Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние минеральных и органических удобрений на фракционный состав гумуса лугово-черноземной почвы при возделывании риса

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние минеральных и органических удобрений на фракционный состав гумуса лугово-черноземной почвы при возделывании риса"

N ' >

ч.; < I

вскроссиискии ордена трудового красного знании »лучко исследовательский институт удобрения и агропочвоведкния инени д. н. прянишникова

на правах рукописи

БОЧКО татьяиа Федоровна

УДК (631. 82*631. вб> '.631. 417. ?.:633. 18

гмияник кинкралмшх и органических удобрения на фракшю1шнп состав гумуса лугово -чейюзем1юи почву при возделывании риса

специальность об. 01.04 - агрокикия

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1993

Работа б une пни на во Всероссийском научно-лослелоьатеньском институте риса

Научный руководитель - кандидат оельсксхозяйстьинных наук Б.Т.Рьшарь

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наун, профессор Г.Ё.Мерзлая; кандидат сельскохозяйственных наун К.В.Дьяионова.

Ведущее предприятие - Краснодарский научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения.

Защита диссертации оосгоится ____ЮЗь г.

в "__" часов на заседании елвциализироьияного совета

Д.020.09-01 при Всероссийском научно-исследовательской институте удобрений и агропочвоаедвния им.Д.Н.Прянианикова по адресу: 127550, Москва, ул .Прян киник osa, 31, ШУА .

С диссертацией и окно ознакомиться в библиотеке ШЛ. .

Автореферат разослан "IX" tijifatu/^ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор с.-х.наук,про^вссор

Л.П. Во яла №

ОВЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее громя в условиях высокого уровня интенсификации и химизации земледелия вакной является ироб-лема оптимизации почвенного плодородия и эффективного применения удобрений при сохранении благоприятной экологической обстановки. Решение этих вопросов тесно связано с исследованием гумусового состояния почв. Особую остроту они приобретаю! в условиях возделывания риса в силу того» что, с одной стороны, со держание и состав, гумуса определяют питательный реаим в корнеобитаеыом слое, водно-физические свойства почв и, благодаря этому, влияю! на урожайность,, риса. С другой стороны, гумусовое состояние в значительной мере зависит от условий возделывания данной культуры: в первую очередь затопления, система удобрения, а такие других ег ротехничесних мероприятий. Поэтому установление закономерностей изменения этого показателя в рисовоИ почве является одним из основных условий сохранении ос плодородия, рационального применения удобрений, реализации биологической продуктивности риса.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось определение' степопи влияния культуры риса на качественный состав гумуса, выявление направления процессов Армирования в связи с .этим почвенного профиля, а также плодородия,

■ . I

В задачу исследований входило решение следующих основных вопросов:

- изучение трансформации гу&уса почв дельты рДубани, ииещкх '. различный генезис, при возделывании риса; установление направляв- " ности и интенсивности этих преобразований;

- определение действия различннх видов и доз удобрений на ке~ чсссвенкнй состав гумуса лугово-черноземной почвы;

- вшелеапо зависимости аеиду содераеиьеи гумуса а его ахроно-

¡мически ценник фракций и урожайностью риса;

- установление оптимальных доз и сочетании удоб^ежий^ .фбеспе-чивавдих. получение высоких урокаев риса и сохранение г,оцдогц?гс плодородия;

- экономическая оценка полученных результатов.

Научная новизна. Впервые изучено изменение' ссдердашю и состава гумуса лугово-черноземной почвы рисовников в зависимости 01 доз, 'видов и сочетаний удобрений. Рассчитаны уравнения ^а^рессип, позволяющие определить гумусовые показатели почвы, -а .-таккс урожайность риса в-зависимости от применяемой сисгеш удобрения. $рйрзн показатель, характеризующий стадию развития рисовой -почда, ..рпреде-лена его величина, соответствующая сформированному новому типу гумуса - гущусу рисовой почвы. Рассчитана интенсивность транскрипции гумуса луюво-чернозешой почвы при возделывании риса в ионо-культуре и севообороте.

Практическая значимость работы, Проведенными исследован шиш установлены основные закономерности изменения содержания и состава лугово-черноземной почвы при выращивании риса и влияние на шэс удобрения, определена зависимость продуктивности данной культуры о® гумусового состояния почв. Полученные результаты позволяют дать прогноз развития гумуса рисовых почв. Бредлокены оптимальные сочетания доз удобрений, обеспечивающие сохранение почвенного плодородия и получение высоких урожаев риса.

Апробация и публикации. Результаты исследована!) докладывались на научно-теоретических конференциях молодых ученых института в 1983-1986 гг.', на районной научно-теоретической конференции, молодых ученых и специалистов г.Краснодара, на заседаниях Краснодарского филиала ВОП б 1985 и 1991 гг.

По материалам диссертации опубликовано'8 статей.

Обьсм п структура работы. Диссертация изложена на 179 страницах, содс-р;п;г 28 таблиц, 21 рисунок и состоит из введения, семи глав, основьих выводов., предложений производству, списка использованной литературы (227 наименований, в том числе 26 работ иностранных авторов), приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РлГОТЫ

1. Ьбзё{3 лифс-ратуры

На основании литературных сведений отечественных и зарубежных авторов обоснована актуальность изучения роли гумуса в формировании почвенного плодородии в рисовых оросительных системах. Показана необходимость комплексного рассмотрения вопросов взаимного влия-[н:л длительного возделывания риса на почвообразовательные прочее- . си, з частности но содержание и состав гумуса', и гумусового состоять ьочв на продукт юность риса.

2. Методой и условия проведения эксперимента

¡."сслС'аОезийл проводила в элитно-семеноводческом хозяйстве

ПА'р;с:.ое" (Кргсаодьр'йг:;й край, Красноармейский район) на стационаре Бориса 15оЗ г., на экспериментальном орошаемом участке ВНИИри— са (г. ¡{рис;; о дар, п. Белозерный) в 1983-1386 гг., а такие в рисосею-::озг,;',стдах Краснодарского крап.

Объектом исследований являлась лугово-черноземная почва. Основные показатели, характеризующие ее, представления табл.1.

В вегетационных-и полевых опытах изучали трансформацию гумуса при культуре риса и роль различных видов и доз удобрений в эюы процессе.

С целью ьннспстя степени влияния возделывания риса с 'засоп-леиг.м но изишеиио со дерзания и состава гуцуса были исследованы поч;ы, ::„рс.к*ср1!з;>вциеои различным гснеоисоа и гидрологичеоаим р»-

изученья преде&зл сны следуюацшп иочвевязи г мши:

Таблица I

Агрохимические показатели лугово-черноземной леткоглинистой почвы на лессовидных глинах

Генетический горизонт, глубина отбора образца, см

Рн вод.

Р2°5

к2о

гумус,: под- : под- :

:физи-

: глина,

.. : в и кный; в икный; к арб.,:1 _ :шдоог:1,и?1оог1 % :

в пах. (0-20) 7,3 3,1 5,7 17,7 0,0 '60,4

н (40-50) 7,3 2,7 16,3 .12,5 0,0 62,2

В1 (70-80) 7,4 273 17,7 13,4 - 59,3

в2 (115-125) . 7,6 1,9 18,3 0,2 59,9

ВС (140-150) 7,6 1,0 - - - 56,6

с (160-170) 8,3 0,6 - * - 5т5 55,3

- чернозем карбонатный сверхмощный, рис возделывается 4 года;

- лугово-черноземная тякелосуглинистая почва, используется под рис 46 лег;

- аллювиальная луговая почва на аллювии различного механического состава, рис возделывается 9 лет;

- перегнойно-глеевая почва, почвенные образцы отбирали на одном и том ве участке после 1% и 22 лет ее использования под рис.

В качестве эталонов сравнения были приняты почвы, относящиеся к тем же генетическим типам с присущим им естественным гидрологическим режимом. Для чернозема и аллювиальной луговой почвы это богарные угодья, для лугово-черноземной и перегнойно-глеевой - целина. Почвенные образцы отбирали послойно по всей толще гумусового профиля. В них определяли содержание и фракционный состав гумуса.

Определение влияния длительною возделывания риса при различных системах удобрения и технологиях на качественный состав гувдса лугово-черноземной почвы выполняли путем анализа образцоз, отобранных с полей, хде рис вирацнвается бессменно,в севообороте, ь так не

на целинном участке, располокенном в пределах рисовой системы. Изуч чали изменение фракционного состава гувдса лугово-черкозеуной почвы в следующих вариантах опыта:

I. Монокультура риса, 46 лет

а) рис с внесением минеральных удобрений ^зо^О^бО •

б) рис с внесением минеральных удобрений /ю0^90к60 и сиЛе" ратов;

в) рис с внесением си дера юв;

г) рис баз применения удобрений.

2. Занятой пар Удо^эо

3. Рис первого юда после занятого пара, ^¿о^ЭО^бО *

4. Рис второго года после занятого пара, '^о^эо^бО '

5. Рис по обороту пласта многолетних трав, ^¿о^ЭО^бО*

6. Рис третьего года после шоголетннх грав, ^150^90^60* Для каадого варианта опита бнли взяты генеральные образцы послойно из Апах(0-20 сц), (20-40 са) и (40-60 см).

С целью установления основных закономерностей изменения ка~ чесЕвенного состава гувдеа лугово-черноземной почвы за вегетационный период при возделывании риса в зависимости от доз основных видов миьераяьных удобрений (/РК) и навоза были проведены вегета-ционнне и полевые четырсх$шторныв опыты по сокращенной схеме. , 1/8 (4x4x4x4), предложенной В.Н.Перегудовым (1983). Изучали действие четырех доз, включая нулевую, каадого вида удобрений. За единичную дозу в вегетационном опыте для минеральных компонентов принято их количество смеси Прянишникова, модифицированной для опытов с рисом (Алешин, Смзтанин, 1965), Навоз вносили на маосу почвы ив расчета 40 т/га. В полевом опыте единичные дозы составили

ИР11Меаяли следующие виды удобрении: мочзвину 46 % суперфосфат простой 20 % д.в., калийную соль 41 % д.в., лолупереп- \ ревший навоз КРС.

б -

Вегетационный опыт выполняли в сосудах емкостью 10 л., вмещающих б кг почвы. Повторность опыта четырехкратная, сорта риса Краснодарский 424 и С пальчик. Мелкоделяночный полевой опыт проводили на делянках площадью 2 м2. Удобрения вносили перед посевом вручную с заделкой в слой 0-15 сы. Повтори ость четырехкратная, расположение делянок рендомизированное, сорт риса Спальчик.

Почвенные образцы для анализа отбирали до внесения удобрений о какдой делянки в полевом опыте и средний генеральный образец со всей массы почвы в вегетационном, а ташее после завершения вегетаг ции риса из кавдого сосуда и иоделяно.дао из Апах (0-20 сы). В опытах также проводили учет урожая и' биометрический анализ шдельнцх снопов. '

Динамику воднораегворшйх форм гумуса в вегетационном опыте изучали в затопленной почве и фильтрационной воде в зависимости от длительности затопления, количества вносимых удобрений и скорости фильтрации. Его выполняли в сосудах емкостью 10 л о отводками для фильтрации и вмещающих б кг почвы. Были заданы три уровня питания, ■соответствующие 2, 4, б дозам смеси Прянишникова, шдиГяццроБаннои для вегетационных опытов с рисом, и два уровня фильтрации, отвечающие в полевых условиях 2 и 5 ми/сут/га. Какдые семь днеи фильтра- . ционную воду и почву анализировали на содержание водорастьорпммх форы гуыуса, а такке катионов Са++,

Фракционный состав гумуса в почвенных образцах определяли методом И.В.Тюрина в модификации В. В. Пономаревой и Ï.A. Плотников о И (1980), содержание водорастворимого гуцуса - пернангокжм окислением, катионов - общепринятый методами. Водную вщ*ии:у готовили по ыетодине Почвенного института им. В.В.ДокучэеБо (1%4)„

Математическую обработку проводили иетоданн д'.'.спсрс:;от:ог.Ь, путевого анализов, а жакыо с помощью пакета прш:л«дясзс ярогриш MERI и модели, разрг;С>ого;;по£_B.;î.Псрьгудаюш (ISo3) ль» сокрз-£»ьы;оП схены чезкре::Ёакюркого оолка..

3. Трансформаций гумуса в почвах дельты р.Кубани при возделывании риса

Спещ&ичеокго условия почвообразования при культуре риса, заключающиеся в чередовании затопления и аэробного периода, оказывают влияние на нормирование гумуса почв, его содержание и качеств Li.in.iii состав.

Проведенными исследованиями установлено, что почвы богарных п целпннь'х участков отличаются от почв, используемых под рис и от-носящгхсг. к том же типам на момент освоения, содерканиен и составом гумуса. Однако характер этих изменении н степень" их выраженности разлпчш.; и обусловлены генетическими особенностями почв, В меньшей степс.ни эти преобразования отразились на содержании общего углерода, .¡сплкчешш составляет перегнойно-глеевая почва, в кото-. 1,оП поело 22-летней' культуры риса его количество в свое 0-20 см снизилось с 6,08 до 4,12 что обусловлено минерализацией грубых горм гумуса.

Более показательным в этой отношении является качественный состав гуцуса. .-тиснения в большей или .меньшей степени затронули зсо фракции. В черноземе, дугово-чернозечной и аллювиальной луговой почвах под рисом отмечено снинение доли гуминовых и увеличение количества ¿улызокпелот, В перегношо-глеевои почве наблюдалось поз имение содержания глдролизуемых фракций как группы ГК, так и ФК, при росте соотношения Сгк/0(Ти от 1,22 в почве целинного участна до 1,56 на рисовом чеке после 22 лет эксплуатации. Поведение фракций дли какдо^ почвы индивидуально и определяется их генезисом-и длительностью использования под рис. По направленности процессов близки почвы зигоморфного (чернозем) и полуавтоморфного (лугово-чер-коземная) рядов. Противоположный характер изменений состава гумуса паблюдаетсп в перепюйно-глеевои почве. Аллювиальная луговая ванн-пает uro!»«.-:;:; точное полозеиие. • •

Наиболее ярко эти особенности проявляются в отношении фракции ГК-2. Интенсивность изменения ее количества, рассчитанная с по-иощью уравнения „ ,

гл А + Г Л

= Рч ( .10^ ) .1 где - начальное значение признака, ^ - значение признака через время £ , Ь - время в годах, '

+Р - показатель, характеризующий .ежегодное изменение признака,,^, слуииг иллюстрацией общей направленности трансформации состава гувдеа (рис.1). Большая относительная скорость изменений наблюдалась у представителей крайних по гидрологическому рекицу типов почв. Это вполне объяснимо, если исходить из того', что их водный реяим меняется более резко по отношению к естественному при вовлечении почв под рис.

Очевидно, на определенном этапе развития почвы, когда вся экосистема, в той числе и гумус, как одна из главных составляющих, придет в состояние равновесия с условиями формирования, эта скорость достигнет минимальной величины. При этом доля ГК-2 в составе гумуса той или иной почвы будет несколько отличаться в соответствии с ее генезисом. В связи с этим для характеристики указанного равновесного состояния более оправдано применение относительного показателя, величина которого не зависит от генот'ической принадлежности почвы. В качестве такового предлагается использовать показатель зрелости гущеа, определяемый как отношение (Сгк_,2 + сфн-2^ ' (сгк~1 + сфк-1^* Результаты .исследований позволяют ут-верндагь, что при длительном возделывании риса он приобретает ' близкие значения для всех-почв рассмотренного гидрологического ряда. Эта величина характеризует состояние динамического равновесия, овиде2ельс5вует о завершении формирования нового тпш гумуса -гуц/са рисовой почвы к равна 4-5.

Д ГК-2, %

6 • <+

2 О

I 2 3

лг

Рис. I, Среднегодовое изменение содержания гуматов .кальция,

I - чернозем карбонатный, 2 - лугово-черноземная почва, 3 - аллювиальная луговая почва, 4 - перегнойно-глеевая почва.

Таким образом, трансформации подвергается гумус всех исследованных типов почв при их .эксплуатации под рис, .в результате чего формируется гумус рисовой, почвы. Ведущю роль в этой процесса ■ играет смена гидрологического режима, ,

4. Изменение фракционного состава гуцуса лугово-чернозеиной почвы в монокультуре и севообороте

Помиио водного режима на формирование почвенного профиля ри* совдиков оказывают влияние удобрения, в также чередование культур в севообороте. Оно выражается в юн, что указанные' факторы актюаи- ; зируют или торкозят процессы, обусловленные сменой гидрологической обстановки при вовлечении почв под рис. Их учащие в трансформации гумуса зышеит от природы гумусовых соединений и определяется в

- г

общем виде влиянием на окислительно-восстановительный реаиы почвы, микробиологическую деятельность, рН среды, ионно-солевой состав почвы и почвенного раствора, а такте ролью в накоплении органического вещества в виде микробной массы, водорослей, корневых и поу-косных остатков.

Исследованиями установлено, что на общем фоне незначительного снижения содержания гумуса при возделывании риса в монокультуре и некотором увеличении в почве полей рисового севооборота по сравнению с целинной произошли заметные изменения в его составе.

Так, в группе гуминовых кислот имеет место увеличение доли ГК-1, в меньшей мере - ГК-3 'и. снижение количества ГК-2 (табл. -2). Характер'изменения'содеркания ГК-1 в ГК-3 определяется, главным образом, поведением полуторных окислов. В восстановленных условиях-рисового поля возрастает подвижность ^о^ и их соединении, что сопровоЕДвется повышением содержания ГК-1. -В дальнейшем, при смене окислительно-восстановнтсльно11 обстановки после сброса води, происходит выпадение из раствора полуторных окислов, поглощение ими гуэдеовых веществ и их последующее закрепление в почве. Кроме того, такой гидрологический реким способствует образованию глинно-гувдекых комплексов при участии в качестве своеобразных мостиков. Это приводит к увеличению доли ГК-3.

Сидераты, влияя на ОВП и микробиологическую деятельность, способствуют развитию указанных процессов,

Сниненив доли ГК-2 обусловлено в значительной мере их деструкцией в восстановленных условиях и'усиливается при внесении удобрений. При выращивании риса в севообороте темпы несколько замедляются.

Изменение'содержанка соединений группы фульвоккслот таки отражает особенности рисового поля и-характеризуется сни&снпсы ко-личеозша 4Х-1а и увеличением 4К-1 к ФХ-2 (кол. к).

Таблица 2.

'*рскц;:окнь;;: со стьз гу ггуса •угсис-чо; ч-юзем^с.. почвы ь слое (0-20 сц) при зыр214;:вЕ)к;1П

риса, /5 к обмену уг ЛОрОДУ почвы

Вар канты : Собц., Го • „К Гаегпд- ; :остатон1 1 А

т : 2 : 3 : 1а I : 2 3

Целина 1,73- 1,16 ' 2~,£0 10,40 3,47 2,31 1,74 9,25 42,77 2,41

Монокультура риса 46 лет ~ , X180Р120К60 - ЖюоР$окбо + . 1,68 1,68 1.75 4.76 20,24 20,24 11,31 14,28 1,78 5,36 4,17 2,97 3,92-10,72 . 8,90 11,31 42,87 30,36 1,40 1,29

Скдеразы

сидераты 1,63 4,91 ' 22,70 14,72 3,68 6,75 4,56 4,91 37,77 2,13

- без удобрений 1,66 2,41 26,51 13,25 3,01 4,22 2,41 6,63 41,56 2,59

Занятый пар 1,33 1,55 21,25 11,40 2,59 з,п 9,32 2,07 48,71 2,00

Рис 1-го года после пара 2,06 1,46 23,73 11,65 1,94 4,37 8,25 2,91 45,64 2,11

Рис 2-хо года после" пара 1,71 3,51 22,22 8,77- 1,75 2,93 11,11 2,92 46,79 1,84

Рас по обороту пласта трзв 2,02 1,48 ■ 24,26 •10,33 2,48 2,96 6,94 6,13 44,06' 1,90

Рис з-го года после трав - 2,17 1,38 19,82 11,52". 2,30 3,69 7,37 7,37 46,55 1,58

Потери ФК~1а обусловлены их вымыванием со сбросными и фильтрационными водами, что подтверждается их аккумуляцией в полях севооборота при выращивании промежуточных культур. Внесение сидератов такке существенно повышает их долю.

Изменение содержания ФК-1 определяет мобилизация полуторных окислов в затопленной почве, а ФК-2 - главным образом, деструкция" соответствующей фракции гумиьовых кислот с образованием фульватов; Последнее косвенно подтверждается' тем, что суммарное относительное содержание Сгк_2 + 0Сгае1СЯ практически неизменным по всем ■

вариантам опыта, включая целину.

На основании проведенных, исследований установлено, что все

к

фракции гумусовых соединений лугово-черноземной почвы в большей или меньшей степени изменяются при возделывании риса со слоем воды. Ревулыатом этих преобразований явилось увеличение в составе гумуса доли фульвокисло? и уменьшение гуминовых к, соответственно, сужение' отношения При этом количество и соотношение гуму-

совых соединений зависит от всего комплекса технологических приемов, среди которых ведущее место занимает затопление.

Такие факторы как удобрение и севооборот не пеняют общей направленности процессов в почве рисового чека. Они несколько изменяют их темпы. Наибольшая интенсивность транс форт щп. гумуса наблюдается при монокультуре риса, в полях рисового севооборота отмеченные преобразования протекают с меньшей скоростью.

Расчеты показали, что при возделывании риса в монокультуре на лугово-черноземной почве процесс формирования нового типа гумуса завершается через 50-60 лет, а в севообороте с многолетними тренами - через 80-90 лет.

5. Изменение группового и фракционного ростава гуц/са лугово-черноземной почвы за период вегетации риса

. Выше установленный факт зависимости скорости троне формации гумуса лугово-черноземной почвы при возделывании риса от удобрений дает основание предположить, что с их помощью мокро в, определенных грантах регулировать процессы, определяющие гумусовое сос-Яояние рисовой почвы. Решению .этого вопроса могут случить данные, полученные о влиянии различных видов и доз удобрений на содерка-нио и состав гуцуса. ....

Результаты исследований свидетельствуют о достоверном влиянии удобрений на содержание гущеа и его фракций.

Анализ данных с помощью рассчитанного уравнения регрессии показывает, что азотные удобрения способствовали уменьшению количества общего углерода (табл. 3), так как минеральный азот активизирует потребление растениями этого элемента из почоы в результате ого высвобождения из органических соединений.

. Таблица 3

Содержание фракций гуминовых кислот, % к общему углероду почвы (полевой опыт 1384-1985 гг.)

; Варианты ГСобщ.,-: : •/« ! •: фракций

I 2 : 3

^орококо 2,02 0,99 14,85 18,32 34,16

;^орокон40 . 2,11 0,95 17,06 19,90 37,91

^оР120К0% 2,03 0,98 14,78 18,72 34,43

1,97 1,02 15,22 17,77 34,01

//160Р0К0Н40 2,27 0,97 16,46 . 21,36 38,79

^90Р60К45Н60 2,35 1,23 15,32 ' 20,85 37,45

:^£0РХ90К135Н60 2,45 1,23 15,36 19,20 35,79

^2?о? еоЧзЧо 2,29 0,91 16,17 21,50 39,68

^270Р1£0К135Н20 2,08 ' 0,96 15,37 20,60 37,43

л'С70Р^0К135Н60 2,34 0,о5 17,10 17,95 33,1Х»

Исходное 2,07 0,97 ' 10,60 16,47 36,24

0,03 ' 0,08. 1,56 1,86 ■ 2,06

Росту запасов гуыуса способствовали дозы навоза 40-60 т/га, благодаря непосредственному включению его гумусовых кислот в состав органического вещества почвы. Вместе с тем он оказывает опосредованное'действие, влияя на развитие микробной массы, водорослей и корней растений, служащих исходным материалом в гумусо-образовании.

Слабее выражено влияние фосфорных и калийных удобрений. В целом они благоприятствуют некоторому увеличению содержания Собц.

Изменения .доли фракции гушновых кислот за вегетационный период в целом отвечают установленным выше закономерностям. При этом для ГК-1 и ГК-2 отмечены достоверные колебания между вариантами, обусловленные действием удобрений (табл. 4).

Низкие дозу азота и навоза (90 кг/га и 20-40 т/га соответственно) благоприятно действуют на повышение доли фракции ГК-1. С увеличением, количества этих видов удобрений, отмечено их отрицательное действие, что вызвано более активным развитием анаэробной микрофлоры и разрушением ею этой лабильно!" фракции.

Дозы калия порядка 45-90 кг/га'отрицательно влияют на содержание ГК-1 в силу их подкисляющего действия. При их дальнейшем повышении влияние практически не проявляется, так как разрушение ГК-1 .'ва счет поднисления почвы, видимо, компенсируется образованием новых гумусовых соединений в результате обменных реакций в первую очередь, между калием удобрений и кальцием гумусовых соединений.

На содержание гуматов кальция оказывают влияние, азотные удобрения и навоз, Их действие двояко, что лрЬявляется,с одной сторо- . ны, в том, что они благоприятствуют .микробиологической деятельности и развитию при затоплении восстановительных процессов. Таким образом,создаются лучшие усдовия для деструкции ГК-2. С другой стороны, азот и навоз оказывают положительное влияние на рост приход-

ной статьи органического всцества почвы. При-дозах /V = ЗО-КОкг/га и навоза 20-40 т/га преобладают процессы, направленный на снивсокие количества гу матов кальция. С их увеличением доля конструктивных процессов возрастает.

Изменения содержания фракций фульвокислот за вегетационный период такг;е находятся в соответствии с закономерностями, установленными в многолетнем опыте и обусловленными, главным образом, затоплением.

Влияние удобрения на их долю в составе гумуса (табл. 4) проявилось в следующем.

Таблица 4

Содержание фракции фульвокислот, % к общему углероду почвы (полевой опыт 1584-1985 гг.)

Варианты 1а Фракции ФК : . I : 2 : 3 : Сумма :фракций

' *Ьрокояо 2,37 1,38 5,34 7,22 18,81 .

^0Р0К0Н40 2,84 2,37 6,16 8,06 19,43

^0Р120%П0 2,% 1,57 6,40 5,34 17,27 •

: ^1Сороко1!о 3,04 2,04 6,59 7,о2 13,29

: '♦/1Ь0Р0а:0Н40 3,02 2,14 7,30 7,37 ■ 20,43

: '*о0Р60Кч5Н60 ' - 2,95 2,13 7,23 3,36 21,70

; ^£0Р160К135Н60 ' 3,16 1,70 8,19 9,30 22,95 '

: ^270Р60К45Н20 2,70 2,38 7,12 5,20 21,40

! /,/270Р180К135Н20 2,88 2,41 7,21 И,54 24,04'

^270Р180К135Н60 2,99' 2,14 - 7,26 12,82 25,21

НСХОДКОС 3,66 2,03 6,24 3,П 21,04 . .

! ЗСР05 " 0,10 0,12 0,63 1,77 2,00

Внесение азота в дове 90-180 кг/ха способствовало образованию ФК-Ia и КС-2 в основном за счез? лучшего развития микробном маосы, водорослей и корней растений, а ¡cause, что касается фракции ФК-2 - влиянием на деструктивные процессы гуматов. Повышение количества. удобрения до 270 кг/га сопровождается снижением доли указанных фракций. Это может быть обусловлено превышением минерализации над новообразованием данных соединений в присутствии минерального азота, который активизирует микробиологическую деятельность. Кроме тою, мочевина подщелачивает почву, что неблагоприятно проявляется на'содержании ФК-2 при увеличении дозы.

По иному на азотные удобрения отзываются фракции ФК-I и ФН-3. 'Дозы 90-180 кг/га оказывает катализирующее влияние на минерализацию органическою вещества почвы. Увеличение их до 270 кг/га сопровождается ростом количества фракций.

Влияние калийного удобрения на соединения фульв окис лот обусловлено его подкисляющим и, отчасти, диспергирующим действием на почву. Подкисление, с одной стороны, благоприятствует образованию . соединений группы фульвокислот, а с другой, - способствует минерализации гуцуса. Результатом этих разнонаправленных процессов является положительное влияние возрастающих доз калия на содераа-. ние фракций ФК-ta, ФК-2, ФК-З и отрицательно - на ФК-1.

Влияние фосфорных удобрений проявляется в снижении.доли ФК-3 ..при возрастающих дозах. Это объясняется солюбилизирущим эффектом фосфатов в отношении органическою вещества. Данному процессу способствует активизация фосфатов в восстановленных условиях. Роль ново83 в формировании фракций фурвокислот обусловлена поступле-ниен COÖCSBOHHO органического вещества в почву, его влиянием' на деятельность микроорганизмов, pH и Eh среды, а также на рост и развитие растений и водорослей. Совокупность этих проявлений оп-

ределяет то, что при внесении 20-40 т/га понижается доля ФК-1а и ФК-3; увеличение дозы положительно отранаетоя на их содержании. По иному действие навоза проявляется в отношении ФК-1 и ФК-2; повышение его дозы сопряжено со снижением доли этих фракций.

Проведенными исследованиями установлено, что темпы изменения содержания фракций за вегетационный период превышают средние за многолетний период, что связано с их сезонной динамикой. В. межвегетационный период происходит некоторое восстановление их , доли в соответствии с генетическими особенностями почвн, но в течение длительной ее эксплуатации под рис происходит постепенное накопление изменений, В результате этого наблюдается трансформация гумуса из исходного в гумус рисовой почвы.

б. Влияние минеральных удобрений на по'движность гумусовых соединений и некоторых катионов в затопленной почве

Характер изменения содержания органического углерода в фильтрационной воде свидетельствует о том, что избыточное увлажнение способствует мобилизации гумусовых соединений и передвижению-их по почвенному пробили. Причем, скорость активизации различных органических соединений зависит от сложности и прочности связей, поэтому их количество в фильтрате периодически' возрастает и уменьшается, сохраняя общую направленность к снижению. Макоимальноо количество углерода'в воде определено на 12 день после залива и составило 11,9 - 13,8 мг/л, а минимальное - па 54 и рав.но 5,9-?,2 мг/л. Минеральные удобрения усиливают интенсивность мобилизации, способствуя разрушению более сложных гувдеовых соединений и переводу их в растворите состояние. При этом воздействие удобрений пропорционально их дозе. Различия между вариантами сохраняются в течение всего периода наблюдений и являются достоверными. Скорость филы- .' рации заметного влияния нз изучаемый показатель не оказала.

2сла принять содорсачиа в одорчотэ озимого углерода э .^клиоа- '

ционной воде в полевых условиях такими se как и в вегетационном опыте, то потери его в результате вертикальной фильтрации из пахотного слоя лугово-черноземной почвы составят за вегетационный период 20-28 кг/га.

Динамика содержания ионов Са++, К+ в фильтрацион-

ной воде свидетельствует о влиянии минеральных удобрении на минеральную часть почвы, что проявляется в увеличении потерь названных катионов пропорционально дозам удобрений. В целом же концентрация ионов в фильтрате со временем постепенно уменьшалась. К концу'периода наблюдений различия ме;хду вариантами нивелировались.

7. Влияние удобрений на- рост, развитие и урожайность риса

Анализ урокая и его структуры в вегетационном и полевом опытах показывает, что удобрения, особенно азотные, играют определяющую роль в егс формировании, В.большей степени это зависимость выражена в вегетационном опыте и проявляется в значительных различиях менду вариантами по величине урокая риса, а также его структурных составляющих. При этом связи между продуктивностью риса и гу-

■ мусовым состоянием почвы не установлено.

В полевом эксперименте различия вариантов по урожайности не наотолько велики,как в вегетационном, однако,достаточно ьрко выра-- кены, что указывает на значительную роль удобрений (табл. 5). Эти зависимость подтверждается результатами, математического анализа

■ и описывается следующим уравнением регрессии:

У « 31,42 + 4.2IXJ + 2,06х2 - 0,0йс3 + 6,82х4, .где

i ~ 0,?7; •

У - урожайность риса, ц/rа; « х1* х2' х3' " Д03Ы ^^ и 1122033 3 условных единицах; * - коэффициент корреляции, .{лекду расчетными и фактическими давними.

Влияние удобрений Варианты

Таблица 5

на продуктивность риса (полевой- опыт 1984-1985 гг.)

йность, ц/г а Масса 1000 зерен, г ; Пустозер-: ность, %

34,3 26,71 12,34

47,0 28,43 10,73

31,9 26,82 12,14

36,2 . 26,42 15,17"

59,3 27,38 . 12,67

60,3 27,45 9,92

62,0 28,26 3,34

52,6 27,05 11,05'

60,8 27,81 3,98

66,3. 28,32 7,47

53,2 27,85 9,69

6,4 0,91 2,52

^0Р0К0Н0 //0Р120К0Н0

^30Р60К45Н60

^90Р180К135Н60

/270Р60К45Н20

^270Р1Б0К135Н20

^270РДо0К135Н60

^180Р120К90Н40

НСР,

05

Как следует из вше приведенной зависимости, наибольшее влияние на урожайность' риса оказывают азотные удобрения и навоз. По результатам путевого анализа их доля в ее формировании составляет соответственно 32 и 43 % Это связано с тем, что азотные удобрения и навоз способствует общему лучшему развитию растений,, по-выьюиию их продуктивной кустистости. Кроме того, установлено влияние навоза на выполненность зерновки.

Несколько слабее вырааено действие фосфорных удобрений ва урок.Яность. Оно связано, главным образом, с развитием генеративных органов п влиянием таким образом на урокай. Калийные удобрении не оказали заметною влиявип на урожайность. Однако следует отметить достоверно установленную связь с ними выполненности з&р—.

новки и пустозерности, что обусловлено участием этого элемента в углеводном обмене риса.

В полевом эксперименте установлена корреляция между урожайностью, с одной стороны, а.содержанием обцего. углерода {г - 0,420,64),. суммой гушновых кислот ( г= 0,66 - 0,81), гуматов кальция (1= 0,46 - 0,72), с другой. То есть, урожайность риса на лугово-чернозещой почве зависит от количества агрономически ценных фракций гуцуса в ней и объясняется ролью гуцусовых веществ в жизнедеятельности растений риса.

Анализ гувдсового состояния лугово-черноземной почвы и уровай-ности риса показьвает, что наиболее эффективно применение полного минерального удобрения на фоне навоза. Сохранение плодородия и получение высоких урожаев риса монет быть обеспечено правильным выбором оптимального количества и-сочетаний удобрений. С учетом выше изложенного целесообразно внесение /до^бЛз на 1-оне т^га полуперепревшего навоза, /1^80^120^90 на ®°не ^ т/га 15,111 ^270^180^135 00ВиеС1Н0 0 20 т/га навоза.

Внесение удобрений экономически выгодно. Указанные дозы обес- . печивают чистый доход в размере 466-578 руб/га при рентабельности 205-260 %.

ВЫВОДЫ

I, Выращивание риса со слоем воды.вызывает изменение в сожер-■ кавии и особенно составе гумуса лугово-черноземнои почвы, что существенно отличает ее от почвы той ке генетической принадлежности, неиспользуемой под рис. Это позволяет говорить о формировании нового типа гумуса - гумуса почв рисов-ых полей.

2.. Направленность трансформации гумуса и его фракций в почвах рисовников определяется,преобладанием в них восстановленных

VII

условий в течение вегетационного периода.

3.. Внесение минеральных и органических удобрении оказывает заметное влияние на интенсиьность процессов преобразования гумуса, активизируя или ингибируя его. При эюи механизм взаимодействия удобрении с гумусовыми веществами, в. сваю очередь, определяется окислительно-восстановимльно:! обстановкой и почве.

4. Наибольшие воздействия на трансформацию гумусовых веществ оказывают азотные удобрения и навоз. Их роль определиетон, главном образом, влиянием не ОВП й микробиологическую активность почвы. Действие фосфорных и калийных удобрений выраишно слабев. .

5. Установлена корреляция между урожайностью риса и содержанием соединений группы рубиновых кислот, и прежде всего, - ГК-2. Ырь-д«лв«ы сочетания удобрений, способствующие сохранению плодородии рисовых полей и обеспечивающие уронайность зерна риса 6&-70 ц/га. Оптимальными для лугово-чврнозвыной почвы являются

■ ^Э0Р60К4ЬН60 " //Х80Р120КЭ0Н40'

6.-Для количественной оценки процесса трансформации гумуса,

его направленности и стадии формирования рисовой почвы предлагается использовать показатель зрелости гуыуса Кз =((<гк_2 4.

: (Сгк_£ + При его величина равной 4-5 процесс ста-

билизации нового состава гумуса з рисовой почве могио признать :;:2вериетшы. • ■ ^

1. Рассчитана продолжительность периода трансформации луго-¡во-чэрноземной почвы в рисовую. Ш составляет 40-60 лат. введение' 'севооборота увеличивает его длительность до 80-90 пет. , , .

; ■ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для сохранения плодородия лугово-чернозвшшх почв и реализации потенциальной продуктивности районированных в Краснодарской • . крае сортов риса Краснодарский 424 и Спальчик рисосеющим ¡созя'йст-; ¿64 рэяоиеадуегоя внесение ¿добр они Л в сочетаниях ^ £а о"г гО'^ЗО5* чО

иаи / "СбС^вО-

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I« Авакян K.M., Подлесный ¿i.В., Рыщрь В.Т., Швыдкая Л.А,, Кремзин H.H., Бочко Т.ф, •• Проблемы неогенеза почв рисовых полей Кубани // Билл. НТИ ВНШриса. - 1985.- Вып. 23. - С. 47-51.

2. Бочко Т.®, изменение фракционного состава гумуса пугоьо-черноземной почвы при возделывании риса в ьонокудьтуре // Материалы конф. молодых ученых. - Краснодар, 1984. - С. 27.

3. Бочко Т.Ф. Влияние повышенных доз минеральных удобрений и навоза на фракционный состав гумуса, лугово-черноземной почвы при возделывании риса // .Материалы хонф. молодых -ученых ;; специалистов. - Краснодар, 1985. ■- С. 31.

4. Бочко Т.Ф. Влияние удобрений к монокультуры риса на фракционный состав гумуса лугово-черноземной почвы // Тез. докл. на Всесовзн. школе молодых ученых и специалистов.-М. ,1935. - С.56-57.

5. Бочко Т.Ф., Черниченко й.Д., Авакян K.M. Трансформации гумуса в почвах дельты р.Кубани при возделывании риса // Почвоведение. - 1992. - ü 9. - С. 152-158.6. Подлесный И. В., Авакян K.,«¡¡., Рымарь В.Т., Бочко Т.О.,

Швыдкая Л.А. Влияние рисосеяния на изменение свойств"почв дельты Кубани //■ Тез. докл. на Всесоюз. школе молодых ученых и специалистов. - Махарадзе-Анасеули, 1985. - С. 133.

7. Ршарь В.Т., Бочко Т.Ф. Использование метода ¡i.В.Тюрина для определения общего гумуса в лугово-черноземной почве под рисом И Белл! НТИ ВШШриса. - 1986. - Вып.'"36. - С. 22-23.

8. Рябцева O.A., Рымарь В.Т., -Бочко Т.Ф., Подлесный li.ii. фракционный состав фосфора при длительном выращивании риса // Почвоведение. - 1992. - fe Д - С. 54-60.