Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние органических удобрений на состояние легкоралагаемого органического вещества и свойства дерново-подзолистый почв

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Влияние органических удобрений на состояние легкоралагаемого органического вещества и свойства дерново-подзолистый почв"

На правах рукописи

СЕРЕДОВА Елена Михайловна

Р Г Б ОД 2 7 ОКТ 1998

ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА СОСТОЯНИЕ ЛЕГКОРАЗЛАГАЕМОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И СВОЙСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ

Специальность 03.00.27 — Почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1993

Диссертационная работа выполнена па кафедре почвоведения Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор И. Ф. Ганжара.

Официальные оппоненты: академик РАСХН, доктор биологических наук, профессор Б. А. Ягодин; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. Г. Ларешин.

Ведущая организация — Почвенный институт им. В. В. Докучаева.

Защита состоится . _ _ . 1998 г.

в г1". . . час на заседании диссертационного совета Д 120.35.02 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА. Автореферат разослан . .¿5. О^^^ДЛ- . 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета — уу '

кандидат биологических наук Говорина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Легкоразлагаемое органическое вещество почвы включает в себя неразложившиеся растительные остатки, органические вещества животного происхождения, объединяемые общим понятием - источники гумуса, а также промежуточные продукты их разложения и гумификации.

Содержание легкоразлагаемого органического вещества (ЛОВ) в пахотном слое почв колеблется в пределах 0,1-1,5%. к массе почвы и составляет от 3 до 40 т/га и более.

Исследованиями кафедры почвоведения установлена высокая роль ЛОВ в формировании агрономических свойств почв и питании растений. Предложена методика определения оптимальных запасов содержания ЛОВ почв на основе содержания в нем аэота.

Показана возможность определения степени загрязнения почв по содержанию тяжелых металлов в ЛОВ почв (Озерова М.С., 1994). Установлена тесная корреляционная связь.урожайности сельскохозяйственных культур с содержанием в почве ЛОВ (Ледов A.B.,1992; Ганжара Н.Ф.. Борисов Б.А., 1997; Шарков И.Н., 1997;)

Проведенные ранее исследования были ограничены рассмотрением в составе ЛОВ только азота, фосфора и калия. Такие элементы как кальций, магний, железо, марганец, медь, цинк и другие, выполняющие важные биологические функции, в составе ЛОВ пахотных почв практически не изучены.

Цель и задачи исследований. Цель исследования - изучение влияния ЛОВ разного состава на начальных стадиях его формирования на свойства дерново-подзолистых почв.

В задачи исследований входило:

- изучить влияние разных видов органических удобрений на содержание и состав ЛОВ;

- определить влияние ЛОВ разного состава на физико-химические, водно-физические свойства и биологическую активность дерново-подзолистых почв разной степени окультуренностид

- изучить возможность использования химического состава в качестве критерия оптимизации состояния органического вещест-

• ва почв и условий питания растений.

Научная новизна. В качестве критериев оптимизации состояния органического вещества пахотных почв предлагается использовать показатели содержания и состава ЛОВ. Выявлены количественные показа-

тели участия биогенных элементов содержащихся в ЛОВ почв в питании растений. Для оптимизации сбалансированного питания в качестве дополнительного показателя предлагается использовать соотношение элементов в составе ЛОВ почв.

Практическая значимость. Установлена возможность использования показателей аналитического определения ЛОВ для целей контроля внесения и динамики содержания и состава внесенных средних и высоких доз органических удобрений (более 15 т/га сухого вещества).

Показано сравнительное действие разных видов и доз органических удобрений на свойства дерново-подзолистых почв в первые два года после их внесения.

Выявлена эффективность действия вермикомпоста на свойства дерново-подзолистых почв и урожайность кормовой свеклы, горчицы полевой и люпина. Действие вермикомпоста на урожай было ниже по сравнению с литературными данными и рекламными проспектами.

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертации доложены на научной конференции молодых ученых Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева (1998 г.). По теме исследований опубликованы две печатные работы.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографического списка, включающего 185 наименований. Работа изложена на ld-0 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц, 12 рисунков.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на .территории опытных полей МСХА в 1996-1997 гг., расположенных б г. Москве в подзоне дерново-подзолистых почв южной тайги.

Для решения поставленных задач был заложен микроделяночный полевой опыт на хорошо окультуренной дерново-подзолистой легкосуглинистой почве Плодовой станции МСХА.

Почва опытного участка имела следующие показатели : содержание гумуса в пахотном слое - 4,5Z, рНСол - 6,3, гидролитическая кислотность - 1,80 мг-экв. на 100 г почвы, сумма обменных оснований - 23,1 мг-зкв. на 100 г почвы, содержание подвижных форм фосфора - 61 мг на 100 г почвы и калия - 18,2 мг на 100 г почвы. Схема опыта включала И вариантов, различающихся разными видами и дозами органических удобрений: 1) контроль (без удобрений); 2) навоз

7,5 т/га; 3) навоз 15 т/га; 4) навоз 25 т/га; 5) вермикомпост 6 т/га; 6) вермикомпост 11 т/га; 7) вермикомпост 17 т/га; 8) солома 5 т/га + 100 кг N; 9) солома 10 т/га + 200 кг N; 10) NPK; 11) торф 48 т/га сухого вещества. С соломой дополнительно вносили аммиачную селитру. В варианте с NPK вносили нитрофоску из расчета Под кг д.в. на 1га. Повторность опыта четырехкратная. Расположение делянок рендомизировашюе. Площадь опытной делянки -1м2.

В 1996 г. высевали кормовую свеклу и горчицу полевую. В 1997 г. после свеклы кормовой высевали люпин, а после горчицы - свеклу кормовую.

Параллельно проводили исследования в опыте, заложенном весной 1996 г. на слабоокультуренной дерново-подзолистой почве Полевой станции МСХА. Почва опытного участка имела следующие показатели: содержание гумуса в пахотном слое - 2,IX, рНСол - 5,8, гидролитическая кислотность - 1,87 мг-экв. па 100 г почвы, сумма обменных оснований - 21,4 мг-экв. на 100 г почвы, содержание подвижных форм фосфора - 13,3 мг на 100 г почвы и калия - 7,3 мг на 100 г почвы. Схема опыта включала 8 вариантов: 1) контроль (без удобрений); 2) чистый пар; 3) N60 РбО К60 - фон; 4) фон сидераты 5 т/га; 5) фон + навоз 5 т/га; 6) фон + торф 5 т/га; 7) фон + солома 5 т/га; 8) фон + вермикомпост 5 т/га сухого вещества. В качестве минеральных удобрений вносили аммиачную селитру, суперфосфат двойной и калий хлористый. Повторность опыта четырехкратная. Делянки расположены в опыте методом организованных повторений. Размер опытной делянки -1м2.

Определение содержания ЛОВ и выделение его препаративно для анализа проводили с помощью тяжелой жидкости (йодистого калия) по методике, разработанной на кафедре почвоведения МСХА (Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., 1988). Элементный состав ЛОВ определяли на атомно-адсорбционном спектрофотометре в 1 н. HCL. Содержание подвижных форм микроэлементов в почве определяли по Крупскому Н.К. и Александровой A.M. в ацетатно-аммонийном буферном растворе с рН 4,8 на атомно-адсорбционном спектрофотометре.

• Общую биологическую активность почвы определяли по интенсивности выделения углекислого газа и разложению целлюлозы аппликационным методом.

Физико-химические и агрохимические свойства почв определяли по общепринятым методикам.

Математическую обработку данных проводили методами дисперсион-

ного и корреляционно-регрессионного анализа С Доспехов Б.А.,1985; Дмитриев Е.А.,1972).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВЛИЯНИЕ ЛОВ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ, ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОЕ ПЛОДОРОДИЕ

ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ

С содержанием органических веществ и их составом тесно связаны физико-химические свойства почв. Поглотительная способность органических почвенных коллоидов значительно превышает поглотительную способность минеральных коллоидов.

Рассматриваемые нами органические удобрения имели довольно высокую поглотительную способность, так емкость катионного обмена торфа составляла 175 мг -зкв на 100 г субстрата, вермикомпоста -230, резки соломы - 110 мг-экв на 100 г субстрата.

При разовом внесении- разные виды и дозы изучаемых удобрений в год непосредственного их внесения в хорошо окультуренную дерново-подзолистую почву существенного влияния на сумму обменных оснований, емкость катионного обмена и кислотность не оказывали. Исключение составил торф, при внесении которого наблюдалось достоверное снижение величины рН и увеличение гидролитической кислотности. Это обусловлено высоким содержанием кальция и органических веществ в его составе.

Существенное влияние на снижение плотности, плотности твердой фазы, капилярной влагоемкости и максимальной гигроскопической влажности хорошо окультуренной почвы оказали только высокие дозы вносимых в почву удобрений.

На слабоокультуренной дерново-подзолистой почве органические удобрения в дозе 5 т/га на фоне NPK существенного влияния на капиллярную влагоемкость и максимальную гигроскопическую влажность-не оказали.

Активность и направленность биологических процессов, протекающих в почве, определяют скорость трансформации различных соединений, разложение растительных остатков, накопление элементов питания растений и в конечном счете 'плодородие почв.

Интенсивность образования и выделения СОг служит- суммарным показателем биологической активности почв, достаточно полно отра-

жающим интенсивность различных биологических и биохимических процессов протекающих в ней, а также показателем интенсивности минерализации органического вещества почвы.

На хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве в 1-й год последействия органических удобрений интенсивность выделения почвой СОг была выше на посевах люпина, чем на посевах свеклы кормовой, что связано с более высоким содержанием ЛОВ в почве, обусловленное разной скоростью минерализации органического вещества вносимых удобрений в предыдущий год исследований. Во всех вариантах опыта наблюдалось снижение интенсивности выделения почвой углекислоты к концу вегетационного периода.

Важным показателем биологической активности почв является ее целлюлозолитическая активность. Этот показатель учитывает суммарный эффект деятельности многих физиологических групп микроорганизмов.

Разложение целлюлозы в хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве в 1-й год последействия удобрений протекало более интенсивно под посевами свеклы кормовой, чем люпина, что связано с лучшим воздушным режимом почвы, который был обусловлен периодическим проведением междурядных обработок.

Наиболее интенсивное разложение целлюлозы на слабоокультуренной дерново-подзолистой почве при внесении удобрений в дозе 5 т/га на фоне ИРК было отмечено при внесении вермикомпоста - на 31,5% больше, чем в контрольном варианте.

Непосредственно в год внесения удобрений существенная прибавка урожая кормовой свеклы была получена при средних и высоких дозах навоза и вермикомпоста. Причем низкие дозы вермикомпоста не уступали по действию на урожай кормовой свеклы более высоким дозам навоза. Вермикомпост в дозе 11 т/га повышал урожайность корнеплодов на 36,6%. а 17 т/га - 43,7%, в то время, как 15 т/га навоза повышали урожайность на 38,5%, а 25 т/га - на 43,9%. Максимальный урожай корнеплодов был получен при внесении 25 т/га навоза и составил 4,7 кг/м2 (470 Ц/га).

■ Существенная прибавка урожая зеленой массы горчицы при внесении органических удобрений была подучена во всех вариантах опыта.

В 1-й год последействия органических удобрений урожайность культур (люпин,свекла кормовая) снизилась.

На слабоокультуренной дерново-подзолистой почве в течение двух лет исследований максимальный урожай горчицы полевой и люпина

получали в варианте с вермикомпостом на фоне ^оРбоКбо-

ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ВИДОВ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА СОДЕРЖАНИЕ И СОСТАВ ЛОВ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ ОКУЛЬТУРЕННОСТИ

В условиях микроделяночных полевых опытов заложенных на дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности изучали влияние разных видов органических удобрений (навоз, вермикомпост, солома и торф) на состояние ЛОВ в начальны« этапы их трансформации.

Внесенные в почву органические удобрения закономерно повышали содержание и запасы ЛОВ почвы (табл.1). По данным Ганжары Н.Ф. (1988) оптимальное содержание ЛОВ в пахотном слое дерново-подзолистых почв находится в пределах 0,4-0,8% массы почвы или 12-24 т/га.' Согласно полученным данным в пахотном слое хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы содержание и запасы ЛОВ находились в оптимальных пределах, а в слабоокультуренной ниже оптимальных значений.

Дефицит ЛОВ усиливает степень выпаханности почв, при этом происходит резкое ухудшение питательного режима, физических свойств и структурного состояния.

Для количественной оценки степени выпаханности предложено использовать показатель относительного содержания ЛОВ (Танжара Н.Ф., Борисов В.А., Флоринскии М.А., 1990), выраженного в процентах от общего содержания органического вещества. Шкала оценки степени выпаханности включает следующие градации: очень сильная - менее 101; сильная - 10-20%; средняя - 20-30%; слабая - 30-40% и ие выпахан-ше - более 40%.

Несмотря на высокую окулътуренность, ¡почва опыта относилась к категории очень сильно выпаханных (менее 10%). После внесения органических удобрений, таких как иавоз и вермикомпост она стала относиться к категории сильновдааханных (10,£-15,6%), а при внесении 48 т/га торфа - сдабовыпаханяых (33,6-36,7%).

Несмотря на то, что содержание ЛОВ в почве находилось в оптимальных пределах, степень выдаханносга была высокая. Повидимому сказались недостатки градации, ¡шкала которой разработана для слабо- и среднеокультуренных дераово-подзолистых почв и непригодна для почв с высоким содержанием гумуса. -

На протяжении двух лег исследований наблюдалось закономерное

Содержание гумуса и ЛОВ, запасы ЛОВ в хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве

Таблица 1

-г

—---—--1-1-,-,-г

Навоз, т/га I Вермикомпост, т/га |Солома, т/га| | Торф, ~Н-1-г—-1-1-1 КРК 148 т/га

Варианты

Конт-| роль

| 7.5

л_

| 15.0 | 25.0 _|

-1-,-

е.о | и.о | 17.о

-1-

5.0 | 10.0

_I_

НСР05

1996 г. под кормовой свеклой (числитель) и горчицей (знаменатель)

ГумусД 4.6 4.9 5.1 5.5 5.0 5.4 5.7 - 4.7 6.4 0.77

4.7 5.2 5.4 5.4 5.0 5.3 5.6 4.6 6.6 0.72

ловд 0.48 0.54 0.72 0.86 0.64 0.70 0.82 - 0.51 2.20 0.15

0.46 0.56 0.64 0.84 0.66 0.78 0.84 0.42 2.22 0.22

Фактическое

внесение,У. * 0.26 0.51 0.86 0.21 0.38 0.58 0.17 0.34 - 1.64 -

Запасы ЛОВ,т/га 15.4 16.6 21.8 24.7 20.2 21.8 24.7 - 36.5 64.4 4.57

14.6 17.4 19.6 24.4 20.6 24.1 25.0 13.3 64.5 6.47

Степень

выпаханности.Х 10.4 11.0 14.1 15.6 12.8 13.0 14.4 - 10.8 36.7

9.8 10.8 11.9 15.6 13.2 14.7 15.0 9.1 33.6

1997 г. под люпином (числитель) и кормовой свеклой (знаменатель)

ЛОВД :

весна 0.46 0.50 0.64 0.76 0.58 0.66 0.74 0.51 0.52 0.47 1.80 0.10

0.46 0.48 0.58 0.76 0.62 0.68 0.76 0.47 0.59 0.45 1.86 0.09

осень 0.44 0.48 0.58 0.64 0.56 0.62 0.66 0.48 0.49 0.45 1.50 0.05

0.44 0.46 0.56 0.66 0.56 0.60 0.64 0.37 0.52 0.40 1.38

0.26

* Под кормовую свеклу и горчицу полевую фактическое внесение ЛОВ было одинаковым.

снижение содержания ЛОВ почвы во времени, обусловленное минерали-вационными процессами.

Внесение в почву органических удобрений способствовало не только увеличению содержания и запасов ЛОВ в ней. но и изменению его элементного состава. Набор изучаемых элементов в составе ЛОВ определялся их важной физиологической ролью и отсутствием данных по их содержанию и динамике в его составе.

Данные представленные в таблице 2, свидетельствуют о высокой сходимости количества элементов фактически внесенных в почву с удобрениями и определяемыми в составе ЛОВ, что позволяет использо--вать результаты определения химического состава ЛОВ для балансовых расчетов и для контроля режима питания и его оптимизации.

Учитывая, что среднее высвобождение элементов за год из органических удобрений может достигать 50-60% общих запасов, а из ЛОВ - около 20%, мы рассчитали возможное высвобождение элементов питания в почвах различных вариантов опыта и для сравнения привели литературные данные о выносе элементов с урожаем (табл. 2). Из таблицы следует, что только' запасы железа, марганца и меди в составе ЛОВ вполне достаточны для обеспечения растений этими элементами. Запасы фосфора, кальция, магния и цинка в ЛОВ могут оказаться недостаточными для формирования урожаев, несмотря на сравнительно высокие дозы органических удобрений используемых в опыте.

По содержанию рассматриваемые элементы в составе ЛОВ хорошо окультуренной почвы контрольного варианта можно расположить в следующий ряд: Са>Р>Ге>Ме>Мп>Си>гп.

При внесении органических удобрений наиболее существенные изменения состава ЛОВ произошли в вариантах с высокими дозами (табл. 3). В процессе разложения органических удобрений происходит высвобождение элементов служащих источником питания для растений.

В процессе минерализации навоза и вермикомпоста в составе ЛОВ почвы наблюдалось увеличение фосфора, кальция и уменьшение содержания магния, марганца, меди и цинка.

Такое изменение состава ЛОВ в процессе минерализации органических удобрений связано с разной миграционной- способностью рассматриваемых элементов.

При проведении исследований мы изучали не только элементный состав ЛОВ хорошо окультуренной почвы при внесении равных видов и доз органических удобрений и его изменение во времени, но и изменения,. происшедшие в содержании подвижных форм данных элементов в

Таблица 2

Содержание элементов в составе ЛОВ (мг/кг почеы), возможное высвобождение из ЛОВ и вынос с урожаем ( кг/га) в хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве (1996 г.)

1---..... 7 ... ,, ... Навоз. 1 Вермикомпос.т, | 1 Торф |

1 Показатели Конт- т/га т/га 1

роль 1 1 1 ( -1 48 |

V 5 I15,0!25,0 ■ ( 6,0|11,0|17,0| » 1 1 т/га |

1Р | содержание 9.4 11 Г1 ! 14.1 21.1 15.5 17.6 28.7 36.61

| фактическое внесение - 4 2 8.4 14.0 7.7 15.5 23.3 9.01

I высвобождение из ЛОВ 15 - 30

| вынос с урожаем 20 - 90

!Са

| содержание 54.9 66 .7 76.1 112.5 70.3 92.1 145.9 213.81

| фактическое внесение - 28 .3 56.6 94.4 20.2 40.4 60.9 .307.21

| высвобождение из ЛОВ 75 - 375

| вынос с урожаем 20 - 500

|М£

| содержание 3.1 4 .0 4.1 5.7 4.2 4.9 7.9 9.7|

| фактическое внесение - 2 .8 5.6 9.4 2.5 5.0 7.6 13.4|

| высвобождение из ЛОВ •5 - 15

I вынос с урожаем 20 - 80

1 Ре

I содержание 6.2 8 .5 9.9 12.3 7.4 8.9 10.8 16.51

| фактическое внесение - 4 .3 8.6 14.3 2.5 4.9 7.4 68.21

| высвобождение из ЛОВ 15 90

| вынос с урожаем 1 3

|Мп

| содержание 2.1 о с .6 2.8 3.9 2.5 2.5 4.1 4.5|

| фактическое внесение - 1 .4 2.8 4.6 0.8 1.4 2.2 8.71

I высвобождение из ЛОВ 3 7

| вынос с урожаем 1 4.5

! Си

I содержание 0.36 0.41 0.44 0.65 0.43 0.39 0.70 0.77|

I фактическое внесение - 0. 09 0.18 0.37 0.12 0.24 0.36 0.48|

| высвобождение из ЛОВ 0.5 4.0

I вынос с урожаем 0.007 0.3

|2п

¡' содержание 0.27 0. 29 0.30 0.49 0.56 1.01 1.36 1.20|

| фактическое внесение - . 0. 57 1.13 1.89 0.48 0.95 1.43 10.451

| высвобождение из. ЛОВ 0.5 - 8.0

| вынос с урожаем 0.070 - 2.2 1 . 1

почве.

Непосредственно в год внесения органических удобрений в почву

Таблица 3 «

Содержание элементов в составе ЛОВ на делянках со свеклой кормовой (1996 г. - числитель) и делянках с люпином 11997 г. - знаменатель) хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы (мг/кг сухого вещества)

1 .............т I Элементы Конт-. роль 1 1 1 Навоз, т/га 1 ...... I Вермикомпост, | т/га Солома, 1 т/га| I - ••• , I Торф, | |48 т/га| I I " 1 НСР05 1

1 1 7,5 < 1 1 15,0 I 1 | 25,0 1 1 1 6,0 1 1 1 11.0 | 17,0 1 5,0 | | 1 10.0 | >

1 Р 1131 1275 1398 1470 1647 1726 1081 1132 1156 | 243 I

1551 ■1386 1614 1703 2467 2783 3071 1248 1299 1348 1219 | 301 |

I Са 6672 7219 7494 7763 7875 8966 9469 - - 6670 6661 | 1655 |

7546 8043 8803 9670 8990 9992 10465 8038 8788 7474 7381 I 1493 |

1 М£ 373 427 409 411 438 479 522 - - 376 305 | 51 |

272 280 286 302 338 388 409 259 264 266 255 I 37 |

1 Ре 747 923 980 854 788 874 715 - - 756 515 | 295 |

614 640 521 454 531 529 430 435 685 555 965 | 100 |

1 Мп 250 286 279 266 261 240 265 - - 248 141 .1 63 |

148 140 133 133 156 142 146 131 171 145 ' 105 | 12 I

1 Си 43.0 43.8 42.7 46.1 45.7 ЭТ.7 46.1 - - 42.4 23.9 | 13.1 |

36.2 33.3 32.1 33.8 33.7 32.1 33.0 18.7 22.7 30.8 22.7 | 4.9 |

1 2п 31.7 31.0 29.0 32.9 58.9 88.7 85.9 - - 32.0 37.2 | 28.6 |

1 28.4 28.1 28.7 26.3 54.3 74.5 73.3 26.5 29.7 26.1 35.5 ) 1 8.3 | (

- и -

произошло увеличение содержания подвижных форм всех рассматриваемых в опыте элементов. Наибольшее увеличение содержания подвижных форм было характерно для вариантов с высокими дозами навоза и вермикомпоста (табл.4).

Самое высокое содержание фосфора было в варианте с высокой дозой вермикомпоста (17 т/га) - на 16,6% больше, чем в контрольном варианте. Также . в данном варианте было отмечено и самое высокое содержание подвижных форм кальция и цинка - на "3.3 и 15,3% больше, чем в контроле. Наибольшее содержание магния, железа и марганца было отмечено в варианте с торфом - соответственно на 9,1%, 47.2% и 4,1% больше, чем в контроле.

Через год было проведено повторное определение содержания подвижных форм данных элементов в хорошо окультуренной почве. Произошло уменьшение содержания в почве подеижных форм фосфора,'кальция, магния, марганца и увеличение меди и цинка.

Известно, что диагностика питания культурных растений проводится на основе данных о содержании подеижных форм элементов питания в почве. В связи с этим-представляет.интерес соотношение между содержанием подвижных форм элементов питания в почве и в составе ЛОВ. В контрольном варианте относительное содержание элементов в составе ЛОВ, выраженное в процентах к содержанию подвижных форм в почве, колебалось от 3,4 % для фо.сфора до 43,1 % для железа. В вариантах с органическими удобрениями относительное содержание закономерно возрастает, достигая максимальных значений в вариантах с торфом. Но поскольку'высвобождение элементов из торфа значительно ниже, чем из органических удобрений, наиболее оптимальными можно , принять показатели элементного состава в вариантах с максимальными нормами навоза и вермикомпоста.

В соответствии со шкалой, разработанной на основе массовых обследований почв в производственных условиях (Ганжара Н.Ф.. Дерюгин И.П. и др., 1991), относительное содержание фосфора в ЛОВ было очень низким (менее 5%), что связано с очень высоким содержанием его подвижных форм в почве опыта.

■ Из литературы известно, что зафосфаченность. почв может приводить к нарушению поступления в растения цинка, марганца и других элементов. Полученные нами•материалы позволяют сделать вывод о целесообразности замены фосфора минеральных удобрений фосфором органических в процессе дальнейшего сельскохозяйственного использования данных почв.

Таблица 4

Содержание подвижных форм элементов (мг/кг - числитель) и относительнее их содержание в ЛОВ - знаменатель! хорошо окультуренной дерново-подзолистой почвы (1996)

1 1 1 1 Конт- — Навоз, т/га | Вермикомпост, ■г т/га | 1 Торф. | 1

|Элементы| роль 1 ■ " 1 - 1 1 -1 ЫРК 48 т/га ! НСР05 1

1 . 1 1 | 7,5 | | 15,0 25,0 6,0 | 11.0 I 17,0 | »

1 1 1 Р 1 273 285 279 287 292 299 318 273 268 1 18.5 |

1 1 3.4 4.1 5.1 7.4 5.3 5.9 9.0 3.4 13.7 |

1 Са | 205 232 237 259 254 259 263 206 237 1 39.0 |

1 1 26.8 28.8 32.1 43.5 30.8 35.6 55.4 27.0 90.2 |

Г Мв 1 20.9 21.3 21.3 22.8 22.1 22.0 22.5 21.0 22.8 | 1.4 |

1 1 14.8 18.8 19.2 25.0 19.0 22.3 35.1 14.8 42.5 |

1 Ре 1 14.4 15.5 15.0 16.0 15.4 15.2 15.0 14.0 21.2 I 1.2 |

1 1 43.1 54.8 66.0 76.9 48.1 58.6 72.0 43.6 77.8 |

1 Мп | 47.0 56.6 56.9 61.8 55.8 59.0 62.9 47.0 66.5 I 3.9 |

1 1 4.5 4.6 4.9 6.3 4.5 4.2 6.5 4.5 6.8 |

1 Си | 3.4 3.5 4.5 5.9 4.1 4.7 5.4 3.4 4^5 А 0.9 |

10.5 11.7 9.8 11.0 10.5 8.3 13.5 10.3 17.1 |

1 т | 9.8 9.5 10.1 11.1 10.0 10.8 11.3 9.7 10.2 | 1.2 |

1 1 1 ... 1 2.8 3.1 3.0 4.4 5.6 9.4 12.0 2.8 11.8 | 1 1

Этот выьод подтверждается соотношением содержания подвижных форм элементов в почве, в составе ЛОВ и органических удобрениях (табл. 5). Расчет проводили дл элементов, которые могут являться антагонистами. Поскольку оптимальный диапазон -таких отношений не изучен, можно с известным приближением принять за оптимальные соотношение элементов в составе навоза и вермикомпоста. существенное отклонение от оптимальных в составе ЛОВ, или в составе подвижных форм почвы по-видимому могут нарушать сбалансированное питание растений. За существенные отклонения нами приняты отношения, которые на порядок отличаются от оптимальных. Выделены следующие отклонения в соотношениях элементов в почвах, наиболее контрастных по условиям питания вариантов опыта:

- пониженное отношение железа к кальцию и в меньшей степени к магнию в составе подвижных форм почв и повышенное железа к цинку в составе ЛОВ;

- повышенные отношения фосфора к магнию, кальцию и железу в составе подвижных форм почв.

Если отклонения отношений железа к кальшио и магнию в составе подвижных форм почв можно объяснить особенностями экстрагента, то повышенные отклонения отношений фосфора к ряду элементов явно связаны с высоким содержанием его подвижных форм в почве.

Состав ЛОВ слабоскультуренной почвы контрольного варианта отличался от состава ЛОВ хорошо окультуренной почвы. В ЛОВ слабоо-культуренной почвы меньше содержалось фосфора, кальция, магния, марганца и меди, но больше железа и цинка.

. Направленность изменений элементного состава ЛОВ слабоокуль-туренной почвы при внесении удобрений была такой же, как на хорошо окультуренной. •

Существенного увеличения содержания подвижных форм элементов в почве при внесении органических удобрений в дозе 5 т/га на фоне №К не'наблюдалось.

вшоды

. 1.'В год внесения все'используемые виды и дозы органических удобрений способствовали закономерному увеличению биологической •активности почв.

Существенное изменение плотности, плотности твердой фазы, пористости, капиллярной влагоемкости и максимальной гигроскопичности произошли в вариантах только с высокими дозами органических удоб-

Таблица 5 Отношение между элементами

1 I В органических В составе ЛОВ 1 ! .............. 1 Подвижные формы ъ почве |

1 удобрениях 1

| Соотноше- (

1 1 1 1 1

I ние навоз¡вермиком- торф конт- 1 навоз,]вермиком- тсрф.! конт- ¡навоз. 1 вермиком- торф. |

| элементов |пост роль 1 |пост. ! 1 роль 1 |пост,

1 1 I 25 1 17 43 | I 25 ! 17 48 !

1 | 1 1 I т/га 1 1 т/га 1 т/га [ 1 ! т/га I 1 т/га 1 т^га [

I Ре': Са 0.2 0.1 0.2 0.2 0.3 0.2 0.3 0.1 0.1 0.1 0.1 !

I Ре : мг 1.5 1.0 5.0 3.9 5.2 3.5 6.8 0.7 0.7 0.7 0.9 !

I Ре : т 7.6 5.1 6.5 45.6 60.8 20.5 55.0 1.5 1.4 1.3 2.1 |

I Мп : т 2.5 1.6 0.8 7.8 8.0 3.0 3.8 4.8 4.8 5.6 6.5 !

I Си : 71) 0.2 0.3 0.1 1.3 1.3 0.5 0.6 0.4 0.5 0.5 0.4 |

1 Р т 7.4 16.3 0.9 34.8 43.1 21.1 30.5 27.8 25.8 28.1 26.3 I

[ Р Мп 3.0 10.2 1.0 4.5 5.4 7.0 8.1 5.8 4.6 5.1 4.0 |

1 Р Си 45.8 64.1 19.0 26.1 32.5 41.0 47.5 80.2 45.6 58.9 59.6 |

1 Р мг 1.5 3.1 0.7 3.0 3.7 3.6 3.8 13.0 12.6 '14.1 11.8 |

1 Р Са 0.2 0.4 0.03 0.2 0.2 0.2 0.2 1.3 1.1 1.2 1.1 1

1 Р ( Ре 1.0 1 3.2 0.1 0.8 0.7 1.0 0.6 18.9 17.9 19.7 12.7 |

рений (более 15 т/га сухого вещества). Существенное изменение физико-химических свойств наблюдалось только в варианте с высокой дозой торфа (48 т/га сухого вещества)..

2. Внесенные в почву органические удобрения закономерно повышали аналитически определяемые содержание и запасы ЛОВ почв. При этом удовлетворительная сходимость аналитически определяемого содержания ЛОВ с Фактически внесенным органических удобрений наблюдалась только при высоких дозах (более 15 т/га сухого вещества).

3. Показана возможность использования в условиях микрсполевых опытов показателей содержания и химического состава ЛОВ почв в качестве критерия оптимизации состояния органического вещества и условий питания растений.

4. Ежегодное высвобождение фосфора, кальция, магния, железа, марганца, меди и цинка в составе легкоразлагаемых органических веществ сопоставимо с выносом этих элементов с урожаем.

5. Для характеристики сбалансированности условий питания предлагается использовать показатели относительного содержания элементов в составе ЛОВ и соотношения между элементами в составе подвижных форм почв, легкоразлагаемого органического вещества и органических удобрений.

6. Более высокое увеличение ( на 6.1-23,7%) урожайности от 1 т/га сухого- вещества внесенные удобрений наблюдалось на слабоо-культуренной почве. Влияние убывало в ряду вермикомпост, навоз, солома, сидераты, торф.

По материалам диссертации опубликованы следующие оаботы:

1. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Середова Е.М. Оценка степени вылаханности почв/Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения// Тез. и докл. Всероссийской конференции. Т 1. М.: Почвенный институт РАСХН, 1998. - С.35-36

2. Ганжара. Н.Ф., Середова Е.М. Критерии оптимизации режима органического вещества почвы // Известия ТСХА. - N3. - 1998. - С. 113-122