений. В сб. Материалы докладов VI съезда общества почвоведов им. В.В. Докучаева. - Петрозаводск-Москва 2012 - С 350-351. '

6. Шевцова Л.К., Хайдуков К.П. Кузьменко H.H. Трансформация органического вещества легкосуглинистой дерново-подзолистой почвы при дли-

тельном применении удобрений в льняном севообороте. Агрохимия. - 2012 -№10. С.3-12.

7. Хайдуков К.П. Влияние длительного применения удобрении и средств защиты растений на содержание активных компонентов гумуса дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы. В сб. Материалы 46-ой научной конференции молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур». М.: ВНИИА, 2012. - С. 202-206.

Работа по изданию выполнена в редакционно-издательском отделе ВНИИА

Лицензия на издательскую деятельность ЛР 040919 от 07.10.98 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 53-468 от 13.08.99 Подписано в печать: 16.11.2012 Формат 60x84/16 Бум. писч. бел. Печать офсетная Усл. печ. л. 1,6 Заказ №28 Тираж 100 экз.

127550, Москва, ул. Прянишникова, 31 А Тел. (499) 976-25-01, e-mail: pl@vniia-pr.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Хайдуков, Константин Петрович

Специальность 06.01.04. - Агрохимия

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор ШЕВЦОВА Людмила Константиновна

Москва,

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Роль органического вещества в обеспечении плодородия почв.

1.2 Длительные полевые опыты и их значение для оценки состояния органического вещества почвы.

1.3 Методы и подходы к исследованию органического вещества почвы.

1.4 Исследование минерализации органических веществ в почве по количеству продуцируемого С02.

Глава 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Характеристика объектов исследования.

2.1.1 Длительный опыт ВНИИ льна (г. Торжок).

2.1.2 Длительный опыт ЦОС ВНИИА (СШ-2).

2.2 Методы исследований.

2.2.1 Методы проведения аналитических работ.

2.2.2 Метод определения потенциальной биологической активности окисления органического вещества.

Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Влияние длительного применения удобрений на содержание органического вещества и кислотность почвы.

3.1.1 Опыт ВНИИЛ.

3.1.2 Опыт СШ-2.

3.2 Влияние длительного применения удобрений на фракционно-групповой состав гумуса почвы.

3.2.1 Изменение качественного состава гумуса почвы в опыте ВНИИ льна.

3.2.2 Изменение качественного состава гумуса в опыте СШ-2 ЦОС ВНИИА.

3.3 Влияние длительного применения удобрений на содержание активных компонентов в составе гумусовых веществ дерново-подзолистых почв.

3.4 Потенциальная активность окисления органического вещества в зависимости от системы удобрения в опыте ВНИИ льна.

3.5 Комплексная оценка длительных изменений органического вещества почвы с использованием дискриминантного анализа.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние длительного применения удобрений на содержание и качественный состав органического вещества в дерново-подзолистой почве"

Роль длительных опытов, как уникальной экспериментальной базы, позволяющей проводить исследования комплекса компонентов агроэкосистем в их взаимосвязи с природными и антропогенными факторами, а также и изменения во времени с учетом разнообразных зональных условий хорошо известна ученым и специалистам всего мира. Длительные полевые опыты являются основным научным фундаментом, позволяющим адекватно оценивать изменения медленно текущих во времени процессов, свойств, режимов, состояний различных показателей почв, особенно таких фундаментальных, как гумус, азотный фонд, гранулометрический и минералогический состав.

Актуальность исследований. В большинстве длительных опытов России не проводились системные исследования органического вещества почв по единой научной программе с использованием унифицированных для различных природных зон методов исследования. Изучение гумуса почв в опытах носили стихийный характер, проводились от случая к случаю.

В то же время, в России в 20-м веке изучение химического состава, генетических особенностей и роли органического вещества в плодородии почв привлекало внимание многих ученых: И.В. Тюрина (1965), М.М. Кононовой (1963), Л.Н. Александровой (1980), В.В. Пономаревой (1980), Г.В. Добровольского (1986), Д.С. Орлова (1974), Л.А. Гришиной (1966), а также их последователей. Труды этих исследователей, раскрывающие ведущую роль гумуса в формировании почв различных генетических типов, уровня плодородия, экологических функций почв в биосфере, являются классическими и изучаются до сих пор. Ими предложен комплекс подходов и методов для оценки содержания гумуса, его качественного состава, степени взаимосвязи с минеральными компонентами почв, устойчивости к физико-химической и биологической деструкции, а также исследования химического строения и свойств гумусовых кислот.

В настоящее время, исследуя плодородие почв, чаще всего ограничиваются определением гумуса в почве, оценивая уровень плодородия по градациям его содержания в пахотном слое, в % от массы почвы. При этом, не учитывается состояние качественных показателей гумуса, а именно эти показатели определяют эффективное плодородие почв.

Известно, что экстенсивно используемые пахотные земли, практически без органических и минеральных удобрений, в севооборотах с черными парами, высоким насыщением пропашными культурами, с недостаточным участием многолетних трав и низким качеством травостоев привели к тому, что большая часть сельскохозяйственных земель относится к категории выпаханных (Шар-ков, 2011).

Поэтому при оценке органического вещества почв необходимо, кроме общего содержания гумуса, учитывать параметры, характеризующие качество органического вещества, особенно обогащенность его активными компонентами.

Анализ современных публикаций показывает, что многие авторы, изучая разные компоненты гумуса почв используют неодинаковые методы, что затрудняет проведение обобщений и сравнение результатов, полученных в разных опытах и регионах по этому вопросу.

Высокая значимость информации, получаемой в длительных опытах, многократно возрастает в современных условиях стремительного развития компьютерных технологий, позволяющих собирать, хранить и использовать эту информацию для разработки всевозможных моделей оптимизации, прогноза, взаимосвязи между компонентами агроэкосистем, разработки механизмов управления ими.

Цель исследований: Изучить количественные и качественные изменения состояния гумуса дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава в длительных опытах при применении различных систем удобрения с использованием современных подходов и методов.

Задачи исследований:

1. Изучить содержание гумуса и его многолетнюю динамику в длительных опытах ВНИИ льна и ЦОС ВНИИА.

2. Исследовать фракционно-групповой состав гумуса в опытах.

4. Изучить потенциальную биологическую активность почв разных вариантов длительного опыта ВНИИ льна.

5. Дать статистическую оценку изменений органического вещества почв с использованием дискриминантного анализа.

Научная новизна. При исследовании органического вещества почв в настоящее время уделяется мало внимания его качественному составу, содержанию подвижных, лабильных форм, биологической активности. В большинстве случаев авторы ограничиваются определением общего углерода. По полученным данным трудно судить о направленности и глубине происходящих изменений состояния органического вещества почвы, выявить факторы, оказывающие прямое и косвенное воздействие на содержание и качественные параметры гумуса почв, наметив пути управления ими.

В данной работе нами использованы различные подходы и методы для более полной характеристики гумуса почв при применении органических, минеральных удобрений и их сочетаний. Впервые показана многолетняя динамика не только содержания, но и фракционно-группового состава гумуса с участием химически и биологически активных компонентов в трансформации органического вещества. Показано, что их содержание в почве является надежным диагностическим параметром при оценке состояния органического вещества и плодородия почв. Выявлены взаимосвязи между показателями содержания и качества гумуса, окультуренностью почв и урожаями сельскохозяйственных растений.

Практическая значимость. Исследования показали, что при оценке состояния гумуса, дополнительно к величине его содержания необходимо использовать показатели активного пула органического вещества: подвижное органическое вещество I фракция, извлекаемая 0,1 н. ИаОН по схеме Тюрина; лабильные гумусовые вещества, вытяжка ОД М Ыа4Р207, рН 7,0 (метод Дьяконовой), углерод, экстрагируемый горячей водой (ЭГВ), метод Шульц, которые дают ценную дополнительную информацию о качественных параметрах органического вещества, отражают взаимосвязь с продуктивностью почв, её плодородием и должны использоваться при характеристики состояния гумуса в длительных опытах и мониторинге почв.

Положения, выносимые на защиту

3 .Уменьшение содержания гумуса сопровождалось изменением основных параметров его качественного состава: снижением содержания гуминовых кислот, усилением фульватизации, обеднением органического вещества почвы активными, легко трансформируемыми соединениями.

5. При исследовании органического вещества почв в длительных опытах нельзя ограничиваться определением только общего углерода почвы. Необходимо исследовать качественные показатели гумуса как надежные диагностические ориентиры направленности трансформации органического вещества и разработки приемов управления процессом гумусообразования в пахотных почвах.

Личный вклад автора. Соискатель принимал непосредственное участие в отборе и исследовании почвенных образцов в опытах. Проводил анализ архивных почвенных образцов в опытах. Все аналитические работы, статистическая обработка, интерпретация полученных данных, были выполнены в лаборатории изучения географических закономерностей действия удобрений и информационного обеспечения Геосети Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова лично.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на 45-ой научной конференции молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Применение средств химизации для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур» (г. Москва, ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова, 2011 г.); Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения «Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов» (г. Санкт-Петербург, СПбГУ имени В.В. Докучаева, 2011 г.); Международной конференции «100 лет почвенной науки в Болгарии» (г. София, 2011 г.); 46-ой Международной научной конференции молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (г. Москва ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова, 2012 г.); Всероссийской конференции учреждений-участников Географической сети опытов с удобрениями «Состояние и пути повышения эффективности исследований в системе Географической сети опытов с удобрениями» (г. Москва ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова, 2012 г.); Всероссийской школы молодых ученых и специалистов «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства» (г. Воронеж, ГНУ Воронежский НИИСХ имени В.В. Докучаева, 2012 г.); VI съезде общества почвоведов имени В.В. Докучаева (г. Петрозаводск, 2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликован 7 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикаций результатов исследований соискателями ученых степеней.

Автор благодарит за помощь при отборе почвенных образцов в длительных опытах, предоставленные информационные материалы руководителя длительного опыта ВНИИ льна Кузьменко H.H., опыта СШ-2 ЦОС ВНИИА д.с-х.н., Алиева М.В. А также сотрудников лаборатории Геосети: д.б.н. Романенко-ва В.А., к.б.н. Никитину JT.B., к.б.н. Чистотина М.В., к.с-х.н. Листову М.П., к.б.н. Рухович О.В. и других сотрудников института за большую помощь и ценные советы в работе над диссертацией.

Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Хайдуков, Константин Петрович

ВЫВОДЫ

2. В длительном опыте СШ-2, на тяжелосуглинистых дерново-подзолистых почвах с применением ХСЗР на фоне ежегодного внесения навоза (9 т/га) в сочетании с минеральными удобрениями в эквивалентных дозах в течение первых 18 лет при периодическом известковании уровень содержания гумуса достиг 1,08 % С, что превысило исходный на 0,18.%. Введение в 1978 г. фона -2 «минеральная система удобрения» и новых вариантов опыта: «минеральная система+ХСЗР» и «контроль (без удобрений)» за последующие 30 лет привело к снижению содержания гумуса и повышению кислотности почв.

3. Изменение уровня содержания гумуса в почвах различных вариантов отражается на динамике содержания и соотношении групп и фракций качественного состава гумуса. Направленность этих изменений не одинакова на разных вариантах. Длительное применение навоза и его сочетания с минеральными удобрениями в обоих опытах улучшает показатели качества гумуса: повышается содержание гуминовых кислот (по сумме трех фракций), снижается содержания фульвокислот, увеличивается соотношение Сгк-Сфк- В то же время, направленность воздействия длительного применения минеральных систем прямо противоположна органическим, что особенно четко проявляется в легкосуглинистой почве, где минеральные удобрения применяются в неблагоприятных условиях: без известкования, без внесения органических удобрений в льняном севообороте с чистым паром. В почве этих вариантов в составе органического вещества увеличивается содержание как «агрессивных» фульвокислот, так и фульвокислот (суммы трех фракций). При этом снижается содержание гуминовых кислот и соотношение СпоСфк, что приводит к изменению типа гумусообразования от гу-матно-фульватного к фульватно-гуматному.

4. Известкование кислых почв, проведенное в опыте ВНИИ льна впервые в 2004 г. (55 лет опыта) значительно улучшает качественные параметры гумуса почв.

5. Исследование подвижных органических веществ (0,1 н. ЫаОН по Тюрину) в дерново-подзолистых почвах показало, что системы минеральных удобрений приводят к ухудшению качественных параметров гумуса, проявляющихся в дальнейшем (в сравнении с контролем) увеличении подвижности органического вещества, уменьшении содержании углерода гуминовых кислот и соотношения СпоСфк в первой фракции до уровня ниже «контроля», что является существенным признаком развития деградационных процессов в трансформации гумуса и снижения уровня плодородия почвы. Признаки деградации особенно четко проявляются в почве длительного опыта ВНИИ льна, в варианте с экстремальным использованием систем минеральных удобрений. В опыте СШ-2 ЦОС ВНИИА на хорошо окультуренных почвах признаки деградации проявляются в виде тенденции в вариантах «фон-2» и «фон-2+ ХСЗР».

6. Исследование содержания органического вещества ЭГВ, позволяет оценить разный уровень окультуренности почв исследуемых опытов. В опыте ВНИИ льна уровень окультуренности очень низкий, снижается от ротации к ротации, что коррелирует с урожаями, продуктивностью севооборотов, качественными показателями гумуса. Исследование лабильных органических веществ не позволило выявить различия по вариантам длительного опыта. В опыте СШ-2 окультуренность почвы значительно выше, что отражается на величине содержания С, количество которого до 1,5 раза выше, чем в опыте ВНИИ льна.

8. Использование дискриминационного анализа в статистической обработке полученных данных, позволило уверенно классифицировать разную направленность воздействия исследуемых систем удобрений на основе комплекса показателей состояния органического вещества почвы.

9. Исследование содержания активных компонентов в составе гумуса унифицированными методами, рекомендованными Методической комиссией Геосети опытов, позволяет оценить подвижность, лабильность органического вещества почв, его участие в химических и биологических процессах, формирующих эффективное плодородие почв, диагностировать направленность изменения этих процессов при применении различных систем удобрения на ранних этапах их развития, в отличии от общего углерода, для оценки динамики которого требуются десятилетия. Поэтому содержание углерода активных компонентов в составе гумуса является необходимым дополнением к показателям общего уровня гумуссированности почв при разработке приемов оптимизации параметров и управления состоянием органического вещества в пахотной почве.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

В ДЛИТЕЛЬНЫХ ОПЫТАХ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Использование комплекса современных методов при изучении органического вещества почвы, позволило выявить направленность и интенсивность изменения различных параметров содержания и качественных характеристик 2-х длительных опытов на дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава с применением близких систем удобрения. Установить общие черты изменения различных пулов в составе органического вещества, определяемые агротехническими факторами (тип севооборота, системы удобрения, использование ХСЗР, уровень известкования почв и др.) и различия, определяемые генетическими особенностями почвы (гранулометрический состав, агрохимические свойства исходной почвы).

Органическое вещество легкосуглинистой почвы ВНИИ льна характеризуется низким исходным уровнем гумуссированности, высокой кислотностью, слабой насыщенностью почв основаниями. За 56 лет применение различных систем удобрения без известкования существенно изменило органическое вещество почвы по основным параметрам. Направленность и интенсивность этих изменений были различными на вариантах опытов.

Содержание общего углерода почв снизилось на всех вариантах опыта в сравнении с исходным от 36 до 50 %. Если органические удобрения в дозе 10 т/навоза/га сохраняли уровень гумуса близкий к исходному, в то время, как минеральные системы, эквивалентные по содержанию ЫРК 5 т/навоза/га в год существенно снизили содержание гумуса до уровня контрольного (без удобрений), что составило 0,58 % С. За этот период заметно повысилась кислотность почвы с 5,4, при закладке опыта, до 3,8 ед. рН в 2003 г. до проведения известкования в почве с минеральной системой.

В опыте СШ-2 (ЦОС ВНИИА), расположенном на тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве, исходные агрохимические свойства, как и в опыте ВНИИ льна характеризовались высокой кислотностью 4,3 низким содержанием органического вещества 0,90 % С. Применение органических и минеральных удобрений в дозах до 10 т/га год на этих фонах с ХСЗР в течение 4-х ротаций плодосменного пятипольного севооборота, существенно повысило уровень содержания гумуса до 1,10 % С. Замена первоначальных систем удобрений на двух делянках с 5-ой ротации севооборота с навозно-минеральной на контроль (без удобрений) и «ИРК-фон 2», к 8-й ротации привело к снижению содержания гумуса до уровня 1,08 в почве «контроля», 1,05 в варианте «фон 2-ЫРК», 0,95 % С -в варианте «фон2-ЫРК+ХСЗР».

Фракционно-групповой состав почв обоих опытов, относится к фульватно-гуматному типу, типичному для дерново-подзолистых почв, с содержанием фульвокислот на почве ВНИИЛ 56,1-65,8, СШ-2 48,3-51,8 %, низкой обогащен-ности гуминовыми кислотами 6,4-19,5 % и соотношением СпоСфк 0,26-0,35.

В обоих опытах системы с органическими удобрениями и сочетании органических и минеральных отличаются от контроля большей обогащенностью ГТС (по сумме 3-х фракций), более высоким соотношением Сгк:СФК. Системы с минеральными удобрениями, усугубляют неблагоприятные природные характеристики кислых дерново-подзолистых почв - содержание ГК (сумма 3-х фракций) и соотношение СГк:СФК этих вариантах в опыте ВНИИ льна - ниже, чем в контроле, фульвокислот - самое высокое среди вариантов опыта.

В опыте СШ-2 ЦОС ВНИИА при общем более благоприятном фракцион-но-групповом составе гумуса почв, при введении в схему опыта Фона 2-КРК и Фона 2+ХСЗР, за 15 лет отмечаются негативные тенденции в формировании фракционно-группового состава гумуса, которое проявляется в снижении гуми-новых кислот и увеличении фульвокислот.

При применении систем минеральных удобрений проявляются признаки деградации качественного состава органического вещества почв обоих опытов особенно заметные на показателях содержания активных компонентов: подвижных гумусовых веществ, доли гуминовых кислот в их составе, соотношении Сгк:СФк, содержании органических веществ, извлекаемых горячей водной экстракцией, способности органического вещества почв к минерализации, содержании легко трансформируемого органического вещества (расчетный метод).

Использование дискриминантного анализа результатов исследований всего комплекса используемых методов статистически подтверждает наличие трех разно направленных векторов воздействия на состояние органического вещества почв: системы органических удобрений - абсолютный контроль - системы минеральных удобрений. Данный метод позволяет выявить среди используемых методов исследования наиболее значимые: С0бЩ, Сэгв, СпоСФК 1 фракции, Сгк^Сфк (суммы фракций).

Отмеченные деградационные процессы практически не проявляются при применении систем с органическими удобрениями в дозах 10 т/га навоза в год и слабее - при сочетании органических и минеральных удобрений.

Периодическое применение известкования существенно улучшает качественный состав гумуса и способствует его сохранению в почве.

Исследование активных компонентов в составе гумуса почв позволяет выявить на ранних стадиях трансформации органического вещества признаки неблагоприятного развития процесса и своевременно корректировать его направленность путем использования агрохимических приемов (известкование, внесение органических удобрений).

Исследования показали, что для мониторинга состояния органического вещества пахотных почв нельзя ограничиваться определением содержания общего углерода, необходимо исследовать долю участия активных компонентов в его составе, что позволяет оперативно, на ранних стадиях диагностировать негативные процессы трансформации гумуса почв и принимать меры по их преодолению.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Хайдуков, Константин Петрович, Москва

1. Авдонин Н.С., Арене И.П., Степанова JI.H. Влияние удобрений на свойства дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1960. - №9. - С. 51-56.

2. Агрохимические методы исследования почв.- М.: Наука, 1960 555 с.

3. Аканова Н.И., Поливцев Н.Ф. Эффективность известкования дерново-подзолистых почв в полевом севообороте со льном // Материалы III -го съезда почвоведов, 2002. Кн. 2. С. 25-27.

4. Аканова Н.И. Динамика реакции дерново-подзолистых почв в длительном последействии известкования // Агрохимия. 2000. - № 9. - С. 19-28.

5. Александрова И.В. Органическое вещество почвы и азотное питание растений // Почвоведение. 1977. - №5. - С. 31-38.

6. Александрова Л.Н., Румянцева Э.А. О процессах дальнейших превращений новообразованных гуминовых кислот. Зап. Ленинград. СХИ, 1974, т.237.

7. Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980 285 с.

8. Арене И.П. Изменение свойств дерново-подзолистых почв под влиянием систематического применения удобрений. В кн. Повышение плодородия почв нечерноземной полосы. Сельхозгиз, 1961. 154 с.

9. Ахтырцев Б.П., Шевченко Г.А. Изменение агрохимических свойств серых лесных почв центральной черноземной полосы при их окультуривании // Агрохимия. 1965. - №4. - С. 68-73.

10. Багринцева В.Н., Крестьянинова H.H., Ходжаева H.A. Содержание гумуса в каштановой почве в зависимости от севооборота и удобрения // Агрохимия. -2000.-№3.-С. 12-15.

11. Байбеков Р.Ф., Панов Н.П., Скворцова Е.Б., Есипова Е.Б. Влияние длительного применения высоких доз минеральных и органических удобрений на строение профиля дерново-подзолистой почвы // Известия ТСХА. 1998. -Вып. 4. - С. 61-69.

12. Бакина Л.Г., Дричко В.Ф. Взаимодействие разных фракций гуминовых кислот дерново-подзолистой глинистой почвы с кальцием // Почвоведение. -2011. № 12.-С. 1454-1464.

13. Бессокирная Г.П. Дискриминантный анализ для отбора информативных переменных // Социология: 4M. 2003. - №16. - С. 25-35.

14. Боровиков В.П. Популярное введение в программу STATISTICA. М.: КомпьютерПресс, 1998. 267 с.

15. Бирюкова О.Н. Органическое вещество погребенных почв лёссовых отложений, его значение для общей теории гумификации и палеопочвенных реконструкций. Автореф. дис. М., 1987. 24 с.

16. Будихер Т.Н. Изменение плодородия чернозема выщелоченного под влиянием длительного применения удобрений: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Краснодар, 1996. 26 с.

17. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.

18. Веретельников В.П., Бездефицитный баланс гумуса и плодородие эродированных почв // Земледелие. 1996. - № 2. - С. 11.

19. Воробьёв С .А., Лыков A.M. Значение растений и удобрений в балансе органического вещества дерново-подзолистой почвы // Вестник сельскохозяйственной науки. 1973. № 4. С. 34-42.

20. Виземюллер В. О коррелятивной зависимости между биологической активностью и качеством гумуса в почвах при длительном применении удобрений.- Научн. докл. высш. школы, биол. Науки, 1968, №5. С. 35-39.

21. Ганжара Н.Ф. Условия гумусообразования и гумусовое состояние зональных типов почв // Известия ТСХА. 1986. - №5. - С. 84-89.

22. Ганжара Н.Ф. Баланс гумуса и пути его регулирования // Земледелие. 1986.- №10. С.7-9.

23. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Влияние содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах на их свойства и урожайность сельскохозяйственных культур // Изв. ТСХА. 1985. Вып. 2. - С.53-58.

24. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А. Легкоразлагаемое органическое вещество как показатель эффективного плодородия почв // Тез. Докл. VIII Всесоюзн. съезда почвоведов, Новосибирск, 14-18 авг., 1989. Новосибирск, 1989. - Кн. 3. -С. 117.

25. Ганжара Н.Ф. Гумус, свойства почв и урожай // Почвоведение. 1998. - №7. -С. 812-819.

26. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Флоринский М.А. Легкоразлагаемые органические вещества почв // Химизация с.х. 1990. - № 1. - С.53-55.

27. Гришина Л.А. Гумусообразование и гумусное состояние почв. М., Изд-во МГУ, 1986.-244 с.

28. Гринченко О.М., Чесняк Г.Я., Мамонтов В.Т. Влияние длительной сельскохозяйственной культуры на динамику гумуса в мощном черноземе западной лесостепи УССР. Тр. Харьковск. СХИ, т. 139. 1970. С. 6-12.

29. Гринченко A.M., Чесняк Г.Я., Чесняк О.Г. Динамика элементов плодородия мощного чернозема в зависимости от длительности сельскохозяйственного использования и внесения удобрений // Почвоведение. 1964. №5. - С. 78-80.

30. Гришина JI.A., Моргун J1.B. Состав органического вещества пахотных дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1979. - №2. - С. 53-61.

31. Державин JI.M. Роль химизации и биологизации земледелия в отечественном производстве сельскохозяйственной продукции и обеспечении продовольственной безопасности Российской Федерации // Агрохимия. 2010. - № 9. - С. 3-18.

32. Дёмин В.А., Варфа А. Влияние длительного применения разных систем удобрения на баланс питательных веществ в севообороте и основные агрохимические показатели тёмносерой лесной почвы (2-я ротация) // Агрохимия.- 1999.-№ 10.-С. 5-11.

33. Доспехов Б.А. Биологическая активность длительно удобрявшихся почв. Изв. ТСХА, 1967, № 2.

34. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почв. Успехи почвоведения. М.: Наука, 1986. - С. 86-101.

35. Дискриминантный анализ // SPSS. Base 7.5 для Windows: Руководство по применению. М.: Стасис, 1997.

36. Жиленко C.B. Гумусное состояние черноземов основа их высокого плодородия // Агрохимия. - 2010. - №12. - С.63 - 67.

37. Жуков А.И. Воспроизводство гумуса в интенсивном земледелии // Агрохимия. 1991.-№3.-С. 121-133.

38. Звягинцев Д.Г. Биология почв и их диагностика. В кн.: Проблемы и методы биологической диагностики и индикации почв. «Наука», 1976. С. 45-53.

39. Ивойлов A.B., Малова A.B. Влияние основных видов удобрений и их сочетаний при длительном применении на урожайность культур, качество продукции и агрохимические показатели чернозёма выщелоченного тяжелосуглинистого // Агрохимия. 1993. № 3. С. 25-38.

40. Караванова Е.И. Оптические свойства почв и их природа. М.: Изд-во МГУ, 2003.- 151 с.

41. Канзываа С.О. Оптимизация гумусного состояния тяжелосуглинистых дерново-подзолистых почв длительных опытов ЦОС ВИУА на основе информационной базы данных: Дис. канд. биол. наук. М., 2002. - 156 с.

42. Карпова Э.С. Влияние длительного применения удобрений на плодородие почвы и урожай культур льняного севооборота // Агрохимия. 1965. -№11.-С. 124-132.

43. Кершенс М. Значение содержания гумуса для плодородия почв и круговорота азота. Почвоведение. - 1992. - №10. - С. 122-131.

44. Кирюшин В.И., Ганжара Н.Ф., Кауричев И.С., Орлов Д.С., Титлянова A.A., Фокин А.Д. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. М.: Изд-во МСХА, 1993, 99 с.

45. Кобак К.И. Биотические компоненты углеродного цикла Л.: Гидрометеоиз-дат, 1988. 248 с.

46. Кононова М.М., Панкова H.A., Бельчикова Н.П. Изменение в содержании и составе органического вещества при окультуривании почв // Почвоведение. -1949.-№ 1.- С. 12-17.

47. Кононова М.М. Современные задачи в области изучения органического вещества почвы // Почвоведение. 1972. №7. - С.27 - 36.

48. Кононова М.М., Панкова H.A., Бельчикова Н.П. Изменение в содержании и составе органического вещества при окультуривании почв // Почвоведение. -1949.-№1.-С. 18-25.

49. Кононова М.М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 314 с.

50. Кононова М.М. Органическое вещество и плодородие почвы // Почвоведение. 1984. - №8. С. 6-20.

51. Когут Б.М., Фрид A.C., Масютенко Н.П., Куваева Ю.В., Романенков В.А., Лазарев В.И., Холлодов В.А. Динамика содержания органического углерода в типичном черноземе в условиях длительного полевого опыта // Агрохимия. -2011.-№12.-С. 37-44.

52. Коробской Н.Ф. Агроэкологические проблемы повышения плодородия черноземов Западного Предкавказья. Пущино, 1995. 210 с.

53. Когут Б.М. Принципы и методы оценки содержания трансформируемого органического вещества в пахотных почвах // Агрохимия. 2003. №3. - С. 308 -316.

54. Кошельков П.Н., Осипова З.М. Влияние удобрений на органическое вещество дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1965. - №1. - С. 54-60.

55. Кудеяров В.Н. Азотно-углеродный баланс в почве // Почвоведение. 1999. -№1. - С. 73-82

56. Кузьменко H.H. Плодородие дерново-подзолистой почвы при длительном применении различных систем удобрения // Агрохимия. 2010. - № 4. - С. 1117.

57. Кузьменко H.H. Агрохимические свойства почвы и баланс питательных веществ при различных системах удобрений // Плодородие. 2010. - №1. - С. 20-21.

58. Кудзин Ю.К. Влияние длительного применения удобрений на некоторые свойства чернозема и продуктивность растений. В сб.: Влияние длительногоприменения удобрений на плодородие почвы и продуктивность севооборотов, вып. 1, Сельхозгиз, 1960. С. 56-60.

59. Кулаковская Т.Н. Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев. Минск, «Урожай», 1978. 42 с.

60. Кауричев И.С., Лыков A.M. Проблема гумуса пахотных почв при интенсивном земледелии // Почвоведение. 1979. - №12. - С. 5-15.

61. Кузьмич П.К., Клименко H.A., Веремеенко С.И. Об определении биологической активности почвы // Почвоведение. 1990. - №6. - С. 131-134.

62. Лапа В.В., Босак В.Н. Влияние длительного применения удобрений на продуктивность зернотравяного севооборота и агрохимические показатели дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы // Агрохимия. 2002. - № 9. - С. 22-26.

63. Лапа В.В., Ивахненко H.H. Продуктивность севооборотов и изменение плодородия дерново-подзолистой супесчаной почвы при длительном применении удоьрений // Агрохимия. 2012. - № 9. - С. 41-48.

64. Ладонин В.Ф. Агроэкологические проблемы комплексной химизации земледелия. Москва, 2000 г. 87 с.

65. Ладонин В.Ф., Алиев A.M. Комплексное применение гербицидов и удобрений в интенсивном земледелии. М.: Агропромиздат, 1991. 270 с.

66. Лазарев В.И. Динамика эффективного плодородия типичного чернозёма в различных агроэкосистемах в условиях Курской области // Агрохимия. -1997.-№ 6.-С. 5-9.

67. Лошаков В.Г., Иванова С.Ф., Гаджибрагимов Д.А. Накопление органического вещества в почвах зерновых специализированных севооборотов // Вестник с.-х. науки. 1988. - № 11. - С. 88-95.

68. Лисовой Н.В., Филатов В.П., Ревенко О.Ф. Влияние длительного применения удобрений на продуктивность культур и плодородие чернозёма типичного левобережной лесостепи Украины // Агрохимия. 2001. - № 2. - С. 27-30.

69. Лимонов А.П. Изменение содержания гумуса в дерново-подзолистой песча-но-легкосуглинистой почве за две ротации восьмипольного льняного севооборота// Агрохимия. 1974. - № 3. - С. 59-62.

70. Лукин С.М. Оценка содержания активных компонентов органического вещества лёгких дерново-подзолистых почв при длительном применении удобрений // Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество почв. М.: ВНИИА, 2010. 352 с.

71. Лукин С.М. Агроэкологическое обоснование систем применения удобрений в севооборотах на дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почвах. Авто-реф. дис. д-ра. биол. наук. М., 2009. 49 с.

72. Лукьянчикова З.И. Содержание и состав гумуса в почвах при интенсивном земледелии // Почвоведение. 1980. - №6. - С. 5-15. С. 78-90.

73. Мамченков И.П. Научные основы использования органических удобрений. М., 1967. 78 с.

74. Макаров Б.Н. К методике определения газообмена между почвой и атмосферой и содержанием углекислоты в почвенном воздухе // Почвоведение. -1955. №1.-С. 85-87.

75. Мамченков И.П., Васильев В.А. Эффективность сочетания навоза и минеральных удобрений в севооборотах // Агрохимия. 1972. - №5. - С. 45-50.

76. Макаров Б.Н. Методы определения состава почвенного воздуха, интенсивности дыхания почвы и газообразных потерь азота почвы и удобрений // Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. С. 331-339.

77. Методы определения активных компонентов в составе гумуса почв. М.: ВНИИА, 2010.-32 с.

78. Михайлова Н.А., Орлов Д.С. Оптические свойства почв и почвенных компонентов. М., Наука, 1986, 118 с.

79. Морозова Е.В., Титова В.И. Влияние длительного применения удобрений на гумусное состояние светло-серых лесных почв среднего Поволжья // Проблемы антропогенного почвообразования: Материалы междунар. Конф. М., 1997. С. 87-89.

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

81. Найдёнов А.С., Солдатенко А.Г., Терехова С.С. Влияние длительного применения органических и минеральных удобрений на плодородие почвы, урожай и качество сельскохозяйственных культур // Агрохимия. 1995. № 5. С. 49-55.

82. Наумов В.Д. География почв. М.: КолосС, 2008. - 288 с.

83. Надежкин С.М. Органическое вещество почв лесостепи Приволжской возвышенности и пути его регулирования. Пенза, 1999. 239 с.

84. Овчинникова М.Ф. Специфика агрогенной трансформации гумусовых веществ. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество почв. М.: ВНИИА, 2010.-352 с.

85. Овчинникова М.Ф., Гомонова Н.Ф., Минеев В.Г. Содержание, состав, подвижность гумусовых веществ дерново-подзолистой почвы и уровень ее биопродуктивности при длительном применении агрохимических средств // Докл. РАСХН. 2003. - №5. - С. 22-25.

86. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Садовникова Л.К., Фриланд Е.В. Использование группового состава гумуса и некоторых биохимических показателей для диагностики почв // Почвоведение. 1979. - №4. - С. 139-147.

87. Орлов Д.С. Химия почв, М., МГУ, 1992, 2-е изд., стр. 43-48.

88. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Реальные и кажущиеся потери органического вещества почвами Российской Федерации. Почвоведение. 1996. №2. С. 197-207.

89. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М. МГУ, 1990. 325 с.

90. Орлов Д.С. Гуминовые кислоты почв. Изд. МГУ, 1974

91. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество в почвах России. Москва. Наука. 1996. 254 с.

92. Орлов Д.С. Кинетическая теория гумификации и схема вероятного строения гуминовых кислот. Научный доклад Высшей школы, биол науки. 1977. №10. С. 59-63.

93. Пестряков В.К. О содержании и составе гумуса лесных и пахотных дерново-подзолистых почв Северо-Запада // Почвоведение. 1974. - №7. - С. 69-73.

94. Плотникова Т.А., Бакина Л.Г. Изменение природы гуминовых кислот пахотных дерново-подзолистых почв под влиянием известкования // Органическое вещество почв и методы его исследования. Л., 1990. С. 33-41.

95. Попов П.Д., Жуков А.И., Деревягин В.А., Егоров A.A. Производство и применение органических удобрений // Химия в сел. х-ве. 1986. - № 8. - С. 1518.

96. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование (методы и результаты изучения). Л.: Наука, 1980. - 222 с.

97. Программа и методы исследования гумусного состояния почв длительных опытов Геосети, реперных участков и полигонов агроэкологического мониторинга. М.: ВНИИА, 2008. 36 с.

98. Прокошев В.Н., Попова С.И. Влияние длительного применения удобрений на урожай и качество ячменя // Агрохимия. 1971. - №8. - С. 34-45.

99. Петрова Jl.И. Эффективность навоза и минеральных удобрений на дерново-подзолистой почве в льняном севообороте // Агрохимия. 1965. - №11. - С. 117-123.

100. Прокошев В.Н. Повышение плодородия песчаных и супесчаных почв подзолистого типа // М.: 1952.

101. Перепелица В.М. Роль органических и минеральных удобрений в накоплении гумуса почвы // Почвоведение. 1974. - №3. - С. 29-37.

102. Реестр аттестатов длительных опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами Российской Федерации. Издание первое М.: Агрокон-салт, 2002. - 240 с.

103. Реестр аттестатов длительных опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами Российской Федерации. Издание второе М.: ВНИИА, 2005. - 196 с.

104. Рождественский Б.Н. Обзор результатов полевых опытов отдела полеводства Харьковской областной опытной станции за 20 лет. Киев, 1948.

105. Румянцева Э.А. О скорости минерализации гумусовых веществ. Зап. Ле-нингр. СХИ, 1970, т. 137, вып. 4.

106. Савич В.И., Трубицина Е.В., Норовсурен Ж. Агрономическая оценка гумусового состояния почв // Методы исследований органического вещества почв. М.: Россельхозакадемия ГНУ ВНИПТИОУ, 2005 г. С. 17-29.

107. Сафонов А.Ф., Кручина С.Н., Алфёров A.A. Биологическая активность почвы при длительном применении удобрений в бессменных посевах и в севообороте // Известия ТСХА. 2000. - Вып. 3. - С. 14-22.

108. Серая Т.М., Богатырева E.H., Мезенцева Е.Г., Бирюкова О.М. Влияние систем удобрения на продуктивность севооборота и изменение агрохимическихпоказателей дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы // Агрохимия. -2011.-№11.-С. 17-24.

109. Семенов В.М., Иванникова JI.A., Кузнецова Т.В. Лабораторная диагностика биологического качества органического вещества почвы // Методы исследований органического вещества почв. М.: Россельхозакадемия ГНУ ВНИП-ТИОУ, 2005 г. С. 214-230.

110. Соболев Ф.С., Драчёв С.М. Влияние обработки и удобрений на динамику почвенного раствора и поглощенных оснований // Научно-агрономический журнал. 1926. - №2.

111. Тейт. Р. III. Органическое вещество почвы: Биологические и экологические аспекты. М.: Мир, 1991, 400 с.

112. Тикавый В.А., Прошляков A.A., Флоринский М.А. О динамике органического вещества в почвах Белоруссии // Почвоведение. 1986. - №6. - С. 103-107.

113. Тюрин И.В. Органическое вещество почв. Л., 1937- 287 с.

114. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. М.: Наука, 1965.-318 с.

115. Фокин А.Д. Почва, биосфера и жизнь на земле. М.: Наука, 1986. - 177 с.

116. Фокин А.Д. Две важные функции органического вещества почвы // Земледелие. 1989. - №2. - С. 41-44.

117. Хлыстовский А.Д., Корнеенко Е.Ф. Содержание и состав гумуса дерново-подзолистой почвы при длительном внесении удобрений // Почвоведение. -1981.-№7.-С. 49-55.

118. Храмов И.Т. Воспроизводство почвенного плодородия // Агрохимический вестник. 2001. - № 6. - С. 14-16.

119. Чантурия И.А. Влияние длительного применения минеральных удобрений на культуру чая на содержание гумуса в субтропических подзолистых почвах // Агрохимия. 1965. - №10. - С. 73-77.

120. Черников В.А. Комплексная оценка гумусового состояния почв. Известия ТСХА. - 1987. - Вып. 6. - С. 83-94.

121. Черников В.А. Изменения гумусовых соединений почвы в длительном стационарном опыте ТСХА. Плодородие. - 2002. № 4(7). С. 34-36.

122. Черников В.А., Ахмад Абдул Хамид. Качественный состав гумусовых кислот дерново-подзолистой почвы при разных дозах и формах извести. Известия ТСХА. - 1993. - Вып. 1. - С. 69-75.

123. Шарков И.Н., Данилова A.A. Влияние агротехнических приемов на изменение содержания гумуса в пахотных почвах // Агрохимия. 2010. - №12. - С. 72-81.

124. Шарков И.Н. Концепция воспроизводства гумуса в почвах // Агрохимия. -2011. №12.-С. 21-27.

125. Шапошникова И.М., Гармашев А.И., Лабынцев A.B., Медведева В.И. Эффективность систем внесения органических и органо-минеральных удобрений в севооборотах // Агрохимия. 1997. № 2. С. 41-46.

126. Шевцова Л.К., Володарская И.В. Трансформация гумуса дерново-подзолистых почв в опытах с длительным применением удобрений // Почвоведение. 1998. - №7. - С. 825-831.

127. Шевцова Л.К., Володарская И.В., Аканова Н.И. Гумусное состояние пахотных дерново-подзолистых почв при окультуривании и в условиях хозяйственного истощения. Химия в сельском хозяйстве. - 1996. - № 5. С. 33-35.

128. Шевцова Л.К., Сизова Д.М. Влияние длительного применения удобрений на органическое вещество и содержания азота черноземных почв // Агрохимия. 1970.-№10.-С. 46-50.

129. Шевцова Л.К., Дробков Ю.А. Содержание гумуса в почвах Нечерноземья при длительном удобрении // Почвоведение. 1981. - №10. - С. 113-120.

130. Шевцова Л.К., Сидорина С.И. Изменение химической структуры гумусовых кислот почв разных типов под влиянием длительного применения удобрений // Почвоведение. 1987. - № 11. - С. 142-146.

131. Шевцова JI.K. Гумус дерново-подзолистых почв и его изменение при длительном применении удобрений // Расширенное воспроизводство плодородия почв Нечерноземной зоны России, М.: 1993.-С. 123-151.

132. Шевцова J1.K. Методы исследования органического вещества длительно удобряемых почв // Почвоведение. 1972. - №8. - С. 45-54.

133. Шульц Э., Кёршенс М. Характеристика разлагаемой части органического вещества почв и её трансформации при помощи экстракции горячей водой // Почвоведение. 1998. - №7. - С. 890-894.

134. Ansorge, Н. (1966): Untersuchungen über die Wirkung des Stallmistes im «Statischen Düngungsversuch» Lauchstädt. 2. Mitteilung:Veränderungen des Humusgehaltes im Boden.- Thaer-Archiv, Berlin 10, 401-412.

135. Asmus F. Der Einfluss verschiedener organischer Dungestolle auf C- Gehalt und Huminstofffraktionen in Boden // Albrecht-Thaer-Archiv. 1970. V. 14. № 10. P. 875-881.

136. Hobbs J., Brown P. Nitrogen and organic carbon changes in cultivated Western Kansas soils. Technic. Bull. Kansas agron. experiment station, v. 89, 1957.

137. Guo L.B., Gifford R.M. (2002) Soil carbon stocks and land use change: a meta analysis. Global Change Biology. V. 8. P. 345-360.

138. Cameron R.S., Thornton B.K., Swift R.S., Posner A.M. Molecular weifht and shape of humic acid from sedimentation and diffusion measurements on fractionated extracts // J. Soil Sei. 1972. V. 23. № 4. S. 394-408.

139. ISO 16072: 2002. Soil quality Laboratory methods for determination of microbial soil respiration.

140. Körschens M. Beziehung zwischen Feinanteil, Ct- und Nt-Gehalt des Bodens // Arch. Acker.-Pfl. Boden. 1980. Bd. 24 (9). S. 585-592.

141. Körschens M. Abhängigkeit der organischen Bodensubstanz (OBS) von Standort und Bewirtschaftung sowie ihr Einfluß auf Ertag und Bodeneigenschaften // Arch. Acker-Pfl. Boden. 1997. Bd. 41. S. 435-464.

142. Körschens M., Schulz E. Die organische Bodensubstanz: Dynamik Reproduktion - ökonomisch und ökologisch begründete Richtwerte // UFZ Leipzig - Halle, Sektion Bodenforschung, 1999. - 74 s.

143. Maronna R.A., Martin R.D., Yohai V.J. Robust statistics. Chichester : Wiley, 2006. xx, 403 p.

144. Nilsson S., Shvidenko A., Stolbovoi V., Gluck M., Jonas M., Obersteiner M. (2000). Full carbon account for Russia. Interim Report IR-00-021, International Institute for Applied Systems Analysis, Laxenburg, Austria, 180 pp.

145. Rüssel M., Klute A., Jacob W. Further Studies on the effect of long-time organic metter additions on the physical properties of Sassatras silt loame. Soil. Sei. America Proc., v. 16, 1952.

146. Rauhe K., Lehne J. Die Bedeutung der organischen Düngung fur die Bodenfruchtbarkeit. Albrecht-Thaer-Archiv, No. 4-5, 1964.

147. Rauche K, Kunz A. Die Wirkung verschiedener landjährigen Düngungs maßnahmen auf Pflanzenertrag und Humusversorgung auf hößlehmboden. Thaer-Archiv.B. 12, №8, 1969.

148. Welte E. Neuere Ergebnisse der Humusforschung. Angew. Chemie, 1955, Bd. 67, S. 153.

Информация о работе

Хайдуков, Константин Петрович
кандидата биологических наук
Москва, 2012
ВАК 06.01.04

Диссертация

Влияние длительного применения удобрений на содержание и качественный состав органического вещества в дерново-подзолистой почве - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Влияние длительного применения удобрений на содержание и качественный состав органического вещества в дерново-подзолистой почве - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы